فهرست مطالب

مجله تولید گیاهان زراعی
سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/02/09
  • تعداد عناوین: 10
|
  • بنیامین ترابی*، افشبن سلطانی، سراله گالشی، ابراهیم زینلی صفحات 1-24
    سابقه و هدف

    امنیت غذایی یک موضوع اصلی در دنیاست؛ بسیاری از سازمان‏های بین المللی و دولتی برای تضمین نیازهای غذایی بشر در حال تحقیق هستند. با توجه به محدودیت در اراضی کشاورزی، یکی از راه های افزایش امنیت غذایی، افزایش تولید در واحد سطح است. امروزه با وجود ارقام پرمحصول، به دلیل عدم دسترسی به شرایط مطلوب محیطی، این ارقام به پتانسیل عملکرد خود نمی‏رسند، بنابراین بین عملکرد پتانسیل این ارقام و عملکرد واقعی خلا عملکرد ایجاد خواهد شد. قبل از هرگونه تغییر در عملیات مدیریتی جهت افزایش عملکرد، لازم است میزان عملکرد پتانسیل محصول و خلاء بین عملکرد پتانسیل و واقعی در منطقه مورد مطالعه محاسبه گردد. بنابراین هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات خلاء عملکردهای مختلف در طی سال‏های مختلف و محاسبه متوسط خلاء عملکردهای مختلف در منطقه مورد مطالعه بود.

    مواد و روش

    عملکرد پتانسیل و متداول گندم با مدل CropSyst برای سال‏های 1387-1360 شبیه سازی شدند و عملکردهای پتانسیل مزارع محققان در طی سال‏های 1387-1373، حداکثر عملکردهای قابل‏حصول کشاورزان در طی سال‏های 1387-1368 و عملکردهای واقعی کشاورزان در طی سال‏های 1387-1360 از مرکز تحقیقات کشاورزی و سازمان جهادکشاورزی جمع آوری شدند. در تحقیق حاضر چهار نوع خلاء عملکرد به صورت اختلاف بین عملکرد پتانسیل شبیه‏سازی شده و عملکرد واقعی (خلاء عملکرد 1)، اختلاف بین عملکرد پتانسیل مزارع محققان و عملکرد واقعی (خلاء عملکرد 2)، اختلاف بین حداکثر عملکرد مزارع کشاورزان و عملکرد واقعی (خلاء عملکرد 3) و اختلاف بین عملکرد متداول شبیه‏سازی شده و عملکرد واقعی (خلاء عملکرد 4) محاسبه شدند.

    یافته ها

    مقایسه روند تغییرات عملکرد واقعی با عملکردهای پتانسیل و متداول شبیه سازی شده در طی سال‏های 1387-1360 نشان داد خلاء بین عملکرد پتانسیل و متداول شبیه‏سازی شده با عملکرد واقعی در حال کاهش بود. این کاهش خلا عملکرد به دلیل کاهش در روند عملکرد پتانسیل و متداول شبیه سازی شده و نیز افزایش در روند عملکرد واقعی در طی سال‏های مورد مطالعه بود. با توجه به نتایج استنباط شد برای افزایش عملکرد پتانسیل شبیه سازی شده باید ارقامی تولید کرد که کارایی مصرف تشعشع بالایی داشته باشند. در حالی که برای کاهش خلا عملکرد بین عملکرد متداول شبیه‏سازی شده و عملکرد واقعی باید ارقامی با کارآیی مصرف تشعشع بالا و در عدم محدودیت آب و نیتروژن کشت کرد. روند تغییرات خلاء بین عملکرد پتانسیل مزارع محققان و عملکرد واقعی در طی سال‏های 1387-1373 ثابت بود که این به دلیل عدم تغییر روند این دو عملکرد در طی سال‏های مورد مطالعه بود. روند تغییرات خلاء بین حداکثر عملکرد قابل‏حصول و عملکرد واقعی در طی سال‏های 1387-1368 در حال افزایش بوده است. این امر نشان دهنده مدیریت بهتر کشاورزان نمونه برای دستیابی به حداکثر عملکرد می‏باشد، در حالی که سایر کشاورزان تلاش جدی جهت افزایش عملکرد در طی سال‏های مورد مطالعه نداشته‏اند. متوسط عملکرد پتانسیل و متداول شبیه سازی شده، عملکرد پتانسیل مزارع محققان، حداکثر عملکرد قابل‏حصول و عملکرد واقعی در طی سال های 1387-1373 به ترتیب حدود 3/6، 6/6، 0/6، 4/4 و 4/3 تن در هکتار بود. اختلاف بین هر یک از این سطوح عملکرد با عملکرد واقعی (خلاء عملکرد) به ترتیب حدود 0/3، 0/1، 2/3 و 6/2 تن در هکتار بود.

    نتیجه گیری

    از نتایج تحقیق حاضر استنباط شد که اختلافات عملیات مدیریتی برای دستیابی به عملکرد واقعی با سایر سطوح عملکردها می تواند یکی از دلایل خلا عملکرد باشد. هر اندازه این اختلافات مدیریتی بیشتر باشد میزان خلا عملکرد بیشتر خواهد شد.

    کلیدواژگان: شبیه ‏سازی، عملکرد پتانسیل، عملکرد واقعی
  • معصومه صالحی* صفحات 17-30
    سابقه و هدف

    کینوا (Chenopodium quinoa) گیاهی است از خانواده آمارانتاسه Amaranthaceae و سه کربنه و بومی آمریکای جنوبی می باشد. این دانه به دلیل ارزش غذایی بالا و تحمل به تنش شوری و خشکی مورد توجه قرار گرفته است. این گیاه در پرو با 500 -300 میلی متر بارندگی و حداقل دمای C° 4- بصورت دیم کشت می شود (28). کینوا می تواند دمای °C 4- در مرحله 12-8 برگی تحمل نموده و بعد از خسارت سرما قدرت بازیافت دارد (14). این آزمایش با هدف تنوع بخشی به محصولات مناطق دیم استان گلستان با تیپ زمستان خنک (10)، بررسی مقدماتی عملکرد دانه و اجزای عملکرد لاین های کینوا انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور مقایسه میانگین ارقام مختلف کینوا در کشت پاییزه دیم 11 لاین کینوا (NSRCQ 1- NSRCQ 2- NSRCQ 5- NSRCQ 6- NSRCQ 7- NSRCQ 8- NSRCQ 9- NSRCQ 10- NSRCQ 12- NSRCQ 13- NSRCQ 14) (با منشا پرو و بولیوی و حاصل از گزینش در مرکز ملی تحقیقات شوری) با دوره رسیدگی متفاوت در آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در تاریخ 29 آبان ماه در سال زراعی 96-1395 در ایستگاه تحقیقات عراقی محله گرگان کشت گردید. مدیریت علف های هرز بصورت وجین دستی دوبار در طول فصل انجام گردید و با شته مبارزه شیمیایی شد. در زمان برداشت کل کرت بعد از حذف حاشیه ها برداشت شد و عملکرد دانه، وزن هزار دانه و درصد جوانه زنی بذور تولیدی اندازه گیری گردید. تعداد پانیکول جانبی، ارتفاع بوته، وزن پانیکول، زیست توده 10 بوته انتخابی اندازه گیری شد. جهت بررسی خطر سرمازدگی و میزان بارندگی از آمار 65 ساله (2017-1952) ایستگاه گرگان استفاده شد. داده ها با نرم افزار SAS v. 9.1 و تجزیه کلاستر و تجزیه به مولفه های اصلی با نرم افزار Statgraphic انجام شد.

    یافته ها 

    نتایج نشان داد که عملکرد در کشت پاییزه استان گلستان بین 146 تا 416 گرم در متر مربع بود و وزن هزار دانه ژنوتیپ ها بین 1/2 تا 7/4 گرم بود. بررسی رابطه همبستگی بین صفات نشان داد که هر چه روز تا گلدهی کوتاهتر باشد وزن هزار دانه بیشتر و ارتفاع بوته کوتاه تر است. لاین NSRCQ1 زودرس ترین با کمترین ارتفاع بوته و عملکرد دانه بود. تجزیه به مولفه های اصلی هم نشان داد که دو مولفه بیشترین سهم را در تعیین عملکرد دانه داشتند. درصد جوانه زنی، تعداد پانیکول فرعی، وزن هزار دانه در جهت مثبت و روز تا رسیدگی در جهت منفی و در مولفه دوم زیست توده بیشترین تاثیر را داشت. نتایج تجزیه کلاستر نیز نشان داد که لاین های NSRCQ11، NSRCQ10،NSRCQ9، NSRCQ7و NSRCQ6 از عملکرد دانه، وزن هزار دانه، قوه نامیه و زیست توده بالاتری برخوردار بودند. در بین لاین های برتر، لاین NSRCQ6 با میزان عملکرد دانه 5/3 تن در هکتار، وزن هزار دانه 9/3 گرم، قوه نامیه بذر 100 درصد و عدم مشاهده خسارت سرما امید بخش بود. بر اساس آمار هواشناسی 65 سال گذشته ایستگاه گرگان ریسک سرمازدگی کینوا 6/24 درصد می باشد.

    نتیجه گیری 

    کینوا در کشت پاییزه گرگان با تنش یخ زدگی مواجه شد ولی با رفع تنش قدرت بازیافت داشت. انتخاب ژنوتیپ مناسب در گرگان می تواند بر اساس تحمل به تنش یخ زدگی در دمای کمتر از C° 4- ، روز تا گلدهی، وزن هزار دانه و عملکرد دانه باشد. امکان کشت کینوا در کشت پاییزه دیم این شهرستان با عملکرد 4-5/3 تن در هکتار و با اندازه بذر درشت وجود دارد.

    کلیدواژگان: Chenopodium quinoa، گلستان، زمستان خنک، لاین امید بخش
  • منصور آق پور، آسیه سیاهمرگویی*، ابراهیم زینلی، جاوید قرخلو، حسین کاظمی صفحات 31-50
    سابقه و هدف

    کشت گیاهان پوششی در فاصله بین کشت دو گیاه زراعی اصلی می‏تواند به بعنوان یک راهکار اکولوژیک مطلوب برای دستیابی به اهدافی مانند ممانعت ازتوسعه‏ی جمعیت علف های هرز، افزایش حاصلخیزی خاک، کاهش فرسایش خاک و افزایش عملکرد گیاهان زراعی باشد. گیاهان پوششی مختلف، توانایی های متفاوتی در دستیابی به اهداف فوق الذکر داشته و روش از بین بردن آنها در انتهای دوره رشدشان، نیز بر کارایی آنها تاثیر گزار خواهند بود. اینرو این تحقیق با هدف بررسی کارایی چند گیاه پوششی در شرایط کشت خالص و مخلوط و همچنین روش از بین بردن آنها بر جمعیت علف‏های‏هرز و عملکرد علوفه ذرت (رقم سینگل کراس 444) انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل نوع گیاهان پوششی در هفت سطح: جو، خلر، ماشک، مخلوط جو+ ماشک، مخلوط جو+ خلر و شاهد بدون گیاه پوششی عاری از علف هرز و آلوده به علف هرز و روش از بین بردن آنها در انتهای فصل رشد در سه سطح سمپاشی با علف کش پاراکوات، کف بر کردن و قرار دادن بقایا بر سطح خاک و غلتک زدن در نظر گرفته شد. گیاه پوششی در اوایل بهمن ماه سال 1396 به صورت ردیفی در سه برابر تراکم توصیه شده کشت شدند. در اواسط اردیبهشت ماه (یک هفته قبل از کاشت ذرت) گیاهان پوششی مورد نظر بر اساس روش مدیریتی مورد نظر، تیمار و سپس ذرت به طور مستقیم درون بقایای گیاهان پوششی کشت شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کمترین ارتفاع، سطح برگ و ماده خشک و سرعت بسته شدن تاج پوشش در تیمارهای ماشک و خلر دیده شد؛ اما اختلاط این دو با جو، تاثیر قابل توجهی در افزایش فاکتورهای مذکور داشت. همچنین تیمارهای کشت مخلوط جو+ماشک و جو+خلر در دو حالت قطع‏کردن و غلتک‏زدن قادر به کنترل مطلوب علف های‏هرز در طی فصل رشد ذرت بودند. اما استفاده از علف کش اگرچه در مهار علف های هرز موفق بود، اما در حد و اندازه تیمارهای غلتک‏زدن و قطع‏کردن ظاهر نشد. اما تیمارهای کشت خالص ماشک و خلر به خصوص در شرایط مدیریت با علف کش، از کارایی پایینی در مهار علف های هرز برخوردار بود. بیشترین عملکرد علوفه‏تر ذرت در تیمارهای کشت مخلوط جو+ماشک و جو+خلر و مدیریت آنها با استفاده از روش غلتک زدن به ترتیب با 3278 و 3256 گرم در متر مربع به دست آمد.کمترین مقدار عملکرد علوفه نیز در تیمار شاهد بدون گیاه پوششی و آلوده به علف هرز (1884 گرم در متر مربع) به دست آمد که اختلاف معنی داری با کشت خالص خلر و ماشک تحت مدیریت آن بوسیله علف کش (به ترتیب با 2040 و 2082 گرم در متر مربع) نداشت.

    نتیجه گیری

    بنابراین می توان گفت استفاده از مخلوط گیاهان پوششی از خانواده های پوآسه و فاباسه به واسطه بهبود خصوصیات خاک، بستن سریع تاج‏پوشش، تولید ماده خشک بیشتر و کنترل موثر علف های‏هرز بر کشت خالص هر کدام از آنها ارجحیت دارد. همچنین روش بکار گرفته شده در از بین بردن گیاه پوششی از طریق تاثیر مستقیم بر دوام بقایای گیاه‏پوششی منجر به کنترل بهتر علف های‏هرز و افزایش عملکرد گیاه زراعی خواهد شد.بر این اساس غلتک‏زدن و قطع‏کردن مخلوط گیاهان پوششی جو+ماشک و جو+خلر به عنوان بهترین روش از بین بردن آنها معرفی می‏شوند.

    کلیدواژگان: دوام بقایای گیاه پوششی، پوآسه، سرعت بسته شدن تاج پوشش، کشت مخلوط، فاباسه
  • ابراهیم ممنوعی*، محمدرضا کرمی نژاد صفحات 51-66
    سابقه و هدف

    کاربرد علف کش ها یکی از متداول ترین روش های کنترل علف های هرز در مزارع گندم (Triticum aestivum) است. تاکنون 26 علف کش در ایران برای گندم ثبت شده که عمدتا کاربرد پس رویشی دارند. تعداد علف کش های محدودی از نظر زمان کاربرد در این محصول ثبت شده است. بنابراین، ثبت علف کش های جدید با زمان کاربرد و محل عمل متفاوت در این محصول ضروری است. علف کش پروسولفوکارب برای کنترل علف های هرز گندم به صورت پیش رویشی و یا زود پس رویشی توصیه شده است. این آزمایش با هدف ارزیابی مقدار و زمان کاربرد علف کش پروسولفوکارب در کنترل علف های هرز مزارع گندم و عملکرد آن انجام شده است.

    مواد و روش ها

    آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با چهار تکرار در اراضی مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی جنوب کرمان در سال زراعی 1397 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل کاربرد علف کش های تاپیک (کلودینافوپ پروپارژیل 8 درصد EC) به مقدار 1 لیتر در هکتار + گرانستار (تر یبنورون متیل 75 درصد WG) به مقدار 20 گرم در هکتار، آتلانتیس (مزوسولفورون+ یدوسولفورون+ مفن پایردی اتیل 2/1 درصد OD) به مقدار 5/1 لیتر در هکتار، اتللو (مزوسولفورون+ یدوسولفورون+ دیفلوفنیکان+ مفن پایردی اتیل 25/8 درصد OD) به مقدار 6/1 لیتر در هکتار، آکسیال (پینوکسادن 5 درصد EC) به مقدار 2/1 لیتر در هکتار + گرانستار به مقدار 20 گرم در هکتار، باکسر (پروسولفوکارب 80 درصد EC) به مقدار 3، 4 و 5 لیتر در هکتار پس از کاشت و قبل از آبیاری اول، باکسر (پروسولفوکارب 80 درصد EC) به مقدار 3، 4 و 5 لیتر در هکتار پس از آبیاری اول، باکسر (پروسولفوکارب 80 درصد EC) به مقدار 3، 4 و 5 لیتر در هکتار به صورت زود پس رویشی و کاربرد باکسر (پروسولفوکارب 80 درصد EC) به مقدار 5 لیتر در هکتار در مرحله پنجه زنی گندم بود.

    یافته ها

    علف های هرز غالب محل آزمایش شامل یونجه زرد ، آناغالیس ، پنیرک ، چچم ، و ترشک به ترتیب با فراوانی نسبی 35، 25، 15، 13 و 9 درصد بودند. نتایج نشان داد که تیمارهای علف کش تاثیر معنی دار بر تراکم و وزن خشک علف های هرز مذکور داشت. علف کش باکسر کارایی بسیار مطلوبی در کنترل علف های هرز داشت به طوری که با افزایش مقدار کاربرد آن کارایی کنترل به طور معنی دار افزایش یافت. همچنین کارایی علف کش باکسر در کنترل علف های هرز ذکر شده در تیمارهای قبل از آبیاری مطلوب تر بود. به طوری که با کاربرد علف کش باکسر (5 لیتر قبل از آبیاری) وزن خشک علف های هرز آناغالیس، پنیرک، ترشک و یونجه زرد 100 درصد، چچم 97 درصد و کل علف های هرز 94 درصد کنترل شدند. با این وجود، کاربرد علف کش باکسر به گندم خسارت وارد کرد. مقدار خسارت در تیمارهای کاربرد قبل و بعد از آبیاری بیشتر از کاربرد آن به صورت زود پس رویشی بود. با این وجود مقدار خسارت حاصل از کاربرد علف کش باکسر کمتر از مقدار خسارت رقابت علف های هرز (نیمه شاهد) بود. به طوری که در تیمار کاربرد علف کش باکسر 3 لیتر در هکتار قبل از آبیاری توانست عملکرد بیولوژیک با 54/13 تن در هکتار و عملکرد دانه با 3/5 تن در هکتار نسبت به شاهد 160 و 152 درصد افزایش دهد و با تیمار های گرانستار + اکسیال، گرانستار + تاپیک و اتتلو در یک گروه آماری قرار گرفتند. کمترین مقدار عملکرد بیولوژیک (67/8 تن در هکتار) و عملکرد دانه (97/3 تن در هکتار) از تیمار کاربرد علف کش باکسر (5 لیتر در هکتار قبل از آب اول) حاصل شد که نسبت به شاهد متناظر به ترتیب 82 و 85 درصد افزایش داشت.

    نتیجه گیری

    علف کش باکسر کارایی مطلوبی در کنترل علف های هرز آناغالیس، پنیرک، ترشک، یونجه زرد، چچم و کل علف های هرز داشت. کاربرد علف کش باکسر سبب ایجاد خسارت پایدار در گندم شد، اما کاربرد این علف کش توانست عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک را نسبت به شاهد به طور معنی دار افزایش دهد.

    کلیدواژگان: پیش رویشی، تراکم، زود پس رویشی، کنترل شیمیایی، وزن خشک
  • رحیم تربالی، علی اصغر علیلو*، منوچهر فرجامی نژاد صفحات 67-84
    سابقه و هدف

    علف های هرز دگر آسیب عمدتا با انتشار مواد بازدارنده به محیط اطراف خود، رشد و نمو گیاهان هم جوار را متاثر می سازند. هر چند نحوه ی عمل این مواد بسیار پیچیده بوده و مراکز هدف آن ها متنوع می باشد ولی در غالب موارد بازداری جوانه زنی بذر یکی از اهداف مهم آن ها به شمار می رود. در این پژوهش ضمن بررسی توانایی دگر آسیبی گیاه آلاله داسی (ceratocephalus falcata) روی جوانه زنی گیاهان ذرت، گندم و آفتابگردان نحوه ی عمل آن روی سیستم های آنزیمی هیدرولیزگر و آنتی اکسیدانت نیز بررسی شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد آزمایش شامل سه رقم بذر گندم، ذرت و آفتابگردان و غلظت عصاره ی آبی آلاله داسی در پنج سطح شاهد (آب مقطر)، 5، 10، 15 و 20 درصد بود.

    یافته ها

    نتایج درصد جوانه زنی نشان داد که با افزایش سطح غلظت عصاره ی آبی گیاه آلاله داسی درصد جوانه زنی به طور معنی دار کاهش یافت. در تمامی گونه ها در غلظت های 10 درصد و بالاتر جوانه زنی مشاهده نشد. بیشترین درصد جوانه زنی به ترتیب از بذور گندم (88/99 درصد) و ذرت (36/99 درصد) از تیمار شاهد (آب مقطر) حاصل شد. در غلظت 5 درصد عصاره در تمامی گونه های مورد مطالعه درصد جوانه زنی به زیر 50 درصد کاهش یافت. همچنین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و آلفاآمیلاز نیز تحت تاثیر غلظت عصاره و گونه ی گیاهی قرار گرفت. در اغلب گونه ها فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت تا غلظت 10 درصد عصاره افزایش یافت ولی در غلظت 20 درصد عصاره فعالیت آن ها به طور معنی دار کم شد. بیشترین فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز، پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز در بذر ذرت و در سطوح متوسط عصاره ی آلاله داسی مشاهده شد در حالی که کمترین میزان فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز و کاتالاز در بذر آفتابگردان و در سطح تیماری 20 درصد غلظت عصاره ی آبی حاصل گردید. غلظت 20 درصد عصاره ی آبی نیز منجر به کمترین فعالیت آنزیم پراکسیداز در بذر گندم شد. همچنین بیشترین و کمترین فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز به ترتیب مربوط به تیمار 10 درصد در بذر گندم و غلظت 20 درصد در بذر آفتابگردان بود. در تمامی گونه های مورد آزمایش با افزایش غلظت عصاره ی آلاله داسی فعایت آنزیم آلفاآمیلاز به تدریج کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    در کل نتایج نشان می دهد آلاله داسی دارای اثر دگر آسیبی بسیار قوی بر جوانه زنی گیاهان مورد مطالعه می باشد. با توجه به نتایج جوانه زنی، گندم دارای حساسیت بالاتری نسبت به دو گیاه دیگر بود. همچنین نتایج نشان می دهد مواد دگر آسیب موجود در عصاره ی آبی گیاه باعث القا تنش اکسیداتیو در بذور در حال جوانه زنی گیاهان می شود که افزایش سطوح فعالیت آنزیم های آنتی-اکسیدانت در غلظت های متوسط عصاره بیان کننده ی این اتفاق بود. همچنین کاهش فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز نشان دهنده ی تداخل مواد بازدارنده با انتقال مجدد اندوخته بذر برای جنین در حال رشد می باشد. در کل تجمع صدمات وارده ی ناشی از تنش اکسیداتیو به ساختارهای بذری و عدم انتقال مجدد اندوخته بذر از دلایل مهم کاهش شدید درصد جوانه زنی در بذور مورد مطالعه بود که می توان از عصاره ی آلاله داسی به عنوان علف کش زیستی جهت کنترل و مدیریت علف های هرز استفاده کرد.

    کلیدواژگان: آلفاآمیلاز، آنزیم های آنتی اکسیدانت، جوانه زنی، دگر آسیبی
  • سید محسن سیدی*، جواد حمزه ئی صفحات 85-98
    سابقه و هدف

    یکی از راهکارهای کلیدی در کشاورزی پایدار بازگرداندن تنوع به محیط های کشاورزی و مدیریت موثر آن است. کشت مخلوط عبارت است از کشت همزمان دو یا بیش از دو گونه در یک قطعه زمین در طول یک فصل زراعی، که یک روش مهم در توسعه سیستم تولید پایدار بویژه در سیستم هایی که هدف آن ها محدود ساختن مصرف نهاده های خارجی مانند کود و علف کش های شیمیایی است. در قیاس با تک کشتی سیستم کشت مخلوط استفاده بالاتری از منابع مثل کارایی مصرف مواد غذایی، کارایی مصرف آب و کارایی مصرف زمین دارد. این مطالعه به منظور ارزیابی سودمندی سیستم کشت مخلوط آفتابگردان و لگوم (للوبیا و سویا) انجام شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه آموزشی و پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان طی دو سال زراعی 1392 و 1393 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل کشت خالص آفتابگردان، لوبیا و سویا و کشت های مخلوط افزایشی 30، 60 و 90 درصد لوبیا با آفتابگردان و کشت های مخلوط افزایشی 30، 60 و 90 درصد سویا با آفتابگردان بودند. ارزیابی کشت مخلوط بر اساس شاخص های نسبت برابری زمین، بهره وری سیستم، غالبیت، رقابت، مجموع ارزش نسبی، نسبت معادل سطح زیر کشت و زمان و ضریب ازدحام نسبی صورت گرفت.

    یافته ها

    بر اساس نتایج این تحقیق، عملکرد دانه هر سه گونه و عملکرد معادل تحت تاثیر الگوهای کشت قرار گرفتند. بیشترین عملکرد دانه آفتابگردان، لوبیا و سویا در کشت خالص به دست آمد و کشت مخلوط به افت عملکرد دانه این محصولات منجر شد. با این حال عملکرد معادل آفتابگردان در کشت های مخلوط با 60 و 90 درصد لوبیا و سویا بیش از عملکرد خالص بود. در این تیمارها شاخص های نسبت برابری زمین، غالبیت، رقابت، مجموع ارزش نسبی، نسبت معادل سطح زیر کشت و زمان و ضریب ازدحام نسبی بالاتر از یک و شاخص رقابت کمتر از یک بود که نشان دهنده ی سودمندی سیستم کشت مخلوط است. از طرفی با توجه به شاخص غالبیت، گیاه آفتابگردان نسبت به لوبیا و سویا غالب بود.

    نتیجه گیری

    نتایج مطالعه حاضر نشان داد که سیستم کشت مخلوط عملکرد دانه معادل آفتابگردان را نسبت به کشت خالص آفتابگردان افزایش داد. به طورکلی کشت مخلوط آفتابگردان و لگوم (لوبیا و سویا) در بیشتر تیمارها برتر از کشت خالص گیاهان بود که با بهبود عملکرد اقتصادی و کارایی استفاده از زمین همراه بود.

    کلیدواژگان: آفتابگردان، سویا، لوبیا، نسبت برابری زمین، رقابت
  • مهتاب صالحی*، رمضان کلوندی صفحات 99-110
    سابقه و هدف

    جنس Crataegus در ایران، پراکندگی وسیعی دارد. این جنس متعلق به تیرهRosaceae ، گیاهی باغی و دارای خواص دارویی است. زالزالک از تنوع وسیع گونه ای و دارویی برخوردار بوده و در طب سنتی و در درمان بیماری های قلبی عروقی، سرطان ها، دیابت، کاهش اضطراب و اختلالات خواب، کاربرد گسترده ای دارد. میوه ها، برگ ها و گل های زالزالک، دارای ترکیبات ثانویه شیمیایی زیادی مانند فنل ها، فلاونوییدها، الیگومریک پروسیانیدین ها، تری ترپن اسیدها، اسیدهای ارگانیک، استرول ها و مقدار کمی از آمین های فعال کننده تحرکات قلبی هستند. وجود ترکیبات آنتی اکسیدانی در زالزالک، دلیل اثرات درمانی سودمند آن است. آنتی اکسیدان-های موجود در میوه ها و غذاها، اثرات منفی رادیکال های آزاد در بدن انسان را خنثی می کنند. با توجه به این موضوع که تاکنون مطالعه ای در مورد گونه های موجود زالزالک در منطقه گیان انجام نشده است، هدف از این تحقیق، شناسایی تنوع گونه ای و ترکیبات فیتوشیمیایی این گیاه بوده است و می تواند دریچه جدیدی را برای مطالعات بیشتر در مورد این گیاه بگشاید.

    مواد و روش ها

    این مطالعه در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1397 در جنگل های طبیعی سراب گیان در شهرستان نهاوند واقع در استان همدان که یکی از رویشگاه های گیاه زالزالک است، انجام شد. نمونه ها از سه نقطه از جنگل گیان در ارتفاعات مختلف جمع آوری گردیدند. در این مطالعه، صفاتی مانند محتوای فنل و فلاونویید کل و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی در عصاره متانولی سرشاخه گلدار و میوه زالزالک اندازه گیری شد.

    یافته ها

    بررسی ها نشان داد که گونه زالزالک موجود در سراب گیان، Crataegus pseudo heterophylla A. Pojark است. براساس نتایج تحقیق حاضر، بیشترین میزان فنل (97/12 ± 95/225 میلی گرم اسید گالیک بر گرم عصاره) و فلاونویید (55/7 ± 52/464 میلی گرم روتین بر گرم عصاره) در عصاره متانولی سرشاخه گلدار در منطقه سه که دارای بالاترین ارتفاع از سطح دریا بود، مشاهده شد. همچنین بیشترین محتوای فنل کل (98/4 ± 91/76 میلی گرم اسید گالیک بر گرم عصاره)، بیشترین میزان فلاونویید کل (36/5 ± 05/161 میلی گرم روتین بر گرم عصاره) و بالاترین فعالیت آنتی اکسیدانی میوه (12/0 ± 01/110 پی پی ام) در منطقه سه مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    علت بالاتر بودن محتوای فنل و فلاونویید کل و فعالیت آنتی اکسیدانی در منطقه سه را می توان بالاتر بودن میزان عناصر غذایی در خاک این نقطه و بالاتر بودن ارتفاع این منطقه از سطح دریا در مقایسه با دو نقطه دیگر دانست. تولید متابولیت های ثانویه در گیاهان، تحت تنش های محیطی افزایش می یابد، به همین دلیل گیاهان روییده در ارتفاعات نسبت به گیاهان مناطق پست، به دلیل شرایط خشکی، نور آفتاب و اشعه فرابنفش، تحت تنش های شدید قرار گرفته و مواد موثره در آنها افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: فلاونوئید کل، فنل کل، فعالیت آنتی اکسیدانی
  • راضیه کرمی، هوشنگ فرجی*، محسن موحدی دهنوی، علیرضا خوشرو صفحات 111-124
    سابقه و هدف

    کینوا، گیاهی از خانواده تاج خروسیان است که در حال حاضر به دلیل ارزش غذایی بالا و تحمل تنش های زنده و غیر زنده به ویژه خشکی و شوری، به عنوان یک محصول جایگزین برای گیاهان با مصرف آب بالا مطرح است. در میان عناصر غذایی، نیتروژن مهم ترین عنصر محدود کننده رشد گیاهان است که نقش مهمی را در افزایش عملکرد کمی و کیفی محصولات زراعی ایفا می-کند. انتخاب تراکم کشت مطلوب گیاهان زراعی، به علت وجود رقابت بر سر آب، مواد غذایی و نور، یکی از مهم ترین عوامل به-زراعی است که تاثیر قابل توجهی بر رشد و عملکرد محصولات زراعی دارد. با توجه به استقبال کشاورزان استان فارس در توسعه کشت گیاه کینوا، این پژوهش به منظور ارزیابی برهمکنش کود نیتروژن و تراکم بوته بر رشد و عملکرد کینوا در شهرستان ممسنی استان فارس اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت کرت های یک بار خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شهریورماه 1397 در شهرستان ممسنی استان فارس انجام شد. عامل اصلی کود نیتروژن در چهار سطح (صفر، 60، 120 و 180 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره) و عامل فرعی تراکم کاشت در سه سطح (60، 80 و 100 بوته در متر مربع) بود. عملیات برداشت در تاریخ 10 آذر ماه انجام گرفت. در این آزمایش صفات ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی و طول پانیکول از طریق 5 نمونه تصادفی برداشت شده از هر کرت اندازه گیری شدند. برای تعیین صفت عملکرد زیستی و عملکرد دانه، دو متر مربع از هر واحد آزمایش با رعایت اثر حاشیه برداشت شد. به منظور برآورد شاخص های رشدی، دو ردیف میانی از وسط هر کرت با حذف اثر حاشیه در نظر گرفته شد. نمونه برداری اول 14 رز پس از کاشت صورت گرفت و نمونه برداری های بعدی با فواصل هر 14 روز یک بار تا پایان رشد گیاه انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کود نیتروژن تاثیر معنی داری بر افزایش ارتفاع گیاه، تعداد شاخه جانبی و طول پانیکول داشت. افزایش تراکم بوته، باعث کاهش تعداد شاخه جانبی و طول پانیکول شد. با افزایش نیتروژن و تراکم بوته، ارتفاع بوته، عملکرد دانه، عملکرد زیستی و وزن هزار دانه افزایش پیدا کرد. بیشترین میزان شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول و تجمع ماده خشک در بالاترین سطح کود و تراکم به دست آمد.

    نتیجه گیری

    با توجه به برتری سطح 180 کیلوگرم نیتروژن و تراکم 100 بوته در متر مربع از لحاظ عملکرد دانه، شاخص برداشت، شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول چنین به نظر می رسد که این مقادیر کود نیتروژن و تراکم کاشت برای حصول عملکرد مناسب در منطقه مورد آزمایش و مناطق مشابه قابل توصیه باشد.

    کلیدواژگان: تراکم، شاخص های رشد، عملکرد، کینوا، نیتروژن
  • مهدی امیریوسفی، محمودرضا تدین*، رحیم ابراهیمی صفحات 125-146
    سابقه و هدف

    کینوا با نام علمی Chenopodium quinoa Willd، گیاهی یکساله و با خاستگاه آمریکای لاتین است که با وجود ارزش غذایی بالا، در برابر طیف گسترده ای از تنش های غیر زیستی متحمل است و قابلیت رشد در زمین های حاشیه ای را دارد .مطالعات اندکی درباره تاثیر کاربرد توام کودهای زیستی بر عملکرد و ویژگی های فیزیولوژیک گیاه کینوا در شرایط تنش شوری صورت گرفته است. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش مطالعه مقایسه ای دو مکانه تاثیر کاربرد کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد و برخی ویژگی های فیزیولوژیک گیاه کینوا در خاک شور و غیر شور بوده است.

    مواد و روش ها

    به منظور مقایسه و بررسی اثر خاک های شیرین (غیر شور) و شور بر عملکرد و برخی ویژگی های فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه کینوا تحت تیمارهای ساده و تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی، پژوهشی به صورت کرت های خرد شده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در دو مزرعه مجزا در شمال شرق شهر اصفهان اجرا گردید. شوری در دو سطح، شامل خاک غیر شور (EC = 2.91 dS/m) و خاک شور (EC = 6.2 dS/m) به عنوان عامل اصلی و ترکیب کودهای زیستی در چهار سطح شاهد (بدون کود زیستی)، نیتروکسین، بیوفسفر و تلفیق نیتروکسین و بیوفسفر و کود های شیمیایی در دو سطح عدم کاربرد و کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی نیتروژن و فسفر به صورت فاکتوریل به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد و مقادیر کلروفیل کل، کاروتنوییدها، کربوهیدرات کل، پروتئین محلول، شاخص سطح برگ، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک در کینوا تحت تیمارهای مذکور مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که هرچند شوری خاک موجب کاهش معنی دار صفات بیوشیمیایی کلروفیل کل، کربوهیدرات کل، پروتئین محلول و شاخص سطح برگ در تیمارهای کاربرد مجزای هر یک از کودهای زیستی مورد استفاده در پژوهش گردید، اما حداکثر مقادیر برای صفات ذکر شده در خاک شور و در شرایط کاربرد کودهای شیمیایی تحت تیمار تلفیقی کودهای زیستی نیتروکسین و بیوفسفر حاصل شد. این موضوع نشان می دهد که کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی نیتروژن و فسفر نه تنها موجب تعدیل اثرات شوری خاک بر کینوا شده بلکه با افزایش ظرفیت فیزیولوژیک و بهبود فعالیت های بیولوژیک در گیاه کینوا باعث افزایش معنی دار صفات مورد بررسی شده اند. از طرفی میزان کاروتنوییدهاس گیاه که به عنوان نوعی مکانسیم دفاعی در پاسخ به تنش اسمزی از طریق اتلاف انرژی نوری بالا و حذف اکسیژن های فعال، توان مقابله با وضعیت تنش را افزایش می دهند، در خاک شور حدود 3 برابر بیشتر از خاک غیر شور بود. حداکثر عملکرد بیولوژیک در خاک غیر شور نیز تنها حدود 10 درصد بیشتر از خاک شور بود. این نتایج در مجموع نشان دهنده مقاومت بالای گیاه کینوا به شرایط تنش شدید اسمزی است.

    نتیجه گیری

    نتایج در مجموع نشان داد که با وجود شوری خاک گیاه کینوا نه تنها توانست دوره رشد خود را کامل کند و بذر تولید نماید، بلکه تحت تیمار کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی حداکثر عملکرد دانه کینوا در خاک غیر شور تنها حدود 12 درصد از خاک شور بیشتر بود. این موضوع نشانگر مقاومت بالای کینوا به شرایط تنش شوری است. بنابراین، گیاه کینوا به عنوان یک گیاه امیدبخش با پتانسیل عملکرد بالا که هم از نظر زراعی در خاک شور عملکرد مناسبی داشته و هم محصول تولیدی آن از کیفیت بالایی برخورداراست، برای کشت در مناطق با حاصلخیزی کم و دارای شرایط تنش قابل توصیه است. همچنین استفاده از کودهای زیستی، به عنوان تامین کننده و تسیهیل کننده بخشی از عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را می توان، به عنوان راهکاری کاربردی جهت کاهش اثرات تنش های محیطی و مصرف بهینه و متعادل کودهای شیمیایی در زراعت کینوا در راستای دستیابی به اهداف کشاورزی پایدار معرفی کرد

    کلیدواژگان: تنش شوری، فسفر، نیتروژن، کاروتنوئیدها، کینوا
  • رستم یزدانی بیوکی*، ساره خواجه حسینی صفحات 147-158
    سابقه و هدف

    خشکی یکی از مهمترین تنش های غیر زیستی و عامل محدود کننده تولید موفقیت آمیز محصولات گیاهی در سراسر جهان محسوب شده و اثرات نامطلوبی بر رشد و نمو گیاه و سایر فرآیندهای متابولیکی دارد. گیاه بادرشبو با نام علمی Dracocephalum moldavica گیاهی علفی، یکساله می باشد اسید آمینه گلایسین کوچک ترین و با ساده ترین ساختار در سلول ها و از ترکیبات نیتروژنه محلول، قطبی، آب دوست می باشد که در شرایط تنش در گیاه تجمع می یابد. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر محلول پاشی اسید آمینه گلایسین بر پارامترهای ساختاری و آنتی اکسیدانی در افزایش تحمل بادرشبو به تنش خشکی صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی، با سه تکرار در بهار سال 1398 در استان یزد انجام گردید. فاکتورهای آزمایش شامل الف: تنش خشکی در 3 سطح (100، 70 و 30 درصد ظرفیت زراعی) و ب: محلول پاشی گلایسین در 3 سطح (0، 5/2 و 5 در هزار) بودند. در این پژوهش پارامترهایی مانند طول ساقه، طول ریشه، نسبت طول ریشه به ساقه، وزن خشک ریشه و ساقه و همچنین میزان نشت الکترولیت، کاروتنوییدها، آنتوسیانین و فلاونویید اندازه گیری و محاسبه گردید.

    یافته ها

    نتایج حاکی از آن بود اعمال تنش خشکی در سطح 70 و 30 درصد ظرفیت زراعی به ترتیب کاهش 63/23 درصدی طول ساقه و افزایش 66/46 درصدی و 33/53 درصدی طول ریشه به ساقه را نسبت به شاهد باعث گردید. اسیدآمینه گلایسین افزایش طول ساقه و کاهش نسبت طول ریشه به ساقه را سبب شد. بیشترین میزان طول ساقه (44/25 سانتی متر) را تیمار محلول پاشی گلایسین با غلظت 5 در هزار و بیشترین میزان نسبت طول ریشه به ساقه (30/0) را محلول پاشی با آب مقطر داشت. در نتیجه بر همکنش تیمار تنش خشکی و گلایسین، بیشترین مقدار طول ریشه (50/5 سانتی متر) در تیمار 30 درصد ظرفیت زراعی و تیمار محلول پاشی با آب مقطر بدست آمد. بیشترین میزان وزن خشک ساقه (16/0 گرم در بوته) را تیمار های 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی گلایسین با غلظت 5/2 در هزار و بیشترین مقدار وزن خشک ریشه (02/0 گرم در بوته) را تیمار های 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی گلایسین با غلظت 5 در هزار دارا بودند. بر اساس مقایسات میانگین بر همکنش دوگانه، بیشترین میزان نشت الکترولیت (92/92 درصد) را تیمار های 30 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی گلایسین با غلظت 5 در هزار نشان داد. بیشترین میزان کاروتنویید (56/11 میلی گرم در گرم وزن تر) در تیمار های 100 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی با آب مقطر و بیشترین میزان آنتوسیانین (21/0 جذب در گرم وزن تر) را بر همکنش تیمار های 30 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی گلایسین با غلظت 5/2 در هزار داشت که دارای اختلاف معنی داری با غلظت 5 در هزار نبود و در نهایت بیشترین میزان فلاونویید (16/2 جذب در گرم وزن تر) در بر همکنش تیمار های 30 درصد ظرفیت زراعی و محلول پاشی گلایسین با غلظت 5/2 در هزار نیز بدست آمد.

    نتیجه گیری

    تنش خشکی واکنش های ساختاری نظیر کاهش طول ساقه و افزایش نسبت طول ریشه به ساقه و محلول پاشی گلایسین افزایش طول ساقه و همین طور کاهش نسبت طول ریشه به ساقه و بر همکنش تنش خشکی و محلول پاشی گلایسین افزایش وزن خشک ساقه و ریشه را در بر داشت. بر همکنش تیمارهای تنش خشکی و محلول پاشی گلایسین همچنین موجب افزایش میزان نشت الکترولیت، میزان آنتوسیانین و فلاونوییدها گردید. کاربرد اسید آمینه گلایسین با غلظت 5/2 در هزار با بیشترین تاثیر در افزایش پارامترهای وابسته به واکنش های ساختاری نظیر افزایش وزن خشک ساقه، نسبت طول ریشه به ساقه و همچنین افزایش پارامترهای آنتی اکسیدانی نظیر میزان آنتوسیانین و فلاونویید توانست نقش موثری در افزایش تحمل گیاه بادرشبو به تنش خشکی ایفا کند.

    کلیدواژگان: کمبود آب، محلول پاشی، نسبت طول ریشه به ساقه، گیاهان دارویی
|
  • Pages 1-24
    Background and Objectives

    Food security is a main subject in the world. Many international and governmental organizations to ensure the nutritional needs of human are being explored. According to the restrictions on agricultural lands, an increase in production per area unit is a way to improve food security. Despite high yielding varieties, these varieties do not reach their potential yield due to lack of access to favorable environmental conditions. Therefore, yield gap will be created between potential yield and actual yield. Before any progress in the agronomic operations of crop, it is necessary to identify the crop’s potential yield and to calculate the gap between potential and actual yield. Therefore, the aim of this study was to evaluate the historical trend in different yield gaps and to calculate different mean yield gaps in the studied region.

    Materials and Methods

    Potential and conventional yields were simulated using CropSyst model over 1981-2008 period and researchers’ potential yields over 1994-2008 period, maximum achievable yield over 1989-2008 period and actual yield over 1981-2008 period were collected from Agricultural Research Center, and Agriculture Organization. In this study, four types of yield gap were calculated as the difference between simulated potential yield and actual yield (yield gap 1), the difference between researchers’ potential yield and actual yield (yield gap 2), the difference between maximum achievable yield and actual yield (yield gap 3) and the difference between the simulated conventional yield and actual yield (yield gap 4).

    Results

    The trend of changes in actual yield compared with both simulated potential and conventional yields over 1981-2008 period showed the gap between simulated potential and conventional yields with actual yield were decreasing. The decrease in the yield gaps was due to decrease in the trend of changes in simulated potential and conventional yields and increase in the trend of changes in actual yield over the studied period. According to the results, to increase the simulated potential yield, the varieties should be selected which have high radiation use efficiency. While for reducing the yield gap between simulated conventional yield and actual yield, the varieties with high radiation use efficiency should be cultivated under unlimited water and nitrogen condition. The trend of changes in yield gap between researchers’ potential yield and the actual yield was fixed yields over the period of 1994-2008 which was due to unchanged trend of both yields over this period. The trend of changes of the gap between actual yield and maximum achievable yield was increasing over 1989-2008. This was indicated the better management operations of prior farmers to achieve maximum yield, while other farmers did not work hardly to enhance the yield over the studied years. The simulated mean potential and conventional yield, the researchers’ potential yield, the maximum achievable yield and the actual yield were 6.35, 6.6, 6.0, 4.42 and 3.4 t ha-1, respectively, over 1994-2008 period. The differences between these yield levels with the actual yield were about 3.0, 1.0, 3.2 and 2.6 t ha-1.

    Conclusion

    It can be concluded that the difference between the management operations performed for achieving actual yield and the other yield levels can be created a yield gap and the more management differences, the higher yield gap.

    Keywords: simulation, Potential yield, Actual yield
  • Masoumeh Salehi * Pages 17-30
    Background and objectives

    Quinoa is a plant from the Amaranths family, C3 and native to South America. This plant has been considered due to its high nutritional value and tolerance to salinity and drought stresses. This plant is grown in Peru with a rainfall of 300-500 mm and a minimum temperature of -4 °C in rainfed area (28). Quinoa can withstand temperatures of -4 °C in the 8-12 leaf stage and recover after cold damage (14). In order to increasing crop diversity of rainfed area of Golestan province with cool winter type (10), a preliminary evaluation of the seed yield and yield component of quinoa lines was carried out in Goragan.

    Materials and methods

    In order to compare seed yield of 11 quinoa lines (NSRCQ 1- NSRCQ 2- NSRCQ 5- NSRCQ 6- NSRCQ 7- NSRCQ 8- NSRCQ 9- NSRCQ 10- NSRCQ 12- NSRCQ 13- NSRCQ 14), Originating from Peru and Bolivia and selected in National Salinity Research Center with different maturity time, cultivated in a randomized complete block design with three replications on 29 November, in 2015-2016 at Iraqi Mahaleh Research Station, Gorgan, Iran. During the season, weed management was carried out by hand two times and aphid controlled by pesticide. At harvest, after removing border plants harvested and seed yield, thousents kernel weigth (TKW) and germination percent of produced seeds were measured. Lateral panicule number, plant height, panicule weight and biomass of 10 selected plants were measured. For evaluation of freezing risk and rainfall rate 65 years weather data (1952-2017) of gorgan station was evaluated. Data were analyzed by SAS v.9.1 software. The cluster analysis and analysis of the main components were performed using Statgraphic software.

    Results

    The results showed that yield in autumn cultivation in Gorgan was between 1.5 to 4 t ha-1 and TKW of genotypes was between 1.2 and 4.7 g. Investigation of correlation between traits showed that genotypes with shorter days to flowering had lower TKW and plant height. Line 1 was the earliest with the least height and grain yield. The principal component analysis also showed that the two components had the highest contribution in determining the seed yield, and the percentage of germination, the number of panicles, thousand seed weight in positive direction and day to maturity in the negative and in the second component of biomass had the highest impact. The results of cluster analysis also showed that lines NSRCQ11, NSRCQ10, NSRCQ9, NSRCQ7 and NSRCQ6 had high seed yield, TKW, seed germination percentage and biomass. Among the top lines, line 4 with a seed yield of 3.5 t ha-1, 3.9 g TKW, 100% seed germination and a lack of cold damage was promising. The risk of frost based on the past 65 years weather data of the Gorgan station is 24.6%.

    Conclusion

    Quinoa was exposed to frost in autumn cultivation in Gorgan province, but it was recovered. Selection of appropriate genotype in Gorgan province could be based on frost tolerance at temperatures below -4 ° C, day to flowering, TKW and seed yield. Quinoa cultivation in autumn cropping in rainfed condition in the province with a potential yield of 3.5-4 t ha-1 with high seed size is possible.

    Keywords: Chenopodium quinoa, Cool winter, Golestan, Promising lines
  • Mansoor Aghpour, Ebrahim Zeinali, Javid Gherekhloo, Hossein Kazemi Pages 31-50
    Background and Objectives

    Cultivation of cover crops at the planting date intervals of two main crops may serve as a suitable ecological approach for achieving objectives such as preventing expansion of weed populations, enhancing soil fertility, decreasing soil erosion and increasing yield of crops. Different cover crops have different potentials in fulfilling the noted objectives and their elimination method at the end of growth period also affects their efficiency. Thus, this research was conducted to investigate the efficiency of some cover crops as pure and mixed stand as well as their elimination method on weed population and maize (single-cross 444 variety) forage yield.

    Material and Methods

    This experiment was conducted as factorial based on randomized complete blocks design with three replications. Treatments included cover crop type at 7 levels of barley, vetches, lathyrus, barley + vetches, barley+ lathyrus and weed-free and weed-infested controls and their elimination methods at the end of the growth period at three levels of spraying with paraquat herbicide, cutting and maintaining the residues on soil surface and rolling. Cover crops were sown at late January of 2017 as rows and at a rate three times more than that of recommended density. At early May of 2017 (a week before maize sowing), noted cover crops were treated according to desired management method and then maize was sown directly in residues of cover crops.

    Results and Discussion

    The results showed that the lowest height, leaf area, dry matter and canopy closure rate was observed in lathyrus and vetches treatments, but mixture of these cover crops with barley significantly increased these values.Also, mixed stands of barley+lathyrus and barley+vetches in cutting and rolling treatments were able to optimally control the weeds during maize growth period. Although application of herbicide successfully controlled the weeds, but was not as good as cutting and rolling. Pure stands of lathyrus and vetches had a low efficiency in controlling the weeds under herbicide management conditions. The highest fresh forage yield of maize was obtained in barley+vetches and barley+lathyrus treatments and management by rolling, which were 3278 and 3256 g.m-2, respectively. The lowest fresh forage yield was obtained in weed infested cover crop-free treatment (1884 g.m-2) which had no significant difference with pure stands of lathyrus and vetches under herbicide application management (2040 and 2082 g.m-2, respectively). Thus, it may be stated that using mixed stands of cover crops from poaceae and fabaceae is preferable to their pure stands due to enhancement of soil characteristics, rapid canopy closure, higher dry matter production and efficient control of the weeds.

    Conclusion

    Also, the method implemented for elimination of cover crop may lead to better weed control and higher crop yield via its direct impact on longevity of cover crop residues. Thus, rolling and cutting of barley+lathyrus and barley+vetches mixed stand cover crops may be introduced as the best method for their elimination.

    Keywords: Longevity of cover crop residues, Poaceae, Canopy closure rate, Mixed stand, Fabaceae
  • Ebrahim Mamnoie *, Mohamad Reza Karaminejad Pages 51-66
    Background and objectives

    Herbicide application is one of the most common weed control methods in wheat. There are 26 herbicides registered for weed control in wheat (Triticum aestivum) in Iran, Which are mainly used post-emergence. There are a limited number of herbicides were recorded in this crop in terms of application time. Therefore, it is necessary to register new herbicides with different site of action and time of application in this crop. Prosulfocarb herbicide used pre- or early post-emergence for weed control in wheat. The objective of this research was to study rate and time application of prosulfocarb for weed control and yield of wheat.

    Materials and methods

    In order to study the efficacy of prosulfocarb (Boxer) on weed control in wheat (Triticum aestivum L.), an experiment was carried out in randomized complete block design with four replications, during 2019 in Agricultural Research Center of South Kerman. Treatments included application of Topic (clodinafop-propargyl) at 1 L ha-1+ Granstar (tribenuron methyl) at 20 g L ha-1, Atlantis (mesosulfuron+idosulfuron) at 1.5 L ha-1, Othello (mesosulfuron+idosulfuron+diflufenican) at 1.6 L ha-1, Axial (Pinoxaden) at 1.2 L ha-1 + Granstar at 20 g L ha-1, Boxer at 3,4 and 5 L ha-1 pre-emergence before the first irrigation, Boxer at 3,4 and 5 L ha-1 pre-emergence after the first irrigation, Boxer at 3,4 and 5 L ha-1 early post-emergence, Boxer at 5 L ha-1 in the tillering stage.

    Results

    The highest relative abundance of weed species was Melilotus officinalis (L.) Lam, Anagallis arvensis L., Malva parviflor L., Lolium perenne L., Rumex crispus L. at 35, 25. 15, 13, 9% respectively. The results showed that herbicide treatments had significant effect on weed density and biomass. Boxer herbicide showed favorable efficacy in control of species mentioned. The efficacy of Boxer herbicide was more effective in weed control when increased rate application of Boxer herbicide. Also Boxer herbicide application before irrigation was more favorable in weed control of species mentioned. Applications of Boxer herbicide before irrigation at 5 L ha-1 reduced biomass of M. officinalis (100%), A. arvensis (100%), M. parviflor (100%), R. crispus (100%), L. perenne (97%) and total weed (94%). Application of Boxer herbicide caused damage to wheat. Wheat injury rate was more in application of Boxer herbicide before and after irrigation than early post- mergence. However, the injury rate of Boxer herbicide was less than the damage rate of weed competition. Grain and biological yield were 5.3, 13.54 ton ha-1 and increased by 152% and 160% when Boxer herbicide was applied at 3 L ha-1 before irrigation. This treatment was not significantly different with Granstar+ Axial, Granstar+ Topic and Othello herbicides. The lowest biological and grain yield respectively achieved 8.67 and 3.97 ton ha-1, when Boxer herbicide was applied 5 L ha-1 before irrigation. Also, this treatment increased biological and grain yield by 82% and 85%, respectively.

    Conclusion

    This study showed application Boxer created favorable efficacy in control of Melilotus officinalis, Anagallis arvensis, Malva parviflor, Lolium perenne, Rumex crispus and total weed. Application of Boxer herbicide caused permanent injury to wheat, but application of this herbicide significantly increased biological and grain yield in comparison with control.

    Keywords: Chemical control, Density, dry matter, Early post- emergence, Per- emergence
  • Rahim Tarbali, Ali Asghar Aliloo *, Manoochehr Farjami Nezhad Pages 67-84
    Background and objective

    Allelopathic weeds by releasing inhibitors to their environment mainly affect the growth and development of adjacent plants. Although the mode of action of these materials is very complex and their targets are varied, however; seed germination inhibition is one of their important targets in most cases. In the present study, we investigated the allelopathic potential of Ceratocephalus falcata on seed germination of maize, wheat and sunflower plants on their hydrolyzing and antioxidant enzymatic systems.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as factorial in completely randomized design with three replications. Factors included three seed crop varieties of wheat, maize and sunflower (first factor) and the concentration of aqueous extract of C. falcata (second factor) with five levels including control (distilled water), 5, 10, 15 and 20% concentrations.

    Results

    Germination percentage decreased significantly with increasing concentration of aqueous extract of C. falcata. Germination was suppressed in all species at 10% and higher concentrations. The highest germination percentage was obtained from control treatment of wheat (99.88%) and maize (99.36%) treatments, respectively. At 5% concentration of the extract, germination percentage decreased to below 50% in all studied species. The activity of antioxidant and alpha-amylase enzymes was also affected proportionally by the concentration of extract and plant species. In most species the activity of antioxidant enzymes increased up to 10% concentration of the extract, however, at 20% concentration of the extract their activity decreased significantly compared to the control treatment. The highest activity of superoxide dismutase, catalase, peroxidase and polyphenol oxidase was observed in maize seed at medium levels of the extract, while the lowest activity of superoxide dismutase and catalase was observed in sunflower seed at 20% treatment. This treatments also resulted the lowest peroxidase activity in wheat seeds. The highest and lowest activity of polyphenol oxidase enzyme was related to 10% treatment in wheat seed and 20% concentration in sunflower seed, respectively. The activity of alpha-amylase enzyme decreased gradually with increasing concentration of the extract in all tested species.

    Conclusion

    The results showed that C. falcata had a very strong allelopathic effect on the germination of the studied plants. According to the results of germination, wheat had the higher sensitivity among the tested plants. The results also showed that allelochemical compounds in the aqueous extract at moderate concentrations increased levels of antioxidant activity implying that oxidative stress during seed germination of the crops has been induced. In addition, the decrease in alpha-amylase activity indicates the interference of inhibitor components with remobilization of seed storages to support the growing embryo. In general, accumulation of oxidative stress damages to seed structures and blocking of seed reserve remobilization were important reasons for drastic reduction of germination percentage in studied seeds that implies bio-herbicide potential of C. falcata.

    Keywords: allelopathy, alpha-amylase, antioxidant enzymes, germination
  • Seyed Mohsen Seyedi *, Javad Hamzei Pages 85-98
    Background and objectives

    One of the key strategies in sustainable agriculture is diversity restoration to agricultural environments and effective management it. Intercropping, which is defined as growing two or more species simultaneously in the same field during a growing season, is considered one important strategy in developing sustainable production systems, particularly systems that aim to limit external inputs such as chemical fertilizer and herbicide etc. Compared to sole crops, intercropping system have higher utilization of resource i.e., nutrient use efficiency, water use efficiency, and land use efficiency. This research was done to evaluation advantageous of sunflower-legume intercropping systems,

    Materials and methods

    The experiment was conducted as randomized complete block design with three replications at the Agricultural Research Station, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, during 2013 and 2014 growing seasons. Experimental treatments were different planting patterns including sunflower, bean and soybean sole cropping, and additive intercropping of 30, 60 and 90% bean, as well as 30, 60 and 90% soybean with sunflower. Intercropping systems were evaluated by using indices of land equivalent ratio (LER), system productivity index (SPI), total relative value (RTV), area-time equivalent ratio (ATER), aggressivity index (AI), competition index (CI) and relative crowding coefficient (RCC).

    Results

    Results showed that crops grain yield and sunflower equivalent yield affected by planting patterns. The highest sunflower, bean and soybean grain yields were achieved at sole cropping and intercropping decreased grain yield of these crops. However, sunflower equivalent yield at intercropping patterns of 60 and 90% bean and soybean were more than sole cropping. At this treatments, indices of land equivalent ratio, total relative value, area-time equivalent ratio and relative crowding coefficient were more than 1 and competition index was less than 1 that showed intercropping is advantageous. In this study pay attention to aggressivity index, sunflower was aggressive in comparison to bean and soybean.

    Conclusion

    The results of this present showed that, intercropping systems increased sunflower equal grain yield in comparison with sunflower sole cropping. In general, in the most of the treatments, sunflower-legume (bean and soybean) intercropping was better than their sole cropping and associated with improving economic yield and land use efficiency. The results of this present showed that, intercropping systems increased sunflower equal grain yield in comparison with sunflower sole cropping. In general, in the most of the treatments, sunflower-legume (bean and soybean) intercropping was better than their sole cropping and associated with improving economic yield and land use efficiency.

    Keywords: Bean, Competition Index, Land Equivalent Ratio, soybean, Sunflower
  • Mahtab Salehi *, Ramezan Kalvandi Pages 99-110
    Background and objectives

    Crataegus genus has a wide distribution in Iran. This genus belongs to Rosaceae family, is a horticultural plant and has medicinal properties. Hawthorn, with a great variety in species and medicinal properties, has a wide field of usage in traditional medicine. This plant has flavonoids, polyphenols, organic acids and high antioxidant activity and is used for treating cardiovascular diseases, cancers, diabetes, anxiety decrease and sleep disorders. Fruits, leaves and flowers of hawthorn have secondary chemical compounds such as phenols, flavonoids, oligomeric procyanidins and triterpene acids, organic acids, estrols and a few amines that activate heart movements. The presence of antioxidants in hawthorn causes beneficial therapeutic effects. Foods and fruits that include antioxidant compounds, are useful for human health, because their antioxidants neutralize the negative effects of free radicals in the human body. Regarding the fact that no study has ever been conducted on the existing species of hawthorn in Gyan region, the aim of this study has been the recognition of the species diversity and phytochemical compounds of hawthorn and could open up a new window for further studies on this plant.

    Materials and methods

    This study was conducted as a completely randomized design with 3 replications in 2018 in natural forests of Gyan region in Nahavand city, located in Hamedan province which is one of the habitats of hawthorn plant. The samples were collected from three regions of Gyan forests in different altitudes. Measured traits were total phenol and flavonoid content and antioxidant activity in methanolic extract of hawthorn flowering shoot and fruit.

    Results

    The investigation showed that the existing species in Gyan region is Crataegus pseudo heterophylla A. Pojark. According to the results of this research, the highest amount of total phenol (225.95±12.97 mg GAE/gr) and flavonoid (464.52±7.55 mg routine/gr) in methanolic extract of flowering shoot, were observed in region 3 with the highest altitude. Also, the highest total phenol (76.91±4.98 mg GAE/gr), the highest flavonoid (161.05±5.36 mg routine /gr) and the most antioxidant activity (110.01±0.12 ppm) of hawthorn fruit were observed in region 3.

    Conclusion

    The reason for the highest total phenol and flavonoid content and antioxidant activity in region 3 can be attributed to the higher content of macronutrients in the soil and high altitude above sea level. Producing secondary metabolites in plants increase under environmental stresses. For this reason, the plants grown at high altitudes than the plants grown at a lower altitude, are subjected to severe stresses such as drought, sun light and UV rays and their active substances increase.

    Keywords: Antioxidant activity, Total flavonoid content, Total phenolic content
  • Raziye Karami, Hooshang Farajee *, Mohsen Movahedi Dehnavi, Alireza Khoshroo Pages 111-124
    Background and purpose

    Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a plant from Amaranthaceae family that now considered an alternative to high-water plants, its high nutritional value and high adaptability to tolerate a wide range of biotic and abiotic stresses. Among the nutrients, nitrogen is the most important element that restricts plant growth and plays an important role in enhancing the quantitative and qualitative yield of crops. Selection of optimal crop density due to competition over water, food and light is one of the most important crop factors that has a significant impact on crop growth and yield. Due to the welcoming of farmers in Fars province for the development of cultivation of quinoa, this study was conducted to evaluate the interaction of nitrogen fertilizer and plant density on the growth and yield of quinoa in Mamassani city of Fars province.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as split plot based on randomized complete block design with three replications in September 2018 in Mamassani city of Fars province. The main factor was nitrogen fertilizer at four levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 from urea source) and the sub-factor was planting density at three levels (60, 80 and 100 plants m-2). The harvesting operation was carried out on December 10. In this experiment, plant height, number of lateral branches and length of panicle were measured through 5 randomly sampled plots. For determination of biological yield and grain yield, two square meters of each unit were harvested with respect to marginal effect. In order to estimate growth indices, two middle rows from the middle of each plot were removed by liminating the marginal effect. The first sampling was performed 14 days after planting and subsequent sampling was performed at intervals once evry 14 days until the end of plant growth.

    Results

    The results showed that nitrogen fertilizer had a significant effect on increasing plant height, number of lateral branches and panicle length. Increasing plant density decreased the number of lateral branches and the length of panicle. Increasing nitrogen and plant density increased plant height, grain yield, biological yield and 1000 grain weight. The highest leaf area index, crop growth rate and total dry matter accumulation were obtained at the highest level of fertilizer and plant density.

    Conclusion

    Due to the superiority of 180 kg of nitrogen level and density of 100 plants per square meter in terms of grain yield, harvest index, leaf area index and crop growth rate, it seems that these amounts of nitrogen fertilizer and planting density can be recommended for proper performance in the test area and similar areas.

    Keywords: Density, Growth indices, Yield, Quinoa, Nitrogen
  • Mahdi Amiryousefi, MAHMOUD TADAYON *, Rahim Ebrahimi Pages 125-146

    Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is an annual Latin American plant that, despite its high nutritional value, is able to withstand a wide range of non-biological stresses and can be cultivated in agriculturally marginal lands.Few studies have been conducted on the effect of simultaneous application of biofertilizers on the yield and physiological traits of Quinoa under salt stress conditions. Thus, the present study was an attempt to compare the effect of biological and chemical fertilizers application on yield and some physiological traits of Quinoa in saline and non-saline soils.

    Materials and methods

    In order to compare and evaluate the effect of non-saline and saline soils on yield as well as physiological and biochemical traits of Quinoa under simple and integrated (chemical and biological ) fertilizer treatments, a split plot with randomized complete block design and three replicates was used in two separate farms in the northeast of Isfahan. Two levels of salinity including non-saline soils (EC = 2.91 dS / m) and saline soils (EC = 6.2 dS / m) were regarded as main factor and composition of biofertilizers at four levels of control (no biofertilizer), nitroxin, biophosphorus and nitroxin + biophosphorus and applications of chemical fertilizers at two levels including no fertilizer and factorial application of nitrogen+ phosphorus were considered as sub-factors. Total values of chlorophyll, carotenoids, carbohydrate, soluble protein, leaf area index, grain yield, and biological yields of quinoa were studied under the afore-mentioned treatments.

    Results

    The results showed that although soil salinity led to significant declines in the biochemical traits such as total chlorophyll level, total carbohydrate level, soluble proteins and leaf area index in the separate biofertilizer application treatments, maximum values of the afore-mentioned traits were obtained in saline soil under combined application of chemical fertilizer and bio-fertilizers (nitroxin + biophosphorus). This suggests that combined application of chemical fertilizers and bio-fertilizers fertilizers (nitroxin + biophosphorus) will not only mitigate the adverse effects of soil salinity on quinoa but will significantly improve the afore-mentioned traits by improving the physiological capacity and biological activities in quinoa. On the other hand, carotenoids, which act as a defense mechanism in response to osmotic stress, through high optical energy dissipation and active oxygen removal, and enhance the ability to cope with stress condition, were found to be 3 times higher in saline soils. Maximum biological yield in non-saline soils was only about 10% higher than that in saline soils. The results indicate high resistance of quinoa to severe osmotic stress conditions.

    Conclusion

    The results showed that despite the salinity of soil, quinoa managed to complete its growth period and produce seed. Moreover, according to the results, under chemical fertilizer + bio- fertilizer application conditions, maximum yield of quinoa in non-saline soils was only about 12% higher than that in saline soils. This indicates the high resistance of quinoa to salinity stress conditions. Thus, Quinoa as a plant characterized by high yield potential and high quality crop in saline conditions is a perfect choice in areas with low fertility and stress conditions. Moreover, bio-fertilizers as materials that facilitate and contribute to supplying of plant nutrients, can also be introduced as a practical solution to mitigate the effects of environmental stresses and contribute to optimized application of chemical fertilizers in an attempt to achieve sustainable agricultural goals.

    Keywords: Carotenoids, Nitrogen, Phosphorus, Quinoa, Salinity stress
  • Rostam Yazdani-Biouki *, Sarah Khajeh Hosseini Pages 147-158
    Background and objectives

    Drought is one of the most important abiotic stresses and factors limiting the successful production of plant products worldwide and has adverse effects on plant growth and other metabolic processes. The Moldavian balm (Dracocephalum moldavica) is an annual herbaceous plant. Glycine amino acid is the smallest and the simplest structure in cells and is a soluble, polar, hydrophilic nitrogen compound that accumulates under stress in plants. The purpose of this study was to investigate the effect of glycine amino acid on structural and antioxidant parameters in increasing Moldavian balm drought tolerance.

    Materials and methods

    This study was conducted a factorial experiment based on a completely randomized design with 3 replications in the spring of 2019 in Yazd province. Experimental factors were a: drought stress at 3 levels (100, 70, and 30% of field capacity) and b: foliar application of glycine at 3 levels (0, 2.5, and 5 per thousand). In this study, parameters such as stem length, root length, root/shoot length ratio, root and shoot dry weight, as well as a carotenoid, electrolyte leakage, anthocyanin and flavonoid levels, were measured.

    Results

    The results showed that the drought stress decreased the shoot length by 23.63% and 33.62% and increase root/shoot length ratio by 46.66% and 53.33%, at 70 and 30% of Fc, respectively. Glycine amino acid increase shoot length and reduced root/shoot length ratio and the highest shoot length (25.44 cm) and root/ shoot ratio (0.30) were obtained with distilled water spraying. Due to the interaction effect of drought stress and glycine, the highest root length (5.50 cm) was obtained in 30% Fc and foliar application with the distilled water. The highest shoot dry weight (0.16 g/plant) was observed in 100% Fc and 2.5/1000 (2.5 g/l) glycine treatments and the highest root dry weight (0.02 g/plant) was in 100% Fc and 5/1000 glycine spraying. Based on comparisons of the mean effects of dual interaction, the highest electrolyte leakage (92.92%) was observed in 30% Fc and the foliar application of glycine amino acid with a concentration of 5 per thousand. The highest amount of carotenoids (11.56 mg/g F.W) was obtained in the treatments of 100% Fc and the foliar application with distilled water and the highest amount of anthocyanin (0.21 absorption/g F.W) in the interaction of 30% Fc and the foliar application of glycine at 2.5/1000, which had no significant difference with a concentration of 5/1000 and finally, the highest flavonoid content (2.16 absorption/g F.W) was observed in interaction with 30% Fc and the foliar application of glycine at 2.5/1000.

    Conclusion

    Drought stress had the structural reactions such as decrease the stem length and increase the root/shoot ratio and the foliar application of glycine increase the shoot length as well as decrease the root/shoot ratio and inetraction effects on drought stress and the foliar application of glycine increase shoot and root dry weight. Also, the interaction effect of drought stress and foliar application of glycine increased electrolyte leakage, anthocyanin, and flavonoids levels. Application of glycine amino acid at the concentration of 2.5/1000 (2.5g/l), Increase of tolerant plants to drought stress with the most effective role in increasing structural reaction-dependent parameters such as the stem dry weight, root/ stem length ratio as well as antioxidant parameters such as anthocyanin and flavonoid levels.

    Keywords: Water deficient, foliar application, Root, stem length ratio, Medicinal plants