فهرست مطالب

پژوهش های تولید گیاهی - سال بیست و هشتم شماره 1 (بهار 1400)

فصلنامه پژوهش های تولید گیاهی
سال بیست و هشتم شماره 1 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/26
  • تعداد عناوین: 14
|
  • ناهید فتحی*، همت الله پیردشتی، مرتضی نصیری، اسماعیل بخشنده صفحات 1-15
    سابقه و هدف

    آماره های تبدیل برنج شامل راندمان تبدیل، درصد دانه خرده، میزان گچی و سفیدی به دلیل تاثیرگذاری بر میزان ضایعات، قیمت، بازارپسندی و درآمد نهایی تولید از جایگاه ویژه ای برخوردار است. کاهش کیفیت تبدیل دانه برنج در اثرتغییرات اقلیم و افزایش جهانی دما هوا یکی از چالش های مهم در بسیاری از مناطق برنج خیز دنیا از جمله کشور ما محسوب می شود و تغییرات راندمان تبدیل صرف نظر از مدیریت زراعی به خصوصیات رقم و شرایط محیطی هر منطقه به خصوص دمای هوا در مرحله پر شدن دانه وابسته است. بنابراین، این مطالعه با هدف بررسی تاثیر منطقه محل کشت بر پارامترهای مرتبط با تبدیل دانه در دو رقم برنج (’طارم هاشمی‘ و ’شیرودی‘) و رابطه بین این پارامترها با میانگین دمای هوا در طول دوره پر شدن دانه در سه منطقه آمل، بابلسر و پل سفید از استان مازندران اجرا شد. .

    مواد و روش ها

    سه آزمایش به طور مجزا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سه منطقه شامل بابلسر(با ارتفاع 21 متر پایین تر از سطح آب های آزاد)، آمل (با ارتفاع 24 متر بالاتر از سطح آب های آزاد) و پل سفید (با ارتفاع 625 متر بالاتر از سطح آب های آزاد) بر روی دو رقم برنج ’طارم هاشمی‘ و ’شیرودی‘ در سال 1393 اجرا گردید. عملیات کاشت، داشت و برداشت در هر یک از مناطق مطابق با عرف همان منطقه و در شرایط مطلوب مدیریتی انجام شد. همچنین، کلیه صفات مورد مطالعه سه ماه بعد از برداشت در آزمایشگاه کیفیت بذر موسسه تحقیقات برنج آمل اندازه گیری گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که اثر اقلیم های متفاوت محلی بر برخی از صفات همچون درصد راندمان تبدیل، دانه سالم، خرده و میزان گچی در سطح احتمال یک درصد معنی دار گردید. دانه برنج تولید شده در مزارع پل سفید از نظر کلیه صفات کیفی اندازه گیری شده نسبت به مزارع آمل و بابلسر از کیفیت تبدیل بالاتری برخوردار بودند. که علت آن را می توان به وقوع میانگین دمای هوا پایین تر در طول مرحله پر شدن دانه نسبت داد. به طور کلی، به ازای افزایش هر یک درجه سانتی گراد در میانگین دما هوا در ارقام ’طارم هاشمی‘ و ’شیرودی‘راندمان تبدیل (46/1 و 03/1 درصد)، میزان دانه کامل (58/3 و 11/3 درصد) و درجه سفیدی (25/1 و 42/1 واحد) کاهش یافت. در مقابل، میزان خرده دانه به ترتیب 63/2 و 51/2 درصد و میزان گچی به ترتیب 65/1 و 24/4 درصد افرایش نشان دادند. سود اقتصادی تبدیل به ازای هر یک درجه سانتی گراد افزایش دما، برای رقم ’شیرودی ‘و ’طارم هاشمی‘ به ترتیب 000/000/12 و 000/8000 ریال در هر هکتار کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    از نتایج مطالعه حاضر می توان برای پیش بینی میزان ضایعات تبدیل دانه برنج و برآورد اثرات دما بر سود اقتصادی در شرایط اقلیمی مازندران استفاده نمود. بر اساس یافته های این مطالعه می توان تغییرات کیفیت دانه برنج به دما را در هر دو رقم ’طارم هاشمی‘ و ’شیرودی‘، تحت شرایط اقلیم های متفاوت محلی مازندران برآورد نمود.

    کلیدواژگان: تجزیه رگرسیون، دانه برنج، راندمان تبدیل، میزان گچی
  • هنگامه آخوندرادکانی، حسن سلطانلو*، نجیب الله مازندرانی، سیده ساناز رمضانپور، مجتبی ال خان، راضیه قربانی، سمیرا ایمانی صفحات 17-32
    سابقه و هدف

    بیماری بادزدگی سنبله ناشی از قارچL. Fusarium graminearum، یکی از مهمترین بیماری های گندم است که آسیب قابل توجهی به کیفیت و مقدار گندم تولید شده در سراسر جهان وارد می کند. منطقه شمال ایران به علت شرایط ویژه رطوبت و گرما مناسب نسبت به بیماری فوزاریوم سنبله گندم همه گیر است. یکی از روش های مقرون به صرفه برای کنترل این بیماری استفاده از مقاومت ژنتیکی است. غربالگری سالانه ارقام گیاهی می تواند اطلاعات مفیدی در مورد مقاومت ارقام به بیماری Fusarium در گونه های موجود در هر منطقه برای محققین به ارمغان آورد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 21 رقم گندم نان مشتمل بر ارقام آبی و دیم در حال کشت به همراه سه رقم استاندارد بسیار مقاوم و بسیار حساس با طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در دو شرایط محیطی در قالب طرح بلوک کامل در مزرعه آموزشی دانشگاه علوم کشاورزی گرگان در سال 1395 کشت شد. یک محیط دارای تنش بیماری و یک محیط فاقد تنش بیماری بود. در محیط دارای تنش بیماری، آلودگی مصنوعی با اسپورپاشی سنبله گندم با سوسپانسیون اسپور قارچ صورت گرفت و در محیط فاقد تنش از قارچ کش فالکون برای کنترل بیماری استفاده شد. هر رقم گندم بر روی یک خط چهار و نیم متری کشت شد. فاصله خطوط از همدیگر 20 سانتی متر و فاصله بذور پنج سانتی متر در نظر گرفته شد. در این آزمایش، از سوسپانسیون تازه قارچ با غلظت 108×1 ماکروکنیدی در هر میلی لیتر استفاده شد. اسپور پاشی سوسپانسیون اسپور قارچ فوزاریوم روی سنبله ها در اوایل مرحله گلدهی زمان در شروع بیرون آمدن بساک ها انجام گرفت. پس از اسپور پاشی شاخص های بیماری شامل درصد وقوع بیماری شدت بیماری و شاخص بیماری و پس از برداشت درصد دانه آلوده و شاخص های مربوط به عملکرد اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    بر اساس نتایج تجزیه واریانس، بین ارقام مورد آزمایش در سطح احتمال یک درصد برای میزان بروز، شدت بیماری و درصد دانه های آلوده تفاوت معنی داری وجود داشت. تحلیل داده های عملکرد با استفاده از تجزیه مرکب نشان داد که از بین ارقام دیم مورد بررسی به ترتیب رقم قابوس ،آفتاب و لاین17 و در بین ارقام آبی رقم مروارید بهترین ارقام در واکنش به بادزدگی فوزاریومی سنبله بودند. در بین ارقام مورد مطالعه رقم های قابوس و آفتاب کمترین خسارت عملکردی را داشتند و مناسب کشت در مناطق با اپیدمی بادزدگی فوزاریومی سنبله است.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان داد که بروز یک تنش زنده مانند بیماری بادزدگی فوزاریومی سنبله اثر منفی بر عملکرد دانه دارد که ارقام مقاوم تر میزان خسارت عملکردی پایین تر است. نتایج این تحقیق می تواند به عنوان منبع ژنوتیپ های مقاوم برای انجام اقدامات اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد . ارقام قابوس و آفتاب مناسب در مناطقی با خطر بالای بیماری Fusarium سنبله معرفی می شوند. رقم احسان دانه درشت است و عملکرد خوبی در یک محیط بدون بیماری دارد شاید بتوان آن را مناسب برای کشت در مناطقی یافت که رطوبت کمتر باشد.

    کلیدواژگان: مقاومت ژنتیکی، خسارت عملکرد، ارقام دیم و آبی گندم نان، Fusarium graminearum
  • نورالدین ایزدی جلودار، اسماعیل چمنی*، علی اکبر شکوهیان، رسول اصغری زکریا صفحات 33-44
    سابقه و هدف

    بهنژادگران همواره به دنبال منابع ایجاد تنوع در گیاهان مختلف هستند. از آنجا که جهش های خود به خودی در گیاهان به ندرت اتفاق می افتد، تولید جهش یافته های القایی روش مناسب تری برای ایجاد تنوع در گیاهان محسوب می شود. لذا دستورزی سطح پلوییدی از طریق موتاژنها به ویژه موتاژن های شیمیایی در سلول های سوماتیکی امکان بهنژادی به منظور تولید واریته-های جدید و با صفات برتر و مطلوب در بسیاری از گونه های گیاهی را موفقیت آمیزتر نموده است. گونه های گیاهی با بیش از دو سری کروموزومی (پلی پلویید) به علت افزایش تنوع ژنتیکی در سلسله گیاهان در سازگار کردن بهتر آنها در محیط های جدید، تکامل طبیعی و بهنژادی گیاهان از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. بر همین اساس پژوهشی به منظور القای پلی پلوییدی از طریق کلشی سین بصورت درون شیشه ای در یکی از گونه های جدید هیبرید آسیایی گل سوسن (Lilium dandie) انجام گرفت که دارای پتانسیل بالای زینتی و دارویی می باشد.

    مواد و روش ها

    در این آزمایش فلس های سوخک درون شیشه ای در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل در غلظت-های مختلف محلول کلشی سین (01/0، 05/0 و 1/0 درصد) به مدت 6، 12 و 24 ساعت تیمار گردید سپس نمونه های فلسی جهت باززایی و رشد عادی در محیط کشت بدون تنظیم کننده های رشدی واکشت شدند. پس از بررسی میزان زنده مانی، سطح پلوییدی گیاهچه های باززایی شده از طریق شمارش مستقیم تعداد کروموزوم های مریستمی نوک ریشه ها تعیین گردید. طول، عرض و تراکم روزنه برگ با استفاده از تکنیک لاک بی رنگ و شمارش مستقیم تعداد کلروپلاست سلولهای محافظ روزنه در برگ های بالغ و توسعه یافته به عنوان فاکتورهای سیتولوژیکی و بین گیاهچه های شاهد (دیپلویید) و پلی پلویید (تریپلویید) مورد مقایسه قرار گرفت وزن تر گیاهچه ها با استفاده از ترازو و شاخص های مورفولوژیکی طول و عرض برگ و طول ریشه نیز از طریق خط کش دقیق اندازه گیری شد.

    یافته ها

    بررسی نتایج نشان داد که با افزایش غلظت و مدت زمان تیمار ریزنمونه های فلسی با کلشی سین میزان زنده مانی آن ها کاهش یافت، کلشی سین در القاء پلی پلوییدی (تریپلوییدی) گل سوسن کاملا کارآمد و موثر بوده و بیشترین میزان پلی پلوییدی (%55/24) در مدت زمان 12 ساعت اتفاق افتاد و بالاترین ضریب بهره وری نیز در این مدت زمان از تیمار %01/0 کلشی سین به دست آمد. در گیاهچه های پلی پلویید نسبت به شاهد (دیپلویید) تراکم روزنه بطور معنی داری کاهش یافت در حالی طول روزنه و تعداد کلروپلاست های موجود در سلول محافظ روزنه همبستگی مثبتی با افزایش سطح پلوییدی نشان داد. شاخص های وزن تر و ویژگی های مورفولوژیکی طول و عرض برگ و همچنین طول ریشه در گیاهچه های پلی پلویید در مقایسه با گیاهچه های شاهد بطور معنی داری افزایش نشان داد.

    نتیجه گیری

    کاربرد کلشی سین در القاء پلی پلوییدی در گل سوسن کاملا موفقیت آمیز بوده و بیشترین بهره وری پلی پلوییدی (%85/42) در مدت زمان 12 ساعت تیمار بهینه شد. تراکم پایین و طول بیشتر روزنه و همچنین تعداد کلروپلاست بالای سلولهای محافظ روزنه در گیاهچه های پلی پلویید نسبت به دیپلویید، شاخص خوبی برای غربال گری گیاهچه های پلی پلویید می باشد. شاخص های وزن تر و ویژگی های مورفولوژیکی طول و عرض برگ و طول ریشه گیاهچه ها با افزایش سطح پلوییدی افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: گل سوسن، پلی پلوئیدی، کروموزوم، روزنه
  • مریم نیازی اردکانی، وحید براتی*، احسان بیژن زاده صفحات 45-64
    سابقه و هدف

    محتوای نیتروژن دانه در گیاه جو متاثر از مقدار انتقال مجدد نیتروژن ذخیره شده در اندام های رویشی به دانه در طول دوره پر شدن دانه است. مقدار انتقال مجدد نیتروژن بطور منفی تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی از جمله تنش شدید آبی پس از گلدهی قرار می گیرد. استفاده از باکتری آزوسپیریلوم به عنوان کود زیستی و افزایش ماده آلی خاک، از روش های کاهش سطح تنش شدید آبی در مزارع می باشد. بنابراین، این پژوهش به بررسی اثرات کاربرد بقایای گیاه گندم و منابع مختلف نیتروژن (زیستی و شیمیایی) بر انتقال مجدد نیتروژن و محتوای نیتروژن دانه گیاه جو پرداخته است.

    مواد و روش

    این پژوهش به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب- دانشگاه شیراز در سال زراعی 97- 1396 بر روی گیاه جو انجام شد. تیمار ها در این پژوهش شامل: دو سطح آبیاری به عنوان عامل اصلی [1- آبیاری مطلوب (بدون تنش آبی): آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک و 2- کم آبیاری (تنش آبی): آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا انتهای مرحله ی گلدهی (قطع آبیاری پس از مرحله گلدهی)] بود. همچنین، عامل های فرعی شامل دو سطح بقایای گیاهی [1- حذف بقایا و 2- برگرداندن 30 درصد بقایای گیاهی (کاه گندم) به خاک] و چهار تیمار کودی [1- صفر کیلوگرم نیتروژن در هکتار (شاهد)، 2- کود نیتروژن: کاربرد 100 کیلو گرم نیتروژن در هکتار به صورت اوره (46 درصد نیتروژن) با توجه به آزمون خاک 3- کود تلفیقی: استفاده تلفیقی از باکتری آزوسپیریلوم (Azospirillum brasilense) و نیتروژن به مقدار نصف نیاز نیتروژنی گیاه (50 کیلو گرم نیتروژن در هکتار به صورت اوره) و 4- کود زیستی: تلقیح بذر ها با باکتری آزوسپیریلوم] بود.

    یافته ها

    کاربرد کود نیتروژن و تیمار تلفیقی (باکتری بعلاوه کود نیتروژن) سبب افزایش معنی دار کارایی انتقال مجدد نیتروژن به ترتیب به میزان 36 و 34 درصد نسبت به شاهد نیتروژن در شرایط مطلوب رطوبتی شد. در مقابل، در شرایط تنش آبی، تمامی تیمارهای کودی با منابع نیتروژن سبب کاهش کارایی انتقال مجدد نیتروژن در مقایسه با شاهد شدند. اما، مقدار کاهش در تیمار تلفیقی و زیستی (به ترتیب 10 و 11 درصد) کمتر از کود نیتروژن (21 درصد) بود. روندی مشابه کارایی انتقال مجدد در مورد شاخص برداشت نیتروژن نیز در شرایط مطلوب و تنش رطوبتی وجود داشت. از اینرو، شاخص برداشت نیتروژن رابطه خطی و مثبت با کارایی انتقال مجدد در هر دو شرایط رطوبتی نشان داد. اما، میزان تغییرات توجیه شده ی شاخص برداشت به وسیله ی کارایی انتقال مجدد در شرایط تنش رطوبتی به مقدار 25 درصد بیشتر از شرایط مطلوب رطوبتی بود (R2 = 0.70 و R2 = 0.45). محتوای نیتروژن دانه نیز در هر دو شرایط رطوبتی با افزایش انتقال مجدد به صورت خطی افزایش یافت. کاربرد بقایا سبب کاهش معنی دار کارایی انتقال مجدد و محتوای نیتروژن دانه در تیمارهای تلفیقی و زیستی نسبت به شرایط عدم کاربرد آن شد. همچنین، در شرایط استفاده از کود نیتروژن، تفاوت معنی داری بین تیمارهای بابقایا و بدون بقایا در کارایی انتقال مجدد و محتوای نیتروژن دانه وجود نداشت.

    نتیجه گیری

    بر اساس یافته ها، تیمار کود تلفیقی با توجه به ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی برای شرایط مطلوب رطوبتی به-منظور دستیابی به حداکثر پروتئین دانه مناسب است. در مقابل، در شرایط قطع آبیاری پس از گلدهی، تیمارهای زیستی سبب کاهش کمتر کارایی انتقال مجدد نسبت به تیمار کود نیتروژن در مقایسه با شاهد شدند. بنابراین، تیمارهای زیستی در مناطق جنوبی ایران که احتمال بروز تنش آبی انتهایی وجود دارد به منظور دستیابی به سطح بالای پروتئین دانه، قابل توصیه هستند. همچنین، کاربرد بقایای گندم برای افزودن کارایی انتقال مجدد و نهایتا محتوای نیتروژن دانه، در رژیم های مختلف کودی و آبی مورد مطالعه توصیه نمی شود.

    کلیدواژگان: کود زیستی، کارایی انتقال مجدد نیتروژن، شاخص برداشت نیتروژن، محتوای نیتروژن دانه
  • احمد اجنی، علی سلیمانی*، علی اصغر زینانلو، اسماعیل سیفی، مهدی طاهری صفحات 65-79
    سابقه و هدف

    زیتون یکی از مهم ترین گونه های محصولات باغی ایران بوده که به طور وسیعی در مناطق نیمه گرمسیری کشور کشت می-شود. در بسیاری از این مناطق دمای هوا به ویژه در فصول تابستان تا حد ایجاد تنش حرارتی برای این گونه گیاهی بالا می رود. اطلاعات اندکی در خصوص تحمل ارقام و راهکارهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی موثر در پاسخ به تنش حرارتی در زیتون وجود دارد. لذا شناخت این راهکارها و نیز کشت ارقامی با دامنه تحمل بالا به چنین شرایطی از اهداف اصلاحی زیتون می باشد.

    مواد و روش

    به منظور مطالعه تاثیر تنش حرارتی بر تغییرات صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و الگوی بیان ژن های فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و پلی فنول اکسیداز (PPO)، در سال 1396 آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی اجرا شد. نهال های یکساله حاصل از قلمه ریشه دار شده ارقام زیتون زرد و دیره، بعد از انتقال به اتاقک رشد مصنوعی و سازگار شدن در سه مرحله دمایی مختلف، با تیمارهای دمایی 32 (مرحله قبل از تنش، به مدت سه ماه)، 45 (مرحله تنش، به مدت یک ماه) و 36 (مرحله بعد از تنش، به مدت پنج روز) درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات اندازه گیری شده شامل میزان رشد طولی تجمعی و وزن خشک شاخساره، رطوبت نسبی برگ ها، میزان نشت یونی، محتوی مالون دی آلدیید، حداکثر عملکرد فتوسیستم II (Fv/Fm)، حداقل فلورسنس کلروفیل (Fo)، میزان فعالیت آنزیم های PAL و PPO و الگوی بیان ژن های مربوط به این دو آنزیم بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام و مقایسه میانگین داده ها به روش LSD در سطح احتمال یک درصد انجام شد.

    یافته ها

    نتایج مربوط به شاخص های رشد تجمعی و وزن خشک شاخساره، برتری نسبی رقم زرد را در مواجهه با تنش حرارتی و در مقایسه با رقم دیره نشان داد. تنش درجه حرارت بالا میزان رطوبت نسبی برگ هر دو رقم را نسبت به دوره قبل از تنش به طور معنی داری کاهش داد، اما این کاهش در رقم دیره با اختلاف معنی داری نسبت به رقم زرد محسوس تر بود. میزان آسیب تنش حرارتی به ساختارهای غشای سلولی که از طریق اندازه گیری متغیرهای نشت یونی و شاخص پراکسیداسیون چربی های غشاء (مالون دی آلدیید) تعیین شده بود، نشان داد تحت تنش درجه حرارت بالا، رقم زرد هم آسیب کمتری دیده بود و هم بازیافت سریع تری را در دوره بعد از تنش داشت. تنش حرارتی شاخص Fv/Fm را به طور معنی داری در دیره نسبت به زرد کاهش داد، در حالی که شاخص Fo در رقم دیره بطور معنی داری بیشتر از رقم زرد بود. میزان فعالیت آنزیم های PPO و PAL تحت شرایط تنش حرارتی افزایش بیشتری در رقم زرد نسبت به دیره نشان داد. میزان فعالیت PPO هر دو رقم در دوره بعد از تنش نسبت به دوره تنش کاهش یافت. بررسی الگوی تظاهر ژن های PPO و PAL نیز افزایش بیان این ژن ها را در پاسخ به تنش حرراتی در هر دو رقم نشان داد. میزان بیان ژن مربوط به این آنزیم PPO و PAL در مرحله تنش در رقم زرد نسبت به دیره به ترتیب 3 و 5/1 برابر افزایش داشت.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که رقم زرد در مقایسه با رقم دیره تحمل نسبتا بالایی به تنش حرارتی دارد. هم چنین، این رقم به دنبال رفع تنش، توانایی بالایی را در بازیافت خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دارد.

    کلیدواژگان: تنش غیر زیستی، فلورسانس کلروفیل، نشت یونی، تنش دمای بالا، زیتون
  • محسن سیدی، جواد حمزه ئی* صفحات 81-91
    سابقه و هدف

    طی دهه های گذشته منافع اقتصادی، کشاورزان را به سمت کشت کلزا سوق داده است. درنتیجه، تولید جهانی کلزا به میزان قابل توجهی افزایش یافته و امروزه این محصول در تناوب های کوتاه تر از گذشته رشد می کند. کلزا معمولا در صورت رشد بعد از گیاهان دیگر نسبت به کشت متوالی، عملکرد بیشتری تولید می کند. تناوب توالی گیاهان زراعی است که در همان زمین رشد می کنند. حبوبات در تناوب زراعی می توانند به دلیل افزایش نیتروژن در دسترس خاک و سایر مزایای زراعی، بهره وری محصولات زراعی بعدی را بهبود بخشند. همچنین حبوبات می توانند با تقویت تشکیل و تثبیت خاکدانه های خاک که از کربن آلی خاک در برابر کانی سازی محافظت می کنند، موجب افزایش ذخیره کربن شوند. لذا، به منظور بررسی رشد و عملکرد کلزا تحت تاثیر کود نیتروژنه در تناوب با ذرت و نخود، این آزمایش انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی رشد و عملکرد کلزا تحت تاثیر کود نیتروژنه در تناوب با ذرت و نخود، آزمایشی دوساله طی سال-های 93-91 به صورت فاکتوریل و بر پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا اجرا شد. فاکتور اول تناوب در دو سطح (نخود و ذرت) و فاکتور دوم سطوح مختلف کود اوره در 6 سطح (0، 40، 80، 120، 160 و 200 کیلوگرم در هکتار) بود. نمونه های تصادفی از دو مترمربع با برش ساقه ها در نزدیکی سطح زمین برای تعیین عملکرد برداشت شد. صفات ارزیابی شده شامل ارتفاع بوته، اجزای عملکرد (تعداد خورجین در مترمربع، تعداد دانه در خورجین و وزن هزار دانه)، عملکرد زیستی و دانه، شاخص برداشت، شاخص کلروفیل و درصد پروتئین و روغن دانه است. تجزیه واریانس داده ها توسط نرم افزار آماری SAS نسخه 2/9 صورت گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که تقریبا تمام صفات ارزیابی شده کلزا تحت تاثیر تیمارهای تناوب و کود نیتروژن قرار گرفتند. ولی، هیچ یک از صفات کلزا تحت تاثیر اثر متقابل تناوب × کود اوره نبودند. بیشترین عملکرد زیستی، عملکرد دانه و درصد پروتئین دانه کلزا در تناوب با نخود مشاهده شد (به ترتیب حدود 924 و 263 گرم در مترمربع و 29/22 درصد). پیش کاشت نخود عملکرد زیستی و دانه و درصد پروتئین کلزا را در مقایسه با پیش کاشت ذرت حدود 14، 13 و 15 درصد افزایش داد. با توجه به بهبود شرایط فیزیکو-شیمیایی خاک بعد از کاشت لگوم مثل نخود این بهبود رشد و شاخص های عملکرد محصول بعد (کلزا، در این مطالعه) طبیعی است. در بین سطوح کودی کمترین عملکرد زیستی و دانه و درصد پروتئین (به ترتیب حدود 576، 125 گرم در مترمربع و 05/19 درصد) در تیمار عدم مصرف کود به دست آمد. همچنین، بیشترین میزان عملکرد زیستی، اجزای عملکرد دانه و عملکرد دانه و نیز درصد پروتئین (به-ترتیب حدود 1311، 342 گرم در مترمربع و 06/21 درصد) در مصرف 200 کیلوگرم در هکتار اوره مشاهده شد ولی مقادیر بدست آمده در این تیمار با تیمار مصرف 160 کیلوگرم در هکتار اوره اختلاف معنی داری نداشت. یکی از شناخته شده ترین اثرات کود نیتروژن افزایش شاخص های رشد و عملکرد محصولات زراعی است. در این مطالعه مشخصه های رشد و عملکرد کلزا مثل ارتفاع بوته، شاخص کلروفیل، اجزای عملکرد دانه، عملکرد زیستی و دانه، شاخص برداشت و درصد پروتئین و عملکرد روغن دانه به سبب کاربرد اوره افزایش یافتند.

    نتیجه گیری

    به نظر می رسد پیش کاشت نخود راه حل مناسبی برای کاهش استفاده از کود نیتروژنه و کمک به سلامت محیط زیست است. همچنین توجه به سطح بهینه کود و عدم استفاده بیش از حد کودها به پایداری کشاورزی کمک خواهد کرد.

    کلیدواژگان: تناوب، تولید محصول، حبوبات، کلزا، کود اوره
  • زهرا تقی زاده طبری*، حمیدرضا اصغری، حمید عباس دخت، اسماعیل باباخانزاده سجیرانی صفحات 93-113
    سابقه و هدف

    گل گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) گیاهی علفی و یک ساله است که در مناطق معتدل و نیمه گرمسیر و به ویژه مدیترانه ای پراکنش دارد. امروزه استفاده از محلول پاشی سالسیلیک اسید به عنوان یکی از تنظیم کننده های رشد گیاهی در افزایش تحمل گیاهان به تنش هایی همچون خشکی افزایش یافته است. بیوچار ماده غنی از کربن است که مزایای کودهای آلی را دارا می باشد و در جهت اصلاح خاک های غیر حاصلخیزبه کار می رود. با توجه به اهمیت پرورش گیاهان دارویی در مناطق خشک، بررسی و شناخت اثرات دور آبیاری بر گیاه گل گاوزبان از اهمیت ویژه ای برخوردار است و با توجه به تاثیر مثبت سالسیلیک اسید و بیوچار در تقلیل اثرات منفی خشکی و نیز بهبود روابط آبی خاک در گیاهان، این تحقیق با هدف بررسی بیوچار و سالسیلیک اسید بر برخی از خصوصیات گیاه گل گاوزبان اروپایی در دورهای آبیاری مختلف انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در سال زراعی 95-96 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد . کرت‏های اصلی شامل سطوح دور آبیاری در سه سطح (5 روز یک بار که تحت عنوان شرایط نرمال آبیاری در نظر گرفته شد، و آبیاری 10روز یکبار و 15 روز یکبار) و کرت-های فرعی درجه اول شامل بیوچار در سه سطح (0، 5 و 10 تن در هکتار) و کرت های فرعی درجه دوم شامل محلول پاشی سالسیلیک اسید در دو سطح (0 و 5/0 میلی مولار) بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که در تمامی سطوح بیوچار با افزایش دور آبیاری، محتوی نسبی آب برگ بطور چشمگیری کاهش یافت و کاربرد بیوچار تاثیر چشمگیری در تنش ناشی از خشکی نداشت. اسید سالیسیلیک در هر دو دور آبیاری 10 و 15روز محتوی نسبی آب برگ را نسبت به تیمار عدم مصرف آن افزایش داد، ولی تاثیر مثبتی بر کاهش تنش ناشی از افزایش دور آبیاری نداشت. با افزایش دور آبیاری میزان فلاونویید نیز به شدت کاهش یافت، که کاربرد سالسیلیک اسید تا حدودی در تعدیل آن نقش داشت، اما کاربرد بیوچار بسته به دور آبیاری، اثرات متفاوتی بر روی میزان فلاونویید داشت. افزایش دور آبیاری تا 10 روز میزان آنتوسیانین را افزایش داد، اما با افزایش دور آبیاری به 15 روز مقدار آن به شدت کاهش یافت. کاربرد بیوچار اثر معنی داری بر روی میزان آنتوسیانین نداشت (هم در شرایط کاربرد سالسیلیک اسید و هم عدم مصرف آن)، اما با افزایش دور آبیاری به 10 روز کاربرد بیوچار به تنهایی و بدون استفاده از سالسیلیک اسید، موجب افزایش آن شد. درصد نیتروژن برگ گل گاوزبان با کاربرد 5 تن در هکتار بیوچار در دور آبیاری 5 روز و همچنین کاربرد 10 تن در هکتار بیوچار در دور آبیاری 15 روز، بطور چشمگیری نسبت به تیمار شاهد (عدم مصرف بیوچار) افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که کاربرد 10 تن در هکتار بیوچار در دور آبیاری 10 روز و 15 روز، تنش ناشی از افزایش دور آبیاری را در خصوص میزان نیتروژن برگ تعدیل نمود. افزایش دور آبیاری همچنین موجب کاهش تعداد ساقه گل دهنده شد که مصرف بیوچار و سالسیلیک اسید آن را بهبود بخشید.

    نتیجه گیری کلی

    به طور کلی کاربرد بیوچار در بهبود برخی از شاخص های فیزیولوژیکی و کیفی گیاه گاوزبان در شرایط تنش خشکی اثر مثبتی داشت، گرچه بین سطوح مختلف بیوچار از لحاظ اثرات مثبت در تقلیل اثرات تنش ناشی از دورآبیاری در برخی صفات تفاوت معنی داری وجود نداشت. علاوه بر آن، کاربرد همزمان بیوچار و سالسیلیک اسید در بیشتر صفات موجب افزایش کارایی آن ها در تقلیل اثرات خشکی شد.

    کلیدواژگان: گل گاوزبان اروپایی، دور آبیاری، سالسیلیک اسید
  • جمشید سلطانی*، حسن حمیدی، مسعود احمدی، جواد رضایی، مژده کاکوئی نژاد صفحات 115-126
    سابقه و هدف

    کشت پاییزه چغندرقند به دلیل استفاده از بارش های فصول پاییز و زمستان و اجتناب از نیاز بیش از حد به آبیاری در هوای بسیار خشک تابستان یکی از راهکارهای افزایش تولید چغندرقند با حداقل میزان آب مصرفی است. بیماری ریزومانیا در دنیا به عنوان مخرب ترین بیماری چغندرقند شناخته شده است. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات کمی و کیفی و تاثیر بیماری ویروسی ریزومانیا بر ارقام حساس و متحمل اصلاح شده چغندر قند در کشت بهاره و پاییزه در شرایط خاک آلوده منطقه تربت جام می باشد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق پنج رقم تجارتی داخلی و خارجی شامل ارقام تجارتی مقاوم و حساس به بیماری ریزومانیا در مزرعه آلوده به بیماری ریزومانیای کارخانه قند تربت جام به صورت بهاره و پاییزه کشت گردید. این آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 97-1396 انجام شد به طوریکه زمان کاشت به عنوان عامل اصلی در دو سطح (بهاره و پاییزه) و رقم به عنوان عامل فرعی در پنج سطح (ارقام Giada، Dorothea، SBSI002، Monatunno و Rasoul) در نظر گرفته شد. صفات مورد مطالعه در این تحقیق شامل عملکرد ریشه، درصد قند ناخالص، عملکرد قند ناخالص، درصد قند خالص، عملکرد قند خالص، سدیم، پتاسیم، نیتروژن مضره، ضریب استحصال شکر، قند ملاس، شدت وقوع بیماری و شاخص آزمون الایزا (OD) بود. تجزیه واریانس با استفاده از نرم افزار آماری SAS v.9.1 انجام شد. مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه نیز با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال پنج و یک درصد صورت گرفت.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین دو زمان کاشت بهاره و پاییزه از نظر عملکرد کمی و کیفی و همچنین میزان خسارت ریزومانیا اختلاف معنی داری وجود داشت. همچنین از نظر کلیه صفات مورد بررسی به استثنای میزان پتاسیم و نیتروژه مضره بین ارقام مختلف چغندرقند تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد مشاهده شد. بیشترین مقادیر از نظر صفات عملکرد ریشه، عملکرد قند ناخالص، عملکرد قند خالص و پتاسیم و کمترین مقادیر از نظر شدت وقوع بیماری و شاخص آزمون الایزا در رقم Giada و شرایط کشت پاییزه مشاهده شد. در حالیکه رقم شاهد حساس (Rasoul) در کشت بهاره دارای کمترین مقادیر از نظر صفات درصد قند ناخالص، عملکرد قند ناخالص، عملکرد قند خالص، پتاسیم و نیتروژن مضره و بیشترین مقادیر از نظر صفات شدت وقوع بیماری و شاخص آزمون الایزا بود.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج نشان داد که کاشت پاییزه منجر به بهبود عملکرد کمی و کیفی و کاهش خسارت ریزومانیا در چغندرقند می شود. با توجه به نتایج این تحقیق کشت پاییزه رقم Giada در منطقه تربت جام مناسب می باشد.

    کلیدواژگان: زمان کاشت، شاخص آزمون الایزا، عملکرد ریشه، عملکرد قند خالص
  • جمال حکمتی، یوسف حمیداوغلی*، بهروز اسماعیل پور، محمود قاسم نژاد صفحات 127-139
    سابقه و هدف

    امروزه آلودگی خاک به عناصر سنگین یکی از مهم ترین تنش های محیطی در اکوسیستم های زراعی و باغی محسوب می شود. نعنا سبز به عنوان یک سبزی و گیاه دارویی به صورت مستقیم و غیر مستقیم در سبد غذایی افراد جامعه قرار دارد. کشت این گیاه در زمین های آلوده به فلزات سنگین و یا در مزارع سبزی با آب های نامتعارف، فاضلاب ها و پساب کارخانه ها و واحدهای صنعتی، نه تنها موجب افزایش تجمع عناصر سنگین و به ویژه آرسنیک در گیاه می شود بلکه روی خصوصیات رشدی گیاهان وسلامتی افراد مصرف کننده تاثیر دارد. بر این اساس تحقیق حاضر برای ارزیابی تاثیر کود زیستی فسفاته در کاهش سمیت فلز سنگین آرسنیک بر ویژگی های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در گیاه نعنا سبز انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش، تاثیر کود زیستی فسفاته در افزایش تحمل به تنش آرسنیک در نعناع سبز، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در شش تکرار در گلخانه گروه علوم باغبانی دانشگاه گیلان ارزیابی شد. فاکتورها شامل سطوح مختلف آرسنیک (صفر، 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) و کود زیستی فسفاته (صفر و نیم میلی گرم از کود زیستی فسفاته) بود. داده برداری از گیاهان حدود دو ماه بعد از کاشت صورت گرفت و خصوصیات مورفولوژی گیاه (تعداد برگ، تعداد ساقه، ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، وزن خشک ساقه و سطح برگ اندازه گیری شد. ویژگی های بیوشیمیایی از جمله محتوای کلروفیل و کاروتنوییدهای برگ، کربوهیدرات، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و پرولین اندازه گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که با افزایش غلظت آرسنیک از صفر تا 100 میلی گرم در کیلوگرم، مقدار وزن خشک ریشه، وزن تر گیاه، تعداد برگ، میزان کاروتنویید به ترتیب به 65/2 (گرم)، 8/2 (گرم)، 88/4 (عدد)، 05/2 (میلی گرم بر گرم وزن تر) واحد کاهش یافت. کاربرد کود زیستی فسفاته نیز باعث افزایش محتوای رطوبت نسبی، وزن تر گیاه، میزان کاروتنویید برگ شد. مقایسه میانگین اثر متقابل کود زیستی فسفاته × آرسنیک نشان داد که کمترین ارتفاع گیاه، وزن خشک گیاه و سطح برگ مربوط به سطح 100 میلی گرم در کیلوگرم آرسنیک و بدون کاربرد کود زیستی به ترتیب 28/11 (سانتی متر)، 28/8 (گرم)، 052/12 (سانتی متر مربع) بود.

    نتیجه گیری

    کاربرد کود زیستی فسفاته در مقایسه با شاهد (گیاهانی که در آنها کود استفاده نشده است)، در سطوح مختلف آرسنیک، میزان پرولین، پلی فنل اکسیداز، پراکسیداز، کربوهیدرات، کلروفیل کل، کلروفیل a ,b را افزایش و مقدار آرسنیک ریشه و شاخه را کاهش داد. نتایج نشان داد که کود زیستی فسفاته توانسته است تا حدودی باعث بهبود رشد و افزایش مقاومت گیاهان نعنا سبز نسبت به تنش آرسنیک گردد.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، کلروفیل، فلزات سنگین، کود زیستی
  • بهزاد کاویانی*، صدیقه فلاح اکبری نژاد دستک صفحات 141-152
    سابقه و هدف

    کیوی (Actinidia deliciosa) درختی دوپایه است، بنابراین، برای تولید میوه به دگر گرده افشانی نیاز دارد. کیوی به دلیل مقاومت به سرمای حدود 18 درجه ی سانتی گراد زیر صفر، جایگزین مناسبی برای باغ های مرکبات شمال کشور در مناطق دارای خطر سرمازدگی محسوب می شود. این پژوهش به منظور بررسی اثر هر کدام از پایه های گرده دهنده بر ویژگی های کمی و کیفی محصول ارقام گرده گیرنده و تعیین بهترین تلاقی برای هر کدام از ارقام ماده انجام شد.

    مواد و روش ها

    این مطالعه به صورت آزمایش فاکتوریل دو عاملی؛ ارقام ماده در سه سطح (هایوارد، برونو و مانتی) و ارقام نر در دو سطح (توموری و ماتوآ) بر پایه ی طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار، 4 تکرار، 24 واحد آزمایشی و در هر واحد آزمایشی 10 گل انجام شد. تلاقی های مختلف بین ارقام نر و ماده انجام گرفت. پس از برداشت میوه ها، اثر تیمارها روی صفات وزن تر میوه، طول میوه، قطر میوه، اسیدیته ی میوه، میزان مواد جام محلول در میوه و میزان قند فروکتوز میوه اندازه-گیری شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که نوع رقم ماده به تنهایی بر وزن، طول و قطر میوه، اسیدیته ی میوه، میزان مواد جامد محلول و قند میوه در سطح یک درصد اثر معنی دار داشت. نوع رقم نر در وزن میوه، طول میوه، اسیدیته و مواد جامد محلول در سطح یک درصد و در قند میوه در سطح 5 درصد معنی دار شد ولی روی قطر میوه اثر معنی داری نشان نداد. همچنین اثر متقابل ارقام نر و ماده روی وزن و طول میوه و مواد جامد محلول در سطح یک درصد و روی قطر میوه در سطح 5 درصد معنی دار شد، اما روی اسیدیته و قند میوه اثری نداشت. بیشترین وزن میوه (24/85 گرم)، طول میوه (82/70 میلی متر) و مواد جامد محلول (50/13 درجه ی بریکس) از تلاقی رقم های برونو و ماتوآ به دست آمد. همچنین، بیشترین قطر میوه (43/46 میلی متر) در تلاقی ارقام هایوارد و ماتوآ و بیشترین قند فروکتوز میوه (08/6 گرم بر لیتر) در تلاقی ارقام مانتی و توموری مشاهده شد. پایین ترین اسیدیته ی میوه (53/3) در تلاقی ارقام مانتی و ماتوآ به دست آمد.

    نتیجه گیری

    گرده افشانی مصنوعی روش مناسبی برای غلبه بر انواع مشکلات ناشی از گرده افشانی و باروری است و کیفیت و بازارپسندی کیوی را افزایش می دهد. انجام گرده افشانی در زمان مناسب و روش صحیح و انتخاب درست گرده دهنده و گرده-گیرنده باعث بهبود اکثر صفات کمی و کیفی میوه ی کیوی می شود. افزایش در اندازه ی میوه به منظور افزایش بازارپسندی و افزایش در قند میوه برای ارتقای طعم و مزه ی میوه حایز اهمیت است و تمرکز اصلی مطالعات این چنینی باید روی این موضوعات باشد.

    کلیدواژگان: گرده افشانی کیوی، قند میوه، ماتوآ، توموری
  • علی برقی*، عبدالقیوم قلی پوری، اکبر قویدل، محمد صدقی صفحات 153-168
    سابقه و هدف

    آلودگی کادمیوم به دلیل جذب توسط گیاهان و ممانعت از رشد مناسب گیاه موجب کاهش کیفیت و کمیت محصولات زراعی شده است. گیاهان تیره شب بو از جمله خردل سیاه در شرایط آلودگی فلزات سنگین قدرت رشد بالایی دارند. برخی باکتری ها به تحرک فلزات سنگین در خاک کمک می کنند. تنظیم کننده های رشد نیز در القای واکنش گیاهان به بسیاری از تنش-های غیرزنده مانند فلزات سنگین نقش مهمی دارد. هدف از این آزمایش بررسی اثر باکتری های محرک رشد، اسید سالیسیلیک و براسینواسترویید بر کاهش اثرات تنش کادمیوم در خردل سیاه می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر باکتری های محرک رشد و تنظیم کننده های رشد بر خصوصیات فیزیولوژیکی خردل سیاه در شرایط تنش کادمیوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل دو سطح کادمیوم (0 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، سه سطح باکتری (شاهد، آزوسپریلوم و سودوموناس) و سه سطح تنظیم کننده های رشد (شاهد، اسید سالیسیلیک و براسینواسترویید) بودند. بذرها قبل از کاشت با باکتری های مورد نظر تلقیح و تنظیم کننده های رشدی در دو مرحله طی دوره رشد، روی گیاه محلول پاشی گردیدند. پس از برداشت مقادیر مالون دی آلدیید، پرولین، قندهای محلول، رنگدانه های فتوسنتزی، شاخص پایداری غشا و متابولیت های ثانویه اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج مقایسه میانگین نشان داد که کاربرد کادمیوم، با اثراتی از جمله القای تنش اکسیداتیو، مقادیر مالون دی آلدیید، پرولین ، قندهای محلول، فنل و فلاونویید برگ را افزایش و مقادیر کلروفیل a و b، کاروتنویید، پایداری غشای سلولی، محصول بوته و مقدار آنتوسیانین را کاهش داد. مقدارمالون دی آلدیید و پرولین تحت تاثیر کاربرد باکتری ها و تنظیم کننده های رشد به طور معنی داری کاهش و مقدار فنل، فلاونویید و محصول بوته در هر دوسطح کادمیوم تحت تاثیر باکتری های محرک رشد افزایش یافت. این در حالی است که تنظیم کننده های رشد میزان کلروفیل a و b، قندهای محلول، پایداری غشای سلولی، فنل، فلاونویید، آنتوسیانین و محصول بوته و همچنین باکتری ها نیز میزان قندهای محلول، پایداری غشای سلولی و آنتوسیانین را به طور معنی داری افزایش دادند. لازم به ذکر است که بین براسینواسترویید و اسید سالیسیلیک از نظر تمام صفات مورد بررسی تفاوت معنی داری وجود نداشت و از نظر صفاتی چون شاخص پایداری غشا و محصول بوته، تلقیح سودوموناس در مقایسه با آزوسپریلوم برتری معنی داری را نشان داد.

    نتیجه گیری

    می توان نتیجه گرفت که تنش کادمیوم با القای تنش اکسیداتیو موجب تخریب غشای سلولی و افزایش مقدار مالون دی آلدیید گردیده و همچنین به کاهش مقدار کلروفیل می انجامد که این موضوع با افزایش سنتز پرولین در شرایط تنش ارتباط دارد. در اثر تنش کادمیوم، فعالیت آنزیم های ساخت کربوهیدرات بیشتر شد و منجر به افزایش قندهای محلول و به دنبال آن افزایش مقدار متابولیت های ثانویه گردید. با کاربرد باکتری ها و تنظیم کننده های رشد گیاه، اثرات تنش اکسیداتیو کاهش یافته و به افزایش پایداری غشا و کاهش مقدار مالون دی آلدیید منجر گردید. همچنین کاربرد این تیمارها موجب افزایش تولید کلروفیل و کاهش مقدار پرولین گردید. با افزایش مقدار کلروفیل در اثر این تیمارها مقدار تولید قندهای محلول نیز در گیاه افزایش یافت که نتیجه آن هم افزایش تولید متابولیت های ثانویه در گیاه بود. با توجه به این نتایج، کاربرد تنظیم کننده ها و باکتری های محرک رشد برای کاهش اثرات تنش کادمیوم بر خردل سیاه در خاک های آلوده به این فلز، توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: باکتری، تنظیم کننده رشد گیاه، خردل، فلاونوئید، فلز سنگین
  • بیژن یعقوبی*، هاشم امین پناه، پیمان شریفی صفحات 169-184
    سابقه و هدف

    سوروف مهم ترین و فراوانترین علف هرز مزارع برنج در ایران است و مبارزه شیمیایی (مصرف بوتاکلر) نقش اصلی در مدیریت آن ایفا می کند. مصرف بوتاکلر در اغلب کشورهای برنج خیز به دلیل مخاطرات بهداشتی و زیست محیطی محدود یا ممنوع بوده و در ایران نیز تولید و تجارت آن در آینده نزدیک غیرمجاز خواهد بود. امروزه به دلیل مخاطرات ناشی از کاربرد گسترده علف کش ها مدیریت تلفیقی علف های هرز با بهره گیری از ارقام با توانایی رقابتی بیشتر در برابر علف های هرز جهت کاهش وابستگی به علف کش ها مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. این پژوهش با هدف مطالعه ی کارایی برخی علف کش های جدید جهت معرفی به عنوان جایگزین بوتاکلر برای کنترل سوروف و نیز بررسی تاثیر رقم برنج بر کارایی علف کش ها اجرا شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در موسسه تحقیقات برنج کشور- رشت در سال 1396 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل ژنوتیپ های برنج (هاشمی، خزر و لاین 203) و نوع علف کش (دز توصیه شده علف کش های بوتاکلر، کلومازون، پندیمتالین و فلوستوسولفورون) بود. همچنین تیمارهای آزمایشی شامل کرت های شاهد وجین دستی و شاهد عدم کنترل علف های هرز بود.

    یافته ها

    زیست توده سوروف و عملکرد شلتوک تحت تاثیر ژنوتیپ برنج، نوع علف کش و برهم کنش بین آنها قرار گرفت. زیست توده سوروف در تیمار شاهد با علف هرز در ارقام خزر، هاشمی و لاین 203 به ترتیب 334، 246 و 7/212گرم در مترمربع بود که در ارقام خزر و هاشمی به ترتیب 57 و 16 درصد بیشتر از لاین جدید 203 بود و بیانگر توانایی متفاوت ارقام در بازدارندگی از رشد سوروف است. کاهش عملکرد شلتوک در تیمار شاهد علف هرز در ارقام خزر، هاشمی و لاین 203 به ترتیب 63، 74 و 87 درصد در مقایسه با شاهد وجین دستی بود. کاهش بیشتر عملکرد لاین 203 علی رغم بازدارندگی بیشتر برروی سوروف به دلیل دیررس بودن این رقم و دوره رقابت طولانی تر با سوروف است. هم چنین زیست توده سوروف در تیمارهای مربوط به علف کش جدید پندیمتالین مشابه یا کمتر از مقدار آن در کرت های تیمار شده با علف کش بوتاکلر، فلوستوسولفورون و کلومازون بود. عملکرد شلتوک در کلیه ژنوتیپ های برنج در کرت های تیمار شده با علف کش پندیمتالین از لحاظ آماری فاقد اختلاف با مقدار آن در کرت های تیمار شده با بوتاکلر و تیمار شاهد وجین دستی بود. کارایی خوب پندیمتالین در کنترل سوروف و عملکرد شلتوک مشابه بوتاکلر و وجین دستی، بیانگر پتانسیل این علف کش جهت جایگزینی علف کش در دست حذف از لیست سموم مجاز، بوتاکلر است. هم چنین عملکرد شلتوک لاین 203 در تیمار کلومازون و فلوستوسولفورن از لحاظ آماری مشابه با شاهد وجین دستی بود، در حالی که عملکرد شلتوک ارقام هاشمی و خزر در تیمار با دو علف کش جدید فوق به طور معنی داری کمتر از شاهد وجین دستی بود، که این نتیجه نیز بیانگر برتری رقابتی لاین 203 نسبت به ارقام هاشمی و خزر در کنترل سوروف در شرایط مزرعه ای است.

    نتیجه گیری

    در یک دهه ی اخیر بیش از 95 درصد شالیزارهای شمال کشور با علف کش بوتاکلر جهت کنترل شیمیایی سوروف تیمار شده اند. در سال های اخیر نگرانی ها از تاثیر سوء بوتاکلر بر سلامت جامعه و محیط زیست افزایش یافته و این علف کش از لیست سموم مجاز کشور در آینده نزدیک حذف خواهد شد. باتوجه به کارایی خوب پندیمتالین در کنترل سوروف و عملکرد بالای شلتوک در کرت های تیمار شده با این علف کش می توان پندیمتالین را به عنوان جایگزین بوتاکلر جهت کنترل سوروف در مزارع برنج ایران معرفی نمود، اگرچه بهره گیری از ارقام جدید رقابتگر نیز به موفقیت در این خصوص کمک خواهند نمود.

    کلیدواژگان: پندیمتالین، علف هرز، فلوستوسولفورون، قدرت رقابتی، کلومازون
  • حبیب الله سوقی*، منوچهر خدارحمی، جبار جعفربای، مهدی نظری صفحات 185-211
    سابقه و هدف

    تعیین تاریخ کاشت دقیق، ابزاری مناسب در کنترل طول دوره مراحل فنولوژیک به منظور بهینه سازی شرایط اقلیمی و به حداقل رساندن عوارض تنش گرما و خشکی انتهای فصل است. شاخص های زراعی-اقلیمی جهت بررسی فنولوژی گیاهان و ارتباط آن با عملکرد دانه مورد استفاده قرار می گیرند. در شرایط تغییر اقلیم، شاخص های اقلیمی کشاورزی دستخوش تغییر می شوند. با پایش این شاخص ها می توان واکنش گیاهان زراعی به شرایط اقلیمی را در مراحل فنولوژی گیاهی مورد ارزیابی قرار داد. هدف این پژوهش واکاوی عملکرد دانه ارقام جدید گندم نان اقلیم گرم و مرطوب شمال در تاریخ کاشت های مختلف بر اساس شاخص های زراعی- اقلیمی در منطقه گنبد بود.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در دو سال زراعی (1398-1396) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. پنج تاریخ کاشت 10 آبان، 25 آبان، 10 آذر، 25 آذر و 10 دی ماه در کرت های اصلی و چهار رقم بهاره گندم نان شامل احسان، تیرگان، معراج و کلاته در کرت های فرعی قرار گرفتند. در هر مرحله فنولوژیکی، شاخص های زراعی- اقلیمی شامل مجموع طول روز (DL)، فتوپریود (PPD)، مجموع درجه روزهای رشد (GDD)، مجموع واحدهای حرارتی-نوری (PTU)، مجموع واحدهای حرارتی-آفتابی (HTU)، مجموع واحدهای حرارتی-رطوبتی (HYTU)، کارایی مصرف حرارت (HUE)، کارایی مصرف حرارتی-آفتابی (HTUE)، کارایی مصرف حرارتی-نوری (PTUE) و کارایی مصرف حرارتی-رطوبتی (HYTUE) محاسبه شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که عملکرد دانه در تاریخ کاشت های دوم (25 آبان) و سوم (10 آذر) تفاوت معنی داری با هم نداشت (به ترتیب 3/5708 و 4/5626 کیلوگرم در هکتار) و به طور معنی داری بیشتر از سایر تاریخ های کاشت بود. طول دوره پر شدن دانه، تعداد سنلبه در متر مربع و تعداد دانه در سنبله در سه تاریخ کاشت ابتدایی تفاوت معنی داری با هم نداشتند. طی پرشدن دانه، تاریخ کاشت سوم بیشترین مقادیر را از نظر شاخص های زراعی- اقلیمی شامل مجموع درجه روزهای رشد (GDD)، مجموع طول روز (DL)، مجموع واحد حرارتی-نوری (PTU)، مجموع واحد حرارتی-رطوبتی (HYTU) را به خود اختصاص داد. در حالی که تاریخ کاشت دوم حداکثر کارایی مصرف حرارت (HUE)، کارایی مصرف حرارتی-آفتابی (HTUE)، کارایی مصرف حرارتی-نوری (PTUE) و کارایی مصرف حرارتی-رطوبتی (HYTUE) را دارا بود. عملکرد دانه رقم کلاته (8/5269 کیلوگرم در هکتار) و تعداد سنبله در متر مربع این رقم (17/330) بطور معنی داری بیشتر از سایر ارقام (تیرگان، معراج و احسان) بود.

    نتیجه گیری

    تاریخ کاشت های دوم و سوم شرایط مطلوبی از نظر ارتفاع گیاه و مقاومت به خوابیدگی برای ارقام مختلف فراهم کرد. همچنین دو تاریخ کاشت مذکور، شرایطی بهینه از نظر مجموع پارامترهای اقلیمی شامل دما، طول روز، رطوبت نسبی وکارایی مصرف انرژی در طول دوره پر شدن دانه برای ارقام مختلف فراهم نمودند. عملکرد دانه در تاریخ کاشت اول به دلیل خوابیدگی شدید بوته ها و در تاریخ کاشت های چهارم و پنجم به دلیل مواجه شدن با تنش های گرما و خشکی انتهایی و کاهش طول دوره پر شدن دانه ها عملکرد دانه کاهش یافت. طول دوره رشد رقم کلاته کمتر از سایر ارقام بود (بدون تفاوت در طول دوره پر شدن دانه) که باعث فرار گیاه از تنش های گرما و خشکی انتهایی، افزایش کارایی مصرف انرژی و در نتیجه افزایش عملکرد دانه نسبت به سایر ارقام شد. بنابراین رقم کلاته برای کشت در مناطق کم باران شمالی استان گلستان در تاریخ کاشت های دوم و سوم بسیار مناسب و قابل توصیه است.

    کلیدواژگان: عملکرد دانه، کارایی مصرف انرژی، دوره پر شدن دانه، گلدهی، اقلیم گرم و مرطوب
  • وحید اکبرپور*، سیده مریم موسوی، حسین مرادی، حسین صادقی صفحات 213-229
    سابقه و هدف

    اهمیت فراوان گیاهان دارویی در توسعه جوامع مختلف روز به روز در حال افزایش است. آویشن باغی یکی از مهم ترین گیاهان دارویی است که دارای خواصی نظیر ضدعفونی کنندگی، ضد اسپاسم، ضد نفخ، معرق، خلط آور و آرام بخش می باشد. با توجه به شواهدی که بر بهبود کیفیت محصولات گیاهی با استفاده از محلول پاشی الکل ها در اختیار است، شناخت تاثیر این نوع تغذیه بر عملکرد کمی و کیفی گیاهان دارویی و تعیین شرایط بهینه تولید آن ها نیازمند مطالعه و تحقیق می باشد. بررسی ها نشان داده که استفاده از تیمارهای الکلی متانول و اتانول به صورت محلول پاشی سبب افزایش عملکرد، تسریع رسیدگی، افزایش متابولیت های ثانویه، کاهش اثر تنش خشکی و کاهش نیاز آبی در برخی از گیاهان زراعی و دارویی شده است. با توجه به اینکه میزان جذب این الکل ها توسط گیاه ارتباط مستقیم با میزان غلظت آنها دارد به همین دلیل دست یابی به غلظت مطلوب و نحوه ی به کارگیری آن می تواند در فرایند رشدی گیاه تاثیر به سزایی داشته باشد. بدین منظور، مطالعه حاضر جهت بررسی سطوح مختلف تیمارهای الکلی متانول و اتانول بر برخی صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و فیتوشیمیایی گیاه دارویی آویشن باغی صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار در زمینی واقع در کلاردشت اجرا شد. پس از استقرار گیاه در خاک، چهار مرحله محلول پاشی با تیمارهای آزمایشی به فاصله ی یک هفته انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل اتانول با غلظت های صفر، 10، 20 و 30 درصد حجمی و متانول با غلظت های صفر، 10، 20 و 30 درصد حجمی بود. محلول پاشی با آب مقطر نیز به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد. صفات مورد ارزیابی شامل صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی (ارتفاع بوته، تعداد میانگره، طول میانگره، قطر ساقه، قطر ریشه، ارتفاع ریشه، طول و عرض برگ و وزن خشک بوته) و فیتوشیمیایی (کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید، آنتوسیانین، فعالیت آنتی اکسیدانی، فنل کل، فلاونویید کل، قند کل و قند غیراحیا) بود. تجزیه واریانس داده ها با استفاده از نرم فزار SAS (ver 9.1) انجام پذیرفت.

    یافته ها

    براساس نتایج به دست آمده، استفاده از تیمارهای الکلی متانول و اتانول به صورت محلول پاشی برگی سبب افزایش تمامی صفات اندازه گیری شده نسبت به شاهد (آب مقطر) گردید. در بررسی صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مشخص شد که بیشترین قطر ریشه و طول برگ مربوط به تیمار متانول 20 درصد و اتانول 20 درصد حجمی بود. طول میانگره در تیمار 20 درصد متانول بدون کاربرد اتانول، بالاترین میزان را به خود اختصاص داد. کاربرد 30 درصد متانول بدون استفاده از اتانول نیز سبب تولید حداکثر ارتفاع ریشه شد. همچنین بیشترین وزن خشک بوته (02/9 گرم) در تیمار 30 درصد متانول به همراه 20 درصد اتانول مشاهده گردید که 8/1 برابر تیمار شاهد بود. ارزیابی صفات فیتوشیمیایی نشان داد که در تمامی صفات، افزایش سطوح متانول و اتانول بهترین نتیجه را به وجود آورد. به طوری که بیشترین میزان کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید، قند کل و قند غیراحیا در تیمار متانول 20 درصد به همراه اتانول 30 درصد حجمی به دست آمد. همچنین استفاده از متانول 30 درصد و اتانول 10 درصد حجمی سبب افزایش میزان آنتوسیانین و فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه شد که با تیمار متانول 20 درصد و اتانول 30 درصد حجمی در یک سطح آماری قرار داشت. افزایش سطوح متانول از 20 درصد به 30 درصد حجمی در تمامی سطوح کاربرد اتانول سبب افزایش در میزان فنل کل گردید.

    نتیجه گیری

    به منظور تولید گیاه آویشن باغی، استفاده از محلول پاشی برگی الکل هایی نظیر متانول و اتانول می تواند مفید واقع شود. در این صورت علاوه بر افزایش تولید ماده خشک در واحد سطح، می توان میزان مطلوب متابولیت های ثانویه را با کیفیت بالا و هزینه کمتر تولید نمود.

    کلیدواژگان: آویشن باغی، الکل، فعالیت آنتی اکسیدانی، فلاونوئید، قند کل
|
  • Nahid Fathi *, Hemmatollah Pirdashti, Morteza Nasiri, Esmail Bakhshandeh Pages 1-15
    Background and objectives

    Rice milling parameters consist of milling recovery, broken grain percent, chalkiness and whiteness due to the effect on waste, price, marketing and final income of production. Reducing in rice grain milling parameters due to climate change and global temperature increase is one of the most important challenges in many of the world's rice planting regions, including our country, and the changes in milling recovery, regardless of agronomic management, depend on the environmental conditions of each region, especially the air temperature on grain filling stage. Therefore, the present study was conducted to investigate the effect of different local climates on milling parameters (MP) of two rice cultivars (cvs. ‘Tarom-Hashemi’ and ‘Shiroudi’) and also to estimate the relationships between MP and average air temperatures (AAT) during the grain filling stage of rice (from anthesis stage (50% of flowers opened) to harvesting time) in Babolsar, Amol and Polesefid regions in Mazandaran province.

    Materials and methods

    Three field experiments were conducted separately based on the randomized complete blocks design with four replications in Babolsar (-21 m sea level, asl), Amol (+24 m asl) and Polesefid (+625 m asl) in the north of Iran on two rice cultivars ‘Tarom-Hashemi’ and ‘Shiroudi’ in 2014. All agronomic managements were done based on local recommendations in each region. Moreover, all studied traits were measured in the grain quality laboratory of Rice Research Institute of Iran, Deputy of Mazandaran (Amol) in three months after harvesting.

    Results

    The results indicated that the effects of different local climates were statistically significant on percentage of milling recovery, head and broken grain and chalkiness (P < 0.01). All studied traits in Polesefid were better than them in both Amol and Babolsar which can be due to lower temperature during the grain filling stage of rice. In general, milling recovery (1.46 and 1.03 %, respectively), amount of head grain (3.58 and 3.11 mm, respectively) and whiteness (1.25 and 1.42, respectively) increased linearly per unit increase in AAT in both ‘Tarom-Hashemi’ and ‘Shiroudi’, respectively. Inversely, broken grain of rice (2.63 and 2.51%) and chalkiness content (1.65 and 4.24%) increased linearly per unit increase in temperature for ‘Tarom-Hashemi’ and ‘Shiroudi’, respectively. Milling economic benefit also decreased 8000,000 and 12,000,000 Rial ha-1 per unit increase in temperature for ‘Tarom-Hashemi’ and ‘Shiroudi’, respectively.

    Conclusion

    These results can be used for predicting the amount of rice milling wastage and estimating the effect of temperature on economic benefit under climate conditions of Mazandaran province. Based on our findings in this study, milling parameters variation were related to temperature which can be estimated in both cultivars (‘Tarom-Hashemi’ and ‘Shiroudi’) under different local climates of Mazandaran.

    Keywords: Regression analysis, Rice grain, Milling Recovery, Chalky content
  • Hengameh Akhundradkani, Hassan Soltanloo *, Najibalah Mazandarani, S.Sanaz Ramezanpour, Mojtaba Alkhan, Razieh Gorbani, Samira Imani Pages 17-32
    Background and objectives

    Fusarium head blight of wheat with causal agent of fungus Fusarium graminearum is one of the most common diseases affecting wheat. Fusarium as one of the major wheat diseases makes a significant loss on wheat yield and quality globally. Northern Iran, due to the distinct conditions of humidity and temperature is susceptible to Fusarium head disease. One of the most efficient ways to control this disease is the use of resistant, genetically modified cultivars. The annual screening of plant cultivars offers useful information on resistance of cultivars to Fusarium head disease for researchers.

    Materials and Methods

    In this study 21 cultivars of common wheat including irrigated and rainfed plus three resistant cultivars and susceptible in a complete block design with three repeat in two different environment were cultivated in Gorgan University educational farm in 2016. One of the settings was the disease-induced and the other was not disease-induced. In the stressed setting artificial contamination was induced with spore suspension and in the non-stressed setting Falcon fungicide was used to control the disease. Each wheat cultivar was planted on a 4.5 meter line. Lines had a 30 cm distance from each other and seeds had a distance of five cm. In this experiment, fresh fungi suspensions with a concentration of 1×108 macroconidia per milliliter were used. Fusarium spore suspension was applied to spikes at the beginning of the flowering period at the onset of the emergence of anthers. After spore suspension application, the disease indices including, the incidence of disease, severity of disease and disease index, and after harvesting, the percentage of infected seeds and performance indicators were measured.

    Results and discussion

    Based on the results of analysis of variance, a significant difference between the cultivars tested at the probability level of 1% for incidence, severity of disease and percentage of contaminated grains was observed. Analysis of yield data using analysis of combined experiments showed that the cultivars Qaboos, Aftab and Layn 17 among the rainfed wheat cultivars, and Morvarid in irrigated cultivar, were the best cultivars in response to Fusarium head blight. Among the cultivars studied, Qaboos and Aftab had the least yield loss and were suitable for cultivation in areas with Fusarium head blight epidemy.

    Conclusion 

    The results of this study showed that the occurrence of a biotic stress such as Fusarium head blight negatively affects the grain yield, the more resistant cultivars have lower yield loss. The results of this research can be used as a source for resistant genotypes for corrective actions. Qaboos and Aftab cultivars are introduced as resistant cultivars in areas with high risk of Fusarium epidemy. The Ehsan cultivar is a coarse grain cultivar and has a good yield in a disease-free environment, perhaps it can be found to be suitable for cultivation in areas with low humidity

    Keywords: Fusarium graminearum, genetic resistance, irrigated, rainfed cultivars, yield loss
  • Nouraddin Izadi Jeloudar, Esmaeil Chamani *, Aliakbar Shokouhian, Rasoul Asghari Zakaria Pages 33-44
    Background and objective

    Breeders are always looking for sources of diversity in different plants. Because spontaneous mutations occur rarely in environment, induced mutation is a more appropriate method for plant diversity. Therefore, the ploidy level instruction through mutagens, especially chemical mutagens in somatic cells, has the potential to improve the ability to produce new varieties with superior and desirable traits in many plant species. Plant species with more than two chromosome (polyploid) sequences are of particular importance due to increased genetic variation in their better adaptation to new environments, natural evolution and plant breeding. Accordingly, an investigation was conducted to induce in vitro polyploidy through colchicine in a new species of asiatic hybrid Lilium dandie, which has high potential for ornamental and medicinal.

    Material and Methods

    In this experiment, in vitro bulb scales were treated in a completely randomized design with factorial arrangement in different concentrations of filter sterilized colchicine solution (0.01, 0.05 and 0.1%) for 6, 12 and 24 hours. Then samples were taken to regenerate and grow normally in a culture medium without growth regulators. After assessing the survival rate, ploidy levels of regenerated plantlets by direct counting of the number of root meristem chromosomes were determined. Length, width and density of leaf apertures using bachelor varnish technique and direct counting of chloroplast number of stomatal guard cells in adult and developed leaves as cytological factors between the control (diploid) and polypoid (triploid) plantlets was compared. plantlet fresh weight was also measured using scales and morphological indices of leaf length and width and root length were measured by precise ruler.

    Results

    The results of this study showed that with increasing concentration and duration of treatment of colchicine, the survival rate of explants decreased. colchicine was completely effective in inducing polyploidy (triploid) L. dandie and the highest amount of polyploidy (14) occurred during 12 hours. The highest efficiency of productivity was obtained during treatment with 0.01% colchicine. In the polyploid plantlets, the stomatal density decreased significantly compared to the control, while the stomatal length and the number of chloroplasts in the stomatal guard cells showed a positive correlation with the increase in ploidy levels. Fresh weight and morphological characteristics of leaf length and width as well as root length in polyploidy plantlets were significantly increased compared to control.

    Conclusion

    The use of colchicine in polyploidy induction in L. dandie was completely successful and the highest polyploidy productivity (42.85%) was optimized for 12 hours treatment. Low density and longer stomatal length, as well as high chloroplast count in the chloroplast guard cells in polyploid plantlets, are a good indicator of polyploid plantlets screening than diploid plantlets. Fresh weight indices and morphological characteristics of leaf length and root width and plantlets length increased with increasing ploidy level.

    Keywords: Lilium, outotetraoloidy, chromosome, stomata
  • Maryam Niazi Ardakani, Vahid Barati *, Ehsan Bijanzadeh Pages 45-64
    Background and objectives

    Grain N content in barley plant is affected by N remobilization from vegetative organs to the grain during the grain filling period. The amount of N remobilization is negatively affected by the severe water stress after anthesis. Using of Azospirillum as a biofertilizer is a way for reduction the adversely effects of the severe water stress in the arid regions. Another way is increase the amount of soil organic matter (such as using of plant residues). Therefore, this study investigated the effects of wheat residues application and different N sources (biological and chemical) on N remobilization and grain N content of barley.

    Materials and Methods

    This research was conducted at the experimental farm of the Darab Agricultural College of Shiraz University. A split factorial experiment in a randomized complete block design with three replicates were carried out in 2017 - 2018 growing season. Treatments included: two levels of irrigation as the main plots [normal irrigation (IRN): irrigation based on the plant's water requirement up to the physiological maturity and another factor was deficit irrigation (IRDI): irrigation based on the plant's water requirement up to the anthesis stage (cutting of irrigation after anthesis)]. Also, sub plots were two levels of plant residues [1. without residue, 2. returning 30% of wheat residues to soil] and four fertilizer sources [N0, no nitrogen fertilizer (control); N100, 100 kg N ha-1; Bio + N50, Biofertilizer (Azospirillum brasilense) + 50 kg N ha-1 and Bio, Biofertilizer (Azospirillum brasilense)].

    Results

    Application of N100 and Bio + N50 treatments significantly increased the N remobilization efficiency by 36% and 34%, respectively, as compared with the control (N0) under IRN. In contrast, under IRDI condition, all N sources decreased the N remobilization efficiency as compared with the control (N0). However, the amount of reduction in Bio + N50 and Bio treatments (10% and 11%, respectively) was lower than N100 (21%). The similar trend of N remobilization efficiency was observed for N harvest index in IRN and IRDI. Nitrogen harvest index showed a positive and linear relationship with N remobilization efficiency under both irrigation regimes. However, the justified variation of the N harvest index by N remobilization efficiency under IRDI was higher than (25%) the IRN conditions (R2 = 0.70 and R2 = 0.45). Also, Grain N content linearly increased with increasing N remobilization under both irrigation regimes. Application of wheat residues significantly reduced the N remobilization efficiency and grain N content in Bio + N50 and Bio treatments as compared to non-applied of residue. Also, there was no significant difference between with and without residue treatments in N remobilization efficiency and grain N content when N100 treatment was applied.

    Conclusion

    According to the environmental and economic considerations, integrated N fertilizer [Biofertilizer (Azospirillum brasilense) + 50 kg N ha-1] is recommended for normal irrigation conditions in order to maximum grain protein content achievement. In contrast, under cutting of irrigation after anthesis conditions, biofertilizer treatments (using of Azospirillum brasilense alone or using of it with integration to 50 kg N ha-1) reduced N remobilization efficiency as compared with control (N0). However, the decrement values were lower than the sole chemical N fertilizer (100 kg N ha-1). Therefore, in Southern Iran where water stress after anthesis is possible, biofertilizers is recommended. Also, using of wheat residues is not recommended for increasing N remobilization efficiency and consequently grain N content across over all irrigation and N regimes.

    Keywords: Biofertilizer, nitrogen remobilization efficiency, nitrogen harvest index, grain nitrogen content
  • Ahmad Ajani, Ali Soleimani *, Ali Asghar Zeinanloo, Esmaeil Seifi, Mahdi Taheri Pages 65-79
    Background and objectives

    Olive (Olea europaea L.) is one of the important horticultural crops in Iran which is planted in subtropical regions. In most parts of these regions temperature, particularly during the summer, rises to the level of heat-stress for this plant species. There is a scarcity of information about the heat tolerance of olive cultivars and also about effective physiological and biochemical mechanisms by which they response to this stress. Therefore, understanding of these mechanisms and also going toward the selection and cultivation of high tolerant varieties are within the olive breeding objects.

    Materials and methods

    To study the impact of heat stress on physiological and biochemical traits changes as well as the expression pattern of phenylalanine amonialyase (PAL) and polyphenol oxidase (PPO) genes, a factorial experiment based on a completely randomized design was carried out in 2017. One-year-old own-rooted olive plants cvs. Zard and Direh were transferred into the artificial growth chamber and exposed to the different thermal conditions following an adaptation period. Thermal treatments included 32 oC (referred to as the before-stress stage, for three months), 45 oC (referred to as the stress-stage, for one month), and 36 oC for five days which referred to as the after-stress stage. Different traits including cumulative shoot growth and dry weight, relative water content (RWC), electrolyte leakage (EL), malondialdehyde contents (MDA), the maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm), the minimum chlorophyll fluorescence (Fo), PPO and PAL enzyme activities and their genes expression pattern were studied. Data were analyzed by SAS 9.1 software, and the mean comparisons were made by LSD (P ≤0.01).

    Results

    The findings related to growth indexes, i.e., the cumulative shoot growth and dry weight, demonstrated the relative superiority of ‘Zard’ compared with that of ‘Direh’ under heat stress. The RWC was decreased significantly in leaf samples of both cultivars in response to high temperature. However, this reduction was more pronounced in ‘Direh’. The extent of injury to cell structures, based on the measurement of EL and MDA indexes, indicated that ‘Zard’ got suffer less damage than ‘Direh’ under heat stress and also recovered itself quicker at the recovery stage. Under heat stress conditions, a more and significant decrease in terms of the Fv/Fm index was shown in ‘Direh’ compared with ‘Zard’. In contrast with the Fv/Fm , the Fo index was higher significantly in ‘Zard’. The PPO and PAL activity was increased, with pronounced effect in ‘Zard’, under heat stress condition. The activity of PPO in both cultivars was declined following the heat stress at the recovery stage. The analysis of the expression patterns of genes related to PPO and PAL revealed their up-regulation in both cultivars in response to heat stress. The relative increase of PPO and PAL genes expression in ‘Zard’ and ‘Direh’ under heat stress conditions was respectively 3 and 1.5 times more than the before-stress stage.

    Conclusion

    The results here showed that olive cv. Zard had relatively more tolerance to heat stress. Also, this cultivar had a high ability to recover its physiological and biochemical traits following the heat stress at the recovery stage.

    Keywords: Abiotic stress, Chlorophyll fluorescence, Electrolyte leakage, High-temperature stress, Olea europaea L
  • Mohsen Seyedi, Javad Hamzei * Pages 81-91
    Background and objectives

    Over the past decades, the economic benefit has prompted farmers to grow rapeseed. Consequently, the global rapeseed production increased considerably, and today the crop is grown in shorter rotations than ever before. Rapeseed crops usually yield more if grown after other species than when grown after rapeseed. Crop rotation is a succession of crops grown on the same land. Pulses in crop rotations can improve the productivity of subsequent crops due to increased soil available N and other agronomic benefits. Also, Legume plants can promote C storage by enhancing the formation and stabilization of soil aggregates that protect soil organic C from mineralization. In order to evaluation of rapeseed growth and yield under nitrogen fertilizer and pre-cropping with corn and chickpea crops, an experiment was conducted.

    Materials and Methods

    A factorial experiment was designed based on randomized complete blocks with three replications and implemented on a sandy clay soil during 2012-13 and 2013-14 growing seasons, at the Agricultural Research Station, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina, Hamedan, Iran. The first factor consisted of chickpea and corn (forage) and the second factor was urea fertilizer levels of 0, 40, 80, 120, 160 and 200 kg/ha. Harvest operation was done in July 2013 and 2014. Random samples 2 m2 areas were harvested by cutting the stems near ground level to determine the crop grain and straw yield. Evaluated traits include plant height, grain yield components, biological and grain yield, harvest index, chlorophyll index and percentage of grain protein and oil. SAS procedures and programs were used for the analysis of variance (ANOVA) calculations.

    Results and Discussion

    The results showed that all of the evaluated properties of rapeseed affected by pre-cropping and nitrogen fertilizer treatments. But, none of the rapeseed traits do not affect by pre-cropping × nitrogen fertilizer. The highest biological yield and grain yield and protein percentage were observed in chickpea pre-cropping treatment (about 924 and 263 g m-2 and 22.29%, respectively). Chickpea pre-cropping treatment increased rapeseed biological yield and grain yield and protein percentage about 14, 13 and 15 percent in comparison to corn pre-cropping treatment. Pay attention to the improved physicochemical conditions of the soil after cropping legumes such as chickpea, it is normal to improve the growth and yield characteristics of the next crop (in this study, rapeseed). Among the nitrogen fertilizer levels, the lowest rapeseed biological yield and grain yield and protein percentage (about 567 and 125 g m-2 and 19.05%, respectively) were achieved at 0 kg ha-1 N fertilizer consumption. Also, the highest rapeseed biological yield and grain yield and protein percentage (about 1311 and 342 g m-2 and 21.06%, respectively) were observed at 200 kg ha-1 N fertilizer consumption, but it had no significant difference with 160 kg/ha treatment. One of the most well-known effects of nitrogen fertilizers increased the properties of crop growth. In this study, rapeseed growth and yield characteristics such as plant height, chlorophyll index, grain yield components, biological and grain yield, harvest index, and percentage of grain protein and oil increased due to urea application.

    Conclusion

    It seems that in rapeseed farming, legumes pre-cropping such as chickpea pre-cropping is a good solution to reduce the use of nitrogen fertilizers and to contribute to environmental health. Also, attention to optimum fertilizer levels and non-overuse of fertilizers will contribute to agricultural sustainability.

    Keywords: Crop Rotation, Legumes, Rapeseed, urea fertilizer, Yield performance
  • Zahra Taghizadehtabari *, Hamidreza Asghari, Hamid Abbasdokht, Esmail Babakhanzadeh Pages 93-113
    Background and Objectives

    Borage officinalis L. is an annual herbaceous plant that is distributed in temperate and subtropical regions, especially in the Mediterranean. Nowadays, foliar application of salicylic acid (SA) as one of the growth regulator for improving plant stresses tolerance such as drought stresses. Biochar is a carbon-rich product in the stable form that benefits from organic fertilizers and is used soil fertility. Considering the importance of medical plant cultivation especially in the drought region, investigation the effects of water deficit on Borage officinalis L has particular importance and according to previous studies on the positive effect of salicylic acid and biochar on mitigation of adverse effects of drought as well as improving water relations in soil, therefore this study aimed to investigate the effects of biochar and salicylic acid (SA) on some characteristics of Borage officinalis L under different irrigation intervals

    Materials and Methods

    These experiments were performed in a four replicated-split plot factorial arranged in CRBD with three factors irrigation intervals (5, 10, and 15 day) in the main plots and biochar application (0, 5 and 10 tons per hector) and foliar application of salicylic acid (0,0.5Mm) in sub plots. This study was carried out in research field of Shahrood university of technology, Shahrood, Iran during 2017-2018.

    Results

    the results indicate that with increasing irrigation intervals in all biochar levels, leaf relative water content (RWC) significantly decreased and biochar application had no significant effect on drought stress. Salicylic acid increased leaf relative water content (RWC) in both irrigation intervals of 10 and 15 days compared to non-treated treatments but it had no positive effect on stress reduction due to increases irrigation intervals. As the irrigation intervals increased, flavonoid levels also declined significantly, salicylic acid partially moderating its use, but biochar application had different effects on flavonoid depending on irrigation intervals. Increasing irrigation intervals up to 10 days increased the level of anthocyanin, but with increasing irrigation intervals to 15 days, it decreased significantly. Biochare application had no significant effect on anthocyanin content (both under and without salicylic acid application) but with increasing irrigation intervals to 10 days, biochar application alone without salicylic acid caused anthocyanin content increased. Nitrogen percentage of borago officinalis.L leaf increased significantly with 5 tons/ha biochar for 5 days irrigation intervals and 10 tons/ha biochar for 15 days irrigation intervals, compared to control (non-biochar). The results also show that the application of biochar 10 tons/ha at 10 and 15 days' irrigation interval moderated the stress caused by increased irrigation interval for leaf nitrogen. Increasing irrigation intervals also reduced the number of flowering shoots, which improved by biochar and salicylic acid application.

    Conclusion

    biochar had a positive effect on the improvement of some physiological and qualitative indices of borago officinalis. L under drought stress condition, but there were no significant differences between different levels of biochar in terms of positive effects in reducing the effects of irrigation intervals on some traits, Besides, the simultaneous application of biochar and salicylic acid in most traits increased their efficiency in reducing drought stress effects.

    Keywords: Borago officinalis L, irrigation intervals, Salicylic acid
  • Jamshid Soltani *, Hassan Hamidi, Masoud Ahmadi, Javad Rezaei, Mozhdeh Kakueinezhad Pages 115-126
    Background and objectives

    Autumn cultivation of sugar beet is one of the strategies for increasing sugar beet production with minimum amount of water consumed due to the use of autumn and winter precipitation and avoiding the need for irrigation in very dry summer air. Rhizomania is recognized as the most destructive disease of sugar beet in the world. The aim of this study was to investigate the quantitative and qualitative characteristics and the effect of rhizomania viral disease on susceptible and tolerant cultivars of sugar beet in spring and autumn cultivation in polluted soil conditions of Torbat-e Jam region.

    Materials and methods

    In this research, five domestic and foreign commercial cultivars including rhizomania-resistant and susceptible commercial cultivars were cultivated in spring and autumn in a field infected with rhizomania disease of Torbat-e Jam Sugar Factory. The experiment was conducted as split plot in a randomized complete block design with four replications in 2017-18 growing season as sowing time as main factor in two levels (spring and autumn) and cultivar as sub factor was considered at five levels (Giada, Dorothea, SBSI002, Monatunno and Rasoul). The traits studied in this study included root yield, sugar content, sugar yield, white sugar content, white sugar yield, sodium, potassium, trace nitrogen, sugar extraction coefficient, molasses sugar, disease severity and ELISA test index (OD). Analysis of variance was performed using SAS v.9.1 statistical software. Mean comparisons of traits were performed using LSD test at the probability level of 5 and 1%.

    Results

    Analysis of variance showed that there was a significant difference between the two spring and autumn sowing times in terms of quantitative and qualitative yield and rhizomania damage. Also, for all studied traits, except for potassium and nitric oxide, there was a significant difference at 1% probability level between different sugar beet cultivars. The highest values were observed for root yield, sugar yield, white sugar yield and potassium, and the lowest values for severity of disease and ELISA index in Giada cultivar and autumn cultivation conditions. Whereas, Rasoul cultivar had the lowest values for sugar content, sugar yield, white sugar yield, potassium and nitrogen in spring cultivar and the highest values for disease severity and ELISA.

    Conclusion

    In general, the results showed that autumn sowing leads to improved quantitative and qualitative yield and reduced rhizomania damage in sugar beet. According to the results of this study, autumn cultivation of Giada is suitable in Torbat-e Jam region

    Keywords: ELISA index, root yield, Sowing time, white sugar yield
  • Jamal Hekmati, Yousef Hamidoghli *, Behrooz Esmaielpour, Mahmood Ghasemnezhad Pages 127-139
    Background and objectives

    Soil contamination by heavy metals is one of the main environmental stress in agricultural and horticultural ecosystems Green mint as a vegetable and medicinal plant are directly and indirectly in the food basket of the Iranian community. Therefore, cultivation of this plant in heavy metals polluted fields or fields irrigated with unusual waters, wastewater, effluent from factories and industrial units, increases the accumulation of heavy metals, especially arsenic in the plant. In addition to its effect on the growth characteristics of plants, it poses a serious threat to the health of consumers. Therefore, the present study was conducted to evaluate the effect of phosphate bio fertilizer on the reduction of arsenic heavy metal toxicity on physiological and biochemical properties of green mint.

    Materials and methods

    In this study, the effect of phosphate bio fertilizer on increasing arsenic tolerance of green mint was evaluated on a factorial experiment in completely randomized design under greenhouse condition at University of Guilan during 2016. Treatments consisted of different levels of arsenic (0, 50, 100 mg/kg soil) and phosphate bio fertilizer (0 and 0.5 mg/kg soil). Plants were taken about two months after planting. Morphological characteristics of the plants (number of leaves, number of stems, plant height, shoot and root dry weight, shoot dry weight and leaf area) were measured using ADC modeling apparatus. Biochemical properties including leaf chlorophyll and carotenoids content, carbohydrate, antioxidant enzymes and proline activity were also measured.

    Results

    The results showed that with increasing arsenic concentration from 0 to 100, root dry weight (2.65 g), plant fresh weight (2.8 g), leaf number (4.88) and caratenoids content (2.05 mg) were decreased. Phosphate bio fertilizer application also increased relative moisture content, plant fresh weight and carotenoid. The comparison of mean interaction of fertilizer × arsenic showed that the lowest plant height (11.28 cm), plant dry weight (8.28 g), and leaf area (12.052 cm2) were decreased under treatment of 100 mg/kg arsenic without phosphate bio fertilizer.

    Conclusion

    Application of phosphate bio fertilizer in different arsenic treatments increased proline content, polyphenol oxidase, peroxidase, carbohydrate, total chlorophyll, chlorophyll a, b with decreasing of arsenic concentration in roots and shoots. The results showed that phosphate bio fertilizer could partially improve the plant growth and its tolerance to arsenic stress. Keywords: Antioxidant Enzymes, Chlorophyll , Heavy metals,Bio fertilizer.

    Keywords: Antioxidant enzymes, chlorophyll, Heavy metals, Biofertilizer
  • Sedigheh Fallah Akbarinejad Dastak Pages 141-152
    Background and Objectives

    Kiwi (Actinidia deliciosa) is a dioecious plant species, requiring cross pollination for fruit production. Because of its high resistance to the lower temperature (up to –18ºC), kiwifruit is a good alternative to Citrus orchards in north part of country encountering chilling stress. This research was done to study the effects of two male cultivars on quantitative and qualitative characteristics of three female cultivars to determine of the best cross for each female cultivar.

    Materials and Methods

    This study was carried out as factorial experiment; female cultivars in three levels (Hayward, Bruno, Monty) and male cultivars in two levels (Tomori and Matua) based on completely randomized design with 6 treatments, 4 replicates, 24 plots and 10 flowers in each plot. Different fertilization was done between male and female cultivars. After harvest of fruits, the effect of treatments on fruit fresh weight, fruit length, fruit diameter, fruit acidity, total solid solution and fructose content in fruits were measured.

    Results

    Results showed that the type of cultivar alone had a significant effect on fruit weight, length and diameter, fruit acidity, soluble solids content and fruit sugar content at 1% level. Male cultivar showed significant differences in fruit weight, fruit length, acidity and soluble solids content at 1% and fruit sugar content at 5% level but no significant effect on fruit diameter. Also, interaction effect of male and female cultivars was significant on weight, length and total solution solid of fruit in 1% level and on fruit diameter in 5% level, but it has not effect on fruit acidity and sugar. The highest fruit weight (85.24 g), fruit length (70.82 mm) and total soluble solid (13.50°Brix) were obtained from cross of Bruno and Matua cultivars. The maximum fruit diameter (46.43 mm) and fruit fructose sugar (6.08 g L-1) was observed from cross of Hayward and Matua and Monty and Tomori cultivars, respectively. The lowest fruit acidity (pH) (3.53) was obtained in cross of Monty and Matua cultivars.

    Conclusion

    Artificial pollination is a suitable approach to overcome all kinds of problems caused by pollination and fertility and increases the quality and marketability of kiwifruit. Pollination at the right time and with the right method and the right choice of male and female cultivars will improve most quantitative and qualitative traits of kiwifruit. Increasing fruit size is important to increase marketability and increase fruit sugar to enhance fruit flavor, and the main focus of such studies should be on these issues.

    Keywords: pollination of kiwifruit, pollen effect, Matoa, Tomori
  • Ali Barghi *, Abdolghayoum Golipoori, Akbar Ghavidel, Mohammad Sedghi Pages 153-168
    Background and Objectives

    Cadmium contamination has decreased crops quality and quantity due to its uptake by plants and inhibition of its proper growth. Plants of Brassicacea family like black mustard have a high growth capacity in heavy metals polluted conditions. Some rhizobacteria can help to the movements of heavy metals in the soil. Plant growth regulators also have an important role in the induction of plant reactions to most of abiotic stresses such as heavy metals. The aim of this experiment was the evaluation of effect of growth promoting rhizobacteria, salicylic acid and brassinosteroid on reduction of cadmium stress effects in black mustard.

    Materials and Methods

    In order to study the effects of growth promoting rhizobacteria and plant growth regulators on physiological properties of black mustard under cadmium stress conditions, a factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with four replications at research greenhouse of Mohaghegh Ardabili university. Experimental treatments included two cadmium levels (0 and 100 milligrams per kilograms of soil), three levels of rhizobacteria (control, Azospirillum, Pseudomonas) and three levels of growth regulators (control, Salicylic acid, Brasinosteroid). Before planting the seeds were inoculated with rhizobacteria and also growth regulators were sprayed in two stages during growth period on plants. After harvest some traits including MDA, proline, soluble sugars, photosynthetic pigments, membrane stability index and secondary metabolites were measured.

    Results

    Results of means comparisons indicated that cadmium application by some effects including oxidative stress induction, increased MDA, proline, soluble sugars, phenol and flavonoid contents of leaves and decreased chlorophyll a and b, carotenoids and anthocyanin contents, membrane stability index and plant yield. Malondialdehyde and proline contents were reduced significantly by rhizobacteria inoculation and growth regulators application and phenol and flavonoid contents as well as plant yield were enhanced in both cadmium levels by rhizobacteria. Whereas growth regulators spray increased chlorophylls a and b contents, soluble sugars, membrane stability index, phenol, flavonoid, anthocyanin and plant yield and also the rhizobacteria enhanced soluble sugars, anthocyanin content and membrane stability index significantly. In addition, there was no significant difference between salicylic acid and brassinosteroid in all traits and pseudomonas inoculation compared to azospirillum indicated a significant superiority regarding some traits including membrane stability index and plant yield.

    Conclusion

    It can be concluded that cadmium contamination via the oxidative stress induction leaded to cell membrane destruction and increasing malondialdehyde content and also it resulted decreasing chlorophyll content of plant that is associated with increasing proline synthesis under stress condition. As a result of cadmium contamination stress, the activity of carbohydrates synthesis enzymes was increased and resulted increasing soluble sugars content and consequently increasing secondary metabolites content. By the application of rhizobacteria and plant growth regulators, the effects of oxidative stress were decreased and it leaded to enhancing membrane stability and reducing malondialdehyde content. Additionally, these treatments increased chlorophyll production and decreased proline content. By increasing chlorophyll content affected by these treatments, soluble sugars production in plants was increased and it resulted increasing secondary metabolites production in plant. Considering these results, the application of growth regulators and growth promoting rhizobacteria in order to decrease cadmium stress effects on black mustard grown in contaminated soils is recommended.

    Keywords: Flavonoid, Heavy metal, Mustard, Plant growth regulator, rhizobacteria
  • Bijan Yaghoubi *, Hashem Aminpanah, Payman Sharifi Pages 169-184
    Background and Objectives

    Barnyardgrass is the most important and most abundant weed of paddy fields in Iran and chemical control (butachlor) play a major role in its management. The usage of butachlor in most rice growing countries is restricted or prohibited due to health and environmental hazards, and its production and trade in Iran will be banned in the next future. Due to the dangers posed by widespread usage of herbicides integrated weed management with more weed competitive varieties to reduce herbicide dependence is taken into consideration. This study aimed to study the efficacy of some new herbicides for introducing as a substitute for butachlor and also to investigate the effect of rice cultivar on herbicide performance.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications at Rice Research Institute of Iran-Rasht in 2018. Factors included rice genotypes (Hashemi, Khazar and Line 203 “Line”) and herbicide type (recommended dosage of butachlor, clomazone, pendimethalin and flucetosulfuron herbicides). Moreover, hand weeded and weedy plot were included to the experiment as controls.

    Results

    The barnyardgrass biomass and rice yield were affected by rice genotype, herbicide type and their interaction. The barnyardgrass biomass in weedy control in Khazar, Hashemi and Line cultivars was 227.7, 246 and 334 g m-2, respectively, which in Khazar and Hashemi cultivars was 57% and 16% higher, compared with line respectively, indicating different ability of cultivars to inhibit the barnyardgrass growth. The reduction in grain yield of rice in weedy control in Khazar, Hashemi and Line cultivars was 63, 74 and 87%, respectively, compared to hand weeded control. More reduction in line grain yield despite more inhibitory effect on barnyardgrass is due to late maturing of this line and longer period of interference with barnyardgrass. The dry weight of barnyardgrass in plots treated with pendimethalin was similar to or less than the treatments treated with butachlor, flucetosulfuron and clomazone. Also rice yield in all genotypes in plots treated with pendimethalin herbicide was not statistically different from that in the plots treated with butachlor and hand weeded control treatment. The good efficacy of pendimethalin in controlling barnyardgrass and producing grain yield similar to butachlor and hand weeded control indicates the potential of this herbicide to be introduced as a replacement for butachlor. Also, the yield of line in plots treated with clomazone and flucetosulfuron was statistically similar to the yield of hand weeded control plot, while the yield of Hashemi and Khazar cultivars in plots treated with the two new above mentioned herbicides were significantly lower than hand weeded control. These results indicate the competitive advantage of line over Hashemi and Khazar cultivars in barnyardgrass control.

    Conclusion

    In the last decade, more than 95 percent of paddy fields in the north of the country have been treated with butachlor herbicides for chemical control of barnyardgrass. In recent years, concerns have been raised about the adverse effects of butachlor on the health of the community and the environment, and the herbicide will be removed from the countries authorized pesticides list in the near future. Due to the good performance of pendimethalin in barnyardgrass control and the high grain yield in treated plots with this herbicide, it could be introduced as a butachlor substitute for barnyardgrass control in Iranian rice fields, although the cultivation of new competitor cultivars will also contribute to be successful.

    Keywords: Clomazone, Flucetosulfuron, Competitive ability, Pendimethalin, Weed
  • Soughi Habiballah *, Manoochehr Khodarahmi, Jabar Jafarby, Mehdi Nazari Pages 185-211
    Background and objectives

    Determining the exact sowing date is an appropriate tool in controlling the length of the phenological stages for optimizing the climate conditions and minimizing the effects of terminal heat and drought stresses. The agro-climatic indices are used to study of plant phenology and its relationship with grain yield. Agro-climatic indices are changed under climate change conditions. The response of crops to climatic conditions can be assessed at the plant phenological stages by monitoring these indices. The aim of this study was to investigate the grain yield of new wheat cultivars related to northern warm and humid agro-climatic zone (Iran) under different sowing dates based on agro-climatic indices in Gonbad area.

    Materials and methods

    This experiment was conducted in Gonbad agricultural research station, Gonbad, Iran, during two cropping seasons (2017-2019) as split plot based on randomized complete block design (RCBD) with four replications. Five sowing dates of 1 November, 16 November, 1 December, 16 December and 31 December were placed in main plots and four spring wheat cultivars including Ehsan, Tirgan, Meraj and Kalateh were placed as subplots. In each phenological stage, agro-climatic indices were calculated which includes total day length (DL), photoperiod (PPD), growth day degree (GDD), photo-thermal unit (PTU), helio-thermal unit (HTU), hydro-thermal unit (HYTU), heat use efficiency (HUE), helio-thermal use efficiency (HTUE), photo-thermal use efficiency (PTUE) and hydro-thermal use efficiency (HYTUE).

    Results

    The results showed that no significant differences were observed in grain yield of second (25 November) and third (10 December) sowing dates (5708.3 and 5626.4 kg ha-1, respectively) and their grain yield was significantly greater than other sowing dates. The grian filling period, number of spike per square meter and number of grain per spike were not significantly different in three primary sowing dates. The third sowing date had the highest values in terms of agro-climatic indices including growing degree days (GDD), day length (DL), photo-thermal units (PTU), hydro-thermal units (HYTU), during grain filling period. While, the second sowing date had maximum heat use efficiency (HUE), helio-thermal use efficiency (HTUE), photo-thermal use efficiency (PTUE) and hydro-thermal use efficiency (HYTUE). Grain yield (5269.8 kg ha-1) and number of spike per square meter (330.17) of Kalateh cultivar were significantly greater than other cultivars (Tirgan, Meraj and Ehsan).

    Conclusion

    The second and third sowing dates provided suitable conditions for plant height and resistance to lodging in different cultivars. Also, the two mentioned sowing dates were provided optimum conditions for different cultivars in terms of climatic parameters including temperature, day length, relative humidity and energy use efficiency, during grain filling period. The grain yield decreased due to severe plant lodging in the first sowing date and exposure to terminal heat and drought stresses and reduced the grain filling period duration in the fourth and fifth sowing dates. The growth period of Kalateh cultivar was shorter than other cultivars (no difference during grain filling period), which caused the plant to escape terminal heat and drought stresses, increasing energy use efficiency and consequently increasing grain yield compared to other cultivars. Therefore, Kalateh cultivar is very suitable and advisable for cultivation in low rainfall areas in northern Golestan province in the second and third sowing dates.

    Keywords: Grain yield, Energy use efficiency, Grian filling period, anthesis, Warm, humid agro-climatic zone
  • Vahid Akbarpour *, Seyyedeh Maryam Mousavi, Hossein Moradi, Hossein Sadeghi Pages 213-229
    Background and objectives

    The importance of medicinal plants in the development of various societies is increasing day by day. Garden thyme is one of the most important medicinal plants that has antiseptic, antispasmodic, anti-flatulence, diaphoretic, expectorant and sedative properties. According to the evidence available to improve the quality of plant products using alcohol spraying solution, realizing the effect of this type of nutrition on the quantitative and qualitative yield of medicinal plants and determining the optimal conditions for their production requires study and research. Studies have shown that the use of alcoholic treatments of methanol and ethanol as a foliar application increases yield, accelerates growth, increases secondary metabolites, reduces the effect of drought stress and reduces water requirements in some crops and medicinal plants. Due to the fact that the amount of absorption of these alcohols by the plant is directly related to their concentration, thus, achieving the desired concentration and how to use it, can have a significant impact on the growth of the plant. Therefore, the present study was performed to investigate different levels of methanol and ethanol alcoholic treatments on some morphological, physiological and phytochemical traits of thyme medicinal plant.

    Materials and methods

    This research was carried out as a factorial in the form of a complete randomized block design with 4 replications at Kelardasht. After placing the plant in the soil, four stages of foliar application were carried out with experimental treatments at one week intervals. Experimental treatments included ethanol with concentrations of 0, 10, 20, and 30% v/v, and methanol with concentrations of 0, 10, 20, and 30% by volume. Spraying of distilled water was also considered as a control treatment. Evaluated traits included morphological and physiological traits (plant height, number of internodes, internode length, stem diameter, root diameter, root height, leaf length and width and dry plant weight), and phytochemicals traits (chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, anthocyanins, antioxidant activity, total phenol, total flavonoids, total sugars and non-reduced sugars). Data analysis of variance was performed using SAS software (ver 9.1).

    Results

    Based on the obtained results, the use of methanol and ethanol alcoholic treatments as a foliar spray solution increased all the measured traits compared to the control (distilled water). Examination of morphological and physiological traits revealed that the highest root diameter and leaf length were related to 20% methanol and 20% ethanol treatments. The internode possessed the highest length in the treatment of 20% methanol without ethanol application. Application of 30% methanol without using ethanol also resulted in maximum root height. Also, the highest dry weight of the plant (9.02 g) was observed in the treatment of 30% methanol with 20% ethanol; which was 1.8 times the control treatment. Evaluation of phytochemical traits showed that in all traits, increasing methanol and ethanol levels resulted in the best findings. So that; the highest levels of chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, total sugar, and non-reduced sugars were obtained in the 20% methanol treatment with 30% ethanol. Also, the application of 30% methanol and 10% ethanol increased the amount of anthocyanins and antioxidant activity of the plant; which it was at a statistical level with methanol treatment at 20% and ethanol at 30%. An increase in methanol levels from 20% to 30% caused an increase in total phenol content in all ethanol application levels.

    Conclusion

    In order to produce garden thyme, the application of alcohol foliar spray such as methanol and ethanol can be helpful. Therefore, in addition to increasing the production of dry matter per unit area, it is possible to produce the desired amount of secondary metabolites with high quality and lower cost.

    Keywords: alcohol, Antioxidant activity, Flavonoid, garden thyme, total sugar