فهرست مطالب

تولید گیاهان زراعی - سال سیزدهم شماره 4 (زمستان 1399)

مجله تولید گیاهان زراعی
سال سیزدهم شماره 4 (زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1400/01/17
  • تعداد عناوین: 10
|
  • محمدشریف نوبتیانی، علی راحمی کاریزکی*، عباس بیابانی، علی منصوری راد صفحات 1-13

    سابقه و هدف. یکی از مشکلات اصلی تولید گندم، به خصوص در استان گلستان، خلا عملکرد می باشد که خود ناشی از تفاوت معنی دار بین عملکرد واقعی کشاورزان و عملکرد قابل حصول است. بنابراین، هدف از این مطالعه بررسی و تعیین سهم کودهای شیمیایی ماکرو و خصوصیات خاک در عملکرد گندم (Triticum aestivum L) مزارع دیم با استفاده از آنالیز خط مرزی بود. مواد و روش ها. این تحقیق در 60 مزرعه دیم شهرستان کلاله بر اساس آنالیز خط مرزی در سال 97-1396 انجام شد. در این مطالعه، به منظور آنالیز و اندازه گیری ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک، بعد از برداشت محصولات پاییزه از مزارع انتخابی نمونه خاک تهیه و در آزمایشگاه خاکشناسی هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد کربن آلی، درصد ازت کل، فسفر قابل جذب، پتاسیم قابل جذب، درصد رس، سیلت، ماسه و همچنین کلاس بافت خاک اندازه گیری شد. مقدار دانه تحویلی به مراکز خرید گندم بعد از تعیین مقدار افت به عنوان عملکرد نهایی مزرعه ثبت شد.. تمام اطلاعات در مورد نحوه استفاده کود پایه و ویژگی های خاک ثبت و اندازه گیری شد و با استفاده از روش تجزیه و تحلیل مرزی، رابطه بین عملکرد و متغیرهای مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت، خلا عملکرد گندم و سهم هر یک از عوامل در ایجاد خلا عملکرد مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها. در مزارع مورد بررسی، حداقل، حداکثر و میانگین مقدار مصرف کود نیتروژن به ترتیب 5/34، 5/142 و 4/85 کیلوگرم در هکتار بود. همچنین حداقل، حداکثر و میانگین عملکرد دانه گندم در این مزارع به ترتیب 1950، 4890 و 3227 کیلوگرم در هکتار بود. واکنش بیش ترین عملکردهای گندم در مزارع مورد بررسی از نظر مقدار مصرف کود نیتروژن نشان داد که نقاط از یک تابع دو تکه ای تبعیت می کنند. بدین ترتیب که با افزایش مقدار مصرف کود نیتروژن تا 3/58 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه گندم افزایش یافت و پس از آن افزایش مقدار مصرف کود نیتروژن تاثیری بر عملکرد دانه گندم نداشت و روند ثابتی داشت. عملکرد پتانسیل نیتروژن محدود 4848 کیلوگرم در هکتار بود که با مصرف حداقل 3/58 کیلوگرم نیتروژن خالص به دست آمده بود و در 20 درصد مزارع مورد مطالعه مقدار نیتروژن مصرفی خارج از حد بهینه بود و خلا عملکرد حاصل از عدم مصرف بهینه کود نیتروژن در مزارع مورد بررسی 4/34 درصد (6/1671 کیلوگرم در هکتار) بود. به عبارتی با مصرف بهینه کود نیتروژن امکان افزایش عملکرد گندم به مقدار 6/1671 کیلوگرم در هکتار وجود دارد. نتایج نشان داد که بین عملکرد قابل حصول (7248 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد واقعی (4/3417 کیلوگرم در هکتار) اختلاف 7/4071 کیلوگرم در هکتار (56 درصد) وجود دارد. مقدار ناکافی فسفر قابل جذب در خاک، مقدار پتاسیم قابل جذب در خاک و میزان مصرف نیتروژن باعث کاهش عملکرد گندم در منطقه مورد مطالعه شده بود که به ترتیب 9/14، 3/14، 7/11 و 3/10 درصد بودند. نتیجه گیری. به طور کلی در این مطالعه، کاربرد آنالیز خط مرزی به عنوان یک روش مناسب، به نحو مطلوبی تاثیر عوامل مختلف در خلا عملکرد گندم را نشان داد و به نظر می رسد که با اصلاح این عوامل محدود کننده، می توان اختلاف بین عملکرد قابل حصول و عملکرد واقعی را کاهش داد.

    کلیدواژگان: پتاسیم، فسفر قابل جذب در خاک، عملکرد قابل حصول، عملکرد واقعی
  • بهروز احسانی، علیرضا نبی پور*، توفیق احمدی، امیرعباس موسوی صفحات 15-26
    سابقه و هدف

    محلول پاشی کودی روشی موثر جهت بهبود رشد و توان گیاهان زراعی، از طریق جذب سریع و سرعت بخشیدن به انتقال عناصر جذب شده از برگ ها به اندام های مختلف، می باشد. برنج (Oryza sativa L.)، پس از گندم، به عنوان مهم ترین محصول زراعی کشور به شمار رفته و جایگاه ویژه ای در سبد غذایی مردم دارد. افزایش تولید برنج نیازمند اصلاح و معرفی ارقام پرمحصول و اعمال مدیریت های زراعی به ویژه تغذیه مناسب است. این آزمایش به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی برگی کود مایع رویش نو حاوی عناصر NPK و میکرو شامل بر، آهن، روی، مس و منیزیم بر عملکرد، اجزای عملکرد و خصوصیات زراعی برنج، انجام گردید.

    مواد و روش

    این آزمایش در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار روی برنج رقم هاشمی در دو سال زراعی 1396 و 1397 اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل T0- شاهد (بدون مصرف کود)، T1- مصرف کود پایه (NPK)، T2- محلول پاشی با غلظت 2 در هزار کود رویش نو بدون مصرف کود پایه ، T3- محلول پاشی با غلظت 2 در هزار یکبار (در هفته اول پس از نشاکاری) به همراه کود پایه، T4- محلول پاشی دوبار با غلظت 2 در هزار به همراه کود پایه، T5- محلول پاشی سه بار با غلظت 2 در هزار به همراه کود پایه، T6- محلول پاشی چهاربار با غلظت 2 در هزار به همراه کود پایه، T7- محلول پاشی پنج بار با غلظت 2 در هزار به همراه کود پایه بودند. صفات اندازه گیری شده شامل طول خوشه، ارتفاع بوته، تعداد پنجه، سطح برگ پرچم، طول برگ پرچم، وزن تر و خشک بوته، تعداد دانه، درصد دانه پر، عملکرد، شاخص برداشت، میزان کلروفیل کل، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید، عدد SPAD، و شاخص رنگ برگ بودند.

    یافته ها: 

    اثر تیمارهای کودی بر تمامی صفات مورد مطالعه به جز طول خوشه، وزن خشک و وزن تر بوته معنی دار بود. استفاده از محلول پاشی باعث افزایش کلروفیل و تیره تر شدن رنگ برگ ها شد. در این آزمایش کود پایه توانست میزان SPAD را به مقدار حداقل لازم بحرانی (37) برساند، اما محلول پاشی به همراه کود پایه باعث افزایش بیشتر مقدار SPAD (بالاتر از 40) گردید. تمامی تیمارهای محلول پاشی برگی تعداد دانه های پر را به صورت معنی داری افزایش دادند. وزن هزاردانه نیز با محلول پاشی افزایش محسوسی پیدا کرد و از 1/25 گرم در شاهد بدون محلول پاشی تا 0/29 گرم در تیمار 2 بار محلول پاشی در حضور کود پایه افزایش یافت. در این بررسی محلول پاشی برگی کود رویش نو تاثیرات مثبتی بر عملکرد دانه، درصد دانه پر، وزن هزاردانه، طول خوشه، میزان کلروفیل برگ، شاخص برداشت و عملکرد بیولوژیک نشان داد. بهترین عملکرد دانه (0/4156 کیلوگرم در هکتار) در ترکیب تیماری شامل دوبار (T4) محلول پاشی با غلظت 2 در هزار در حضور کود پایه به دست آمد.

    نتیجه گیری: 

    محلول پاشی کودی با افزایش فراهمی مواد غذایی و افزایش میزان کلروفیل توانست رشد کلی گیاه و میزان عملکرد آن را افزایش دهد. نکته مهم این آزمایش اثبات تاثیر مثبت محلول پاشی برگی بر افزایش عملکرد در حضور کود پایه بود.

    کلیدواژگان: عملکرد، پرشدن دانه، تغذیه گیاهی، محلولپاشی برگی
  • حسین کمری*، ابراهیم زینلی، افشبن سلطانی، فرشید قادری فر صفحات 27-40
    سابقه و هدف

    امروزه پیش بینی بلندمدت متغیرهای اقلیمی برای اطلاع از میزان تغییرات و در نتیجه در نظر گرفتن تمهیدات لازم برای تعدیل اثرات سوء ناشی از تغییر اقلیم، مورد توجه اقلیم شناسان و محققان قرار گرفته است. بر این اساس مدل های شبیه سازی گردش عمومی جو GCM توسعه یافته اند که می توانند پارامترهای اقلیمی را پیش بینی نمایند. LARS-WG مدلی است که خروجی مدل های GCM را ریزمقیاس می کند. در این پژوهش برای پیش بینی مقادیر بارش روزانه، تشعشع خورشیدی و درجه حرارت های حداکثر و حداقل روزانه در مناطق اقلیمی (ایستگاه های هواشناسی) تحت کشت پنبه در ایران مورد استفاده قرار گرفت. هدف از این مطالعه برآورد پارامترهای اقلیمی (بارش، تشعشع خورشیدی و دمای حداقل و حداکثر) طی شرایط آینده در مناطق اقلیمی اصلی تحت کشت پنبه در ایران می باشد، که می تواند جهت حفاظت و مدیریت بهینه منابع آب در این مناطق مورد استفاده قرار گیرد. همچنین در این پژوهش برخلاف مطالعات گذشته که اغلب از گزارش چهارم IPCC استفاده شده است از گزارش پنجم IPCC استفاده گردید.

    مواد و روش ها: 

    در این پژوهش مناطق مهم تحت کشت پنبه در ایران مورد بررسی قرار گرفته است، که از 23 ایستگاه هواشناسی در مناطق مهم تولید کننده پنبه در کشور استفاده گردید. داده های هواشناسی مورد نیاز شامل مقادیر روزانه بارش، دمای حداقل، دمای حداکثر و ساعات آفتابی در ایستگاه های سینوپتیک مورد نظر به دست آمد. در این مطالعه، ابتدا عملکرد 5 مدل مختلف گردش عمومی جو در شبیه-سازی داده های بارش، تشعشع خورشیدی، دمای کمینه و دمای بیشینه 9 ایستگاه سینوپتیک (سبزوار، قوچان، قم، هاشم آباد، لار، بیله سوار، اداره گرگان، حسن آباد داراب و مشهد) در دوره (2016-2011) مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت براساس آماره های t-test، F-test و آزمون ناپارامتری کولموگروف- اسمیرنف دو مدل MIROC5 و GFDL-CM3 برای این پژوهش انتخاب گردید. سپس پیش بینی پارامترهای مذکور بر پایه مدل های GCM منتخب برای دوره 20 ساله (2060 -2041) تحت سناریوهای انتشار RCP4.5) و (RCP8.5 انجام شد.

    یافته ها:

     با فرض بروز سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5، پارامتر تشعشع خورشیدی پیش بینی شده در تمام مناطق اقلیمی مورد بررسی توسط هر دو مدل GCM طی دوره آینده نسبت به دوره پایه 2010-1981 تغییر محسوسی نداشته است. به طوری که بیش ترین تغییرات به میزان (249/0 مگاژول بر متر مربع در روز) در منطقه اقلیمی 6102 (ایستگاه هاشم آباد) و با مدل MIROC5 و سناریو RCP8.5 می-باشد. نتایج پیش بینی ها نشان داد پارامتر دمای حداکثر و حداقل برای دوره آینده در تمامی مناطق اقلیمی به صورت افزایشی خواهد بود به-طوری که بیش ترین تغییرات میانگین بلندمدت سالانه دماهای حداقل و حداکثر نسبت به دوره پایه در منطقه اقلیمی 6002 شامل ایستگاه-های (حسن آباد داراب، خواف، حاجی آباد و گنبد) به میزان 67/2 و 75/2 درجه سانتی گراد در دوره (2060- 2041) تحت سناریوی انتشار 5/8 رخ خواهد داد. بیش ترین میزان افزایش دما در ناحیه اقلیمی منتهی به مناطق جنوبی کوهستان البرز و مناطق شرقی زاگرس و همچنین فلات خشک مرکزی ایران و کم ترین میزان افزایش نیز در مناطق اقلیمی منتهی به حاشیه دریای خزر، خلیج فارس و نواحی جنوبی کشور در هر دو سناریو RCP4.5 و RCP8.5 خواهد بود. در مورد مجموع بارش سالانه در دوره آینده (2060- 2041) بیش-ترین میزان افزایش بارش به مقدار 5/98 میلی متر توسط مدل MIROC5 و سناریو RCP4.5 در اقلیم 6202 (ایستگاه اداره گرگان) پیش-بینی شد. همچنین بیش ترین میزان کاهش بارش به مقدار 8/29- میلی متر توسط مدل MIROC5 و سناریو RCP8.5 در منطقه اقلیمی 6102 پیش بینی گردید.

    نتیجه گیری:

     با توجه به نتایج پیش بینی با افزایش میانگین سالانه دمای حداقل و حداکثر طی دوره آینده (2060-2041) و همچنین کاهش بارش برای مناطق اقلیمی منتهی به فلات خشک مرکزی و جنوب ایران می توان گفت تغییرات پارامترهای هواشناسی برای مناطق اقلیمی تحت کشت پنبه در ایران تحت تاثیر پدیده تغییر اقلیم در دهه های آتی محسوس خواهد بود.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، سناریوهای RCP، شبیه سازی، مدل های GCM
  • پروین کبیری، حمیدرضا متقیان*، علیرضا حسین پور صفحات 41-56

    سابقه و هدف:

     تجمع بیش از اندازه فلزات سنگین در خاک کشاورزی علاوه بر آلودگی های محیطی، باعث افزایش جذب آنها توسط گیاهان شده که بر کیفیت و سلامت محصولات کشاورزی تاثیر می گذارد. سرب و روی از جمله این فلزات دارای پتانسیل سمیت هستند که در خاک های آلوده وجود دارند و یکی از اصلی ترین معضلات محیط زیست در دهه های اخیر به شمار می آیند. این فلزات با افزایش فعالیت های انسانی شامل فعالیت های کشاورزی (کاربرد کودهای شیمیایی، آفت کش ها و علف کش ها) و فعالیت های معدن کاوی در محیط خاک انتشار می یابند، اثرات سمی و خطرناکی در خاک داشته و تهدید جدی برای جانداران خاک زی محسوب می شوند. بیوچار نوعی ترکیب آلی غنی از کربن است که از گرماکافت زیست توده گیاهان در شرایطی با اکسیژن محدود تهیه می شود. این ماده با داشتن سطح ویژه، ساختار متخلخل، گروه های عامل و pH بالا می تواند خطر آلودگی فلزات سنگین در خاک و ورود آنها به زنجیره غذایی را کاهش دهد.

    مواد و روش ها

    هدف این مطالعه، بررسی تاثیر برگ گردو و بیوچارهای تهیه شده از آن در دماهای 200،400 و 600 درجه سلسیوس با مقادیر 5/0، 1 و 2 درصد (وزنی- وزنی) بر فراهمی زیستی روی و سرب و شاخص های مورفولوژیک ذرت (رقم سینگل کراس 704) رشدکرده در یک خاک آلوده اطراف معادن روی و سرب باما بود. ابتدا خاک ها به مدت 45 روز در گلخانه خوابانیده شد. سپس بر اساس نتیجه آزمون خاک، عناصر غذایی مورد نیاز به همه گلدان ها افزوده شد. سپس در هر گلدان، بذر ذرت کشت و 8 هفته پس از کشت، اندام هوایی و ریشه گیاه از خاک گلدان جدا شد. شاخص های مورفولوژیک ذرت و مقدار فراهمی زیستی روی و سرب (عصاره گیری شده با DTPA-TEA)، pH و EC خاک بعد از کشت تعیین شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کاربرد مقادیر مختلف بیوچارهای تهیه شده در دماهای گوناگون بر فراهمی زیستی روی و سرب در خاک آلوده اثر معنی دار (05/0>P) داشت. روی و سرب عصاره گیری شده با DTPA-TEA با افزایش مقدار و دمای تولید بیوچار کاهش معنی دار (05/0>P) یافت. به گونه ای که کاربرد 2 درصد بیوچار تهیه شده در دمای 600 درجه سلسیوس، فراهمی زیستی روی و سرب را نسبت به شاهد به ترتیب 1/49 و 9/34 درصد کاهش داد. پاسخ های مورفولوژیکی نشان داد که کاربرد بیوچار نسبت رشد اندام هوایی به رشد ریشه را در مقایسه با شاهد افزایش داد. همچنین بیوچار تاثیر معنی داری (05/0>P) بر رشد برگ، ساقه و ریشه ذرت داشت. بنابراین کاربرد بیوچار در خاک آلوده می تواند با کاهش فراهمی زیستی و بهبود شاخص های مورفولو ژ یکی ذرت، رشد این گیاه را جهت پالایش سبز خاک بهبود دهد.

    کلیدواژگان: بیوچار برگ گردو، روی، سرب، شاخص های مورفولو ژ یکی ذرت علوفه ای، خاک های بسیار آلوده
  • سید محسن سیدی*، جواد حمزه ئی صفحات 57-74

    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 و... 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.

    مواد و روش ها

    به منظور مقایسه عملکرد کمی و کیفی آفتابگردان در کشت خالص و کشت مخلوط با لوبیا / سویا آزمایشی در مزرعه آموزشی و پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان طی دو سال زراعی 1392 و 1393 انجام شد. آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی الگوهای مختلف کاشت شامل کشت خالص آفتابگردان، لوبیا و سویا با و بدون وجین 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. صفات مورد ارزیابی گیاهان شامل عملکرد دانه، درصد و عملکرد روغن و پروتئین و میزان فسفر و پتاسیم دانه بود. ارزیابی کشت مخلوط بر اساس شاخص نسبت برابری زمین صورت گرفت.

    یافته ها

    نتایج آزمایش نشان داد عملکرد دانه هر سه گونه تحت تاثیر الگوهای کشت قرار گرفتند. بیشترین میزان عملکرد دانه آفتابگردان، لوبیا و سویا (به-ترتیب 3480، 3025 و 3158 کیلوگرم در هکتار) در کشت خالص با وجین به دست آمد و کشت مخلوط عملکرد دانه را کاهش داد. همچنین بیشترین عملکرد پروتئین و روغن و عناصر فسفر و پتاسیم آفتابگردان دانه، لوبیا و سویا متعلق به کشت خالص با وجین این گیاهان بود. با این حال نسبت برابری زمین در کشت های مخلوط با 60 و 90 درصد لوبیا و سویا بالاتر از یک بود که نشان دهنده سودمندی سیستم کشت مخلوط است. به طور کلی بر اساس شاخص نسبت برابری زمین کشت مخلوط آفتابگردان و لگوم (لوبیا و سویا) در بیشتر تیمارها برتر از کشت خالص گیاهان بود.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان داد که، سیستم های کشت مخلوط باعث کاهش عملکرد دانه آفتابگردان، لوبیا و سویا در مقایسه با تیمار تک کشتی با وجین می شوند، اما به طور کلی در اکثر تیمارها، ترکیب آفتابگردان-حبوبات (لوبیا و سویا) از لحاظ بهبود عملکرد اقتصادی و کارایی استفاده از زمین بهتر از تک کشتی آن ها بود.

    کلیدواژگان: رقابت، دانه روغنی، نسبت برابری زمین، عملکرد پروتئین، عملکرد روغن
  • سید فرهاد صابرعلی*، حسین نستری نصرآبادی صفحات 75-85

    سابقه و هدف :

    ملون ها از جمله صیفی جات متعلق به خانواده Cucurbitaceae هستند، که از حدود 118 جنس و 825 گونه تشکیل شده اند. خربزه ایرانی از جمله مهمترین ملون ها، با ارزش اقتصادی و غذایی بالا بوده که به طور گسترده در استان خراسان رضوی کشت می شود. نیتروژن با ایفای نقش ساختمانی و کارکردی بر همه جنبه های حیات، رشد و تولید میوه در گیاه خربزه اثر گذار است. با توجه به اهمیت تولید خربزه در استان خراسان رضوی، این مطالعه با هدف تعیین مقدار کود نیتروژن مورد نیاز برای تولید عملکرد میوه بیشینه در خربزه و نهایتا کاهش مصرف بی رویه نیتروژن توسط کشاورزان منطقه انجام پذیرفت.

    مواد و روش ها

    تاثیر پنج سطح کود نیتروژن در مقادیر 0، 70، 140، 210 و 280 کیلوگرم در هکتار در یک آزمایش مزرعه ای در سال 1398 در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در شهرستان تربت جام مورد ارزیابی قرار گرفت. هر کرت آزمایشی شامل سه پشته به عرض 2 متر و به طول حدود 8 متر بود. فاصله بین تکرارها 2 متر و فاصله بین کرت ها از یکدیگر نیز یک خط کاشت در نظر گرفته شد. نشا 3 برگی خربزه با فاصله 75 سانتی متر از یکدیگر در تاریخ 2 تیرماه سال 1398 کشت شد. صفات مورد بررسی در این آزمایش شامل سطح برگ در مرحله میوه دهی بوته، تعداد میوه در بوته، متوسط وزن میوه در بوته، عملکرد میوه در هکتار، درصد مواد جامد محلول میوه و ماده خشک کل بود.

    یافته ها

    نتایج آنالیز واریانس نشان داد که مصرف کود نیتروژن بر همه صفات اندازه گیری شده بجز درصد مواد محلول میوه تاثیر معنی داری داشت. نتایج همچنین نشان داد که مصرف کود نیتروژن نسبت به عدم مصرف آن افزایش 37 و 22 درصدی شاخص سطح برگ و کلروفیل را باعث شد. بیشترین مقدار کلروفیل برگ و شاخص سطح برگ به ترتیب از مصرف 210 و 140 کیلوگرم کود نیتروژن به دست آمد، و مصرف کود نیتروژن بیشتر افزایش معنی داری بر میزان سطح برگ و محتوای کلروفیل آن نداشت. مصرف کود نیتروژنی نسبت به عدم مصرف آن باعث افزایش تولید ماده خشک در خربزه شد، و بیشترین افزایش معنی دار تولید ماده خشک با مصرف 210 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بدست آمد. بررسی پاسخ تعداد میوه تولید شده در بوته و وزن میوه قابل برداشت نیز نشان داد بیشترین میزان میوه تولیدی در بوته و بیشترین وزن میوه قابل یرداشت به ترتیب با مصرف 280 و 140 کیلوگرم نیتروژن در هکتار حاصل شد. عملکرد میوه خربزه نیز با مصرف 70 ، 140، 210 و 280 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب 39 ، 57 ، 41 و 28 درصد افزایش یافت. بررسی عملکرد میوه نیز نشان داد که بیشترین تولید میوه به میزان 33 تن در هکتار در شرایط مصرف 140 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بدست آمد و مصرف کود نیتروژنی کمتر و بیش از از این مقدار موجب کاهش معنی دار عملکرد خربزه شد.

    نتیجه گیری:

     به طور کلی مصرف نیتروژن در کشت خربزه باعث بهبود رشد رویشی و تولید عملکرد میوه آن شد. به طوری که با مصرف 140 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار بیشترین عملکرد کمی و کیفی (مواد جامد محلول) در خربزه حاصل شد، و مصرف بیشتر نیتروژن کاهش تولید میوه را باعث شد. میزان کارایی زراعی نیتروژن نیز نشان داد که به ازای هر واحد مصرف نیتروژن تحت تیمار بهینه مصرف نیتروژن، میزان 87 کیلوگرم میوه خربزه در هکتار تولید خواهد شد. برررسی درآمد خالص اقتصادی حاصل از مصرف کود نیتروژن نیز نشان داد که تولید کنندگاه خربزه با مصرف بهینه کود نیتروژن می توانند تا 50 درصد سود اقتصادی بیشتر را تجربه کنند.

    کلیدواژگان: آنالیز رگرسیون، درصد مواد جامد محلول، شاخص سطح برگ، عملکرد میوه و کارایی زراعی نیتروژن
  • علی نعمتی، علی اصغر علیلو*، محمد صدقی صفحات 87-110
    سابقه و هدف

    یکی از مشکلات جهانی و کشور ما برای تولید محصولات کشاورزی تنش خشکی می‌باشد که برخورد حداقل یکی از مراحل مهم چرخه زندگی گیاهان با این نوع تنش، اجتناب ناپذیر است. از اینرو تکامل ژنوتیپ‌های زراعی مقاوم به خشکی و تولید بیشتر غذا از آب کمتر در شرایطی که عملا توسعه اراضی کشاورزی مقدور نیست، موجب گردیده تا بیشتر نگاه‌ها به افزایش عملکرد در واحد سطح معطوف شود. بنابراین، با توجه به نیاز کشور به افزایش تولید دانه‌های روغنی، این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد برخی ژنوتیپ‌های کلزا با قارچ شبه میکوریزا Piriformospora indica و باکتری افزاینده رشد Arthrobacter siccitolerans در شرایط بدون تنش و تنش خشکی اجرا شد.

    مواد و روش‌ها:

     این پژوهش در شرایط مزرعه‌ای طی دو سال زراعی 96-1395و 97-1396در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی واقع در 10 کیلومتری شهرستان اردبیل به صورت کرت‌های دو بار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های‌ کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی شامل دو سطح آبیاری به عنوان فاکتور اصلی، شامل آبیاری معمول و دیگری تنش خشکی به صورت قطع آبیاری در مرحله خورجین‌دهی و سه سطح تلقیح میکروبی (بدون تلقیح، تلقیح قارچ P. indica و تلقیح باکتری A. siccitolerans به عنوان فاکتور فرعی و 10 ژنوتیپ‌ کلزای پاییزه (کرج 1، کرج 2، کرج 3، طلایه، زرفام، Licord، SLM-046، Modena، Opera، Okapi) به عنوان فاکتور فرعی فرعی مجموعا 60 تیمار بود.

    یافته‌ ها: 

    نتایج نشان داد قطع آبیاری باعث کاهش معنی‌دار عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص سطح برگ، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، خورجین در بوته، وزن هزاردانه و ارتفاع بوته شد. نتایج مقایسات میانگین اثرات متقابل تنش خشکی و ژنوتیپ نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و بیولوژیک مربوط به ژنوتیپ طلایه به ترتیب با عملکرد 5/3323 و 9745 کیلوگرم در هکتار تحت شرایط بدون تنش خشکی بوده و همینطور بیشترین وزن هزاردانه مربوط به ژنوتیپ اپرا با وزن 9/4 گرم بود. بیشترین کاهش عملکرد دانه در نتیجه اعمال تنش خشکی مربوط به ژنوتیپ کرج-2 با کاهش 2/693 و کاهش عملکرد بیولوژیک مربوط به ژنوتیپ مودنا با کاهش 3/2004 کیلوگرم درهکتار و کاهش وزن هزار دانه مربوط به ژنوتیپ زرفام با کاهش 39/1 گرم بود. در مقابل بیشترین افزایش عملکرد دانه در نتیجه تلقیح بذور با قارچ P. indica و باکتری A. siccitolerans، مربوط به ژنوتیپ اکاپی به ترتیب با افزایش 08/332 و 25/436 کیلوگرم در هکتار و بیشترین افزایش عملکرد بیولوژیک مربوط به ژنوتیپ مودنا با افزایش 41/1239 تحت شرایط تلقیح با باکتری A. siccitolerans و افزایش 58/1205 تحت شرایط تلقیح با قارچ P. indica بود. در کل تنش خشکی باعث کاهش عملکرد دانه و بیولوژیک به ترتیب به میزان 24 و 5/20 درصد شد اما عمل تلقیح با قارچ P. indica و باکتری A. siccitolerans باعث بهبود عملکرد دانه تحت شرایط بدون تنش خشکی به ترتیب به میزان 7 و 10 درصد و بهبود عملکرد بیولوژیک به ترتیب به میزان 6/12 و 11 درصد شد همچنین تحت شرایط اعمال تنش خشکی، تلقیح بذور با قارچ P. indica و باکتری A. siccitolerans باعث بهبود عملکرد دانه به ترتیب به میزان 5/10 و 11 درصد و عملکرد بیولوژیک به ترتیب به میزان 15 و 16 درصد شد. نتایج نشان دهنده همبستگی بالای عملکرد دانه با تمامی صفات اندازه‌گیری شده و عملکرد بیولوژیک نیز با تمامی صفات اندازه‌گیری شده به غیر از شاخص عملکرد بود.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که تلقیح ژنوتیپ‌های کلزا اثر مثبت و معنی‌داری بر عملکرد و اجزای عملکرد تحت هر دو شرایط تنش خشکی و آبیاری کامل داشت و بین ژنوتیپ‌ها نیز ژنوتیپ طلایه بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد را نسبت به بقیه ژنوتیپ‌ها داشت.

    کلیدواژگان: خورجین دهی، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، قطع آبیاری
  • زهرا کریمی دستگردی*، شهرام محمدی، سعدالله هوشمند، محمد ربیعی صفحات 111-134

    گندم (Triticum aestivum) مهمترین محصول زراعی از لحاظ سطح زیر کشت و میزان تولید بوده و نقش مهمی در تامین نیاز غذایی بشر دارد. در ایران گندم در شرایط اقلیمی مختلفی کشت می شود و در مراحل مختلف رشد در معرض تنش قرار دارد. تنش آبی مهمترین علت کاهش عملکرد گندم می باشد. اصلاح ارقام متحمل به خشکی از مهمترین راهکارهای مقابله با کمبود آب میباشد. صفات فیزیولوژیکی اهمیت حیاتی در بقاء و سازگاری گیاهان به تنش های محیطی دارند و از این رو توجه به شاخص-های فیزیولوژیکی به منظور مطالعه میزان مقاومت به خشکی یکی از جنبه های مهم مقاومت به خشکی در گیاهان و از اهداف این مطالعه به حساب می آید. به منظور بررسی تاثیر سه رژیم متفاوت تنش خشکی بر خصوصیات فیزیولوژیک و عملکرد دانه، سه آزمایش جداگانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و ده تیمار در گلخانه تحقیقیاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد در سال 1398 انجام شد. پس از تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش اول، مواد ژنتیکی برای آزمایش سال دوم انتخاب شدند و در شرایطی مشابه شرایط کاشت آزمایش اول، کشت شدند و خصوصیات روزنه ای به عنوان گروه دیگری از خصوصیات فیزیولوژیک روی این ارقام اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ازلحاظ اکثر صفات، بین ژنوتیپ ها اختلاف معنی دار وجود دارد. عکس العمل ارقام گندم در سه آزمایش متفاوت بود ولی تنش خشکی موجب کاهش صفات مورد ارزیابی گردید. ژنوتیپ اکسلی با دارا بودن راندمان مصرف آب بالا در شرایط متفاوت آبیاری نسبت به سایر ژنوتیپ ها دارای بیشترین و ژنوتیپ اهدایی 82 دارای کمترین راندمان مصرف آب بود. در شرایط نرمال بیشترین عملکرد بیولوژیک در ژنوتیپ های اهدایی 81 و اهدایی 79 دیده شد به نظر می رسد این رقم با افزایش وزن بیوماس بیشترین عملکرد را به خود اختصاص داده اند. ژنوتیپ اکسلی در شرایط آبیاری نرمال بیشترین RWC را نشان داد. در چنین شرایط آبی بیشترین میزان RWL در ژنوتیپ اکسلی نیز دیده شد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که ژنوتیپ اکسلی هرچند که دارای RWC بالایی بود اما قادر به نگهداری میزان آب نسبی موجود نبوده است. نتایج حاصل از اجزا واریانس صفات مورد ارزیابی نشان می دهد برای بیشتر صفات واریانس ژنوتیپی و فنوتیپی در شرایط نرمال بیشتر از تنش بود در واقع در شرایط نرمال امکان بروز تنوع ناشی از دسترسی آب در بین ژنوتیپ ها فراهم می شود. با توجه به نتایج مشخص می-شود که همه صفات به جز RWL از وراثت پذیری بالایی برخوردار بودند که نشان می دهد این صفات کمتر تحت تاثیر محیط قرارمی گیرند. با توجه به وجود تنوع ژنتیکی و میزان وراثت پذیری بالا برای صفات می توان از طریق گزینش و دورگ گیری اقدام به تولید ارقام مطلوب نمود. بررسی نتایج برای صفات خصوصیات روزنه نشان داد که با وقوع تنش خشکی تعداد روزنه در واحد سطح افزایش و ابعاد روزنه کاهش می-یابد. ارتباط منفی بین فراوانی تعداد روزنه و تحمل به خشکی در گندم وجود دارد اما رقمی متحمل تر است که تعداد روزنه بیشتر با اندازه کوچکتر داشته باشد. نتایج پژوهش نشان داد که تنش خشکی در همه انواع تنش موجب کاهش صفات فیزیولوژیک مورد ارزیابی گردید. پایین بودن RWL و بالا بودنRWC به عنوان مکانیسمی از بقا شناخته شد و WUEبالا، به عنوان شاخصی از تحمل به تنش معرفی شد. نتایج نشان داد که RWC توسط اثرات افزایشی ژن کنترل شده و دارای وراثت پذیری بالایی می باشد؛ بنابراین می توان بازده ژنتیکی بالایی را از گزینش برای این صفت انتظار داشت. بررسی نتایج برای صفات خصوصیات روزنه نشان داد که با وقوع تنش خشکی تعداد روزنه در واحد سطح افزایش و ابعاد روزنه کاهش می یابد. ارتباط منفی بین فراوانی تعداد روزنه و تحمل به خشکی در گندم وجود دارد اما رقمی متحمل تر است که تعداد روزنه بیشتر با اندازه کوچکتر داشته باشد.

    کلیدواژگان: گندم، شرایط متفاوت آبیاری، صفات فیزیولوژیک، وراثت پذیری
  • سعید محمودان*، عباس بیابانی، داود حبیبی، عبداللطیف قلیزاده، ابراهیم غلامعلی پور علمداری صفحات 135-150

    سابقه و هدف:

     امروزه گیاهان دارویی از جمله گیاهان مهم اقتصادی هستند که به صورت خام یا فرآوری شده در طب سنتی و مدرن مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرند که روش و نحوه مدیریت در تولید این گیاهان بسیار اهمیت دارد. سرخارگل یکی از گیاهان تیره گل ستاره (Asteraceae) است که بومی آمریکای شمالی است ولی امروزه در اکثر نقاط اروپا و آسیا و همچنین ایران کشت می شود . همه ی اندام های رویشی این گیاه اعم از ریشه، برگ حاوی مواد موثره ارزشمندی می باشد. ترکیبات این گیاه در گذشته و حال برای تصفیه خون، مارگزیدگی، اختلالات تنفسی و عفونت های ویروسی مورد استفاده قرار گرفته است. تحقیقات نشان دادند که عوامل متعددی از جمله آب و هوا، نوع خاک، مدیریت زراعی، تغذیه گیاهان، نحوه ی برداشت، تنش های محیطی و غیره بر میزان ماده موثره گیاهان دارویی تاثیرگذارند که یکی از فاکتورهای زراعی موثر در رشد و عملکرد کمی و کیفی گیاهان دارویی، تغذیه گیاهان می باشد. لذا در همین راستا مطالعه ای در خصوص تاثیر کودهای آلی، زیستی و شیمیایی بر صفات رویشی و ترکیبات دارویی این گیاه انجام شده است.

    مواد و روش ها

    این آزمایش در دو سال زراعی 1396 و 1397به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه آموزشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، واقع در ماهدشت کرج انجام شد. تیمارهای مورد بررسی در این تحقیق عبارت بودند از قارچ میکوریزا (Glomus intradices)، اسید هومیک، باکتری محرک رشد (Azotobacter chroococum)، ورمی کمپوست (منبع کود گاوی) و کود شیمیایی (NPK) که بر روی گیاه دارویی سرخارگل (Echinacea purpurea) اعمال شد. تیمارها به صورت انفرادی، دو به دو، سه به سه، و شاهد بودند

    یافته ها:

    نتایج مربوط به صفات زراعی نشان داد که اثر اصلی سال و تیمار و همچنین اثر متقابل سال و تیمارهای کودی بر صفات شاخص سطح برگ، تعداد برگ در بوته، وزن خشک برگ و ساقه، تعداد شاخه های اصلی و جانبی گلدهنده، تعدادگل در بوته، تعدد گلبرگ در گل اصلی، وزن خشک کل گل و وزن خشک کل بوته بجز ریشه معنی دار بود و تنها صفات قطر کاپیتول بود که اثرات اصلی سال و اثر متقابل سال در تیمار کودی تاثیری برا این صفت نداشت. این صفات با کاربرد تلفیقی سه گانه کودهای ورمی کمپوست، هیومیک اسید و باکتری افزایش معنی داری نشان داد همچنین در برخی صفات کاربرد ترکیبی میکوریزا+ هیومیک اسید+ باکتری، ورمی کمپوست+ میکوریزا+ هیومیک موجب افزایش صفات رویشی و زایشی در گیاه سرخارگل گردید. براساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل سال در مصرف کود، بیشترین وزن خشک کل گل و وزن خشک کل بجز ریشه به ترتیب با میانگین های 7300 و 18567 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار کودی کاربرد ترکیبی ورمی کمپوست، هیومیک اسید و باکتری در سال دوم نمونه برداری بدست آمد و کمترین میزان نیز به ترتیب با میانگین 487 و 2930 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار شاهد در سال اول آزمایش بود.

    نتیجه گیری نهایی:

     بنابراین می توان همین روش استفاده را به کشاورزان توصیه نمود یعنی کاربرد همزمان ورمی کمپوست، باکتری، هیومیک و قارچ میکوریزا بهترین ترکیبات می باشند.

    کلیدواژگان: سرخارگل، کودهای بیولوژیک، ماده خشک کل، کاربرد تلفیقی کودها
  • فاطمه اقایی، رئوف سیدشریفی*، سعید خماری، حامد نریمانی صفحات 151-172

    سابقه و هدف :

    خشکی از عوامل مهم تاثیرگذار بر عملکرد گیاهان زراعی به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک است. این تنش واکنش های مختلف بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی در گیاهان را به عنوان یک سازوکار بقا، القا می کند. خشکی بیش از هر فاکتور محیطی دیگر تولید و عملکرد گیاهان زراعی را محدود می کند. همچنین این تنش می تواند به فتوسنتز گیاهان زراعی صدمه زند و محتوای کلروفیل، محتوای نسبی آب، هدایت روزنه ای و عملکرد کوانتومی را کاهش دهد. یکی از راه کارهای مهم برای افزایش غلظت CO2 در گیاهان استفاده از ترکیباتی همچون متانول است که می تواند غلظت CO2 در گیاه را افزایش دهد و به فتوسنتز و رشد تحت شرایط محدودیت آبی کمک کند. از این رو هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر متانول بر عملکرد، روند تغییرات شاخص های فلورسانس کلروفیل و برخی صفات فیزیولوژیک گندم در شرایط قطع آبیاری بود.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 98-1397 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل سطوح آبیاری (آبیاری کامل به عنوان شاهد، قطع آبیاری در 50 درصد مراحل سنبلهدهی و آبستنی به ترتیب به عنوان محدودیت ملایم و شدید آبی بر اساس کد 55 و 43 مقیاس BBCH) و محلول پاشی متانول در چهار سطح (محلول پاشی با آب به عنوان شاهد و محلول پاشی 10، 20 و 30 درصد حجمی متانول) بود.

    یافته ها

    نتایج نشان داد قطع آبیاری عملکرد کوانتومی، فلورسانس بیشینه (Fm)، فلورسانس متغیر (Fv)، شاخص کلروفیل، محتوای آب نسبی برگ، هدایت روزنه ای و عملکرد دانه را کاهش داد در حالی که هدایت الکتریکی، نشت الکترولیت و فلورسانس حداقل (F0) افزایش یافت. محلول پاشی 30 درصد حجمی متانول در شرایط آبیاری کامل فلورسانس بیشینه (Fm)، فلورسانس متغیر (Fv)، عملکرد کوانتومی (Fv/Fm)، شاخص کلروفیل، محتوای آب نسبی برگ، هدایت روزنه ای و عملکرد دانه را به ترتیب حدود 53/51، 75/170، 76/78، 69/55، 58/77، 40/79 و 98/46 درصد نسبت به عدم محلول پاشی متانول تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی افزایش داد. همچنین محلول پاشی با 30 درصد حجمی متانول در شرایط آبیاری کامل هدایت الکتریکی، نشت الکترولیت و فلورسانس حداقل (F0) را به ترتیب 86/122، 70/73 و 59/42 درصد نسبت به عدم محلول پاشی تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی کاهش داد.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج این بررسی به نظر می رسد محلول پاشی 30 درصد حجمی متانول می تواند در شرایط محدودیت آبی را به واسطه ی بهبود شاخص های فلورسانس و برخی صفات فیزیولوژیکی نظیر هدایت روزنه ای، محتوای نسبی آب و شاخص کلروفیل عملکرد دانه گندم را افزایش دهد.

    کلیدواژگان: تنش خشکی، نشت الکترولیت، هدایت روزنه ای، محتوای آب نسبی
|
  • MohammadSharif Nobatiany, Abbas Biabani, Ali Mansouri Rad Pages 1-13
    Background and objectives

    One of the main problems of wheat production, especially in Golestan province, is the yield gap, which results from a significant difference between farmers' actual yield and obtainable yield. So, the aim of this study was evaluation and determining the share of macro chemical fertilizers and soil properties in wheat (Triticum aestivum L.) yield gap using Boundary Line Analysis.

    Materials and Methods

    This study was conducted in Kalaleh and in 60 farms based on Boundary Line Analysis in 2016-17. In this study, in order to analyze and measure the physicochemical properties of soil, after harvesting of autumn products, soil samples were collected from selected fields, and electrical conductivity, acidity, organic carbon percentage, total nitrogen content, available phosphorus, available potassium, clay, silt, sand as well as the soil texture class were investigated in vitro. The amount of grain delivered to the wheat shopping centers was recorded after determining the amount of drop as the final yield of the farm. All information about using base fertilizers and the other field operations were recorded. Using the boundary analysis method, the relationships between yield and variables were investigated, and finally, the wheat yield gap and the contribution of each of these factors in the creation of yield gap were estimated.

    Results and Discussion

    In the studied farms, minimum, maximum and average amount of nitrogen fertilizer were 34.5, 14.5 and 85.4 kg.ha-1, respectively. Also, the minimum, maximum and average grain yield of wheat in these fields were 1950, 4890 and 3227 kg.ha-1. The response of the most wheat yields in the studied farms in terms of nitrogen fertilizer consumption indicated that the points follow a two-part function. So, wheat nitrogen fertilizer increased to 58.35 kg.ha-1 and wheat grain yield did not have a stable trend. The yield of nitrogen was limited to 4848 kg.ha-1 obtained by consuming at least 58.35 kg of pure nitrogen, and in 20% of the studied farms, the amount of nitrogen consumed was out of optimum, and the yield loss due to the lack of optimum use of nitrogen fertilizer in the fields was 34.4% (1671.6 kg.ha-1). In other words, with the optimum use of nitrogen fertilizer, it is possible to increase wheat yield by 1671.6 kg ha-1. The results showed that there was a difference of 4071.7 kg.ha-1 (56%) between the achievable (7248 kg.ha-1) and actual yield (3417.4 kg.ha-1). The amount of absorbable phosphorus in the soil, the amount of absorbable potassium in the soil and the amount of nitrogen consumed caused wheat yield in the studied area, which was 14.9%, 14.3%, 11.7% and 10.3% percentage respectively.

    Conclusion

    In general, the use of boundary line analysis as a suitable method in this study has shown the desired effect of different factors on wheat yield gap. It seems that by modifying these limiting factors, the gap between actual yield and achievable yield can be reduced.

    Keywords: Achievable yield, Actual yield, potassium, Soil absorbable phosphorus
  • Behrooz Ehsani, Alireza Nabipour *, Tofigh Ahmadi, AmirAbbas Mousavi Pages 15-26
    Background and objectives

    Foliar spray of fertilizers is an effective fertilizing method for enhancing growth in plants through fast absorption and speeding the transport of assimilates from leaves to the reproductive organs. Rice (Oryza sativa L.) after wheat is the most important crop in Iran and has a special place in people's food basket. Increasing rice production needs the development and release of high yielding cultivars and management of agricultural practices especially proper fertilizer application. This experiment was aimed to evaluate the effect of foliar spray of Rooyesh-No liquid fertilizer on yield, yield components and agronomic characteristics of rice cv 'Hashemi'.

    Materials and methods

    This experiment was carried out as a randomized complete block design with three replications using in 2017 and 2018. Fertilizer treatments included T0: control (No fertilizers applied), T1: application of base fertilizers: (NPK), T2: one-time foliar application of liquid fertilizer with no application of base fertilizers, T3, T4, T5, T6, T7 one, two, three, four and five times application of fertilizer +NPK, respectively. Measured parameters were panicle length, plant height, number of tillers, flag leaf area, length of flag leaf, plant dry plant weight, number of grains, percent of filled grains, yield, harvest index, total chlorophyll content, chlorophyll a and b content, carotene, SPAD value and leaf color.

    Results

    foliar spray of fertilizer had a significant effect on all of the studied traits except for panicle length, and plant dry weight. Foliar spray resulted in darker leaves which was attributed to increase in chlorophyll content. Although application of base fertilizer could provide critical SPAD value (37), but foliar spray increased the SPAD values to higher than 40. Foliar spray also increased the number of filled grains. Thousand grain weight was also higher with foliar spray and reached from 25.1g in T0 (no fertilizer treatment) to 29.0g in two times spray treatment (T4). In this experiment foliar spray had positive effects on grain yield, percent of filled grain, 1000 grain weight, SPAD number, leaf chlorophyll content, leaf color, harvest index and plant biomass. Highest grain yield (4156.0 kg/ha) and performance were observed with two-times foliar application of fertilizer (T4).

    Conclusion

    Foliar spray increased overall plant growth and grain yield through fast absorption of nutrients and increase of chlorophyll content. An important finding of this experiment was the confirmation of the positive effect of liquid fertilizers even in the presence of base fertilizers. Keywords: Yield, Grain filling, Plant nutrition, Fertilizer spray

    Keywords: Yield, Grain filling, Plant nutrition, Fertilizer spray
  • Hossein Kamari *, Ebrahim Zeinali, Afshin Soltani, Farshid Ghaderi Far Pages 27-40
    Background and Objectives

    Nowadays, climatologists and researchers are interested in the long-term forecast of climatic variables to be informed about the extent of their variations and to take measures to mitigate the adverse effects of climate change. Accordingly, general circulation models (GCMs) of atmosphere have been developed to predict climatic parameters. LARS-WG is a model to downscale the output of GCMs. It was used in the present research to generate data of daily precipitation, radiation, and minimum and maximum temperature across the cotton cultivation climatic zones (Meteorological stations) in Iran. The objective of this study is to estimate climatic factors (rainfall, radiation and minimum and maximum temperature) in the future period in major climatic cotton cultivation areas in Iran, which may be used for optimized water resource preservation and management in these regions. Also, the 5th IPCC report was used in this study, in contrast with the majority of investigations that use the 4th report.

    Materials and Methods

    In this research, the important areas under cotton cultivation in Iran are the target area. The data of 23 synoptic stations were used in these areas. The required meteorological data recorded in the stations were daily rainfall, minimum temperature, maximum temperature and sunshine. The present study assessed the performance of five different GCM models in simulating the data of precipitation, radiation, minimum temperature, and maximum temperature in nine synoptic stations (SABZEVAR, GHOOCHAN, GHOM, HASHMABAD, LAR, BILESOWAR, EDAREGORGAN, HASANABADEDARAB, and MASHHAD) from 2011 to 2016, firstly. Finally, two GCMs (MIROC5 and GFDL-CM3) were selected for the research purpose based on the results of t-test, F-test, and the Kolmogorov-Smirnov non-parametric test. Then, the parameters were predicted by the selected GCM models for 20 years (2041-2060) under the emission scenarios of RCP4.5 and RCP8.5.

    Results

    According to employing the scenarios of RCP4.5 and RCP8.5, the predicted solar radiation does not show a significant change in the future period versus the base period of 1981-2010 in all studied regions based on both GCM models. The highest change (0.249 MJ / m2 / day) is based on the MIROC5 model and the RCP8.5 scenario in climate zone 6102 (HASHMABAD station). The predictions revealed that the parameters of maximum and minimum temperature would be ascending for all the climatic regions over the future period. The highest variations in the average long-term annual minimum and maximum temperatures versus the base period would be 2.67 and 2.75°C happening in Climatic Region 6002 Includes stations (HASANABADEDARAB, KHAF, HAJI ABAD and GONBAD) over the 2041-2060 period under Scenario RCP8.5. For both scenarios RCP4.5 and RCP8.5, the highest temperature increase was observed in the climatic zones where located in south of Alborz and the east of Zagros mountain chains as well as the Central Iranian Dry Plateau and the lowest increasing was in the climatic regions located around the Caspian Sea, the Persian Gulf and the south of Iran. For the total annual precipitation over the future period (2041-2060), the highest amplification was predicted by MIROC5 to be 98.5 mm under Scenario RCP4.5 in Climatic Region 6202 (EDAREGORGAN station), and the greatest loss of precipitation was predicted by the same model to be -29.8 mm in Scenario RCP8.5 in Climatic Region 6102.

    Conclusion

    Given the prediction of rising average annual minimum and maximum temperature and the decline of precipitation over the future period (2041-2060) in the climatic regions leading to the arid plain of central and southern Iran, it can be concluded that the variations of meteorological parameters induced by climate change will be significant in the cotton-growing climatic regions of Iran over the future decades.

    Keywords: Climate Change, GCM models, RCP scenarios, simulation
  • Parvin Kabiri, Hamidreza Motaghian *, Aalireza Hosseinpur Pages 41-56
    Background and objectives

    The presence of heavy metals in agricultural lands inevitably poses environmental pollutions. Additionally, their exposure threatens the security of healthy and marketable products. Lead and zinc are among the most common heavy metals which are found at contaminated sites, and their toxicity has turned into one of the main environmental issues in recent decades. These hazardous metals are released into the soil due to increase in human activities, including agricultural activities (application of chemical fertilizers, pesticides and herbicides) and mining activities. They exhibit toxic effects towards creatures, especially terrestrial organisms. Therefore, it is necessary to reduce metals pollution in agricultural lands. Biochar is a carbon-rich organic compound which is produced by the thermal decomposition of waste residues in an oxygen-limited environment. Showing more active functional groups, higher porous structure, and alkaline pH, biochar can reduce the risk contamination of heavy metals in the soil and, consequently retard their entry into the food chain.

    Materials and methods

    This paper aims to investigate the effects of Walnut leaves and their biochars produced at different temperatures of 200, 400 and 600 °C on the bioavailability of zinc (Zn) and lead (Pb), as well as morphological characteristics of maize (Zea mays L. Cv. Single cross 704) grown in a highly polluted calcareous soil adjacent the Zn and Pb Bama mines. An experiment was conducted by planting maize in untreated soil (control) and soil treated with three rates (0.5, 1, and 2% w/w) of Walnut leaves and biochars. Plastic pots were filled with 3 kg of amended and un-amended soils. In order to equilibrate soil and biochars mixtures, pots were incubated for 45 days. After the incubation period, macro- and micro-nutrients were added to all treatments according to the soil test. In each pot, 3 seeds of maize were sown, and plants were grown for 8 weeks. Plants were harvested, and roots were separated from soils. The maize morphological indices were determined. Some chemical properties of soils (pH, EC, and DTPA-extractable of Pb and Zn) were analyzed after planting.

    Results

    This study demonstrated that different pyrolysis temperatures and rates of biochar had a significant effect on the bioavailability of Pb and Zn in a highly polluted soil. Bioavailable Pb and Zn (DTPA-TEA extraction) decreased with increment in amendments rates and pyrolysis temperatures. In comparison with the control, the 2% biochar produced at 600 °C, significantly (p < 0.05) decreased the DTPA-extractable Pb and Zn by 49.1 and 34.9 %, respectively. Morphological responses showed that biochar increased the ratio of shoot to root growth significantly compared to control. Biochar also had a significant effect on leaves, stems, and roots growth. Thus, findings illustrated that biochar could immobilize Pb and Zn by reducing the bioavailability to maize and promoting plant growth. Therefore, the application of biochar in contaminated soil can reduce toxicity by decreasing the bioavailability of metals, and increasing plant growth.

    Conclusion

    Biochar has been proven efficient in reducing heavy metals exposure and increasing phytostabilization, associated with maize's phytoremediation potential.

    Keywords: Walnut leaves biochar, Zinc, Lead, Morphological indices of maize, Highly polluted soils
  • Seyed Mohsen Seyedi *, Javad Hamzei Pages 57-74
    Background and objectives

    Sustainable agriculture is the act of farming based on an understanding of ecosystem services, the study of relationships between organisms and their environment. One of the key strategies in sustainable agriculture is diversity restoration to agricultural environments and its effective management. Intercropping is an effective way of sustainable agriculture. Intercropping, which is defined as growing two or more species simultaneously in the same field during a growing season, is considered as one important strategy in developing sustainable production systems, particularly systems that aim to limit external inputs such as chemical fertilizer and herbicide. Compared to sole crops, intercropping system have higher utilization of resource i.e., nutrient use efficiency, water use efficiency, and land use efficiency.

    Materials and methods

    In order to comparison of quantity and quality of sunflower yield in sole cropping and intercropping with bean / soybean, an experiment was conducted at the Agricultural Research Station, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina, during 2013 and 2014 growing seasons. Experiment was conducted as randomized complete block design with three replications. Experimental treatment were different planting patterns including sunflower, bean and soybean sole cropping with and without weeding, additive intercropping of 30, 60 and 90% bean, as well as 30, 60 and 90% soybean with sunflower. Evaluated traits of crops including grain yield, protein and oil percent and yield and grain phosphor and potassium. Intercropping systems was evaluated by using land equivalent ratio (LER) index.

    Results

    Experimental results showed that all three crops' grain yield has were affected by planting patterns. The highest sunflower, bean and soybean grain yield (3480, 3025 and 3158 Kg Ha-1, respectively) was achieved at sole cropping with weeding. Results also indicated that intercropping decreased grain yield. Moreover, the highest sunflower, bean and soybean protein and oil yield and grain phosphor and potassium were belonged to sole cropping with weeding of this crops. However, land equivalent ratio at intercropping patterns with 60 and 90% bean and soybean were more than 1 that showed advantage of intercropping. Totally, the findings of this study demonstrated that according to land equivalent ratio index, intercropping of sunflower and legumes (bean and soybean) in most treatments were more beneficial than sole cropping.

    Conclusion

    The results of this study showed that, intercropping systems decreased sunflower, bean and soybean grain yield in comparison with sole cropping with weeding treatment but, 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: Competition, Land Equivalent Ratio, oil seed, Oil yield, Protein yield
  • Seyed Farhad Saberali *, Hossein Nastari Nasrabadi Pages 75-85
    Background and objectives

    Melons are vegetable crops belonging to the family Cucurbitaceae, which consists of about 118 genera and 825 species. Persian melon is one of the most important melons with high economical and nutritional values and widely cultivated in Khorasan Razavi province. Nitrogen is the main plant nutrient resources with a structural and functional roles that affect growth and yield of melon production. Regarding to the importance of melon production in Khorasan Razavi province, this study aimed to determine the required amount of nitrogen fertilizer to reach maximum melon yield and to reduce excessive nitrogen application by farmers.

    Materials and Methods

    A field experiment was conducted at Torbat-e Jam in 2019. The effect of five levels of nitrogen fertilizer (0, 70, 140, 210 and 280 kg ha-1) was evaluated in a randomized complete block design with three replications. The size of each individual plot was 6 by 8 m and the melon row spacing was 2 m. Melon seedlings at three-leaf stage were planted about 75 cm apart in rows, on 23 June 2019. The studied traits in the experiment included leaf chlorophyll and leaf area at fruiting stage, number of fruits per plant, average fruit weight per plant, fruit yield, percentage of soluble solids and total dry matter.

    Results

    Analysis of variance showed that nitrogen fertilizer application had a significant effect on all measured traits, except soluble solids of fruits. The results also showed that nitrogen fertilizer application increased leaf area index and leaf chlorophyll content by 37 and 22%, respectively. The highest leaf chlorophyll content and leaf area index was obtained from 210 and 140 kg nitrogen fertilizer application, respectively; and more nitrogen application was not a significant increase in leaf area and chlorophyll content. The melon dry matter production increased by 42% with nitrogen fertilizer application compared to non-nitrogen fertilizer application. The highest dry matter production was obtained from 210 kg N ha-1, and more nitrogen application was not a significant increase in dry matter production. The highest amount of the produced fruit per plant and fruit weight was obtained from 280 kg N ha-1. Fruit yield increased by 41% with nitrogen application compared with no N application. Fruit yield of melon at 70, 140, 210 and 280 kg N ha-1 increased by 39, 57, 41 and 28%, respectively. The highest fruit yield (33 ton ha-1) obtained at 140 kg N ha-1, and the more nitrogen application significantly reduced melon yield.

    Conclusions

    Nitrogen application improved growth and fruit yield of melon plants. The highest quality and quantity of melon yield was achieved with application rate of 140 kg N ha-1, and application of excess nitrogen would reduce fruit yield. Nitrogen agronomic efficiency showed that fruit yield increased by 87 kg ha-1 for each unite of N application rate under the optimum nitrogen fertilizer treatment. The study of the net economic income from the use of nitrogen fertilizer showed that the growers can experience up to 50% more economic profit with the optimal application of nitrogen fertilizer.

    Keywords: Agronomic nitrogen use efficiency, Fruit yield, Leaf area index, regression analysis, Total soluble solids
  • Ali Nemati, Mohammad Sedghi Pages 87-110
    Background and Objectives

    One of the global and national problems for the production of agricultural products is drought stress that the encounter with at least one of the important stages of the plant life cycle. Therefore, the development of drought-resistant cultivars and more food production from less water in a situation where the development of agricultural land is not possible, has led to more attention to increase yield per unit area.. Therefore, according to the country's need to increase oilseed production, this study was aimed to investigate the evaluate the yield and yield components of inoculation of different rapeseed cultivars with mycorrhiza-like fungi (Piriformosporaindica) and growth-promoting bacterium (Arthrobactersiccitolerans) on growth, yield and yield components of canola under normal and water stressed conditions.

    Materials and Methods

    This experimentwas performed to investigate the effect of inoculation of 10 different cultivars of rapeseed cultivars with mycorrhiza-like fungus (Piriformospora indica) and growth-promoting bacterium (Arthrobacter siccitolerans) on growth, yield and quantitative and qualitative yield components of rapeseed under drought stress in field conditions at the Agricultural Research Center of MohagheghArdabili University located on 10 km from Ardabil, in the form of split-split plots based on a randomized complete block design with three repetitions in 2016-17 and 2017-2018. Experimental treatments included two levels of irrigation as the main factor, normal irrigation and drought stress in podding stage and three levels of microbial inoculation (without inoculation, P.indica inoculation and A.siccitolerans inoculation as a sub-factor and 10 cultivars of winter rapeseed (Karaj 1, Karaj 2, Karaj 3, Talayeh, Zarfam, Licord, SLM-046, Modena, Opera, Okapi) as a sub-factor totally consists of 60 treatments.

    Results

    The results showed that irrigation cut off, significantly reduced grain yield, biological yield, leaf area index, number of seeds per pod, pod length, pod per plant, 1000-seed weight and plant height. The results of comparing the mean interactions of drought stress and genotype showed that the highest grain and biological yields related to Talayeh genotype with 3323.5 and 9745 kg/ha yield under drought stress conditions, respectively, and also the highest 1000-grain weight related to Opera genotype by weight. It was 4.9gr. The highest decrease in grain yield as a result of drought stress was related to Karaj-2 genotype with a decrease of 693.2 and the decrease in biological yield was related to Modena genotype with a decrease of 2004.3 kg/ha and 1000-grain weight loss was related to Zarfam genotype with a decrease of 1.39gr. Was. In contrast, the highest increase in grain yield due to inoculation of seeds with P.indica and A. siccitolerans, related to the Okapi genotype with an increase of 332.08 and 436.25 kg/ha, respectively, and the highest increase in biological yield related to the Modena genotype with an increase 1239.41 was under inoculation with A. siccitolerans and an increase of 1205.58 was under inoculation with P.indica. In general, drought stress reduced grain yield and biological yield by 24 and 20.5%, respectively, but inoculation with P.indica and A.siccitolerans improved grain yield under drought stress conditions by 7 and 10, respectively. Percentage and improvement of biological yield were 12.6% and 11%, respectively. Also, under conditions of drought stress, inoculation of seeds with P.indica and A.siccitolerans improved grain yield by 10.5% and 11%, respectively. Biological yield was 15% and 16%, respectively. The results also showed high correlation between grain yield and all measured traits and biological yield with all measured traits except harvest index.

    Conclusion

    The results showed that inoculation of rapeseed cultivars had a significant effect on yield and yield components under both stress and full irrigation conditions and Talayeh cultivar had the highest yield and yield components compared to other cultivars.

    Keywords: podding, Biological yield, Grain yield, Irrigation cut
  • Zahra Karimi Dastgerdi *, Shahram Mohammady Pages 111-134

    Wheat (Triticum aestivum) is the most important crop in terms of area under cultivation and plays an important role in meeting human nutritional needs. In Iran, wheat is grown in different climatic conditions and is exposed to stress at different stages of growth. Water stress is the most important cause of reduced wheat yield. Improvement of drought tolerant cultivars is one of the most important strategies to deal with water shortage and has faced many problems in arid areas. Physiological traits are vital in the survival and adaptation of plants to environmental stresses and therefore attention to physiological indicators in order to study the rate of drought resistance is one of the important aspects of drought resistance in plants and is one of the objectives of this study. In order to analyze the effects of three different humidity regimes on physiological characteristics and yield, of wheat, 3 different experiments were carried out in completey randomized block designs with 3 replicates. The 3 different humidity regimes . Ten different wheat genotypes were evaluated in this experiment. After analyzing the results of the first experiment, genetic materials were selected for the second year experiment and cultured in conditions similar to the planting conditions of the first experiment, and stomatal characteristics were measured as another group of physiological characteristics on these cultivars. The results showed that there was a significant difference between genotypes in terms of most traits. The reaction of wheat cultivars was different in three experiments, but drought stress in all types of stresses reduced the evaluated traits. Oxley with high WUE in different irrigation conditions compared to other genotypes had the highest and Ehdaei 82 had the lowest WUE. In normal conditions, the highest biological yield was seen in Ehdaei 81 and Ehdaei 79. It seems that this cultivar has the highest yield by increasing the weight of biomass and green tissue. Oxley showed the highest RWC in normal irrigation conditions. In such water conditions, the highest RWL was also seen in Oxley. Therefore, it can be concluded that Oxley, although it had a high RWC, was not able to maintain the relative water content. The results of the variance components of the evaluated traits show that for most of the traits, the genotypic and phenotypic variance was higher than the stress under normal conditions. According to the results, it is clear that all traits except RWL had high heritability, which shows that these traits are less affected by the environment. Due to the existence of genetic diversity and high heritability for traits, it is possible to produce desirable cultivars through selection and hybridization. Results for stomatal characteristics showed that in drought stress, Stomatal Frequency increases and Stomatal Length and Stomatal Width Decreases. There is a negative relationship between the Stomatal Frequency and drought tolerance in wheat, but it is a more tolerant that had more stomatal with smaller size. The results showed that drought stress in all types of stress reduced the physiological traits evaluated. Low RWL and high RWC were recognized as a mechanism of survival and high WUE was introduced as an indicator of stress tolerance. The results showed that the RWC of flag leaf was controlled by the additive effects of the gene and had a high heritability; Therefore, high genetic efficiency can be expected from selection for this trait. Results for stomatal characteristics showed that in drought stress, Stomatal Frequency increases and Stomatal Length and Stomatal Width Decreases. There is a negative relationship between the Stomatal Frequency and drought tolerance in wheat, but it is a more tolerant that had more stomatal with smaller size.

    Keywords: Wheat, Different Irrigation Regimes, Physiological traits, Heritability
  • Saeid Mahmoudan *, Abbas Biabani, Dawod Habibi, Abdollatif Qolizadeh, Ebrahim Qolamali Pouralamdari Pages 135-150
    Background and objectives

    Today, medicinal plants are among the most important economic plants that are used and exploited raw or processed in traditional and modern medicine, and the method and method of management is very important in the production of these plants. Echinacea is one of the dark plants of Asteraceae, which is native to North America, but today it is cultivated in most parts of Europe and Asia, as well as Iran. All vegetative organs of this plant, including roots and leaves, contain valuable active ingredients. The compounds of this plant have been used in the past and present for blood purification, snakebite, respiratory disorders and viral infections. Research has shown that several factors such as climate, soil type, crop management, plant nutrition, harvesting method, environmental stresses, etc. affect the amount of active ingredient of medicinal plants, which is one of the effective agricultural factors in quantitative and qualitative plant growth and yield. Is plant nutrition. Therefore, in this regard, a study has been conducted on the effect of organic, biological and chemical fertilizers on vegetative traits and medicinal compounds of this plant.

    Materials and Methods

    This experiment was carried out to investigate the effect of organic, biological and chemical fertilizers on vegetative traits and medicinal compounds of Echinacea in two cropping years (1397-1397). The types of biological fertilizers used in this study included: Glomus intradices, humic acid, growth-promoting bacteria (Azotobacter chroococum), vermicompost (source of cow manure) and chemical fertilizers (NPK) with different treatment compositions in the materials section. And the methods referred to were used.

    Results and Discussion

    The results related to agronomic traits showed that the main effect of year and treatment as well as the interaction of year and fertilizer treatments on leaf area index traits, number of leaves per plant, leaf and stem dry weight, number of main and lateral flowering branches, number of flowers per plant, The number of petals in main flower, total dry weight of flower and total dry weight of plant except root were significant and only capitol diameter traits were the main effects of year and interaction of year in fertilizer treatment had no effect on this trait. These traits showed a significant increase with the combined use of vermicompost, humic acid and bacterial fertilizers. Also, in some traits, the combined use of mycorrhiza + humic acid + bacteria, vermicompost + mycorrhiza + humic increased vegetative and reproductive traits in Echinacea. Took. Based on the results of comparing the average interaction of the year in fertilizer application, the highest total dry weight of flowers and total dry weight except roots with averages of 7300 and 18567 kg/ha, respectively, related to fertilizer treatment combined use of vermicompost, humic acid and bacteria per year The second sampling was obtained and the lowest amount with an average of 487 and 2930 kg/ha, respectively, was related to the control treatment in the first year of the experiment.

    Conclusion

    Therefore, the same method of use can be recommended to farmers, ie the simultaneous use of vermicompost, bacteria, humic and mycorrhizal fungi are the best compounds.

    Keywords: Echinacea, Biological fertilizers, total dry matter, Combined application of fertilizers
  • Fatemeh Aghaei, Saeid. Khomari, Hamed Arimani Pages 151-172

    Introduction:

     Drought stress is the most influential factors affecting crop yield particularly in arid and semiarid regions. This stress induces various biochemical and physiological responses in plants as a survival mechanism. Drought limits plant production and the performance of crop plants, more than any other environmental factor. Also this stress can damage the photosynthesis of plants and reduce chlorophyll content, relative water content, stomatal conductance and quantum yield. One of the important strategies for increasing of carbon dioxide concentration in plants is using compounds such as methanol that can increase the concentration of CO2 in a plant and help photosynthesis rate and growth under water deficit conditions. The aim of this study was to investigate the effects methanol on yield, chlorophyll fluorescence indices and some physiological traits of wheat (Triticum aestivum L.) under irrigation withholding conditions .

    Material and method:

     A factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications at the research farm, faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili during 2018-2019. Factors experiment were included irrigation at three levels (full irrigation as control, irrigation withholding in 50% of heading and booting stages as moderate and severe water limitation respectively according with 43 and 55 BBCH scale) and foliar application of methanol at four levels (foliar application with water as control, application 10, 20 and 30 volume percent).

    Results

    The results showed that irrigation withholding decreased quantum yield, maximum fluorescence (Fm), variable fluorescence (Fv), chlorophyll index, relative water content, stomatal conductance and grain yield. Whereas electrical conductivity, electrolyte leakage and minimum fluorescence (F0) increased. Foliar application of 30 volume percent of methanol under full irrigation increased about 51.53, 170.75, 78.76, 55.69, 77.58, 79.4 and 46.98% maximum fluorescence (Fm), variable fluorescence (Fv), quantum yeild (Fv/Fm), chlorophyll index, relative water content, stomatal conductance and grain yield respectively in comparison with no foliar application of methanol under irrigation withholding in booting stage condition. Also, foliar application of 30 volume percent of methanol under full irrigation condition decreased electrical conductivity, electrolyte leakage and minimum fluorescence (F0 122.68, 73.07 and 42.59% respectively in comparison with no foliar application of methanol under irrigation withholding in booting stage condition

    Conclusion

    Based on the results of this study, it seems foliar application of 30 volume percent of methanol can increase grain yield of wheat under water limitation condition due to improve fluorescence indices and some physiological traits such as stomatal conductance, relative water content and chlorophyll index

    Keywords: chlorophyll content, Drought stress, relative water content, Stomatal conductance