فهرست مطالب

مدیریت خاک و تولید پایدار - سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 36، تابستان 1400)

نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار
سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 36، تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/06/30
  • تعداد عناوین: 9
|
  • الهام صادقی*، فایز رئیسی صفحات 1-24
    سابقه و هدف

    خاک به عنوان محیط رشد گیاه و زیست گاه موجودات زنده گوناگون با انواع تنش های زیستی روبه رو است. ریزجانداران خاک نقش مهمی در عملکرد و حفظ کیفیت خاک دارند، زیرا آن ها مسیول تجزیه مواد آلی، گردش چرخه عناصر غذایی و تخریب آلاینده-های خطرناک هستند. سمیت فلزی و شوری از مهم ترین تنش های موثر بر فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک در بسیاری از مناطق جهان به ویژه مناطق خشک می باشند. شوری ممکن است تاثیرات منفی آلودگی بر فعالیت میکروبی خاک را برانگیزد. در سوی دیگر، کاربرد مواد آلی در خاک های شور یا خاک های آلوده به فلز سمی ممکن است پیامدهای منفی این دو تنش را بر جمعیت و فعالیت میکروبی و آنزیمی خاک کاهش دهد. هدف اصلی این پژوهش بررسی اثرهای شوری و بقایای گیاهی (یونجه) به عنوان یک سوبسترای آلی بر غلظت عناصر محلول، فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی، ساکاراز و تنفس ناشی از سوبسرا (SIR) در یک خاک آهکی آلوده به کادمیوم بود.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده در دانشگاه شهرکرد انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل و در چهار تکرار انجام شد. فاکتورها شامل دو سطح کادمیوم (0 و 30 میلی گرم بر کیلوگرم)، سه سطح شوری (35/1، 5/7 و 15 دسی زیمنس بر متر) و دو سطح بقایای گیاهی (با و بدون مانده یونجه) انجام شد. خاک ابتدا با استفاده از نمک کلرید کادمیوم آلوده و سپس با بقایای یونجه (1% وزنی- وزنی) مخلوط گردید. پس از اختلاط کامل خاک و بقایای گیاهان، تیمارهای شوری (کلرید سدیم) استفاده شدند. برای فعال سازی دوباره ی جمعیت میکروبی، رطوبت خاک در پیرامون 70 درصد از گنجایش مزرعه تنظیم و ظروف به مدت 4 هفته در دمای اتاق نگهداری شدند. پس از آن نمونه ها به مدت 90 روز در دمای 1±25 درجه سلسیوس انکوبه شدند. سپس فعالیت آنزیم های فسفومنواستراز اسیدی و ساکاراز در سه دوره به صورت ماهانه و تنفس ناشی از سوبسترا و غلظت عناصر محلول (کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) یک بار در طول دوره انکوباسیون اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد افزایش سطح شوری در خاک کاهش فعالیت آنزیمی، تنفس ناشی از سوبسترا و غلظت عناصر محلول کلسیم، منیزیم و پتاسیم را به همراه داشت. اثر منفی شوری بر ویژگی های میکروبی در خاک آلوده به کادمیوم بسیار محسوس تر از خاک غیرآلوده بود. کاربرد مانده های یونجه آثار منفی شوری بر تنفس و فعالیت آنزیمی خاک را کاهش داد و افزایش غلظت عناصر کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم در محلول خاک را در پی داشت. این یافته ها نشان می دهد در خاک های شور و آلوده که محدودیت کربن دارند، کاربرد مواد آلی غلظت کادمیوم قابل دسترس را کاهش، فراهمی سوبسترای موجود در خاک را افزایش و در نتیجه فعالیت آنزیمی و میکروبی خاک را بهبود می بخشد.

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان می دهد در خاک های آلوده شور با محدودیت فراوان کربن، مصرف مواد آلی اصلاحی به منظور تقویت ماده آلی خاک غلظت کادمیوم قابل دسترس و اثرات شوری را کاهش و در نتیجه تنفس و فعالیت آنزیمی خاک (ساکاراز، فسفومنواستراز اسیدی) را افزایش می دهد. همچنین افزدون مانده گیاهی یونجه به خاک افزایش غلظت عناصر محلول در خاک (کلسیم، پتاسیم، منیزیم و سدیم) را به همراه داشت. به طور خلاصه، این پژوهش نشان داد که اثر مشترک نمک NaCl و کادمیوم بر فعالیت آنزیمی و غلظت عناصر محلول خاک در غیاب بقایای گیاهی اغلب هم کرداری ولی در حضور بقایای گیاهی پادکرداری است.

    کلیدواژگان: تنش غیرزنده، شوری، فعالیت آنزیم، کادمیوم قابل جذب، کودهای آلی
  • سپیده رحیمی الاشتی*، محمدعلی بهمنیار، مهدی قاجارسپانلو، فردین صادق زاده، علی مختصی بیدگلی صفحات 25-48
     سابقه و هدف

     در تنش خشکی، علاوه بر ممانعت جذب آب، فراهمی و جذب عناصر غذایی مختلف نیز محدود می شود. تغذیه مناسب خاک از طریق کاربرد اصلاح کننده های آلی و معدنی به عنوان یکی از روش های مدیریت خاک در شرایط تنش های مختلف محیطی شناخته شده که هدف از این پژوهش بررسی و ارزیابی کارایی کاربرد آنها در خاک زیر کشت کینوا است.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی تغییرات غلظت عناصر غذایی (فسفر، پتاسیم، مس، آهن، منگنز و روی) در خاک با کاربرد اصلاح کننده-های آلی و اصلاح کننده های معدنی در اثر تنش خشکی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت گلدانی در نه تیمار و سه تکرار، در مجموع 108 گلدان، در دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس تهران در سال 1398، اجرا گردید. تیمارها عبارت بودند از: تیمار شاهد، اصلاح کننده های آلی (بیوچار، کمپوست زباله شهری) هر کدام در دو سطح (4/0 و 8/0درصد) و اصلاح کننده های معدنی (بنتونیت و زیولیت) که هر کدام در دو سطح (75/0 و 5/1 درصد) مصرف گردیدند و تنش خشکی نیز در 4 سطح (تخلیه 25 درصد آب قابل استفاده (شاهد)، 40 درصد، 55 درصد و70 درصد (تنش شدید)) به خاک اعمال شد. از خاک مورد آزمایش هر گلدان در سه مرحله، چهاربرگی شدن، گلدهی و برداشت کینوا نمونه برداری انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که کاربرد اصلاح کننده های آلی و معدنی در سطوح مختلف خشکی بر میزان فسفر (در مراحل 4 برگی و گلدهی) و پتاسیم (در هر سه مرحله نمونه برداری خاک) و مس (در هر سه مرحله نمونه برداری خاک)، آهن و روی قابل جذب در مرحله 4 برگی شدن و گلدهی کینوا معنی دار شد. با افزایش سطح خشکی، کاربرد اصلاح کننده های آلی و معدنی موجب افزایش عناصر فسفر، پتاسیم، مس، آهن، منگنز و روی خاک در هر سه مرحله نمونه برداری شد. در حالیکه غلظت این عناصر در مرحله اول نمونه برداری که مربوط به چهار برگی شدن کینوا بود از دو مرحله دیگر بیشتر بود.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از یافته ها نشان داد که کاربرد هر چهار اصلاح کننده خاک موجب افزایش غلظت عناصر پر مصرف و کم مصرف خاک نسبت به شاهد در شرایط تنش خشکی شدند اما تیمار 8/0درصد کمپوست زباله شهری و سپس 8/0درصد بیوچار توانست، مناسب-ترین شرایط تغذیه ای را ایجاد نماید. بر اساس یافته های این پژوهش، در شرایط تنش خشکی، کاربرد کمپوست زباله شهری و بیوچار در مقایسه با زیولیت و بنتونیت جهت بهبود وضعیت تغذیه ای خاک توصیه می شود.کلمات کلیدی: بیوچار، بنتونیت، تنش خشکی، زیولیت و کمپوست .

    کلیدواژگان: بیوچار، بنتونیت، تنش خشکی، زئولیت و کمپوست
  • اعظم محمدزاده، امیر لکزیان*، علیرضا کریمی، سید سجاد حسینی صفحات 49-69
    سابقه و هدف

     پتاسیم به همراه نیتروژن و فسفر از عناصر پر نیاز گیاهان است که در فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه نقش بسزایی دارد. بخش زیادی از پتاسیم خاک در ساختمان کانی های سیلیکاته از جمله میکاها قرار دارد و غیر قابل دسترس برای گیاه است. استفاده از باکتری های حل کننده پتاسیم به عنوان کودهای زیستی از روش های بیولوژیکی تامین پتاسیم برای گیاه است. در نتیجه پژوهش حاضر با هدف جداسازی، انتخاب و شناسایی گونه برتر باکتری های حل کننده پتاسیم و همچنین اثر تلقیح آن بر رهاسازی پتاسیم از کانی بیوتیت و بر عملکرد گیاه ذرت انجام شد.

    مواد و روش ها

    در تحقیق حاضر تعداد 15 جدایه از باکتری های ریزوسفری پنج گیاه مختلف (گندم، گوجه فرنگی، یونجه، ذرت و ریحان) جداسازی و خالص سازی شدند. تعیین توانایی حل کنندگی پتاسیم جدایه ها در دو بخش به صورت جداگانه انجام شد. در بخش اول توانایی حل کنندگی پتاسیم توسط جدایه های باکتریایی در محیط کشت الکساندروف مایع در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل 15 جدایه باکتری و 3 زمان انکوباسیون (7، 14 و 21 روز) بودند. بخش دوم پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی جهت ارزیابی تاثیر جدایه های انتخابی باکتری های حل کننده پتاسیم بر رشد گیاه ذرت رقم سینگل کراس 640 در یک خاک با کلاس بافتی لوم شنی انجام شد. تیمار های آزمایش شامل شاهد مثبت (کود سولفات پتاسیم (SK))، شاهد منفی (خاک بدون کود (S))، 2500 میلی گرم در کیلوگرم بیوتیت (SM1)، 5000 میلی گرم در کیلوگرم بیوتیت (SM2)، جدایه B5 + SM1 (SM1B5)، جدایه B11 + SM1 (SM1B11)، جدایه B13 + SM1 (SM1B13)، جدایه B5 + SM2 (SM2B5)، جدایه B11 + SM2 (SM2B11)، و جدایه B13 + SM2 (SM2B13) بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار JMP 8 و مقایسه میانگین داده ها با استفاده از آزمون توکی در سطح احتمال 5 درصد انجام شد و نمودارها با نرم افزار اکسل رسم شد.

    یافته ها

    نتایج بخش اول نشان داد که بیشترین آزادسازی پتاسیم (4/16 میلی گرم در لیتر) و کمترین pH (04/3) مربوط به جدایه B11 پس از 21 روز انکوباسیون مشاهده شد. نتایج بخش دوم نشان داد که بیشترین غلظت پتاسیم توسط اندام هوایی (81/2 درصد) و ریشه (956/0 درصد) به ترتیب در تیمار کود سولفات پتاسیم (شاهد مثبت) و SM2B11 ملاحظه شد. ارتفاع، شاخص سبزینگی و وزن خشک ریشه گیاه در تیمارهای دارای جدایه های انتخابی نسبت به شاهد بیشتر بود. بر اساس نتایج حاصله جدایه B11 به عنوان جدایه برتر انتخاب شد. در نهایت جدایه برتر با استفاده از تعیین ردیف بازهای آلی ژن 16SrRNA شناسایی و 37/99 درصد با باکتری Paenibacillus stellifer شباهت داشت.

    نتیجه گیری

    این پژوهش نشان داد که باکتری های حل کننده پتاسیم توانایی آزادسازی پتاسیم از کانی بیوتیت را در دو بخش آزمایشگاهی و گلخانه ای دارند. در هر دو مطالعه انجام شده جدایه B11 (Paenibacillus stellifer) بیشترین تاثیر را در آزادسازی پتاسیم معدنی از کانی بیوتیت داشته است. بنابراین کاربرد آن به عنوان کود زیستی می تواند مدنظر قرار گیرد.

    کلیدواژگان: کانی های سیلیکاتی، کودهای زیستی، ذرت
  • پیوند پاپن*، عبدالامیر معزی، مصطفی چرم، افراسیاب رهنما صفحات 71-90
     سابقه و هدف

     یکی از راه های استفاده و بهره برداری از آب و اراضی شور استفاده از گونه های متحمل به شوری مانند گیاه کینوا است .مدیریت عناصر غذایی مانند نیتروژن در خاک های شور می تواند اثرات منفی شوری بر رشد و عملکرد گیاهان را کاهش دهد. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر سطوح مختلف کود اوره در شرایط آبیاری با زه آب مزارع نیشکر بر برخی خصوصیات شیمیایی خاک و دانه کینوا در طول یک فصل زراعی صورت گرفته است.

    مواد و روش ها

    آزمایشی مزرعه ای در سال زراعی 1397 به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در شرکت کشت و صنعت نیشکر میرزا کوچک خان در جنوب غرب استان خوزستان اجرا گردید. در این آزمایش چهار سطح کود اوره (0، 75، 150، 225 کیلوگرم در هکتار) به عنوان فاکتور اصلی و سه سطح زهاب نیشکر شامل شاهد (آب کارون با شوری 5/2 دسی زیمنس بر متر) و آبیاری یک در میان (کارون - زهاب نیشکر) و آبیاری با زهاب نیشکر (با شوری 5/7 دسی زیمنس بر متر) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. کاشت بذر به صورت جوی و پشته ای.با فاصله دو بوته 10-7 سانتی متر و فاصله خطوط 65 سانتی متر با دست انجام شد. اعمال تیمارهای آبیاری در مرحله استقرار گیاهچه انجام شد. قبل از آبیاری نمونه رطوبت خاک گرفته شده و آبیاری برای رسیدن رطوبت تا حد ظرفیت زراعی انجام گردید. برای آبیاری با زهاب، از آب شور زهکش های کشت و صنعت استفاده گردید. نمونه خاک در پایان دوره کشت کینوا از عمق 50-0 سانتیمتری هر کرت آزمایشی تهیه شد. در پایان دوره رشد کینوا، دانه های کینوا هر تیمار به طور جداگانه مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد اثر متقابل کاربرد تیمارها بر میانگین شوری خاک، پتاسیم محلول خاک و غلظت نیتروژن، و پتاسیم و سدیم دانه کینوا از لحاظ آماری معنی دار بود اما اثر معنی دار بر pH و غلظت سدیم خاک، غلظت فسفر و آهن دانه کینوا مشاهده نگردید. شوری خاک درانتهای فصل زراعی کینوا نسبت به ابتدای فصل در کرت های با آبیاری کارون کاهش و در تیمارهای آبیاری یک درمیان و زهاب افزایش نشان داد. بیشترین میانگین نیتروژن دانه کینوا (94/2 درصد) از سطح 150 کیلوگرم اوره در هکتار با آبیاری یک در میان حاصل شد که منجر به 56 درصد افزایش شد. با افزایش کاربرد کود اوره در خاک، افزایش تدریجی محتوی نیتروژن کل دانه کینوا مشاهده گردید. در کلیه سطوح شوری افزایش کود اوره باعث کاهش میزان سدیم دانه کینوا شد. کود اوره توانست جذب پتاسیم را که در شرایط شور به دلیل سمیت سدیم کاهش می یابد، بهبود بخشد.

    نتیجه گیری

    نتایج این مطالعه نشان داد که نیتروژن کافی می تواند یک راهکار فیزیولوژیکی مناسب افزایش تحمل اثرات زیان بار شوری در کینوا باشد و با توجه به طبیعت شورزیست گیاه کینوا، در مدیریت آبیاری یکدرمیان افزایش شوری خاک تا حد متوسط باعث بهبود شرایط رشد مرفولوژیک و کیفیت دانه کینوا گردید. توصیه می شود جهت استفاده بهینه از آب کارون و دستیابی به عملکرد بالا کینوا، آبیاری یکدرمیان جایگزین آبیاری کارون گردد.

    کلیدواژگان: پتاسیم، زهاب نیشکر، سدیم، کینوا، نیتروژن
  • سمیه زندی، اکرم فاطمی*، محسن سعیدی، فردین حامدی صفحات 91-107
    سابقه و هدف

     سیب بزرگ ترین تجارت جهانی را در بین میوه های باغی داراست. براساس اطلاعات سازمان خوارو بار کشاورزی جهانی در سال 2017، ایران جزو سه کشور اصلی تولید کننده سیب در جهان است. تغذیه یکی از عوامل مهمی است که در کیفیت و کمیت میوه اثر می گذارد. این تحقیق به منظور بررسی و مقایسه مدیریت های کودی مختلف بر وضعیت تغذیه ای درختان سیب در سال 1397-1398 در دانشگاه رازی شهر کرمانشاه (34 درجه و 19 دقیقه شمالی و 47 درجه و 7 دقیقه شرقی) انجام شد.

    مواد و روش ها

    این تحقیق به صورت آزمایشی در قالب بلوک های کامل تصادفی در باغ سیب چهار ساله متراکم با رقم گالا بر پایهM9 انجام شد. مدیریت ها شامل مدیریت معدنی، آلی و تلفیقی بود. مدیریت معدنی کاربرد خاکی 65 گرم اوره و 38 گرم سوپرفسفات تریپل، 60 گرم کلرید پتاسیم به ازای هر درخت همراه با محلول پاشی آهن، روی و کلسیم بود. در مدیریت آلی از کودهای آلی (5 کیلوگرم کمپوست، 5/0 کیلوگرم کود دامی (گاوی) پوسیده و 5 کیلوگرم بایوچار به ازای هر درخت) استفاده شد. مدیریت تلفیقی شامل کود شیمیایی+بایوچار، کود شیمیایی +کمپوست، کود شیمیایی+کود دامی و کمپوست+بایوچار بود. با استفاده از روش تشخیص چندگانه (CND) وضعیت تعادل عناصر غذایی برگ سیب بررسی شد.

    یافته ها

    ضریب تبیین مدل معادله درجه سه برای همه عناصر در دامنه 89/0-79/0 بود. نقاط عطف منحنی ها (-b/3a) برای نیتروژن 98/7، فسفر64/7، پتاسیم 12/7، کلسیم 82/7، منیزیم 0/8، آهن 87/7، روی 98/7، مس 79/7، منگنز 41/7 و قسمت باقیمانده (R9) 11/8 کیلوگرم به دست آمد. به طور کلی، میانگین عملکرد میوه برای عناصر بسیار به هم نزدیک هستند و در دامنه 12/7 تا 11/8 (میانگین 31/0 ±77/7) کیلوگرم میوه در هر درخت به ترتیب مربوط به پتاسیم و قسمت باقیمانده بودند. براساس روش تجزیه واریانس کیت-نلسون، عملکرد میوه 75/8 کیلوگرم در هر درخت به عنوان عملکرد میوه بحرانی برای تفکیک دو گروه با عملکرد میوه کم و زیاد انتخاب شد. در گروه با عملکرد میوه کم تیمارهای شاهد، کود دامی و کمپوست و در گروه با عملکرد میوه زیاد تیمارهای تلفیقی، کود شیمیایی و بایوچار قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در گروه با عملکرد میوه زیاد میانگین اعداد مرجع برای نیتروژن، پتاسیم، کلسیم و منیزیم برگ مثبت و برای فسفر، آهن، روی، مس و منگنز برگ منفی بودند. شاخص تعادل عناصر غذایی عدم تعادل عناصر غذایی در مدیریت های کودی مختلف را نشان داد. با کاربرد کودهای مختلف تغییر شاخص های عناصر غذایی از منفی ترین به مثبت ترین به ترتیب زیر بود: شاخص آهن در مدیریت معدنی، شاخص کلسیم در مدیریت آلی، شاخص های نیتروژن و فسفر در مدیریت تلفیقی (در مقایسه با کاربرد کودهای شیمیایی به تنهایی). در تیمارهای تلفیقی مقادیر شاخص های کلسیم، منیزیم و آهن به ترتیب از 17/0-، 42/0- و 24/1- در تیمار شاهد به 15/0، 07/0 و 15/0 افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    دربرنامه های آتی کوددهی باغ مورد مطالعه کمبود عنصرهای غذایی کم مصرف در مدیریت های کودی مختلف بایستی در نظر گرفته شود. در بین عنصرهای غذایی پرمصرف کمبود کلسیم، فسفر، منیزیم و پتاسیم در مدیریت معدنی و در مدیریت های آلی و تلفیقی کمبود پتاسیم از عوامل محدود کننده تولید بیشتر سیب بود. بر اساس عملکرد میوه، کاربرد کود شیمیایی یا بایوچار به تنهایی در اولویت قرار گرفت. سپس مدیریت تلفیقی شامل کود شیمیایی+بایوچار و کود شیمیایی+ کود دامی و در نهایت کود شیمیایی+ کمپوست، بسته به در دسترس بودن منابع نامبرده توصیه می شود.

    کلیدواژگان: بایوچار، کمپوست، کود شیمیایی، کود دامی، گالا
  • یعقوبعلی کرمی*، یعقوب حسینی، علیرضا فلاح نصرت آباد، حامد حسن زاده خانکهدانی صفحات 109-125
    سابقه و هدف

     از دیرباز کشت و پرورش خرما سهم ارزنده ای در پایداری و بهبود زندگی جوامع فقیر روستایی و مناطق دورافتاده داشته است. ایران دومین تولید کننده ی خرما در جهان است و میناب، یکی از شهرهای شرقی استان هرمزگان واقع در جنوب کشور، از اصلی ترین تولید کنندگان این محصول است. کشت و کار این محصول منبع اصلی درآمد اکثر کشاورزان میناب است که برای حفظ سودآوری این صنعت، عملیات مدیریت باغ مانند استفاده از مقدار مناسب کود مورد نیاز است. سالانه با هر برداشت، عناصرتغذیه ایی خاک در مقادیر مختلف از خاک تخلیه می گردند. این مقادیر بطور میانگین در یک باغ یک هکتاری با 121 اصله نخل برای نیتروژن (N) و فسفر (P) به ترتیب در حدود 42 و (kg) 11 می باشد که در صورت عدم جایگزینی بهینه ی آن بر کمیت و کیفیت محصول تاثیر منفی بر جای می گذارد. بنابر این در این آزمایش، با هدف جایگزینی عناصرغذایی از دست رفته ی خاک ، تاثیر کاربرد سطوح مختلف N و P بر باردهی و ویژگی-های میوه در چرخه های پیاپی باردهی خرمای رقم مرداسنگ، رقم تحت کشت گسترده در منطقه ی میناب، ارزیابی شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به مدت شش سال روی درختان شش ساله در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی میناب انجام شد. هدف از انجام آزمایش نیز بررسی تاثیر کاربرد عناصر غذایی N و P بر عملکرد و برخی ویژگی های خرمای رقم مرداسنگ بود. متغیر های مستقل، سطوح مختلفN (0، 150، 200 و (g tree-1) 250) از منبع اوره و P (P2O5) (0، 66 و (g tree-1) 88) از منبع سوپرفسفات تریپل و متغیرهای وابسته، عملکرد میوه و ویژگی های کیفی بودند. در سال های بعد، به ازای هر سال افزایش سن درخت، به هر سطح N به ترتیب 0، 60، 120 و (g) 180 و به هر سطح P به ترتیب 0، 20 و (g) 40 (P2O5) اضافه شد.

    یافته ها

    عملکرد تیمار N4P2 در بالاترین گروه آماری و تیمار N1P1 (بدون استفاده از N و P) در پایین ترین گروه آماری قرار گرفت. بیشترین میانگین وزن گوشت دانه ی خرما (FW) و درصد قند کل محلول (TSSu) از تیمار N4P1، درحالیکه بیشترین درصد کل مواد جامد محلول (TSS) از تیمار N2P3 بدست آمد.

    نتیجه گیری

    کاربرد N و P در مقایسه با شاهد به طور معنی داری عملکرد را افزایش داد. بالاترین سطح N مورد استفاده ((g tree-1) 250) علاوه بر ایجاد بیشترین مقدار عملکرد، منجر به حصول بالاترین میانگین FW میوه و درصد TSSu شد. بالاترین سطح P مورد استفاده ((g tree-1) 88)، بیشترین درصد TSS را ایجاد کرد. در کل این نتایج نشان داد که کاربرد N و P، تاثیر معنی داری بر عملکرد و برخی ویژگی های نخل خرما در منطقه ی میناب داشت.

    کلیدواژگان: قند کل محلول، مواد جامد محلول، وزن دانه ی خرما
  • اصغر مصلح آرانی*، علیرضا امینی حاجی آبادی، سمیه قاسمی، محمد هادی راد صفحات 121-142
    سابقه و هدف

     کاهش تولید گندم به دلیل تنش شوری، از مهمترین چالش‏های امنیت غذایی در سراسر جهان است. باکتری های ریزوسفری با ساز و کارهایی از قبیل تعدیل هورمون‏های گیاهی، قابل دسترس نمودن عناصر مغذی برای گیاه و مقابله با عوامل بیماری‏زا باعث کاهش تاثیر تنش شوری بر گیاهان از جمله گندم می شوند. این پژوهش با هدف افزایش مقاومت به شوری گندم با استفاده از باکتری های محرک رشد مقاوم به شوری جداسازی شده از ریزوسفر چند گیاه شورپسند خودروی استان یزد طراحی و اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    صفات محرک رشد و مقاومت به شوری باکتری های جداسازی شده از ریزوسفر گیاهان آتریپلکس، اشنان، گز و سنبله نمکی بررسی گردید. در ادامه، بذر گندم با باکتری‏های برتر از لحاظ صفات محرک رشد و مقاوم به شوری شاملBacillus safensis، Bacillus pumilus و Zhihengliuella halotolerans مایه زنی شده و پس از کشت گلدانی در گلخانه با آب با شوری های 4، 8 و 16 دسی زیمنس بر متر آبیاری گردید. در طول دوره رشد، شاخص های فیزیولوژیکی از جمله میزان کلروفیلa، کلروفیلb و کلروفیل کل، پرولین، آنتی اکسیدان‏ها، فنل و قندهای محلول کل در برگ اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    هر سه باکتری مورد بررسی قادر به تولید اکسین بودند. بیشترین مقدار تولید اکسین در باکتری B. safensis معادل 72/29 میکروگرم بر میلی لیتر اندازه گیری شد. هرسه باکتری قادر به تولید سیانید هیدروژن بودند و بیشترین مقدار تولید سیانید هیدروژن در باکتری Z. halotolerans با درجه 5 (بسیار بالا) مشاهده شد. هر سه باکتری قادر به تولید سیدروفور بودند. تولید ACC دآمیناز در هر سه باکتری مشاهده شد و بیشترین مقدار آن در باکتری B. pumilus به مقدار 8 میکروگرم بر میلی لیتر اندازه گیری شد. توانایی انحلال فسفات . halotolerans Z بیشتر از دو برابر باکتری B. safensis بود. نتیجه تجزیه برگ گندم نشان داد در تیمار بدون باکتری با افزایش شوری، محتوای کلروفیل نسبت به سطح شوری شاهد (2/0 دسی زیمنس بر متر) کاهش ولی در عوض مقدار پرولین، فعالیت آنتی اکسیدانی، مقدار فنل و مقدار قند های محلول افزایش یافت. استفاده از باکتری ها، باعث افزایش کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، پرولین، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی، فنل و قندهای محلول کل درگندم تحت شرایط شوری نسبت به تیمار بدون باکتری گردید.

    نتیجه گیری

    باکتری های محرک رشد مورد بررسی با دارا بودن مجموعه ساز و کارهای محرک رشد باعث بهبود معنی دار مقاومت گندم به تنش شوری شد لذا برای کاهش اثرات شوری بر گندم در شرایط آبیاری با آب شور می توان از باکتری های مورد بررسی در این آزمایش استفاده کرد. B. safensis در شوری 8 دسی زیمنس بر متر بیش از دو باکتری دیگر موجب ارتقاء شاخص‏های فیزیولوژیک مقاومت به شوری گندم شد. از آنجا که این آزمایش در شرایط گلخانه انجام شد، پیشنهاد می شود برای تکمیل یافته ها این آزمایش در شرایط مزرعه هم انجام گیرد.

    کلیدواژگان: باکتری، شوری، ریزوسفر، گندم
  • عسکر قنبری عدیوی*، سینا فلاح، مجتبی کریمی، زهرا لری گوئینی صفحات 143-158
    سابقه و هدف

    کودهای آلی منبع ارزشمندی برای تغذیه گیاهان در اکوسیستم‎های کشاورزی به شمار می‎روند، زیرا علاوه بر داشتن عناصر غذایی می توانند به افزایش سطح ماده آلی خاک ها نیز کمک نمایند که در اراضی مناطق خشک و نیمه خشک می‎تواند نقص کمبود مواد آلی خاک را بخوبی جبران نماید. از طرفی، بکارگیری کودهای آلی در کشت گیاهان دارویی به علت سطح زیرکشت محدود این گیاهان و همچنین کاهش اتکا به کودهای شیمیایی اولویت بیشتری دارد. بنابراین در این آزمایش اثرات کودهای آلی و شیمیایی بر رشد، عملکرد و اسانس گیاه دارویی زوفا (Hyssopus officinalis L.) مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سایت کشت الگویی گیاهان دارویی جهاد کشاورزی کوهرنگ (با متوسط بارندگی 1357 میلی متر و کمینه و بیشینه دما 8/2 و 2/16 سلسیوس) در سال‎های 1397 و 1398 اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل کود مرغی با سه سطح کارایی جذب نیتروژن (به ترتیب 100 ، 70 و 40 درصد؛ PM100 ، PM70 ، PM40)، کود گوسفندی با سه سطح کارایی جذب نیتروژن (به ترتیب 100 ، 70 و 40 درصد؛ SM100 ، SM70 ، SM40))، کود گاوی با سه سطح کارایی جذب نیتروژن (به ترتیب 100 ، 70 و 40٪ ؛ CM100 ، CM70 ، CM40) و همچنین یک تیمار کود شیمیایی (100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار + 100 کیلوگرم فسفر در هکتار) به عنوان شاهد مثبت (CF) و عدم مصرف کود (C) به عنوان شاهد منفی و در مجموع با 33 کرت آزمایشی بودند. صفات اندازه گیری شده شامل رنگیزه های فتوسنتزی، شاخص سطح برگ، وزن اندام هوایی، میزان اسانس و عملکرد اسانس بودند. آنالیز داده‎ها بوسیله نرم افزار SAS و مقایسه میانگین‎ها توسط آزمون LSD انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در چین اول (4 تیر ماه) بیشترین میزان کلروفیل a و b به ترتیب در شرایط تغذیه با PM40 و CF مشاهده شد. زیست‎توده اندام هوایی تیمارهای PM40؛ PM70،PM100 و CF به ترتیب با 3760، 3672، 3632 و 3576 کیلوگرم در هکتار بدون اختلاف معنی دار در گروه آماری قرار گرفته و دارای حداکثر زیست‎توده بوددند. بیشترین میزان اسانس در تیمارهای PM40، CF و PM70 به ترتیب با 49/1%، 33/1% و 3/1% بدست آمد ولی حداکثر عملکرد اسانس با کودهای PM40، PM70، CF و PM100 بدست آمد (به ترتیب با 3/56، 8/47، 3/47 و 8/43 کیلوگرم در هکتار). در چین دوم (15 شهریور ماه) تیمارهای PM40، CF، CM40 و SM40 به ترتیب با 6/7، 2/7، 1/7 و 9/6 میکروگرم در میلی لیتر دارای بیشترین کلروفیل a و تیمارهایCF، PM40 و PM70 به ترتیب با 8/6، 7/6 و 5/6 میکروگرم در میلی لیتر دارای بیشترین کلروفیل b بودند. بالاترین زیت توده اندام هوایی در شرایط تغذیه با PM40 و PM70 مشاهده گردید (به ترتیب با 2801 و 2746 کیلوگرم در هکتار). میزان اسانس تیمارهای کودی در مقایسه با تیمار شاهد اختلاف معنی‎داری نداشت ولی PM40 و PM70 به ترتیب با تولید 7/50 و 6/43 کیلوگرم در هکتار دارای حداکثر عملکرد اسانس بودند.

    نتیجه‎ گیری

    در این مطالعه با توجه به تولید حداکثری زیست توده گیاهی در سطوح مختلف کود مرغی و همچنین برتری عملکرد اسانس این سطوح طی چین اول و PM40 و PM70 در چین دوم، نتیجه‎گیری می‎شود که سطح متوسط کود مرغی برای رشد زوفا و تولید اسانس مناسب است. بنابراین می توان از کود مرغی به عنوان جایگزین کود شیمیایی برای تولید گیاه دارویی زوفا در شرایط آب و هوایی مشابه کوهرنگ استفاده کرد.

    کلیدواژگان: زوفا، کودهای دامی، کارایی کود، فتوسنتز، اسانس
  • منیره دینکو، آنیا آهنی آذری*، تینا دادگر صفحات 159-170
    سابقه و هدف

     باکتری Erwinia carotovora پاتوژن بسیاری از گونه های مهم گیاهی بوده و شمار فراوانی از گیاهان زینتی و کشاورزی مانند ذرت، برنج، گوجه فرنگی، پیاز، چغندرقند و نیز سبزی‏ها را آلوده می کند. این باکتری یکی از مهمترین عواملی است که با پیدایش پوسیدگی نرم در ساقه و غده سیب زمینی پیش و پس از برداشت تا اندازه فراوانی بازدهی گیاهان را کاهش می دهد. اگرچه این بیماری در بیشتر مناطق سیب زمینی کاری کشور گزارش شده است اما هنوز یک اقدام مهاری سازگار با محیط زیست برای پیشگیری از این بیماری انجام نشده است. بنابراین شناسایی عوامل زیستی کارا در مهار بیماری پوسیدگی نرم به ویژه در قطب های کشاورزی کشور مانند استان گلستان امری ضروری به نظر می رسد. بنابراین هدف از انجام این پژوهش جداسازی و شناسایی باکتری-های ریزوسفر و اندوفیت با کارکرد آنتاگونیستی دربرابر E. carotovora در کشتزارهای سیب زمینی روستاهای مرزنکلا و فاضل آباد شهرستان گرگان واقع در استان گلستان بود.

    مواد و روش ها

    نمونه های خاک، ریشه، برگ و ساقه سیب زمینی روی محیط نوترینت آگار کشت داده شده و پس از گرماگذاری پرگنه های رشدکرده از نظر ریخت شناسی بررسی شدند. پس از ناب سازی پرگنه ها، در آغاز شناسایی جدایه ها با انجام رنگ آمیزی گرم و بررسی توانایی ساخت اسپور انجام شد. کارکرد آنتاگونیستی جدایه ها به روش پخش از چاهک در آگار بررسی شد. در این روش پلیت ها در دمای اتاق برای 3 تا 5 روز گرماگذاری شده و هاله نبود رشد در پیرامون چاهک ها اندازه گیری شد. برای بررسی ساخت ماده پادزیست در جدایه های آنتاگونیست از آزمون کلروفورم بهره گیری شد. برای شناخت سرشت و زاد ماده پادزیست از آزمون های کاتالاز و حساسیت به پروتیازها بهره گیری گردید. سپس پایداری گرمایی ماده پادزیست و اثر pH روی کارکرد مهارکنندگی آن سنجیده شد. جدایه های با کارکرد آنتاگونیستی بیشتر بر پایه تعیین توالی ژن 16S rRNA شناسایی شدند.

    یافته ها

    سرهم 42 سویه باکتریایی به ترتیب از ریشه (13)، برگ (7) ساقه (5) و خاک ریزوسفر (17) جدا شد. در میان جدایه ها، 33 جدایه گرم مثبت و 9 جدایه گرم منفی بودند. بر پایه نتایج به دست آمده از بررسی کارکرد آنتاگونیستی جدایه ها، 8 جدایه دربرابر E. carotovoraکارکرد آنتاگونیستی از خود نشان دادند که همگی باسیل گرم مثبت اسپوردار بوده و جنس باسیلوس بودند. کارکرد مهاری جدایه ها با یافته های به دست آمده از آزمون کلروفورم همخوانی داشت. در برابر گواه آزمایش، جدایه با هاله نبود رشد بزرگتر، ماده پادزیست بیشتری ساخت. در آزمون کاتالاز آشکار گردید که سرشت ماده پادزیست ساخته شده در جدایه ها پراکسیدییدروژن ندارد. آن‏ها پس از تیمار با پروتیازها ناکارا شدند که نشان می دهد، سرشت آنها پروتیینی است. توان پادزیستی و مهارکنندگی آبگونه رویی کشتگاه این جدایه ها در دمای 100 درجه سانتی گراد از میان رفت و بهترین نشان مهارکنندگی را در pH 7 تا 8 داشتند. جدایه هایی که بیشترین کارکرد مهاری را دربرابر E. carotovoraداشتند، بر پایه توالی ژن16S rRNA شناسایی شدند. پس از بررسی توالی نوکلوتیدی آن ژن آشکار شد که این جدایه ها به ترتیب بیش از 90 درصد به Bacillus subtilis سویه ZWQ-1 و Bacillus Mycoides سویه 29B-B9 همانندی دارند.

    نتیجه گیری

    از آنجایی که در این پژوهش جدایه های دارای بهترین نشان مهارکنندگی دربرابر E. carotovora از جنس Bacillus بودند، شاید بتوان از توان بازدارندگی این باکتری ها برای مهار زیستی بیماری های گیاهی بهره گیری کرد، وانکه برای داوری بهتر در باره کارکرد آن ها انجام آزمایش های بیشتر در گلخانه و کشتزارها پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: اروینیاکاراتوورا، پوسیدگی نرم، آنتاگونیست، آندوفیت، ریزوسفر
|
  • Elham Sadeghi *, Faez Raiesi Pages 1-24
    Background and Objectives

    Soil, as an important component of terrestrial ecosystems, plant growth media, and a habitat of diverse living organisms commonly encounters a variety of abiotic stresses. Soil microorganisms play an important role in maintaining soil quality and functioning, since they are responsible for the decomposition of dead organic material, nutrient cycling and degradation of hazardous organic pollutants. Metal toxicity and salinity are the major abiotic stresses affecting soil microbial activity and community structure in many areas of the world, in particular arid regions. Salinity may prompt the negative influences of soil pollution on soil microbial activity. On the other hands, application of organic amendments to saline soils or toxic metal-polluted soils may alleviate the negative consequences of these two abiotic stresses on soil microbial activity and population.

    Materials and Methods

    This study was conducted under controlled laboratory conditions at Shahrekord University. The main aim of this study was to investigate the effects of salinity and plant residue as an organic amendment on concentrations of soluble elements, enzyme activity and substrate-induced respirations (SIR) in a calcareous soil polluted with cadmium (Cd) over a three-month incubation experiment. A factorial experiment with two levels of cadmium (0 and 30 mg kg-1), three levels of salinity (1.35, 7.5 and 15 dS m-1) and plant residue treatments (with and without alfalfa residue) was conducted using a completely randomized design with four replications. Using cadmium chloride salt, the soil was contaminated, and subsequently amended with alfalfa residue (1%, w/w). After thorough mixing of soil and plant residue, salinity treatments were applied using NaCl salt. To reactivate the microbial population and for the aging effect, soil moisture was set at 70% of field capacity, and containers were pre-incubated at room temperature for 4 weeks. The samples were then incubated at 25±1 oC for 98 days.

    Results

    Increasing salinity levels resulted in an increase in soluble Na concentration, a reduction in soil enzyme activity and SIR, and a decline in the concentrations of soluble Ca, Mg and K. The harmful impact of soil salinity on microbial properties was much greater in Cd-polluted soils than unpolluted soils.

    Conclusion

    Results indicated that addition of plant residue reduced the negative impacts of salinity and Cd pollution stresses on soil microbial and enzyme activity, and that resulted in increases in the concentrations of water soluble elements.The findings of the current study confirmed that application of adequate organic amendments can decrease Cd toxicity, enhance substrate availability and maintain soil microbial and enzyme activity in saline and polluted soils with substrate limitation.

    Keywords: enzyme activity, Cadmium availability, Salinity, Abiotic stress, Organic amendments
  • Sepideh Rahimi Alashti *, Mohammadali Bahmanyar, Mehdi Ghajarsepanlu, Fardin Sadegh Zade, Ali Mokhtassi Pages 25-48
    Background and Objectives

    In drought stress, in addition to inhibiting water uptake, the availability and uptake of various nutrients is also limited. Proper soil nutrition through the use of organic and inorganic modifiers is known as one of the soil management methods under various environmental stresses.the main objective of this research is to test the performance of concurrent application of amendents in field under qinoa.

    Materials and Methods

    In order to investigate the changes in the concentration of nutrients (phosphorus, potassium, copper, iron, manganese, zinc) in soil by application of organic amendments (rice straw biochar, municipal waste compost) and mineral amendments (bentonite and zeolite) under drought stress, a factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications in research greenhouse of faculty of agricultural, University of Tarbiat Modares in 2019. Organic amendments (biochar, compost) in 2 levels (0.4 and 0.8%) and mineral amendments (bentonite and zeolite) in 2 levels (0.75 aand 1.5%) were used and drought stress in 4 levels (discharge of 25 % available water (control), 40%, 55% and 70% (servere stress) was applied to the soil, which was a total of 108 pots. Soil sampling was done in three stages four-leaf stage, flowering and harvesting of quinoa.

    Results

    The results showed that organic and mineral amendments under different levels of drought affected significantly on the P concentration (in four-leaf stage and flowering stage), K (in each three stages), Cu (in each three stages), Fe in four-leaf stage and available Zn in four-leaf stage and flowering stages of quinoa. With increasing drought levels, Application of organic and mineral amendments increased P, K, Cu, Fe, Mn and Zn in all three sampling stages .While the concentration of these elements in the first stage of sampling (four-leaf stage) was more than others.

    Conclusions

    The results showed that the application of four soil amendments increased the concentration of macro and micronutrient compared to control in drought stress status , but municipal waste compost at 0.8% level and then biochar at 0.8% level could provide the most suitable nutritional conditions in loam soil. Therefore, according to the results obtained in this experiment, Based on the findings of this study, in drought stress conditions, the use of municipal waste compost and biochar compared to zeolite and bentonite is recommended to improve soil nutritional status.Key words: Biochar, Bentonite, Drought Stress, Zeolite, Compost.

    Keywords: Biochar, Bentonite, Drought stress, Zeolite, compost
  • Azam Mohammadzadeh, Amir Lakzian *, Alireza Karimi, Seyed Sajjad Hosseini Pages 49-69
    Background and Objectives

    Potassium, such as nitrogen and phosphorus, is a macronutrient that plays an important role in plant growth. Large amounts of potassium in the soils comes from the silicate minerals such as phyllosilicate minerals. Potassium in the structure of silicate minerals is not available for plants. Inoculation of potassium solubilizing bacteria as biofertilizers is one of the most important biological approaches to provide potassium for plants. The study aimed to isolate, select, and identify the most efficient potassium solubilizing bacteria and their effect on the availability of potassium in a soil amended with biotite.

    Materials and Methods

    In the present study, 15 isolates of bacteria from rhizosphere of five different plants (wheat, tomato, alfalfa, corn and basil) were isolated and purified. The determination of potassium solubility of isolates was performed in two separate parts. In the first part, the solubility of potassium by bacterial isolates in liquid Alexandrove culture medium was performed in a completely randomized design with the factorial arrangement in three replications. Experimental factors included 15 bacterial isolates and 3 incubation times (7, 14 and 21 days). The second part of the study was conducted in a completely randomized design to evaluate the effect of selective isolates of potassium-solubilizing bacteria on the growth of single cross cultivar 640 maize in a soil with sandy loam texture class. Experimental treatments included positive control (potassium sulfate fertilizer (SK)), negative control (soil without fertilizer (S)), 2500 mg/kg biotite (SM1), 5000 mg/kg biotite (SM2), B5 isolate + SM1 (SM1B5), B11 isolate + SM1 (SM1B11), B13 isolate + SM1 (SM1B13), B5 isolate + SM2 (SM2B5), B11 isolate + SM2 (SM2B11), and B13 isolate + SM2 (SM2B13). Data analysis was performed using JMP 8 software and the comparison of means was performed using the Tukey test at a probability level of 5% and graphs were drawn with Excel software.

    Results

    The results of the first part showed that the highest potassium content (16.4 mg / l) and the lowest pH (3.04) belonged to B11 isolates after 21 days of incubation. The results of the second part showed that The highest potassium concentration of shoot (2.81%) and root (0.956%) was observed in potassium sulfate fertilizer treatment (SK) and SM2B11 treatments, respectively. Plant height, green index, and dry weight were higher in the bacterial treatments compare to the negative control. Based on this, the B11 isolate was selected as the superior isolate. Finally, the superior isolate was identified using 16SrRNA gene sequencing and 99.37% was similar to Paenibacillus stellifer.

    Conclusion

    This study showed that potassium solubilizing bacteria can release potassium from the mineral biotite in both laboratory and greenhouse. In both experiments, B11 (Paenibacillus stellifer) isolate had the greatest effect on the release of mineral potassium from the mineral biotite. Therefore, its use as a biofertilizer is recommended.

    Keywords: Silicate minerals, Biological fertilizers, corn
  • Payvand Papan *, Abdolamir Moezzi, Mostafa Choorom, Afrasyab Rahnama Pages 71-90
    Background and purpose

    One of the ways to use and exploit saline water and lands is to use salinity tolerant cultivars such as quinoa. Management of nutrients such as nitrogen in saline soils can have negative effects of salinity on growth and yield. Cut plants. The aim of this study was to investigate the effect of different levels of urea fertilizer under irrigation conditions of sugarcane fields on some chemical properties of soil and quinoa seeds during a growing season.

    Materials and Methods

    A field experiment was conducted in the year 2018 in the form of split plots in a randomized complete block design with three replications in Mirza Kuchak Khan Sugarcane Cultivation and Industry Company in the southwest of Khuzestan province. In this experiment, four levels of urea fertilizer (0, 75, 150, 225 kg/ha) as the main factor and three levels of sugarcane drainage including control (Karun water with salinity of 2.5 dS-Siemens per meter) and irrigation one in between ( Karun - sugarcane drainage) and sugarcane drainage irrigation (with salinity of 7.5 dS / m) were considered as sub-factors. Seed sowing was done in the form of barley and ridges with a distance of 7-10 cm between two plants and a distance of 65 cm between the lines by hand. Irrigation treatments were applied at the seedling establishment stage. Before irrigation, soil moisture samples were taken and irrigation was done to reach the moisture content of the field capacity. For irrigation with drainage, saline water of agricultural and industrial drains was used. Soil samples were taken at the end of the quinoa cultivation period from a depth of 0-50 cm per experimental plot. At the end of quinoa growth period, quinoa seeds were chemically analyzed separately for each treatment.

    Results

    The results of the present study showed that the interaction effect of treatments on mean soil salinity, soil soluble potassium and nitrogen, potassium and sodium concentrations of quinoa seeds was statistically significant but had a significant effect on soil acidity and sodium concentration, phosphorus and grain iron concentrations. Quinoa not observed. Soil salinity decreased at the end of Quinoa crop season compared to the beginning of the season in plots with Karun irrigation and increased in intermediate and drainage irrigation treatments. The highest average quinoa nitrogen (2.94%) was obtained from the level of 150 kg N / ha with one irrigation, which resulted in an increase of 56%. With increasing application of urea fertilizer in soil, a gradual increase in total nitrogen content of quinoa was observed. At all salinity levels, increasing urea fertilizer decreased the quinoa sodium content. Urea fertilizer was able to improve the absorption of potassium, which is reduced in saline conditions due to sodium toxicity.

    Conclusion

    The results of this study showed that sufficient nitrogen can be a suitable physiological solution to increase tolerance to the harmful effects of salinity in quinoa and due to the salinity nature of quinoa, in moderate irrigation management, increasing soil salinity to moderate Morphological growth conditions and grain quality of quinoa. It is recommended to replace Karun irrigation with intermittent irrigation in order to make optimal use of Karun water and achieve high quinoa yield.

    Keywords: Nitrogen, potassium, Quinoa, Sodium, Sugarcane drainage
  • Somayeh Zandi, Akram Fatemi *, Mohsen Saiedi, Fardin Hamedi Pages 91-107
    Introduction

    Apples are the world's largest commercial fruit orchard. According to the World Food Agriculture Organization in 2017, Iran is one of the top three apple producers in the world. Nutrition is one of the important factors that affect the quality and quantity of fruit. This study was conducted to evaluate and compare different fertilizer management on the nutritional status of apple trees in 1397-1398 at Razi University of Kermanshah (34◦ 19′ N and 47◦ and 7′ E).

    Materials and Methods

    This research was conducted to a complete randomized block design in a four-year-old high-density apple orchard with Gala cultivar based on M9. Different managements included mineral, organic, and integrated systems. In the chemical management, 65 g urea, 38 g triple superphosphate, and 60 g KCl per tree plus the foliar application of ferrous, zinc, and calcium were used. Inorganic management 5 kg compost, 0.5 kg farmyard manure (cow), and 5 kg biochar per tree were used. The integrated management included chemical fertilizers +biochar, chemical fertilizers +compost, chemical fertilizers + farmyard manure, and compost + biochar. The balance of nutrients in apple leaf nutrients was investigated using the compositional nutrient diagnosis (CND) method.

    Results and Discussion

    The coefficient of determination (R2) of the third-order equation model for all elements was in the range of 0.79-0.89. The cutoff points of the curves (-b/3a) for nitrogen 7.98, phosphorus 7.64, potassium 7.12, calcium 7.82, magnesium 8.00, ferrous 7.87, zinc 7.98, copper 7.79, manganese 7.41 and residual value (R9) 8.11 kg were obtained. In general, the average fruit yield for different elements are so closed and ranged from 7.12 to 8.11 (on average of 7.77± 0.31) related to potassium and R9, respectively. According to the Cate-Nelson method, fruit yield equals 8.75 kg was chosen as critical fruit yield to grouping the groups into high- and low- fruit yield subgroups. The control, farmyard manure, and compost treatments belonged to a low- fruit yield subgroup. While integrated treatments as well as chemical fertilizers and biochar treatments grouped in the high- fruit yield subgroup. The results indicated that in the high-fruit yield subgroup the average of compositional nutrient diagnosis norms (V*(x)) were positive for nitrogen, potassium, calcium, and magnesium besides negative for phosphorus, ferrous, copper, and manganese. The balance index (r2) indicated the imbalances of nutrients under different fertilizer management. After the application of different fertilizers, some indices were changed from the most negative amounts to the most positive amounts. These changes were found for the ferrous index in chemical management, calcium index in organic management, and nitrogen and phosphorus indices in integrated management (in comparison with the application of only chemical fertilizers). In integrated management calcium, magnesium, and ferrous indices were increased from -0.17, -0.42, and -1.24 in untreated trees to 0.15, 0.07, and 0.15, respectively

    Conclusions

    it is necessary to consider micronutrients’ deficiency in the future fertilizer management of the studied apple orchard. Among macronutrients calcium, phosphorus, magnesium, and potassium in mineral fertilizer management should be considered. The potassium deficiency was one of the limiting factors to produce apple fruit in organic and integrated fertilizer management. Based on the fruit yield, the application of chemical fertilizers or biochar was recommended. For the integrated management, chemical fertilizer +biochar, chemical fertilizer + farmyard manure, and chemical fertilizer +compost were suggested regarding the available fertilizers.

    Keywords: Biochar, compost, Chemical fertilizers, Farmyard manure, Gala
  • Yaghoobali Karami *, Yaghoob Hosseini, Alireza Fallah Nosratabad, Hamed Hassanzadeh Khankahdani Pages 109-125
    Background and Objectives

    Date palm cultivation has played a valuable role in sustainability and life improvement of poor communities in rural and remote areas for a long time. Iran is the second largest producer of dates in the world with Minab regions of southern province of Hormozgan being the main producer. Cultivation of this crop is the main source of income for the majority of Minab’s farmers; to maintain this industry profitable, orchard management practices such as application of right amounts of fertilizers are required. Annually with each harvest, nutritional elements are removed from orchard soil at various amounts. On average, in one hectare orchard of 121 palms, 42 kg nitrogen (N) and 11 kg phosphorus (P) are taken away with annual harvest. If not replaced, this depletion could negatively affect the following crop loads and fruit quality. Therefore, in this experiment, with the aim of replenishing the soil nutrients, effect of application of different levels of N and P on fruit quality and crop load of Mordaseng, a cv. widely under cultivation in Minab, was assessed over successive fruiting cycles

    Materials and Methods

    This study was conducted as a factorial experiment in a randomized complete block design in three replicates using six-year-old trees of Mordaseng cv. at Minab Agricultural Research Station over six successive years. The aim of the experiment was to investigate the effect of N and P nutrients on yield and some characteristics of Mordaseng date palm cultivar. The independent variables were various levels of N (0.0, 150, 200 and 250 (g tree-1)) sourced from urea and pure P (P2O5) (0.0, 66 and 88 (g tree-1)) sourced from triple superphosphate, and the dependent variables were fruit yield and quality characteristics. The following amounts were yearly added to each level of N and P as trees grew older: 0.0, 60, 120 and 180 g for N, and 0.0, 20 and 40 for P.

    Results

    The yield for N4P2 treatment gained the highest place in statistical group while for N1P1 treatment (excluding N and P) gained the lowest one. The highest fruit flesh weight (FW) and total soluble sugar (TSSu) were obtained for N4P1 treatment whereas the highest total soluble solid (TSS) was obtained from N2P3 treatment.

    Conclusion

    Application of N and P resulted in a significant increase in the yield comparing to control. Using the highest level of N (250 (g tree-1)) gave the highest fruit FW and TSSu percentage along the highest yield. Application of the highest level of P (88 (g tree-1)) produced the highest TSS percentage. Overall, these results revealed that the application of N and P significantly improved fruit yield and some quality criteria of Mordaseng cv. under the environmental condition of Minab region.

    Keywords: Date flesh weight, Total soluble solids, Total soluble sugar
  • Asghar Mosleh Arany *, Alireza Amini Hajiabadi, Somayeh Ghasemi, Mohammad Hadi Rad Pages 121-142
    Background and Objectives

    Reducing wheat production due to salinity stress is one of the most important food security challenges worldwide. Plant rhizosphere bacteria reduce the effect of salinity stress on plants, including wheat, by mechanisms such as modulating plant hormones, making nutrients available to the plant, and combating pathogens. This study was designed and performed with the aim of increasing the salinity resistance of wheat (var. Ghods) using salinity-resistant growth-promoting bacteria isolated from the rhizosphere of several halophyte plants in Yazd province.

    Materials and Methods

    Growth-promoting traits and salinity resistance of bacteria isolated from rhizosphere of plants Atriplex lentiformis (Torr.) S. Watson، Tamarix ramosissima Ledeb. Seidlitzia rosmarinus Ehrenb. ex Bois and Halostachys belangeriana (Moq.) Botsch. were investigated. Wheat seeds were inoculated with superior bacteria in terms of growth-promoting traits and salinity resistance, including Bacillus safensis, Bacillus pumilus and Zhihengliuella halotolerans. During the growth period, physiological parameters of chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll, proline, enzymatic activity of antioxidants, phenol and total soluble sugars in the leaves were measured.

    Results

    All three bacteria were able to produce auxin. The highest amount of auxin production was measured in B. safensis (29.72 μg / ml). All three bacteria were able to produce hydrogen cyanide and the highest amount of hydrogen cyanide production was observed in Z. halotolerans with grade 5 (very high). All three bacteria were able to produce siderophore. ACC deaminase production was observed in all three bacteria and the highest amount was measured in B. pumilus at 8 μg / ml. Ability to dissolve phosphate in Z. halotolerans was more than twice that of B. safensis. The results of wheat leaf analysis showed that with increasing salinity, (without bacteria inouculation) chlorophyll content in all treatments decreased, instead the amount of proline, antioxidant activity, the amount of phenol and the amount of soluble sugars decreased compared to the control (0.2 ds/m). The use of bacteria increases chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, proline, total phenol, total antioxidants and total soluble sugar compared to without bacteria inoculation treatment.

    Conclusion

    The growth-promoting bacteria under study with a set of growth-promoting mechanisms significantly improved the resistance of wheat to salinity stress. Therefore, the bacteria studied in this experiment can be used to reduce the effects of salinity on wheat var Qhods under saline irrigation. B. safensis, in salinity of 8 ds/m, more than the other two bacteria, improved the physiological indices of salinity resistance of Qods wheat. Since this experiment was performed under greenhouse conditions, it is recommended that this experiment be performed in field conditions to complete the findings.

    Keywords: Bacteria, rhizosphere, Salinity, Wheat
  • Askar Ghanbari Odivi *, Sina Fallah, Mojtaba Karimi, Zahra Lorigooini Pages 143-158
    Background and objectives

    Organic fertilizers are considerd as valuable sources for plant nutritions in agricultural ecosystems, because in addition to providing nutrients, they can also help to increase soil organic matter levels, which can compensate the deficiency of soil organic matter of arid and semi-arid regions. On the other hand, the use of organic fertilizers in the medicinal plants cropping has a higher priority due to the limited cultivation area of these plants and also the reduction of reliance on chemical fertilizers. Therefore, in this experiment, the effects of organic and inorganic fertilizers were investigated on growth, yield and essential oil of Hyssopus officinalis L.

    Materials and methods

    The experiment was conducted as a randomized complete block design with three replications at the model cultivation site of medicinal plants of Koohrang Agriculture-Jahad (average rainfall of 1357 mm and minimum and maximum temperatures of 2.8 and 16.2 Celsius), in 2018 and 2019. The experimental treatments were 33 plots and includeed poultry manure with three levels of nitrogen uptake efficiency (100, 70 and 40%; PM100, PM70, PM40, respectively), sheep manure with three levels of nitrogen uptake efficiency (100, 70 and 40% SM100, SM70, SM40, respectively), cattle manure with three levels of nitrogen uptake efficiency (100, 70 and 40%; CM100, CM70, CM40, respectively), as well as two levels of control treatment (positive and negative; chemical fertilizer:100 kg N/ha + 100 P/ha and without fertilizer, respectively.The traits that assessed were included photosynthetic pigments, leaf area index, arial biomass, essential oil content and essential oil yield. Data analysis was performed by SAS software and means were compared by (least significant differences) LSD test.

    Results

    In the first cutting (June 24), the results showed that the maximum contents of chlorophyll a and b were observed under PM40 and CF feeding conditions, respectively. PM40, PM70, PM100 and CF treatments had the maximum arial biomass (3760, 3672, 3632 and 3576 kg/ha, respectively) and were placed in a statistical group without significant. The highest essential oil content was obtained in PM40, CF and PM70 % treatments, with average of 1.49%, 1.33% and 1.3, respectively. However, the highest essential oil yield was observed in PM40, PM70, CF and PM100 fertilizer treatments (56.3, 47.8, 47.3 and 43.8 kg/ha, respectively). In the second cutting (September 5), PM40, CF, CM40 and SM40 treatments had the highest chlorophyll a (7.6, 7.2, 7.1 and 6.9 μg/ml, respectively), and CF, PM40 and PM70 had the highest chlorophyll b (6.8, 6.7 and 6.5 μg/ml, respectively). The maximum arial biomass was observed in conditions of feeding with PM40 and PM70, with average of 2801 and 2746 kg/ha, respectively. The amount of essential oil obtained from feeded plants was not significantly differed from control treatment. However, PM40 and PM70 treatments had the maximum essential oil yield with average of 50.7 and 43.6 kg/ha, respectively.

    Conclusion

    In this study, considering the maximum production of plant biomass in different levels of poultry manure and also the superiority of essential oil yield of these levels during the first cutting and PM40 and PM70 in the second cutting, it can be concluded that an average level of poultry manure is appropriate for hyssop regarding to its growth and essential oil production. Therefore, poultry manure can be used as an alternative source of chemical fertilizer in order to hyssop production in a similar climatic conditions to Koohrang.

    Keywords: Hyssop, Animal manure, Fertilizer efficiency, Photosynthesis, Essential oil
  • Monireh Dinkou, Ania Ahani Azari *, Teena Dadgar Pages 159-170
    Background and objectives

    Erwinia carotovora is a pathogen of many important plant species and infects a large number of ornamental and agricultural plants such as corn, rice, tomatoes, onions, sugar beets and vegetables. This bacterium is one of the most important factors that greatly reduces crop yields by causing soft rot in the stems and tubers of potatoes before and after harvest. Although the disease has been reported in most potato-growing areas of the country, no environmentally friendly control measure has been taken to prevent this disease. Therefore, identifying the biological factors effective in controlling soft rot disease, especially in agricultural hotspots such as Golestan province, seems to be essential. This study aimed to isolate and identify rhizosphere and endophytic bacteria with antagonistic activity against E. carotovora in potato fields of Marzankola and Fazelabad villages of Gorgan city located in Golestan province.

    Materials and methods

    Soil, root, leaf and stem samples of potatoes were cultured on nutrient agar medium and after incubating at 26°C for 3 -5 days the grown colonies were morphologically examined. After purification of the colonies, the initial identification of the isolates was performed by Gram staining and the ability to produce spores. The antagonistic activity of the isolates was determined by agar well diffusion method. In this method, the plates were incubated at room temperature for 3-5 days and the growth inhibition zone was measured around the wells. Chloroform test was used to evaluate the production of antimicrobial agent by antagonist isolates. Catalase and protease sensitivity tests were used to determine the nature of the antimicrobial agent. Then, the thermal stability of the antimicrobial agent and the effect of pH on its inhibitory activity were measured. Isolates with more antagonistic activity were identified based on 16S rRNA sequencing.

    Results

    A total of 42 bacterial strains were isolated from roots (13), leaves (7), stems (5) and rhizosphere soil (17). Among the isolates, 33 isolates were Gram-positive and 9 isolates were Gram-negative. Based on the results of antagonistic activity of isolates, the 8 isolates showed antagonistic activity against E. carotovora, all of which were Gram-positive spore-forming bacilli and belonged to the genus Bacillus. The inhibitory activity of the isolates was consistent with the results obtained from the chloroform test. That is, compared to the control, the isolate with a greater amount of antimicrobial agent had the larger growth inhibition zone. In the catalase test, it was found that the antimicrobial substance produced by the isolates is of a nature other than hydrogen peroxide and it was inactivated after treatment with proteases, indicating their protein nature. The inhibitory activity of the supernatant of these isolates was lost at 100 ° C and had the best inhibitory effect at pH 7 to 8. The isolates that had the highest inhibitory activity against E. carotovora were identified based on the sequence of 16 S rRNA gene. After sequencing, these isolates were found to be more than 90% similar to Bacillus subtilis strain ZWQ-1 and Bacillus Mycoides strain 29B-B9, respectively.

    Conclusion

    Considering that in the present study, the isolates with the best inhibitory effect against E. carotovora belonged to the genus Bacillus, it seems that the antagonistic potential of these bacteria can be used for biological control of plant diseases, of course, to better judge about their performance, it is necessary to conduct further experiments in greenhouse and field conditions.

    Keywords: Antagonist, Endophyte, Erwinia carotovora, Sof rot, rhizosphere