فهرست مطالب

تولید گیاهان زراعی - سال پانزدهم شماره 3 (پاییز 1401)

مجله تولید گیاهان زراعی
سال پانزدهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • آیدین حمیدی*، محمدرضا زنگی، سعید سلطانی، مرتضی عرب سلمانی، اکرم مهاجر عیاسی صفحات 1-18

    سابقه و هدف:

     پنبه ازمهم ترین محصولات زراعی است ودر سال زراعی97-1396 سطح برداشت، میزان تولیدپنبه کشور به-ترتیب70800 هکتار، پنبه در کشور165295 تن و عملکرد در هکتارپنبه اراضی آبی و دیم کشور به ترتیب2386 و 838 کیلوگرم در هکتار بوده است. ارقام گیاهی مهم ترین دستاورد پژوهش های به نژادی هستند. معرفی ارقام جدید پنبه با هدف افزایش عملکرد، زودرسی، مقاومت به تنش‏های زنده و غیرزنده انجام می‏گیرد. ارزش زراعی و مصرف ارقام جدید باید قبل از معرفی به کشاورزان با آزمون تعیین ارزش زراعی و مصرف (VCU) با ارقام رایج مقایسه و ارزیابی شده و ارقام جدید برتر معرفی می گردند. در کشورهای مختلف، سیستم پیشرفته ای برای ثبت و تجاری سازی ارقام جدید گیاهان زراعی ازطریق اجرای آزمون VCU وجود دارد و در کشور ما نیز موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال مسیول اجرای این آزمون تعیین شده است. عملکرد وش و اجزای آن و زودرسی و کیفیت الیاف مهم ترین جنبه های زراعی و مصرف ارقام پنبه می باشند. بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه مهم ترین بیماری پنبه در استان گلستان است. باوجود ارقام پنبه جدیدی که اصلاح و معرفی شده‏اند، همچنان عمده سطح زیر کشت پنبه کشور به رقم ورامین اختصاص دارد که حدود60 سال از معرفی آن می‏گذرد. باتوجه به حساسیت این رقم به بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی و بروز این بیماری در استان گلستان با رقم ساحل که متحمل به این بیماری است جایگزین گردید ولی باتوجه به قدیمی و دیررس بودن و عملکرد وش پایین رقم ساحل بنابراین در سال های اخیر ارقام جدید پرمحصول و زودرس و متحمل به بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه مانند ارقام گلستان و لطیف توسط موسسه تحقیقات پنبه کشور اصلاح و معرفی شده اند. این پژوهش به منظور تعیین ارزش زراعی و مصرف (VCU) ارقام و ژنوتیپ های جدید پنبه در شرایط استان گلستان با هدف تجاری سازی ارقام جدید پنبه اجراشد.

    مواد و روش ها

    به منظور ارزیابی ارزش زراعی و مصرف(VCU) ژنوتیپ های جدید پنبه SB35و T3 در مقایسه با ارقام حکمت، ساجدی، ارمغان، گلستان و ساحل در استان گلستان عملکرد وش و اجزای آن و برخی خصوصیات ریخت-شناختی مرتبط و کیفیت الیاف و تحمل به پژمردگی ورتیسیلیومی در آزمایشی در سال های1395 و 1396 در ایستگاه تحقیقات پنبه کارکنده موسسه تحقیقات پنبه کشور انجام شد. ارتفاع بوته، تعداد شاخه رویا و زایا، طول بلندترین شاخه رویا و شاخه زایای پنجم، تعداد و وزن قوزه، عملکرد وش، زودرسی، طول، یکنواختی، ظرافت، استحکام و کشش الیاف و شاخص بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد خصوصیات ریخت شناختی و وزن30 قوزه و عملکرد وش در سال اول آزمایش بیش از سال دوم بود و زودرسی در سال دوم بیش از سال اول بود. همچنین وزن30 قوزه و عملکرد وش و خصوصیات تکنولوژیکی الیاف تعیین شده و تحمل نسبت به پژمردگی ورتیسیلیومی ژنوتیپ های جدید و ارقام مورد مطالعه تفاوت معنی دار داشتند. رقم تجاری جدید گلستان دارای بیشترین عملکرد وش بود و رقم تجاری قدیمی ساحل از بیشترین وزن30 قوزه و طول، استحکام و کشش الیاف برخوردار بود. همچنین رقم تجاری جدید حکمت دارای ظریف ترین الیاف بوده و رقم تجاری جدید ساجدی از بیشترین تحمل نسبت به پژمردگی ورتیسیلیومی برخوردار بود.

    نتیجه گیری: 

    براساس نتایج این آزمایش و نظر به اهمیت تحمل به پژمردگی ورتیسلیومی ارقام پنبه برای کشت در استان گلستان رقم ساجدی برای معرفی و تجاری سازی به عنوان رقم جدید تجاری برای کشت در استان گلستان پیشنهاد می-گردد.

    کلیدواژگان: معرفی رقم، تجاری سازی، زودرسی، رقم منسوخ
  • مهدی عارف راد*، کاملیا کتالانی، قربانعلی نعمت زاده صفحات 21-39

    سابقه و هدف:

     برنج منبع مناسبی از انرژی محسوب می شود و از بین پروتیین های گیاهی بالاترین کارایی را برای ارزش غذایی پروتیین به خود اختصاص داده است. این درحالی است که محتوای پروتیین آن در مقایسه با سایر غلات نسبتا پایین می باشد. پروتیین های ذخیره ای دانه برنج شامل آلبومین و گلبولین در لایه آلیورون و پروتیین های پرولامین و گلوتلین در آندوسپرم دانه می باشند. بنابراین طی فرایند سفید کردن دانه برنج پروتیین های آلبومین و بخشی از گلوبولین در جداسازی سبوس آن حذف می گردند. باتوجه به اهمیت مصرف دانه برنج در رژیم غذایی، در این تحقیق کیفیت پروتیین های ذخیره ای دانه در یک جمعیت اصلاحی کمی و کیفی برنج شامل دو رقم جدید موتانت روشن و شهریار و والد آن ها (به ترتیب ارقام نعمت و آمل3) به همراه رقم کیفی سنگ طارم و دو واریته مختلف برنج با رنگ دانه قهوه ای و سیاه مورد مطالعه قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    ارزیابی خصوصیات کیفی پروتیین های دانه بر اساس قابلیت انحلال آن ها (برای پروتیین های آلبومین، گلوبولین، پرولامین و گلوتلین) و همچنین بر اساس الگوی باندی پروتیین های دانه انجام شد. کمیت سنجی پروتیین های ذخیره ای با استفاده از معرف برادفورد و کمیت سنجی زیرواحدهای آن ها نیز با آنالیز دنسیتومتری صورت گرفت.

    یافته ها

    نتایج این مطالعه نشان داد که اختلاف معنی داری برای میزان پروتیین های ذخیره ای در ژنوتیپ های مختلف دانه برنج وجود دارد. بطوریکه ارقام سنگ طارم و روشن بیشترین میزان پروتیین آلبومین را به خود اختصاص داده بودند (به ترتیب 53/19 و 40/22 میلی گرم بر گرم). این درحالی بود که واریته دانه قهوه ای با کمترین میزان پروتیین آلبومین و گلوبولین و بیشترین میزان پروتیین های گلوتلین و پرولامین بیشترین میزان پروتیین کل را به خود اختصاص داده بود (43/1640 میلی گرم بر گرم).ارزیابی الگوی باندی پروتیین های ذخیره ای نیز نشان داد که این الگوی باندی به جز در ارقام موتانت روشن (kDa 60) و شهریار (kDa 13) در دیگر در ژنوتیپ های مختلف مورد ارزیابی یکسان و مشابه بود. آنالیز دنسیتومتری زیرواحدهای پروتیینی نیز نشان داد که بیشترین میزان زیرواحدهای گلوتلین در رقم سنگ طارم و کمترین آن در رقم شهریار و واریته دانه قهوه ای وجود دارد. همچنین بیشترین میزان زیرواحدهای پرولامین نیز در رقم سنگ طارم و واریته دانه قهوه ای و کمترین آن در رقم شهریار مشاهده شد. بطوریکه رقم شهریار توانسته بود بیشترین میزان پروتیین گلوتلین به پرولامین را به خود اختصاص دهد.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد که اگرچه پروفایل پروتیین های دانه در واریته های مختلف کمی و کیفی برنج یکسان و مشابه است، اما این الگو در دو رقم موتانت روشن و شهریار متفاوت می باشد، بطوریکه عدم بیان زیرواحدهای kDa 60 پروگلوتلین و زیرواحد kDa 13 پرولامین می توانند به عنوان مارکرهای پروتیینی به ترتیب در دو رقم روشن و شهریار مورد استفاده قرار گیرند. همچنین این نتایج نشان داد که اگرچه بین زیرواحدهای پروتینی و میزان پروتیین های ذخیره ای ارتباط معنی داری وجود دارد، اما بین پروتیین های ذخیره ای با ارقام مختلف کمی و کیفی برنج ارتباط معنی داری حاصل نشد، بنابراین به نظر می رسد که احتمالا اصلاح کیفیت پروتیین های دانه محدودیتی را برای اصلاح ارقام جدید برنج با خصوصیات کمی و کیفی مطلوب ایجاد نخواهد کرد.

    کلیدواژگان: برنج، پروتئین های ذخیره ای، الگوی باندی پروتئین های دانه
  • معصومه حبیبی، پوریا مظلوم، مرتضی نصیری*، علی افتخاری، مرتضی مبلغی صفحات 41-61
    سابقه و هدف

    با توجه به قرارگیری ایران در منطقه خشک و نیمه خشک جهان، احتمال وقوع خشکسالی در آن فراوان است. بنابراین، اجرای فناوری های کم آبیاری به منظور بهره وری بیشتر منابع محدود آب راهکاری علمی در جهت کاهش مصرف آب به شمار می رود. از طرفی، برنج نسبت به دیگر گیاهان زراعی دو تا سه برابر آب بیشتری دریافت می کند و خشکی در برنج مهمترین عامل محدود کننده تولید در سطح جهان است که لزوم استفاده بهینه از منابع آبی جهت تعیین نیاز آبی واقعی گیاه برنج را مشخص می سازد. بنابراین، توسعه و معرفی ارقام متحمل به خشکی، با کاربرد روش های جدید آبیاری، یک روش مفید برای بهبود بهره وری و راندمان مصرف آب در مقابله با خشکی و کم آبی می باشد. این آزمایش با هدف ارزیابی تاثیر روش های مختلف آبیاری بر تغییرات رنگیزه های فتوسنتزی و صفات کمی ژنوتیپ های برنج به منظور انتخاب ژنوتیپ متحمل به تنش خشکی انجام شده است.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با فاکتور اصلی روش های آبیاری در سه سطح غرقابی (FI)، روش تر و خشک شدن تناوبی تا 10 (AWD10) و 20 (AWD20) سانتی متری زیر سطح خاک و فاکتور فرعی با 10 ژنوتیپ انتخابی از آزمایش گلخانه ای و با سه تکرار در موسسه تحقیقات برنج کشور - معاونت مازنداران (آمل) اجرا گردید. صفات مورد مطالعه شامل ویژگی های فیزیولوژیکی مانند کلروفیل a، b و کاروتنویید، شاخص برداشت، عملکرد زیستی و عملکرد دانه می باشد. اندازه گیری رنگریزه های فتوسنتزی توسط دستگاه اسپکتروفتومتر و غلظت آن با استفاده از روش ولبورن و لیچتنتالر (1994) انجام شد.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که مقادیر رنگیزه های فتوسنتزی در تیمارهای کم آبیاری تفاوتی با آبیاری غرقابی نداشتند. به گونه ای که محتوی کاروتنویید در AWD10 از بیشترین مقدار برخوردار بود. ژنوتیپ ها نیز اثر بسیار معنی داری بر صفات مرتبط با رنگیزه های فتوسنتزی و عملکرد گیاه نشان دادند. ژنوتیپ AR8 بیشترین مقدار کلروفیل a و a/ b را به خود اختصاص داد (میانگین به ترتیب هشت و دو میکروگرم بر میلی لیتر). بیشترین کلروفیل b و b + a نیز با میانگین 2/5 و 13 میکروگرم بر میلی لیتر در ژنوتیپ وندانا مشاهده شد. بالاترین عملکرد زیستی و دانه نیز به ترتیب مربوط به شیرودی و IR74428-153-2- بود. برهمکنش تیمارها نشان داد که ژنوتیپپ ندا در بین سایر ژنوتیپ ها از نظر محتوی رنگیزه های فتوسنتزی و عملکردی در زمان تنش آبی AWD20 از مزیت بیشتری برخوردار می باشد.

    نتیجه گیری:

     با توجه به نتایج این تحقیق می توان بیان کرد که ژنوتیپ ندا، وندانا، (AR8) IR79907-B-493-3-3-1 و IR74428-153-2-3 (53 or 8605) گزینه های مناسبی در شرایط تنش خشکی با ادامه پژوهشهای تکمیلی می باشند.

    کلیدواژگان: شاخص برداشت، کم آبیاری، کلروفیل
  • علیرضا صابری*، علیرضا کیانی، مدینه اکاتی صفحات 61-78
    سابقه و هدف

    به منظور امنیت غذایی، تولیدات غذایی باید دو برابر شود و به روش های مختلف از محیط های نامساعد بهره برداری شود. این می تواند با توسعه سطح زیر کشت، افزایش تولید در هکتار و ارتقای کیفیت محصول میسر شود. بعلاوه افزایش تولید در هکتار طی نیمه دوم قرن گذشته مربوط به افزایش عملکرد در واحد سطح بوده است. تولید گیاهان شدیدا تحت تاثیر تنش های محیطی است. در شرایط کمبود آب استفاده از روش های آبیاری تحت فشار و رقم مناسب از گزینه های موثر در افزایش بهره وری آب محسوب می شوند. بنابراین مطالعه ای با این اهداف انجام شد: تعیین عملکرد و کارآیی مصرف آب ارقام ذرت علوفه ای در سطوح مختلف آبیاری، بررسی کم آبیاری روی صفات فیزیولوژیکی ذرت علوفه ای، شناسایی نحوه تاثیر برهمکنش کم آبیاری و رقم بر عملکرد، کارآیی مصرف آب و صفات فیزیولوژیکی ذرت.

    مواد و روش ها:

     این بررسی بصورت کرت های خرد شده نواری با 3 تکرار در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی طی سال های 1397 و 1398 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان به اجرا درآمد. در این پژوهش مقادیر آب آبیاری در سه سطح شامل آبیاری در حد ظرفیت زراعی (بعنوان تیمار شاهد)، تا 75% ظرفیت زراعی و تا 50% ظرفیت زراعی در نوار های افقی به عنوان عامل A و همچنین تیمار رقم در سه سطح، شامل ارقام سینگل کراس 705، سینگل کراس 706 و سینگل کراس 704 ، در نوار های عمودی به عنوان عاملB مورد بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد تفاوت بین اکثر صفات معنی دار بود. بررسی عملکرد علوفه در تیمار های آبیاری نشان داد، عملکرد علوفه در تیمار آبیاری 100% ، 06/50 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار آبیاری 75% و 50% به ترتیب 09/9 درصد و 83/24 درصد برتری داشت. مقایسه عملکرد علوفه در ارقام نشان داد، بیشترین تولید علوفه تر از رقم سینگل کراس 705 با میانگین عملکرد 65/45 تن در هکتار بدست آمد که نسبت به ارقام 706 و 704 بترتیب 04/14 و 29/10 درصد عملکرد بیشتری داشت. برهمکنش مقدار آبیاری و رقم نیز حاکی از بیشترین تولید علوفه تر از رقم 705 در تیمار آبیاری 100% بود. در بررسی کارآیی مصرف آب تیمارهای آبیاری، تیمار مقدار آبیاری 75% ظرفیت زراعی با کارآیی 94/7 کیلوگرم بر متر مکعب علوفه تر تولیدی، بیشترین بهره وری آب را داشت. رقم سینگل کراس 705 نیز با تولید 38/7 کیلوگرم بر متر مکعب نسبت به سایر ارقام کارآیی بالاتری در تولید علوفه داشت. در برهمکنش مقدار آبیاری و رقم، کمترین مقدار پرولین به تیمار مقدار آبیاری شاهد در طول دوره رشد با میانگینmolg-1DM µ 33/21 در رقم 706 و بیشترین مقدار آن به تیمار مقدار آبیاری 50 درصد نیاز آبی با میانگین 33/28 در رقم 705 اختصاص یافت. یعنی با کم شدن مقدار آبیاری، غلظت پرولین در برگ افزایش یافت. در برهمکنش دور آبیاری و رقم، بیشترین مقدار شاخص کلروفیل برگ به تیمار دور آبیاری شاهد در طول دوره رشد با میانگین 53/50 در رقم 705 و کمترین مقدار آن به تیمار مقدار آبیاری 50 درصد نیاز آبی با میانگین 50/39 در رقم 706 اختصاص یافت. بنابراین به منظور تولید علوفه در شهرستان گرگان ذرت هیبرید رقم 705 توصیه می شود.

    کلیدواژگان: ارقام، بهره وری، پرولین، ذرت علوفه ای
  • افسانه بدل زاده، محمد رفیعی الحسینی*، حسین مختاری کرچگانی صفحات 79-102

    سابقه و هدف:

     آرنیکا با نام علمی (Arnica montana L.) گیاهی کمیاب است که در چندین کشور اروپایی تحت مراقبت بسیار قرار گرفته و مانند گیاهان دارویی دارای ارزش تجاری بالا می باشد. آب یکی از عوامل محیطی است که تاثیر عمده ای بر رشد و میزان مواد موثره گیاهان دارویی دارد. گیاهان در طی دوران رشد خود با تنش های متعدد محیطی مواجه می شوند. هر یک از این تنش ها می توانند بسته به میزان حساسیت و مرحله رشد گونه گیاهی، اثرات متفاوتی بر رشد، متابولیسم و عملکرد آن ها داشته باشند. مدیریت مصرف عناصر غذایی نیز از جمله عواملی است که در کنار مدیریت مصرف آب عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی و دارویی را تحت تاثیر قرار می دهد. کود دامی یکی از منابع کود آلی است که استفاده از آن در سیستم مدیریت پایدار خاک مرسوم می باشد. در این میان منابع آلی در تلفیق با کودهای شیمیایی می توانند به حاصلخیزی خاک و افزایش تولید محصول منجر شوند، زیرا این سیستم اکثر نیازهای غذایی گیاه را تامین کرده و کارآیی جذب موادغذایی توسط محصول را نیز افزایش می دهد. بنابراین این مطالعه به منظور بررسی اثر کم آبیاری، کاربرد تلفیقی کودهای دامی، شیمیایی بر عملکرد و برخی ویژگی های مورفوفیزیولوژیکی آرنیکا طراحی و اجرا شد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج سطح کود: 1) عدم مصرف کود 2) 25% کود اوره + 75 % دامی 3) 50% کود اوره + 50 % دامی 4) 100% کود اوره و 5) 100% دامی، به عنوان فاکتور اول و چهار سطح رژیم آبیاری: 100، 75، 60 و 50% نیاز آبی به عنوان فاکتور دوم با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی شرکت زیست اکسیر کیمیا واقع در شهر اصفهان در سال 1398 انجام شد. نیاز آبی سایر تیمارها نیز براساس نیاز آبی تیمار شاهد به کمک دستگاه رطوبت سنج TDR در نظر گرفته شد. برداشت گل از هر گلدان هفته ای یکبار تا پایان دوره گلدهی انجام و تعداد گل در بوته، عملکرد گل خشک، شاخص برداشت گل، عملکرد بیولوژیک، پرولین، نشت الکترولیت، هدایت روزنه ای، کلروفیل کل، کارایی جذب نیتروژن، فنل و فلاونویید مورد بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج آزمایش نشان داد که اثر کود، رژیم آبیاری و اثر متقابل آن ها بر تمام صفات معنی دار بود. مقایسات میانگین اثر متقابل کود و رژیم آبیاری نشان داد که بیشترین تعداد گل در بوته، عملکرد گل خشک و عملکرد بیولوژیک در تیمار 100% دامی + 100% نیاز آبی، بیشترین شاخص برداشت گل در تیمار شاهد + 75% نیاز آبی، بیشترین نشت الکترولیت در تیمار 100% دامی + 60% نیاز آبی، بیشترین هدایت روزنه ای در تیمار 100% دامی + 100% نیاز آبی، بیشترین کلروفیل کل در تیمار 100% کود اوره + 100% نیاز آبی و بیشترین محتوای فنل، فلاونویید و پرولین در تیمار 100% کود اوره + 50% نیاز آبی مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج به دست آمده در این آزمایش می توان بیان کرد که 100% نیاز آبی باعث کاهش میزان پرولین، نشت الکترولیت، فنل، فلاونویید و بهبود شرایط رشد گیاه در اکثر تیمارهای کودی شده است. از طرفی با به کارگیری کود دامی (به ویژه در سطوح بالای تنش) می توان تا حدی از بروز اثرهای سوء تنش خشکی کاست. بنابراین با توجه به نتایج این آزمایش به منظور دستیابی به حداکثر میزان عملکرد گیاه در شرایط مشابه کاربرد 100% دامی با 100% نیاز آبی توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: رژیم آبیاری، غلظت فلاونوئید، کشاورزی پایدار، گیاه دارویی، مدیریت عناصر غذایی
  • فاطمه لطفی زاد، احمد زارع*، الهام الهی فرد، آیدین خدایی جوقان صفحات 103-122

    سیر به عنوان یکی از گیاهان دارویی- زراعی شناخته می شود که به دلیل رشد آهسته، قامت کوتاه، کانوپی کم و ریشه سطحی در برابر علف های هرز دارای قدرت رقابتی پایینی می باشد. حذف علف های هرز دراوایل دوره رشد می تواند در رسیدن به عملکرد مطلوب سیر کمک قابل توجهی کند. یکی از روش های کاهش اثرات رقابت علف های هرز، استفاده از تکنیک بستر بذر کاذب می باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی انواع بسترهای بذر به همراه کاربرد غلظت های مختلف علف کش اکسی فلورفن بر کنترل علف های هرز، عملکرد و اجزای عملکرد سیر می باشد.مواد و روش هاآزمایش به صورت اسپلیت پلات برپایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در سال زراعی 1399-1400 انجام شد. کرت اصلی شامل بسترهای بذر کاذب 1-بستر بذر رایج (بدون آبیاری با کاربرد گاوآهن برگردان دار، دیسک)، 2- بستر بذر کاذب با کاربرد علف کش پاراکوات (چهار لیتر در هکتار با فرمولاسیون محلول در آب SL 20%)، 3- بستر بذر دروغین، با کاربرد علف کش گلایفوسیت (شش لیتر در هکتار با فرمولاسیون محلول در آب SL 41%)، 4- بستر بذر کاذب با کاربرد شعله افکن، 5- بستر بذر کاذب با کولتیواسیون دستی و غلظت های مختلف علف کش اکسی فلورفن (0، 1 ، 5/1 و 2 لیتر در هکتار به صورت اسپلیت دوز) به عنوان کرت فرعی بود.یافته هارابطه بین وزن خشک کل علف های هرز و غلظت های مختلف علف کش در بسترهای بذر نشان داد که بیشترین وزن خشک علف های هرز در بستر بذر مرسوم (231 گرم در مترمربع) و کمترین مربوط به دو تیمار بستر بذر دروغین با کاربرد علف کش گلایفوسیت و پاراکوات (52 و 48 گرم در مترمربع) بود. غلظت مورد نیاز برای کاهش 50 درصد وزن خشک کل علف های هرز در نمونه برداری 50 روز پس از کاشت در بسترهای بذر کولتواسیون، شعله افکن، گلایفوسیت، مرسوم و پاراکوات به ترتیب 81/0، 60/0، 28/0، 75/0 و 50/0 لیتر در هکتار پیش بینی گردید. بیشترین عملکرد سیر قابل بازار مربوط به کاربرد علف کش یک لیتر در هکتار در بستر بذر دروغین گلایفوسیت به دست آمد (538 گرم در مترمربع) و کمترین عملکرد (49 گرم)، در بستر مرسوم و در عدم کاربرد علف کش بود. همچنین نتایج نشان داد که عملکرد سیر در کاربرد بستر بذر کاذب با شعله افکن نسبت به بستر بذر با کولتواسیون بیشتر بود. درصد ضایعات سوخ سیر در بستر بذر مرسوم در شرایط عدم کاربرد علف کش دارای بیشترین مقدار (46 درصد) بود. همچنین درصد ضایعات سوخ در غلظت دو لیتر علف کش نسبت به 5/1 و یک لیتر در هکتار بیشتر بود.نتیجه گیری: بسترهای بذر دروغین و کاذب نسبت به بستر بذر مرسوم منجر به کاهش معنی دار وزن خشک کل علف های هرز در دو مرحله نمونه برداری (64 و 48 درصد) و افزایش عملکرد سیر (50 درصد) گردیدند. کاربرد دو لیتر هکتار علف کش اکسی فلورفن در تمامی بسترها روی سیر گیاه سوزی داشت. کاربرد 5/1 لیتر در هکتار علف کش اکسی فلورفن جهت کنترل مناسب علف های هرز (80 درصد) و رسیدن به عملکرد مطلوب پیشنهاد می گردد. 

    کلیدواژگان: بستر بذر دروغین، بستر بذر کاذب، شعله افکن، گلایفوسیت، پاراکوات
  • ابراهیم فانی* صفحات 123-136

    سابقه و هدف:

     تنش شوری یکی از تنش های محیطی و محدود کننده رشد و تولید بوده که تشدید آن در سالیان اخیر باعث کاهش چشمگیر عملکرد در گیاهان گردیده است. حدود 20 درصد از کل زمین های آبی در ایران (حدود 33 میلیون هکتار) را زمین های شور تشکیل می دهد . در ایران حدود 7 میلیون هکتار از زمین های کشاورزی دارای درجات مختلف شوری هستند که به دلیل عوامل نامطلوب مانند زهکشی نامناسب، تبخیر و تعرق و استفاده بی رویه از منابع آب زیرزمینی احتمال افزایش آن وجود دارد. اولین اثرات شوری در گیاهان ایجاد تنش اسمزی است. سیلیسیم دومین ترکیب معدنی در کره زمین پس از اکسیژن است که اثرات مثبت آن در تحمل گیاهان به تنش های محیطی مشخص شده است. جذب سیلیس توسط گیاهان تحت تنش شوری، باعث افزایش فعالیت H+-ATPase و H+-Ppase در غشاء پلاسمایی و تونوپلاست می شود که نتیجه آن کاهش جذب سدیم و افزایش جذب پتاسیم و تغییر تقسیم یون ها در ریشه ها و برگ های گیاهان است. بنابراین، این تحقیق با هدف بررسی اثرات محلول پاشی سیلیسیم بر صفات فیزیولوژیکی گیاه ریحان به عنوان یک گیاه دارویی و غذایی مهم در شرایط تنش شوری انجام شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در شرایط کشت گلدانی در شهرستان بهبهان استان خوزستان در سال 1400 اجرا شد. عامل اول تنش شوری (صفر و 150 میلی مولار) و عامل دوم محلول پاشی سیلیسیم (صفر و 2 گرم در لیتر) بود که مطابق با توصیه ی شرکت سازنده در نظر گرفته شد. در این آزمایش صفاتی مانند عملکرد کوانتومی، شاخص کلروفیل با استفاده از دستگاه SPAD ، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید، کلروفیل کل، قند محلول و پروتیین محلول در گیاه ریحان اندازه گیری شد.

    یافته ها

    بررسی داده ها نشان داد که تنش شوری باعث کاهش عملکرد کوانتومی، عدد کلروفیل متر (SPAD)، کلروفیل b، کاروتنویید، کلروفیل کل، قند محلول و پروتیین محلول شد. همچنین نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن بود که محلول پاشی سیلیسیم به ویژه در شرایط تنش شوری باعث افزایش عملکرد کوانتومی، عدد کلروفیل متر (SPAD)، کلروفیل a، قند محلول و پروتیین محلول شد. در تنش شوری 150 میلی مولار، تاثیر محلول پاشی سیلیسیم در بهبود اثرات تنش شوری بر روی برخی صفات مانند عملکرد کوانتومی و قند محلول بیشتر بود، به طوری که باعث افزایش صفات مذکور به ترتیب به میزان 95/0 و 49/36 درصد نسبت به عدم محلول پاشی گردید. اثر متقابل شوری و محلول پاشی سیلیسیم نشان داد که آبیاری بدون تنش شوری و محلول پاشی سیلیسیم باعث افزایش قند محلول و پروتیین محلول ریحان شد.

    نتیجه گیری

    نتایج این آزمایش ، نشان دهنده ی اثرات سودمند محلول پاشی سیلیسیم در شرایط تنش شوری بود. به نظر می رسد زمانی که گیاه در معرض تنش شوری قرار گیرد، اثرات سودمند سیلیسیم محسوس تر است، اگرچه تحت شرایط مطلوب، این سودمندی نیز وجود دارد.

    کلیدواژگان: پروتئین محلول، تنش، رنگیزه های فتوسنتزی، قند محلول
  • حجت آذریار، فرزاد جلیلی*، جواد خلیلی محله، علی نصرالله زاده اصل، محسن رشدی صفحات 137-157

    سابقه و هدف:

     چغندرقند یکی از مهم ترین گیاهان صنعتی است که در اقلیم های متنوع کشت می شود. مدیریت تغذیه گیاهان زراعی از مهم ترین عوامل در افزایش عملکرد و کیفیت محصول چغندرقند است. در تغذیه صحیح گیاه زراعی باید هر عنصری به اندازه کافی در دسترس گیاه قرار گیرد، زیرا در حالت عدم تعادل تغذیه ای، با افزودن تعدادی از عناصر غذایی علاوه بر کاهش عملکرد، اختلالاتی نیز در رشد گیاه ایجاد شده و در نهایت منجر به کاهش کمی و کیفی محصول خواهد شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در سال زراعی 1398 به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و در دو منطقه استان آذربایجان غربی شهرستان های خوی و نقده اجرا شد. عامل نیتروژن در چهار سطح به شرح N1 (300 کیلوگرم در هکتار اوره بصورت پنجاه درصد مصرف در هنگام کاشت و پنجاه درصد در مرحله 8-6 برگی)، N2 (300 کیلوگرم در هکتار اوره بصورت پنجاه درصد هنگام کاشت و پنجاه درصد در مرحله 12-8 برگی)، N3 (450 کیلوگرم در هکتار اوره بصورت پنجاه درصد مصرف در هنگام کاشت و پنجاه درصد در مرحله 8-6 برگی) و N4 (450 کیلوگرم در هکتار اوره بصورت پنجاه درصد هنگام کاشت و پنجاه درصد در مرحله 12-8 برگی) در کرت های اصلی و بور در چهار سطح B1 (عدم مصرف)، B2 (مصرف خاکی به مقدار 20 گیلوگرم در هکتار اسید بوریک)، B3(محلول پاشی در دو مرحله 8-6 برگی و 12-8 برگی) و B4 (محلول پاشی در دو مرحله 12-8 و 20-16 برگی) به میزان دو لیتر هکتار کود مایع بورپلاس در کرت فرعی بود.

    یافته ها

    نتایج این پژوهش نشان داد که در هر چهار سطح نیتروژن، بور ریشه در سطح B4 تجمع یافته و به بالاترین سطح خود رسید حداقل مقدار بور ریشه هم از گیاهان تیمار شده در B1 (تیمار شاهد) بدست آمد. بالاترین کارایی بور در افزایش بور ریشه در سطح N1 مشاهده شد. عملکرد ریشه نیز در پی افزایش مقادیر عناصر نیتروژن و بور افزایش یافت. کاربرد نیتروژن در سطوح بالاتر منتج به افزایش سدیم، پتاسیم، نیتروژن مضره شد. عملکرد تکنولوژیکی قند نیز وابسته به ناخالصی ریشه بود که با افزایش ناخالصی، عملکرد تکنولوژیکی قند کاهش یافت به طوری که اثر تیمار B4 در افزایش عملکرد تکنولوژیکی قند در سطح N1 بارزتر بود، بنابراین بالاترین عملکرد تکنولوژیکی قند به میزان 37/1187 کیلوگرم در هکتار در تیمار N1B4 بدست آمد. ضریب کاهش بهره وری قند در هر چهار سطح نیتروژن در خوی در مقایسه با نقده پایین تر بود به طوریکه کمترین آن متعلق به تیمار N3 در خوی و حداکثر آن مربوط به تیمار N4 در نقده بود.

    نتیجه گیری:

     کاربرد نیتروژن در سطوح بالاتر منتج به افزایش سدیم، پتاسیم، نیتروژن مضره و قند ملاس و کاهش عملکرد تکنولوژیکی قند شد و با افزایش تیمار بور قند بیشتر در ریشه ذخیره شده و به تبع آن عملکرد تکنولوژیکی قند نیز افزایش یافت.

    کلیدواژگان: بهره وری قند، پتاسیم، چغندر قند، عملکرد تکنولوژیکی قند، سدیم
  • مریم محمدزاده*، امین عباسی، محسن جان محمدی، صالح وحدتی خواجه صفحات 159-178

    سابقه و هدف :

    تنش آبی به عنوان مهم ترین تنش محیطی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان، به دلیل اینکه از لحاظ فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد، موجب کاهش عملکرد کمی و کیفی محصولات زراعی می شود. گیاه نخود نیز به عنوان یک گیاه پروتیینی مهم، در شرایط دیم اغلب در معرض تنش آبی قرار می گیرد که می توان با مدیریت تغذیه ای صحیح تا حدودی خسارت ناشی از تنش های محیطی بر آن را جبران کرد. فرم نانو کودها به دلیل افزایش جذب و دسترسی گیاه به کود می تواند سودمند باشد. بر این اساس این پژوهش با هدف بررسی تاثیر مزوحفره روی و سیلیکون (نانو روی تثبیت شده بر روی SBA-15) بر روی سیستم دفاعی نخود در تنش آبی انجام گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش حاضر در مزرعه پژوهشی دانشگاه مراغه به مختصات 37 درجه و 23 دقیقه عرض شمالی، 46 درجه و 16 دقیقه طول شرقی و 1485 متر ارتفاع از سطح آب های آزاد در سال زراعی 98-97 به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. فاکتور اصلی شامل تنش آبی (:W1 90 درصد ظرفیت زراعی، :W260 درصد ظرفیت زراعی و W3: 30 درصد ظرفیت زراعی) و فاکتور فرعی نیز شامل F1: شاهد (عدم مصرف کود)، F2: سولفات روی، F3: سیلیکون، F4: سولفات روی+سیلیکون، F5: مزوحفرات روی و سیلیکون می باشد. صفات ارتفاع بوته، عملکرد دانه، فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز و تغییرات هیدروژن پراکسید، مالون دی آلدهید کلروفیل a و b و کاروتنویید مورد برسی قرار گرفت.

    یافته ها

    طبق نتایج این پژوهش با افزایش شدت تنش آبی، ارتفاع بوته و کلروفیل b به طور معنی داری کاهش یافت و محلول پاشی با تیمار مزوحفرات روی و سیلیکون 50 درصد کلروفیل b را نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین نتایج نشان داد صفات کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز، هیدروژن پراکسید، مالون دی آلدهید، کلروفیل a، کاروتنویید، ارتفاع بوته و عملکرد دانه تحت تاثیر برهمکنش تنش و کود قرار گرفت. با افزایش شدت تنش میزان تولید هیدروژن پراکسید نسبت به حالت عدم تنش به طور معنی داری افزایش یافت. از طرفی در تمامی صفات کاربرد تیمارهای کودی بخصوص مزوحفرات روی و سیلیکون در تنش آبی (90، 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی) بیشترین مقدار را داشت. همچنین مزوحفره روی و سیلیکون با افزیش آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز در نهایت موجب کاهش 50 درصدی مالون دی آلدهید نسبت به عدم محلول پاشی در سطح تنش 30 درصد ظرفیت زراعی گردید. همچنین افزایش معنی داری در کلروفیل a و کاروتنویید با کاربرد این تیمار در هر سه سطح تنش آبی مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    به طوری کلی نتایج این پژوهش نشان داد که محلول پاشی با مزوحفره روی و سیلیکون بخصوص در شدت های بالای تنش به دلیل تاثیر آن در کاهش میزان هیدروژن پراکسید و به دنبال آن کاهش میزان مالون دی آلدهید و همچنین تاثیر مثبت بر روی سیستم دفاعی گیاه و کاهش خسارت های ناشی از تنش آبی و در نهایت افزایش عملکرد دانه برترین ترکیب تیماری می باشد.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، تنش اکسیداتیو، سیلیکون، کاتالاز، رژیم آبیاری
  • الهام غلامی دلجومنش، امین نوبهار*، معرفت مصطفوی راد صفحات 179-193
    سابقه و هدف

    ذرت (Zea mays L.) در دامنه وسیعی از درجه حرارت رشد می‌کند و به‌دلیل تنوع، سازگاری و ارزش غذایی بالای آن یکی از مهمترین گیاهان زراعی جهان می‌باشد. در بین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان زراعی، نیتروژن مهم‌ترین عنصر غذایی تاثیرگذار بر کمیت و کیفیت عملکرد گیاهان زراعی می‌باشد. امروزه، استفاده از کود‌های آلی از قبیل ورمی‌کمپوست به‌عنوان جایگزین مناسبی برای کودهای شیمیایی مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از ورمی‌کمپوست به‌واسطه فعالیت میکروارگانیسم‌ها، به خاک زراعی قدرت حیات می‌بخشد و یک سرمایه‌گذاری بلند مدت و جزء دایمی از ساختمان خاک تلقی می‌شود.

    مواد و روش‌ها

    به‌منظور ارزیابی تجمع نیترات در اندام‌های هوایی و عملکرد دانه ذرت تحت تاثیر مقادیر مختلف کودهای آلی و شیمیایی نیتروژنه، آزمایشی در سال زراعی 1397 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گیلان (رشت) اجرا شد. این آزمایش به صورت اسپلیت پلات با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل ارقام ذرت 703V1= ، 704V2= و 705V3= (به عنوان کرت اصلی) و مقادیر مختلف کودهای نیتروژنه شامل N1= عدم مصرف نیتروژن (تیمار شاهد)، N2= 100، N3= 200 و N4= 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و N5= 8500، N6= 17000 و N7= 25500 کیلوگرم در هکتار ورمی‌کمپوست (به‌عنوان کرت فرعی) بود.

    یافته‌ها

    نتایج این آزمایش نشان داد که بالاترین عملکرد دانه و علوفه خشک ذرت به ترتیب در ارقام 703 و 705 تحت تاثیر کاربرد 300 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی نیتروژنه به‌دست آمد. بیشترین میزان تجمع نیتروژن در ساقه ذرت رقم 705 مشاهده گردید. رقم 705 و کاربرد 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بالاترین وزن خشک ساقه را تولید کرد. بیشترین وزن برگ خشک ذرت در رقم 704 تحت تاثیر 25500 کیلوگرم کود ورمی‌کمپوست در هکتار بدست آمد که تفاوت معنی‌داری با کاربرد 300 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار نداشت. کاربرد کود ورمی‌کمپوست وزن خشک برگ را در رقم 704 افزایش و وزن 1000 دانه ذرت را کاهش داد. بدین ترتیب، عملکرد دانه ذرت در واکنش به کاربرد کود ورمی‌کمپوست در مقایسه با کود نیتروژنه کاهش پیدا کرد.

    نتیجه‌گیری

    نتایج نشان داد بالاترین میزان نیتروژن در ساقه ذرت رقم 704 ذخیره شد. افزایش وزن خشک برگ ذرت در ارقام 705 و 704 به ترتیب در واکنش به کاربرد 300 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 25500 کیلوگرم ورمی‌کمپوست در هکتار تفاوت معنی‌داری نداشت. کاربرد کود آلی ورمی‌‌کمپوست در مقایسه با کود شیمیایی نیتروژن توانست وزن خشک برگ را در رقم 704 افزایش دهد. ولی، عملکرد دانه ذرت تحت تاثیر کود آلی ورمی‌کمپوست در مقایسه با کود شیمیایی نیتروژن کاهش پیدا کرد.

    کلیدواژگان: ذرت، عملکرد، کود نیتروژنه، ورمی کمپوست
|
  • Aidin Hamidi *, MohammadReza Zangi, Saeed Soltani, Morteza Arab Salmani, Akram Mohajer Abbasi Pages 1-18
    Introduction

    Varieties are the most important plant breeding achievement. Cotton new cultivars introduce for yield increase, earliness, biotic and abiotic stresses resistance. Before new cultivars introduction to farmers, value of cultivation and use of their must be evaluated and comprised with common cultivars for superior cultivars introduction by Value of Cultivation and Use(VCU) trials conduction. Seed cotton yield and its components and earliness and fiber quality are the most important aspects of cotton cultivars value af cultivation and use. Verticillium wilting is the most important cotton disease in Golestan province. Therefore, cotton high yielding and early and tolerant to Verticillium wilting new cultivars like Golestan and Latif bred and introduced by Cotton research Institute in recent years. This research conducted in order to value of cultivation and use (VCU) determination of cotton new cultivars in Golestan province conditions for cotton new cultivars commercialization purpose.

    Materials and Methods

    In order to evaluation of Value of Cultivation and Use (VCU) of SB35 and T3 new cotton genotypes in comparisons of Hekmat, Sajedi, Armaghan, Golestan and Sahel cultivars in Golestan procince, seed cotton yield and its components and some related morphological and fiber quality traits and Verticillium wilt tolerance, an experiment was conducted during 2016 and 2017 years in Cotton Research Institute Karkande cotton research station. Plant height, sympodial branches, monopodial branches number the highest sympodial branch and fifth monopodial branch length, boll number and 30 boll weight, seed cotton yield, earliness, fiber length, uniformity, fitness, strength and elasticity and Verticillium wilt plants percent were measured.

    Results

    Results showed morphological traits and 30 boll weight and seed cotton yield in second tear more than first year and earliness in second year was more than first year. Also, studied new genotypes and cultivars determined 30 boll weight and seed cotton yield and fiber quality traits and Verticillium wilt tolerance were different. Golestan new commercial cultivar had the highest seed cotton yield and Sahel old cultivar had the highest boll weight and fiber length, strength and elasticity. Also, Hekmat new commercial cultivar had the finest fiber and Sajedi new commercial cultivar had the highest Verticillium wilt tolerance.

    Conclusions

    Based on results of this experiment and because of Verticillium wilt in Golestan province Sajedi cultivar suggested for introduction and commercialization as new commercial cultivar for cultivation. In order to evaluation of Value of Cultivation and Use (VCU) of SB35 and T3 new cotto genotypes in comparisons of Hekmat, Sajedi, Armaghan, Golestan and Sahel cultivars in Golestan procince, seed cotton yield and its components and some related morphological and fiber quality traits and Verticillium wilt tolerance, an experiment was conducted during 2016 and 2017 years in Cotton Research Institute Karkande cotton research station. Plant height, sympodial branches, monopodial branches number the highest sympodial branch and fifth monopodial branch length, boll number and 30 boll weight, seed cotton yield, earliness, fiber length, uniformity, fitness, strength and elasticity and Verticillium wilt plants percent were measured. Results showed morphological traits and 30 boll weight and seed cotton yield in second tear more than first year and earliness in second year was more than first year. Also, studied new genotypes and cultivars determined 30 boll weight and seed cotton yield and fiber quality traits and Verticillium wilt tolerance were different. Golestan new commercial cultivar had the highest seed cotton yield and Sahel old cultivar had the highest boll weight and fiber length, strength and elasticity.

    Keywords: Cultivar introduction, Commercialization, Earliness, Obsolete cultivar
  • Mehdi Arefrad *, Kamelia Katalani, Ghorbanali Nematzadeh Pages 21-39
    Background and objectives

    Rice is a good source of energy and has the highest protein efficiency among plant proteins. However, its protein content is relatively low compared to other cereals. Seed storage protein in rice classified into four groups: albumin and globulin in aleurone layer, and prolamine and glutelin in endosperm. Therefore, during the bleaching process of rice grains, albumin proteins and part of globulin are removed by its bran. Since the protein content of the grain and its amount will be directly related to its nutritional quality and due to the importance of rice grain in diet, seed storage proteins quality in a quantitative and qualitative breeding population of rice such as two new mutant cultivars, Roshan and Shahriar, with their parents (Nemat and Amol3 respectively) as well as qualitative varieties, Sang-tarom, along with two different varieties of brown and black rice was studied.

    Materials and methods

    Qualitative properties of grain proteins were evaluated based on their solubility as well as the seed storage proteins For albumin, globulin, prolamine and glutelin proteins. Quantification of stored proteins was performed by Bradford reagent and quantification of their subunits by densitometric analysis.

    Results

    The results showed that there is a significant difference for the amount of seed storage proteins of different rice genotypes. So that Sang-tarom and Roshan cultivars had the highest amount of albumin protein (19.53 and 22.40 mg/g respectively). This was while the brown grain variety with the lowest amount of albumin and globulin protein and the highest amount of glutelin and prolamine proteins has the highest amount of total protein (1640.43 mg/g). Evaluation of the banding pattern of stored storage proteins also showed that this banding pattern was the same in different genotypes except in Roshan (60 kDa) and Shahriar (13 kDa) mutant cultivars. Densitometric analysis of protein subunits also showed that the highest amount of glutelin subunits was present in Sang-tarom cultivar and the lowest in Shahriar cultivar and brown grain variety. Also, the highest amount of prolamine subunits was observed in Sang-tarom cultivar and brown grain variety and the lowest in Shahriar cultivar. As Shahriar cultivar was able to have the highest amount of glutelin to prolamine protein.

    Conclusion

    Although the profiles of seed storage proteins in different varieties of rice are the same, but this pattern is different in the two cultivars of mutant Roshan and Shahriyar. So that, the absent of the 60kDa subunit of proglutelin and the 13kDa subunit of prolamine can be used as protein markers in both Roshan and Shahriar, respectively. Our study demonstrated that although there is a significant relationship between protein subunits and the amount of stored proteins, but there was no significant relationship between stored proteins with different quantitative and qualitative rice cultivars. Therefore it seems that improving the seed storage protein quality will probably not limit the improvement of new rice cultivars with desirable quantitative and qualitative characteristics.

    Keywords: Rice, Storage proteins, Band patterns of seed storage protein
  • Masoumeh Habibi, Poria Mazloom, Morteza Nasiri *, Ali Eftekhri, Morteza Moballeghi Pages 41-61
    Background and objectives

    Due to Iran's location in the arid and semi-arid region of the world, the possibility of drought is high. Therefore, implementing low irrigation technologies to increase the efficiency of limited water resources is a scientific solution to reduce water consumption. On the other hand, rice receives two to three times more water than other crops and drought in rice is the most important factor limiting production worldwide, which indicates the need for optimal use of water resources to determine the real water needs of rice plants. Therefore, development and introduction of drought tolerant genotypes, using new irrigation methods, is a useful method to improve water productivity and efficiency in the face of drought and water scarcity. The aim of this experiment was to evaluate rice genotypes by measuring traits related to photosynthetic pigments and yield in order to select drought tolerant genotypes.

    Materials and methods

    The present study, evaluated physiological and qualitative traits of grain with 10 rice genotypes that were known as tolerant genotypes in seedling stage based on the measurement of traits and mechanisms of drought tolerance split-plot arrangement using randomized complete blocks design with three replications in 2016, in Research Institute Rice (Mazandaran), Iran. Experimental research include three different irrigation regime (submerged surface (A0), alternate wetting and drying method up to 10 (A1) and 20 (A2) cm below the soil surface) and 10 genotypes rice that respectively are located in the main plots and sub-plots. The studied traits include physiological characteristics such as chlorophyll a, b and carotenoids, harvest index, biological yield and grain yield. Photosynthetic pigments were measured by spectrophotometer and its concentration was performed by Welburn and Lichtenthaler (1994) method.

    Results

    The results showed that the amounts of photosynthetic pigments in low irrigation treatments increased compared to flood irrigation. So that the ratio of chlorophyll a to b and carotenoid content in in AWD20 increased by 5 and 20% compared to flood irrigation treatment, respectively. Genotypes also showed a very significant effect on traits related to photosynthetic pigments and quantitative and qualitative grain yield. The AR8 genotype had the highest chlorophyll a and a / b (average of eight and two µgr.ml, respectively). The highest chlorophyll b and a+b were also observed in Vandana genotype with an average of 5.2 and 13 μg.ml. The highest grain and biological yields were related to Shiroodi and IR74428-153-2-3, respectively. The interaction of the treatments showed that Neda genotype among other genotypes during AWD20 water stress has a greater advantage over the studied traits.

    Conclusion

    The results of this study indicated the preservation of quantitative and qualitative traits of genotypes under drought stress. Also, genotypes showed different reactions to the studied traits. Neda, Vandana, AR8 and IR74428-153-2-3 genotypes were able to increase photosynthetic capacity and quantitative and qualitative grain yield by applying low irrigation treatments.

    Keywords: Harvest index, Dehydration, chlorophyll
  • Alireza Saberi *, Alireza Kiani, Madine Okati Pages 61-78
    Background and objectives

    To reduce the food insecurity, crop production will have to be doubled, and produced in more environmentally sustainable ways. This can be achieved by expanding the area of crop production, increasing per hectare yield and improving crop quality. Furthermore, during the second half of the past century, rise in per hectare crop productivity was due to improved or high yield potential. The productivity of plants are strongly influenced by environmental stresses. In the water scarcity condition, using deficit irrigation and appropriate cultivar are the most strategies to improve water productivity. Hence, the present study was to design with the following

    objectives

    To determine yield and WUE of forage corn varieties at different levels of irrigation. To study the effect of deficit irrigation on physiological parameters of forage corn . To identify how interaction deficit irrigation and forage corn varieties affect yield, WUE and physiological parameters.

    Materials and methods

    An experiment was conducted during 2018 and 2019 in Gorgan agricultural research station to investigate the effect of deficit irrigation methods under drip irrigation condition on forage yield and physiological parameters of corn cultivars. The experiment was laid out in a randomized complete block design in form of split plot factorial experiment and replicated four times. Treatments were including three irrigation volumes [Irrigation at %100 (I1), %75 (I2) and %50 field capacity (I3)], as A factor, and varieties (SC704, SC705 and SC706) as B factor. In order to the development and management for Corn in summer season, the current study was conducted to find the effects of different varieties and irrigation on yield and physiological parameters of corn. Chlorophyll content was estimated using the method of Witham et al. (1986). Free proline concentration was determined by means of a rapid colorimetric method using an acid ninhydrin procedure developed by Bates et al. (1973). Data were analyzed using SAS. Treatment means were compared usingLSDat the 95%probability level.

    Findings

    Investigation of forage yield at irrigation treatment showed, the highest forage yield of I1 treatment was 50.06 ton ha-1, and reduced by %24.83 and %15.61 respectively when the irrigation interval was reduced by 75% to %50 field capacity. Comparison of fresh forage yield at varieties showed, fresh forage yield of single cross 705 with 45.65 ton ha-1 was%14.04 and %10.29 higher than single cross 704 and single cross 706 respectively. Interaction effect of irrigation value and variety showed, the most fresh forage production was belong treatment of single cross 705 and irrigation at %100 field capacity. Investigation of WUE of forage yield showed, irrigation at %75 field capacity with WUE of 7.94 kg m-3 fresh forage had the most WUE. The variety of single cross 705 with WUE of 7.38 kg m-3 fresh forage had greater WUE compared to other varieties. In the water scarcity condition, using deficit irrigation and appropriate cultivar are the most strategies to improve water productivity. The results derived from the irrigation study showed that despite the possibility of greater surface evaporation with light frequent irrigations, differentials of sorghum varieties and other indicators of plant water stress were found to be improved with low frequent irrigation. Irrespective of variety, intermediate irrigation regime had higher yield than the most frequently irrigated regime. Though, when comparing the three varieties, variety SC705 significantly produced higher dry forage in the main crop. The present findings suggest that in semiarid environments Corn should be irrigated infrequently but heavily. Therefore it is recommended to cultivate SC705 variety in the Gorgan corn farms,

    Keywords: Proline, Water use efficiency, Varieties, Forage corn
  • Afsaneh Badalzadeh, Mohammad Rafieiolhossaini *, Hossein Mokhtari Karchegani Pages 79-102
    Background and objectives

    Arnica montana L. is a rare plant under strict protection in several European countries and similar to medicinal plants has high commercial value. Water is one of the environmental factors which has a high impact on the growth and the essential oil content of medicinal plants. Plants are faced with various environmental stresses during their growing period. Each of these stresses has different effects on growth, metabolism, and yield according to the sensitivity level and stage of the plant growth. Management of nutrients consumption along with water consumption management influences the quantitative and qualitative yield of crops and medicinal plants. Manure is one of the organic fertilizer sources whose application in the sustainable management system of soil is conventional. In this regard, organic sources combined with chemical fertilizer can lead to soil fertility and increase crop production, because this system provides most of the plant's nutritional needs and increases the efficiency of nutrient absorption by the crop. This investigation was conducted to The effect of water deficit, combined application of manure and chemical fertilizer on yield, and some morpho-physiological characteristics of Arnica montana L.

    Material and Methods

    A factorial experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications at the research greenhouse, Zist Exsir kemia Company of Esfahan in 2019. The first factor was 5 levels of manure application: 1) no amended fertilizer, 2) 25 percent urea + 75 percent manure 3) 50 percent urea + 50 percent manure 4) 100 percent urea and 5) 100 percent manure, while 4 levels of irrigation regimes: 100 percent, 75 percent, 60 percent and 50 percent of water requirement were used as the second factor. The water need of the other treatments was considered based on the water demand of control with the TDR (Temperature Dependent Resistor) humidity meter. Harvesting of the flowers from each pot was done once a week till the full flowering stage and the number of flowers per plant, dry flower yield, harvest index of the flower, biological yield, proline, electrolyte leakage, stomatal conductance, total chlorophyll, nitrogen uptake efficiency, phenol, and flavonoid content was studied.

    Results

    The results of the experiment showed that the effect of fertilizer, irrigation regimes, and their interaction was significant on all the characteristics. Means comparison of the interaction effect of fertilizer and irrigation regimes showed that the maximum number of flowers per plant, dry flower yield, and biological yield in 100 percent manure with 100 percent plant water requirement, the maximum harvest index of flower in control with 75 percent plant water requirement, the maximum electrolyte leakage in 100 percent manure with 60 percent plant water requirement, the maximum stomatal conductance in 100 percent manure with 100 percent plant water requirement, the maximum total chlorophyll in 100 percent urea with 100 percent plant water requirement and the maximum phenol, flavonoid and proline contents were derived in 100 percent urea with 50 percent plant water requirement were obtained.

    Conclusion

    Based on the results obtained in this experiment, it can be concluded that the 100 percent plant water requirement caused a reduction in proline, electrolyte leakage, phenol and flavonoid content, and improved plant growth condition in most of the fertilizer treatments. Moreover, the application of manure (especially at high stress levels) could reduce the effects of drought stress to some extent. So, according to the findings of this study, in order to obtain the maximum plant yield in similar conditions, the application of 100 percent manure with full irrigation is recommended.

    Keywords: Flavonoid concentration, irrigation regime, Medicinal plant, Nutrient management, Sustainable agriculture
  • FATEMEH LOTFIZAD, Ahmad Zare *, Elham Elahifard, Aydin Khodaei Joghan Pages 103-122
    Background and objectives

    Garlic (Allium sativum L) is known as one of the agricultural- medicinal plants. Due to slow growth, small stature, close canopy and shallow roots, have low competitive ability against weeds. Removing weeds in early growing season can significantly help to achieve optimum garlic yield. One way to reduce the effects of weed competition is to application false and stale seedbeds. The aim of this research was to investigate the kind of seedbed treatments with the application of different dosage of Oxyfluorfen herbicide on weed control, yield and yield components of garlic.

    Materials and methods

    A split-plot experiment was conducted based on randomized complete block design (RCBD) with three replications in the cropping year 2020-2021 at Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan. The main plot consisted of different planting seedbed 1. Conventional seedbed (without irrigation using plow and disc), 2. Stale seedbed using Paraquat herbicide (4 L/ha SL20%), 3 stale seedbed using Glyphosate herbicide (6 L/ha SL 41%), 4 false seedbed using flame application, 5 false seedbed with manual cultivation and different dosage of Oxyfluorfen herbicide (0, 1, 1.5 and 2 L/ha as split dosage) were considered as subplots.

    Results

    The relationship between total dry weight of weeds and different dosage of herbicide in seedbed indicated that the highest dry weight of weeds (231 g/m2) in conventional seedbed and the lowest were two treatments for stale seedbed by using, glyphosate and Paraquat herbicides (52 and 48 g/m2). dosage required for 50% reduction of total dry weight of weeds in sampling 50 days after planting in seedbeds, flame cultivation, glyphosate, conventional and Paraquat were predicted 0.81, 0.60, 0.28, 0.75 and 0.50 L/ha respectively. The highest and lowest yield marketable yield of garlic were related to the application of herbicide 1L/ha in stale seedbed with glyphosate (538 g/m2) and Conventional seedbed with non-application herbicide (49 g/m2). Also the results indicated that the yield of garlic in the application of false seedbed with flame was higher than seedbed with cultivation. Wastage percentage of bulbs was 46% in the absence of herbicide in conventional seedbed treatment. Wastage percent of bulbs in application herbicide dose 2 L/ha was higher than 1.5 and 1 L/ha.

    Conclusion

    Stale and false seedbed significantly reduced the total dry weight of weeds in two samples 50 and 85 days after planting (64 and 48%) and increased garlic yield (50 %) compared to conventional seedbed. Application of 2L/ha of Oxyfluorfen herbicide in all seedbed treatments had effect burning on garlic. Application of 1.5 L/ha of Oxyfluorfen for proper control of weeds and achieving the optimum yield is recommended.

    Keywords: False seedbed, Flame, Glyphosate, Paraquat, Stale seedbed
  • Ebrahim Fani * Pages 123-136
    Background and objectives

    Salinity stress is one of the environmental stresses and restricts growth and production, the intensification of which in recent years has led to a significant reduction in yield in plants. About 20% of the total irrigated land in Iran (about 33 million hectares) is saline land. In Iran, about 7 million hectares of agricultural land have different degrees of salinity, which is likely to increase due to unfavorable factors such as poor drainage, evapotranspiration and improper use of groundwater resources. The first effects of salinity in plants are osmotic stress. Silicon is the second most abundant mineral compound on Earth, and its positive effects on plant tolerance to environmental stresses have been identified. Silica uptake by plants under salinity stress increases H + -ATPase and H + -Ppase activity in plasma membranes and tonoplasts, resulting in decreased sodium uptake and increased potassium uptake and altered ion division in roots and leaves of Plants. Therefore, current research was conducted to investigate the effects of silicon spraying on physiological traits of basil as an important medicinal and food plant under salinity stress.

    Materials and methods

    This experiment was performed as a factorial in a completely randomized design with 4 replications in potted conditions in Behbahan city of Khuzestan province in 2021 . The first factor was salinity stress (zero and 150 mmol) and the second factor was silicon spraying (zero and 2 g / l), which was considered in accordance with the manufacturer's recommendation. In this experiment, traits such as quantum yield, chlorophyll index measured by SPAD meter, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, total chlorophyll, soluble sugar and soluble protein in basil were measured.

    Results

    Evaluation of the data showed that salinity stress reduced quantum yield, number of chlorophyll meters (SPAD), chlorophyll b, carotenoids, total chlorophyll, soluble sugar and soluble protein. The results of the present study also showed that silicon spraying, especially under salinity stress condition, increased quantum yield, number of chlorophyll meters (SPAD), chlorophyll a, soluble sugar and soluble protein. At the 150 mM salinity stress, the effect of silicon spraying on improving the effects of salinity stress on some traits such as quantumy yield and soluble sugar was more, so that these traits increased by 0.95 and 36.49%, respectively. The interaction of salinity and silicon spraying showed that non-stress irrigation of salinity and silicon spraying increased soluble sugar and soluble basil protein.

    Conclusion

    The results of this experiment showed the beneficial effects of silicon spraying under salinity stress. The beneficial effects of silicon appear to be more pronounced when the plant is exposed to salinity stress, although this benefit exists under favorable conditions.

    Keywords: Photosynthetic pigments, soluble protein, Soluble sugar, Stress
  • Hojjat Azaryar, Farzad Jalili *, Javad Khalili Mahalleh, Ali Nasrollahzadeh Asl, Mohsen Roshdi Pages 137-157
    Background and objectives

    Sugar beet is one of the most important industrial plants that is grown in various climates. Crop nutrition management is one of the most important factors in increasing the yield and quality of sugar beet crop. In the proper nutrition of the crop, every element should be available to the plant enough, because in the case of nutritional imbalance, adding a number of nutrients in addition to reducing yield, also disrupts plant growth and ultimately leads to a slight reduction. And the quality of the product will be.

    Materials and Methods

    This research was conducted in the year 2019 as a split plot based on a randomized complete block design with three replications in two regions of West Azerbaijan province, Khoy and Naghadeh counties. Nitrogen factor at four levels as N1 (fifty percent at planting and fifty percent at 6-8 leaf stage), N2 (fifty percent at planting and fifty percent at 8-12 leaf stage), N3 (1.5 times N1) and N4 (1.5 times N2) in main and boron plots in four levels B1 non-use, B2 soil use, B3 as foliar application in two stages of 6-8 leaves and 8-12 leaves and B4 as foliar application in two stages of 8 and 16-20 leaves in the subplot.

    Results

    The results showed that in all four levels of nitrogen, root boron accumulated at the B4 level and reached its highest level and the minimum root boron was obtained from plants treated in B1 (control treatment). The highest efficiency of boron treatment in increasing root boron observed in N1. Root yield also increased due to increasing amounts of nitrogen and boron. Application of nitrogen at higher levels resulted in an increase in sodium, potassium, α-amino nitrogen and consequently molasses sugar, which with the increase of root impurities, the percentage of root sugar also decreased. Technological yield of sugar is also dependent on root impurities, which decreased with increasing impurity of technological yield, so that the effect of B4 on increasing the technological performance of sugar was more pronounced in N1 and the highest technological yield of sugar was obtained in N1B4. The coefficient of reduction of sugar productivity in all four levels of nitrogen in Khoy was lower compared to Nagadeh, so that at least it belonged to N3 plants in Khoy.

    Conclusion

    In general, the results showed that the application of nitrogen at higher levels resulted in increased sodium, potassium, harmful nitrogen and molasses sugar and reduced technological performance of sugar and with increasing boron treatment more sugar was stored in the root and consequently root yield increased.

    Keywords: potassium, Sugar beet, Sodium, Sugar Productivity, Technological yield of Sugar
  • Maryam Mohammadzadeh *, Amin Abbasi, Mohsen Janmohammadi, Saleh Vahdati-Khajeh Pages 159-178
    Background and objectives

    Water stress as the most important environmental stress in arid and semi-arid regions of the world, reduces the quantitative and qualitative yield of crops through affecting on the physiology and biochemistry of plants. Chickpea as an important protein plant is also exposed to Water stress under dryland condition. Damages caused by environmental stresses can partially be reduced with proper nutritional management. The form of nano-fertilizers can be beneficial due to improving plant uptake and accessiblity to the fertilizer. The present study was conducted to investigate the effect of mesopor zinc and silicon (zinc nanoparticles immobilized on SBA-15) on the defense system of chickpea in Water stress.

    Materials and methods

    The research was carried out in Research Farm of Maragheh University with geographical coordinates 37°23' N; 46°16' E and 1485 meters above sea surface in northwest of Iran, during 2018-2019 growing season as Split-plot experiment conducted based on a randomized complete block desing with three replications. The main factor included Water stress (W1: 90% of field capicity, W2: 60% of field capacity, W3: 30% of field capacity) and sub factors included fertilizer treatments F1: control (no fertilizer application), F2: zinc sulfate, F3: silicon, F4: zinc sulfate+silicon, F5: mezopor zinc- silicon. Parametrs such as Plant height, grain yield, activity of Catalas, Ascorbat peroxidas, Guaiacol peroxidase enzymes, H2O2, Malone dialdehyde, chlorophyll a, chlorophyll b and Carotenoid were evaluated.

    Results

    According to the results of this study, with increasing Water stress intensity, plant height and chlorophyll b significantly decreased and foliar application of mesopor zinc-silicon height increased chlorophyll b about 50% compared to the control. Also the results showed that the catalase, ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, hydrogen peroxide, malondialdehyde, chlorophyll a, carotenoid, plant height and grain yield were affected by intraction effect of fertilizer × Water stress. With increasing stress intensity, the amount of hydrogen peroxide increased significantly compared to non stress. On the other hand, in all of the traits, the application of fertilizer treatments, especially mezopor zinc- silicon in Water stress (90%, 60% and 30% of field capicity) have the highest amount.Also mezopor zinc- silicon with increasing antioxidant enzymes catalase, ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase were significantly increased, which reduced malondialdehyde by 50% compared to no foliar application in 30% of field capicity. Also, a significant increase in chlorophyll a and carotenoids was observed with the application of this treatment in all three levels Water stress.

    Conclusion

    In general, the results of this study showed that foliar application of zinc and silicon, especially at high stress intensities is the best treatment composition due to its effect on reducing the amount of hydrogen peroxide and subsequently reducing the amount of malondialdehyde, as well as a positive effect on the plant defense system and reducing Water stress damage and finally increasing grain yield.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Oxidative stress, silicon, catalase, irrigation regime
  • Elham Gholami Deljoomanesh, Amin Nobahar *, Marefat Mostafavi Rad Pages 179-193
    Background and objectives

    Corn is a crop which grows in a wide range of temperatures and due to its diversity, adaptability and high nutritional value is one of the most important crops in the world. Among the required nutrients by crops, nitrogen is the most important nutrient element affecting the quantitative and qualitative yield of crops. Nowadays, the application of biological fertilizers such as vermicompost has been considered as a suitable alternative for chemical fertilizers. The use of vermicompost gives vitality to the soil due to the activity of microorganisms and it is considered a long-term investment and a permanent part of soil structure.

    Materials and methods

    In order to evaluate the accumulation of nitrate in aerial organs and seed yield in corn as affected by the rate of biological and chemical nitrogen fertilizers, a field experiment was conducted in 2018 cropping season in Guilan Agricultural and Natural Resources Research Center, Iran, Rasht. This experiment was performed as a split plot based on randomized complete block design with three replications. Maize cultivars including 703, 704 and 705 (as main plot) and the rates of different nitrogen fertilizers such as N1 = no use of nitrogen fertilizer (control treatment), N2= 200, N3= 300 and N4= 400 kg nitrogen per hectare and N5= 8500, N6= 17000 and N7= 25500 kg vermicompost per hectare (as subplot) were comprised experimental treatments.

    Results

    The results of this experiment showed that the highest corn seed yield and dry forage were obtained in 703 and 705 corn varieties as affected by 300 kg nitrogen per hectare, respectively. The greatest nitrogen accumulation was shown in stem of 705 corn variety. The interaction between 705 corn variety and the application of 300 kg nitrogen per hectare, produced the highest stem dry weight. The greatest weight of leaf dry was obtained in 704 crop variety as affected by 25500 kg vermicompost fertilizer per hectare that had no significant difference with the application of 300 kg nitrogen fertilizer per hectare. The application of vermicompost fertilizer increased the dry weight of photosynthetic area of plant (leaf) in 704 variety and decreased 1000-seed weight of corn. Hence, the seed yield of corn decreased in response to vermicompost fertilizer compared to nitrogen fertilizer.

    Conclusion

    Results showed that the highest rate of nitrogen was accumulated in stem of 705 variety of corn. Increment of the dry weight of leaves in 704 and 705 varieties of corn in response to 300 kg nitrogen per hectare and 25500 kg vermicompost per hectare had no significant difference. The application of vermicompost biological fertilizer in comparison to nitrogen chemical fertilizer could enhance the dry weight of photosynthetic area of plant (leaf) in 704 variety of corn. But, seed yield of corn decreased as affected by biological vermicompost fertilizer compared to chemical nitrogen fertilizer.

    Keywords: corn, Nitrogen fertilizer, Vermin compost, Yield