فهرست مطالب

تحقیقات غلات - سال دوازدهم شماره 4 (زمستان 1401)

فصلنامه تحقیقات غلات
سال دوازدهم شماره 4 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/08/22
  • تعداد عناوین: 6
|
  • خیزران حسن پور، رضا اسفنجاری کناری*، محمد کریم معتمد صفحات 333-348
    مقدمه

    در دهه های گذشته افزایش استفاده از بذرهای پر بازده، کودهای شیمیایی، آفت کش ها و آب، به همراه هزینه های بالای تولید، عملکرد محصولات کشاورزی را به طور چشم گیری افزایش داده است که این امر منجر به افزایش وابستگی به مصرف نهاده های تجدید ناپذیر در بخش کشاورزی و تخریب محیط زیست شده است. از این رو سنجش پایداری و شناخت عوامل موثر بر آن می تواند در تدوین سیاست ها و راهبردهای کشاورزی پایدار نقش مهمی را ایفا کند. با این رویکرد مطالعه حاضر به سنجش و ارزیابی پایداری نظام زراعی کشت برنج در شهرستان لاهیجان پرداخته است.

    مواد و روش ها

    اطلاعات مورد نیاز این تحقیق به صورت مصاحبه حضوری و با تکمیل پرسش نامه از کشاورزان شالیکار شهرستان لاهیجان در سال زراعی 1400 جمع آوری شد. برای تعیین حجم نمونه از روش نمونه گیری طبقه ای متناسب با حجم استفاده شد. در ادامه الگوی بهینه برای هر کشاورز با استفاده از شاخص ترکیبی به روش انحراف از مقدار بهینه، مشخص و در انتها به منظور تعیین وزن شاخص های اجتماعی، اقتصادی و اکولوژیک از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی یا AHP (Hierarchical Analysis Process) استفاده شد.

    یافته های تحقیق: 

    نتایج محاسبه وزن شاخص ها نشان داد که شاخص های اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی به ترتیب با وزن 558/0، 320/0 و 122/0 بیش ترین اهمیت را در ارزیابی سطح پایداری نظام تولید برنج داشتند. افزون بر این، نتایج نشان داد که ارقام بومی و کم محصول از نظر شاخص های پایداری وضعیت مطلوب تری  داشتند و کشاورزانی که از عملیات مدیریت اگرواکولوژیک  بهره برده اند، از نظر پایداری اکولوژیک و اقتصادی و نیز پایداری کل در سطحی بالاتر قرار گرفتند. ضمن آن که بر اساس نتایج این تحقیق، کشاورزان دارای اراضی یک جا و متمرکز از نظر پایداری اقتصادی و پایداری کل، دارای وضعیت مطلوب تری بودند. مقایسه شاخص های مدیریتی نیز نشان داد که زیرشاخص مدیریت اگرواکولوژیک بیش ترین اهمیت را در بین زیرشاخص های اکولوژیک داشت و در بین زیرشاخص های اجتماعی نیز مشارکت روستایی دارای اهمیت بیش تری بود. همچنین زیرشاخص حاشیه سود ناخالص نیز در بین زیرشاخص های اقتصادی وزن نسبی بیش تری را دارا بود.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد که شرکت در کلاس های ترویجی در پایداری کشت برنج تاثیر مستقیم و معنی داری داشت و علاوه بر این، کشاورزانی که از عملیات مدیریت اگرواکولوژیک بهره برده اند، در سطح پایداری مطلوب تری قرار داشتند. بنابراین، پیشنهاد می شود خدمات حمایتی و مهارت های عملیات پایدارمحور در بین کشاورزان تقویت شود و استفاده بیش تر از عملیات مدیریت اگرواکولوژیک در سطح مزرعه تشویق و ترویج شود. همچنین، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که کشاورزانی که دارای اراضی یک جا و متمرکزی بودند، از نظر پایداری اقتصادی و پایداری کل وضعیت مطلوب تری داشتند. بنابراین حرکت به سوی اندازه های بزرگ تر مزرعه می تواند تاثیر مثبت بر پایداری کشت برنج داشته باشد.

    کلیدواژگان: مدیریت اگرواکولوژیک، شاخص ترکیبی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، شهرستان لاهیجان
  • حمدالله اسکندری، سید نادر موسویان*، کامیار کاظمی صفحات 349-366
    مقدمه

    عملکرد گندم آبی در استان خوزستان با پتانسیل تولید آن فاصله دارد، اما به نظر می رسد که با مدیریت های به زراعی صحیح می توان اثرات محیطی را به گونه ای جهت دهی کرد و عملکرد گندم را افزایش داد. در این زمینه، مدیریت تاریخ کاشت و عناصر غذایی از اهمیت زیادی برخوردار است. با این حال، استفاده کم و یا بیش از حد از نیتروژن باعث کاهش عملکرد دانه در شرایط دمای بالا می شود و علاوه بر این، استفاده زیاد از نیتروژن می تواند سبب آلودگی زیست محیطی شود. به این ترتیب، تعیین دقیق سطح مطلوب نیتروژن برای تاریخ های کاشت متفاوت ضروری است. هدف از اجرای این آزمایش، مطالعه اثر تاریخ کاشت و کاربرد کودهای نیتروژن و روی بر رشد و عملکرد گندم بود.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر تاریخ های کاشت و کاربرد کودهای نیتروژن و روی بر رشد و تولید دانه گندم (رقم چمران)، آزمایشی در سال زراعی 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه کشاورزی خوزستان اجرا شد. آزمایش به صورت کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. تاریخ کاشت در سه سطح (اول آذر، 20 آذر و 10 دی) در کرت های اصلی، نیتروژن در چهار سطح (صفر، 75، 150 و 225 کیلوگرم در هکتار) در کرت های فرعی و روی در سه سطح (صفر، 10 و 20 کیلوگرم در هکتار) در کرت های فرعی فرعی قرار گرفتند. صفات ارزیابی شده شامل وزن دانه، تعداد دانه در واحد سطح، تعداد روز از کاشت تا گرده افشانی، تعداد روز از گرده افشانی تا رسیدگی، عملکرد دانه، درصد پروتیین دانه، میزان روی دانه، سرعت تجمع پروتیین دانه، سرعت پر شدن دانه و طول دوره پرشدن دانه بود.

    یافته های تحقیق:

     نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر سه جانبه تاریخ کاشت × نیتروژن × روی بر تمامی صفات مورد مطالعه، به جز تعداد دانه در واحد سطح که فقط تحت تاثیر سطوح نیتروژن قرار گرفت، در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بیش ترین عملکرد دانه گندم (7486 کیلوگرم در هکتار) متعلق به تاریخ کاشت اول آذرماه و سطح دوم نیتروژن (75 کیلوگرم در هکتار) و روی (10 کیلوگرم در هکتار) بود. کاشت در 20 آذر و 10 دی به ترتیب باعث کاهش حدود 23 و 40 درصدی عملکرد دانه گندم شد. مصرف کودهای شیمیایی در تاریخ کاشت تاخیری تا حدودی سبب جبران کاهش عملکرد دانه شد، به طوری که مصرف 75، 150 و 225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در تاریخ کاشت 20 آذر، به ترتیب موجب افزایش 44، 52 و 55 درصدی عملکرد دانه گندم شد. با تاخیر کشت از اول آذر به 10 دی، سرعت پر شدن دانه و درصد پروتیین دانه به ترتیب 19 درصد و 25 درصد افزایش یافت، ولی مدت پر شدن دانه (28 درصد)، وزن دانه (20 درصد)، سرعت تجمع پروتیین (27 درصد)، عملکرد پروتیین (50 درصد) و محتوای روی دانه (3 درصد) کاهش یافت. بیش ترین سرعت پر شدن دانه (37/1 میلی گرم در روز) و بالاترین محتوای پروتیین دانه (7/12 درصد) گندم در تاریخ کاشت 10 دی و با مصرف 150 کیلوگرم نیتروژن و 10 کیلوگرم روی به دست آمد. همچنین، بیش ترین طول دوره پرشدن دانه گندم (1/46 روز) در تاریخ کاشت اول (اول آذرماه) مشاهده شد، اما تفاوت معنی داری بین سطوح مختلف نیتروژن و روی در این زمینه وجود نداشت.

    نتیجه گیری

    در مجموع نتایج این آزمایش نشان داد که برای جلوگیری از مواجهه گندم با دماهای بالا طی دوره پر شدن دانه در منطقه مورد مطالعه، بهتر است کشت در اول آذرماه انجام شود. در کشت های تاخیری، استفاده از 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و 10 کیلوگرم در هکتار روی می تواند تا حدودی اثرات منفی دمای بالا را جبران کند. تاخیر در کاشت به دلیل تسریع دوره پر شدن دانه موجب افزایش محتوای پروتیین دانه شد، اما عملکرد کل پروتیین را کاهش داد که نشان می دهد عملکرد پروتیین (کیلوگرم در هکتار) بیش تر به عملکرد دانه وابسته است.

    کلیدواژگان: تولید دانه، پروتئین دانه، روی دانه، طول دوره پر شدن دانه
  • محمدحسین ندیمی دفرازی*، مسعود اصفهانی، غلامرضا محسن آبادی، علی اعلمی صفحات 367-382
    مقدمه

    امنیت غذا به دلیل افزایش سریع جمعیت و تغییر شرایط آب و هوایی، خشک سالی و تنش گرما تبدیل به یکی از مهم ترین مسایل جهانی شده است. غلات و به ویژه گندم از جمله تولیدات راهبردی و مهم کشاورزی محسوب می شوند و در الگوی غذایی و امنیت غذایی بسیاری از کشورهای جهان از جمله ایران از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. افزایش مکانیزاسیون، بهبود روش های تولید و مصرف گسترده کودها طی قرن بیستم، به افزایش تولید گیاهان زراعی کمک زیادی کرده و تولید محصولات کشاورزی نتیجه عملکرد پیچیده میان عوامل مختلف محیطی مانند ویژگی های خاک و عملیات مدیریتی است. روش های مختلف خاک ورزی اثرات متفاوتی بر تولید محصول در زراعت دیم دارند. نیتروژن یکی از مهم ترین عناصر غذایی در تولید گیاهان زراعی است که بر رشد و عملکرد گیاه تاثیرگذار است. هدف از اجرای این آزمایش، تعیین مناسب ترین روش کاشت و میزان کود نیتروژن بر عملکرد دانه گندم و ویژگی های خاک بود.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر روش کاشت جوی و پشته و مسطح و میزان کود نیتروژن بر ویژگی های خاک، کارایی مصرف تابش، بیلان انرژی و عملکرد دانه گندم رقم کوهدشت، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال های زراعی 1399-1398 و 1400-1399 در یک مزرعه آزمایشی در حومه شهر رستم آباد رودبار استان گیلان به صورت دیم اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل روش کاشت جوی و پشته (بستربلند) و  کاشت مسطح و کود نیتروژن در چهار سطح صفر، 75، 150 و 225 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره بودند. صفات گیاهی و سایر شاخص های مورد مطالعه شامل ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، کارایی محصول دهی، کارایی مصرف تابش، محتوای پروتیین دانه، عملکرد زیستی، عملکرد دانه، جرم مخصوص ظاهری خاک، تخلخل خاک و بیلان انرژی بودند.

    یافته های تحقیق: 

    نتایج این آزمایش نشان داد که در تیمار 225 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در روش کاشت جوی و پشته بیش ترین ارتفاع بوته (3/66 سانتی متر)، عملکرد دانه (4908 کیلوگرم در هکتار)، وزن هزار دانه (40 گرم)، پروتیین دانه (11 درصد)، کارایی محصول دهی (88 دانه در گرم وزن خشک سنبله)، کارایی مصرف تابش (05/2 گرم بر مگاژول) و عملکرد زیستی (11349 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد. روش کاشت جوی و پشته باعث افزایش جرم مخصوص ظاهری خاک (16/1 گرم بر سانتی متر مکعب) و کاهش تخلخل خاک شد. از لحاظ مجموع انرژی مصرفی جهت تولید گندم، کم ترین و بیش ترین مقدار به ترتیب مربوط به روش جوی و پشته و مسطح (به ترتیب 1/11681 و 8/13606 مگاژول در هکتار) بود. علاوه بر این، بیش ترین مقدار انرژی مصرفی در روش مسطح، به ترتیب به کود نیتروژن (51 درصد) و سوخت (19 درصد) اختصاص یافت.

    نتیجه گیری

    افزایش میزان مصرف کود نیتروژن از طریق توسعه سریع پوشش گیاهی با دستیابی سریع به حداکثر شاخص سطح برگ، باعث افزایش تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و جذب حداکثر تابش شد که در نهایت باعث افزایش کارایی مصرف تابش، ماده خشک گیاهی و عملکرد دانه شد. خاک ورزی به روش جوی و پشته به دلیل به حداقل رساندن تردد ماشین آلات روی زمین، با کاهش عملیات آماده سازی خاک، باعث کاهش ساعت و انرژی مورد نیاز کار ماشین آلات در هر هکتار نسبت به روش کاشت مسطح شد. همچنین روش جوی و پشته همراه با کود نیتروژن باعث افزایش وزن مخصوص ظاهری خاک و کاهش تخلخل خاک شد. با توجه به نتایج این آزمایش، به نظر می رسد که آماده سازی زمین به روش جوی و پشته همراه با مصرف 225 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار، به دلیل برخورداری از شرایط مساعد آب و هوایی، از نظر عملکرد دانه و سایر صفات و شاخص های مورد مطالعه برای زراعت گندم رقم کوهدشت در منطقه مورد مطالعه مناسب تر باشد.

    کلیدواژگان: انرژی، جرم مخصوص ظاهری خاک، کارایی استفاده از تابش، کارایی محصول دهی، گندم دیم
  • محمدعلی آقاجانی*، مهسا صناعی، مهدی آقاجانی صفحات 383-397
    مقدمه

    پایش مزارع، زیربنای بسیاری از اطلاعات، اقدامات و تحقیقات در کشاورزی است. تا زمانی که اطلاعات و داده های واقعی از مزارع و باغات وجود نداشته باشد، بسیاری از گام های اولیه در تحقیق و اجرا ناقص و بی نتیجه خواهد بود. امروزه پایش پیوسته و مداوم، به عنوان شالوده تولید پایدار غذای سالم، در دستور کار نهادها و موسسات بین المللی قرار گرفته است و تهدیدهای جهانی از طریق سیستم های سنجش از دور و پایش های زمینی در نقاط پرخطر، در حال پایش هستند. از سه جزء اصلی پایش، یعنی هوا، گیاه و عوامل خسارت زا، متغیرهای آب و هوایی و متغیرهای مربوط به گیاه میزبان با استفاده از سیستم های سنجش از دور قابل پایش هستند، اما پایش دقیق و قابل اعتماد متغیرهای مربوط به عوامل خسارت زا (به ویژه آفات، بیماری ها و علف های هرز)، حتی در کشورهای پیشرفته نیز بر اساس پایش های میدانی (یا در برخی موارد به صورت تلفیقی) انجام می شود. هنوز هم پایش بیمارگرها و آفات گیاهی مهم، بر اساس پایش های میدانی هدف از اجرای این تحقیق، ارایه یک تصویر واقعی از وضعیت مزارع گندم استان گلستان از لحاظ ویژگی های زراعی و گیاه پزشکی بود.

    مواد و روش ها

    به منظور تعیین وضعیت آلودگی مزارع گندم استان گلستان به بیماری های مهم، تیمی متشکل از کارشناسان گیاه پزشکی استان تشکیل شد و مزارع گندم در 14 شهرستان استان در سال زراعی 98-1397 مورد بازدید قرار گرفت. در هر بازدید، یک فرم پایش حاوی اطلاعات مزرعه، مشخصات محصول زراعی و میزان آفات و بیماری های مزرعه تکمیل شد. پس از نهایی شدن داده های حاصل از پایش و رفع ایرادهای آنها، تجزیه و تحلیل آماری و زمین آماری داده های به دست آمده انجام و نقشه های مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد.

    یافته های تحقیق: 

    بعد از پنج ماه اجرای طرح، 238 فرم پایش گندم توسط مرکز دریافت شد. جمع مساحت مزارع گندم پایش شده 773 (با میانگین 3/4) هکتار و میزان بذر کشت شده در این مزارع، 31015 کیلوگرم (با میانگین 3/190 کیلوگرم در هکتار) بود. از 18 رقم گندم کاشته شده، 20 درصد مزراع به رقم های مروارید و احسان اختصاص یافته بود. از لحاظ تاریخ کاشت، هشت گروه دوهفته ای تعریف شد که 39 درصد مزارع در نیمه اول آذر ماه کاشته شده بود. هشت نوع محصول پاییزه و 8 نوع سامانه بهاره در تناوب با گندم در مزارع کشت شده بود که به ترتیب، گندم (77 درصد) و آیش (39 درصد) رتبه اول را به خود اختصاص داده بودند. میانگین شدت نهایی بیماری های سفیدک پودری، سپتوریوز و لکه خرمایی به ترتیب 3/5، 5/3 و 15 درصد بود. میانگین وقوع و شدت بادزدگی فوزاریومی سنبله به ترتیب 1/1 و 2/1 از 3 و میانگین شدت بیماری زنگ زرد 6/0 از 2 بود. درصد آلودگی مزراع به بیماری های سفیدک پودری، سپتوریوز، لکه خرمایی و زنگ زرد نیز به ترتیب 60، 38، 77 و 50 درصد بود.

    نتیجه گیری

    بیش ترین شدت بیماری برای سه بیماری سفیدک پودری، سپتوریوز و لکه خرمایی در شهرستان های رامیان و ترکمن و بیش ترین شدت بیماری زنگ زرد در شهرستان کردکوی مشاهده شد. نقشه های ترسیم شده در این تحقیق با نقشه هایی که پیش از این، توسط محققان مرکز تحقیقات کشاورزی و کارشناسان حفظ نباتات برای استان گلستان ترسیم شده بود، تفاوت داشت و تغییرات ایجاد شده بعد از شش سال، در مورد برخی بیماری ها مشهود بود. یافته های این تحقیق نشان داد که پایش بیماری ها باید به صورت یک برنامه مستمر انجام شود تا تغییرات تدریجی پراکنش بیماری ها و نقاط پرخطر منطقه مورد مطالعه مشخص شود و تاثیر تغییر اقلیم و سایر عوامل موثر بر این نقشه ها قابل ردیابی و تحلیل باشد.

    کلیدواژگان: زنگ زرد، سپتوریوز برگ، سفیدک پودری، لکه خرمایی
  • حسین نهتانی، محمود سلوکی، رضا اقنوم، براتعلی فاخری*، نفیسه مهدی نژاد، بهنام بخشی صفحات 399-415
    مقدمه

    بیماری سیاهک پنهان یا سخت جو که توسط قارچ بیوتروف Ustilago hordei (Pers.) Lagerh. ایجاد می شود، یکی از عوامل محدودکننده در کشت جو است. این بیماری در تمام مناطق کشت جو وجود دارد و با کاشت بذر ارقام حساس بدون ضدعفونی با قارچ کش، می تواند ابعاد جدی به خود بگیرد. این بیماری به دلیل اختلاط دانه های جو با تلیوسپورها، بر کیفیت دانه تاثیر منفی می گذارد. میزان آلودگی در سال های 1369 تا 1371 در مزارع کرج و زابل بین صفر تا 90 درصد گزارش شد. با توجه به اهمیت کشاورزی ارگانیک و تقاضای عمومی برای سیستم های تولید همراه با کاهش مواد شیمیایی، کاشت بذرهای اصلاح شده دارای مقاومت ژنتیکی، موثرترین و اقتصادی ترین اقدام برای کنترل این بیماری می باشد. این پژوهش به منظور ارزیابی حساسیت ارقام جو به بیماری سیاهک پنهان یا سخت جو و اثر این بیماری بر صفات فنولوژیک، فیزیولوژیک و زارعی ارقام جو بود.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق 148 رقم جو بهاره از ارقام تجاری رایج در کشورهای اروپایی به همراه ارقام اکسین و زهک از ایران مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در شرایط مزرعه در قالب طرح آزمایشی آلفالاتیس با دو تکرار تحت دو شرایط محیطی، ضد عفونی بذر با قارچ کش و تنش بیماری با مایه زنی عامل سیاهک پنهان یا سخت جو، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی زهک واقع در شهرستان زهک استان سیستان و بلوچستان در سال زراعی 1401-1400 اجرا شد. برای اعمال تنش بیماری سیاهک پنهان جو، آلوده سازی مصنوعی بذرهای ارقام مورد مطالعه انجام شد. صفات مورد بررسی شامل صفات فنولوژیک، مرفولوژیک، فیزیولوژیک، زراعی و نیز درصد آلودگی سنبله بعد از رسیدگی بود. برای انجام تجزیه های آماری، ابتدا توزیع نرمال داده های جمع آوری شده با استفاده از آزمون شاپیرو-ویلک بررسی و سپس تجزیه واریانس داده ها به صورت مرکب انجام شد. مقایسه میانگین ها، ضرایب همبستگی ساده بین صفات، تجزیه به مولفه های اصلی و وراثت پذیری صفات مورد مطالعه نیز انجام شد.

    یافته های تحقیق:

     نتایج نشان داد که میزان بروز بیماری سیاهک سخت یا پنهان در ارقام مورد مطالعه در شرایط تلقیح با بیماری بین صفر تا 48/26 درصد متغیر و متوسط آن 51/3 درصد بود. برهمکنش ژنوتیپ و محیط برای تمامی صفات مطالعه شده شامل روز تا ساقه رفتن، تعداد پنجه در بوته، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، طول غلاف برگ پرچم، طول پدانکل، طول سنبله اصلی، تعداد گره، طول میانگره، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد زیستی، شاخص برداشت و میزان کربوهیدرات محلول در برگ در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود، اما بر صفات فنولوژیک شامل روز تا جوانه زنی، روز تا پنجه زنی، روز تا ظهور سنبله و نیز دمای کانوپی اثر معنی داری نداشت. میزان وراثت پذیری مقاومت به بیماری سیاهک پنهان 89/97 درصد برآورد شد. همچنین، همبستگی منفی و معنی داری بین بیماری سیاهک پنهان با صفات ارتفاع بوته، طول غلاف برگ پرچم، طول پدانکل و طول سنبله اصلی در سطح احتمال یک درصد و با عملکرد زیستی در سطح احتمال پنج درصد مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین ارقام مورد ارزیابی وجود داشت و ارقام مورد بررسی در شرایط محیطی مختلف، واکنش متفاوتی داشتند. با توجه به اینکه تاثیر بیماری سیاهک پنهان یا سخت جو در مرحله رسیدگی و روی صفات مربوط به سنبله قابل مشاهده است، از این رو در عمل شناسایی زودهنگام ارقام مقاوم از حساس در سایر مراحل و صفات مورد بررسی دشوار است و انتخاب ارقام مقاوم نیازمند انتظار تا پایان فصل زراعی می باشد.

    کلیدواژگان: Ustilago hordei، مقاومت، سیاهک پنهان
  • سارا محمدی کله سرلو*، رئوف سید شریفی، محمد صدقی صفحات 417-433
    مقدمه

    خشکی یکی از مهم ترین فاکتورهای موثر بر عملکرد به ویژه در زراعت آبی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. کاربرد برخی از تعدیل کننده های تنش (ورمی کمپوست، مایکوریزا و پوترسین و نانواکسید روی)، رشد، عملکرد و مقاومت گیاهان در برابر انواع تنش های محیطی از جمله خشکی را افزایش می دهند. اگرچه اثر هر یک از این ترکیبات به تنهایی بر تعدیل اثرات ناشی از تنش بررسی شده است، اما گزارش های کم تری در مورد برهم کنش توام این عوامل وجود دارد. در این آزمایش، اثر توام کودهای آلی، زیستی و معدنی و تنظیم کننده های رشد بر بهبود فتوسنتز جاری، فرآیند انتقال مجدد مواد، مولفه های پر شدن دانه و عملکرد دانه جو تحت شرایط کمبود آب مورد ارزیابی قرار گرفت.

    مواد و روش

    به منظور ارزیابی برهم کنش برخی تعدیل کننده های تنش (ورمی کمپوست، میکوریز، روی و پوترسین) بر سهم فرآیند انتقال مجدد و مولفه های پر شدن دانه جو تحت شرایط تنش کمبود آب، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1401 اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل آبیاری در سه سطح (آبیاری کامل به عنوان شاهد، قطع آبیاری در 50 درصد مراحل سنبله دهی و آبستنی معادل کد 55 و 43 مقیاس BBCH به ترتیب به عنوان محدودیت ملایم و شدید آبی)، کاربرد کودهای زیستی، آلی و معدنی در چهار سطح (عدم کاربرد کود به عنوان شاهد، کاربرد ورمی کمپوست، کاربرد مایکوریزا و کاربرد مخلوط ورمی کمپوست و مایکوریزا)، و محلول پاشی پوترسین و نانواکسید روی در چهار سطح (محلول پاشی با آب به عنوان شاهد، محلول پاشی 4/0 گرم بر لیتر نانواکسید روی، محلول پاشی 8/0 میلی مولار پوترسین، محلول پاشی توام روی و پوترسین) بودند. قارج مایکوریز گونه موسه آ از شرکت زیست فناوران توران خریداری و بر اساس دستورالعمل شرکت، 10 گرم در هر کیلوگرم خاک مصرف شد. ورمی کمپوست از شرکت گیلدا خریداری و بر اساس دستوالعمل شرکت، 50 گرم در هر کیلوگرم خاک استفاده شد. نانواکسید روی تولید کشور چین با متوسط اندازه ذرات کم تر از 30 نانومتر، سطح ویژه بیش از 30 مترمربع در هر گرم، محتوای روی در حدود 21/65 درصد و خلوص 99 درصد، از شرکت جهان کیمیای ارومیه خریداری شد. رقم جو مورد استفاده در این آزمایش رقم نوبهار بود که با تراکم 400 بذر در متر مربع کشت شد.

    یافته های تحقیق:

     نتایج نشان داد که کاربرد توام تعدیل کننده های تنش (ورمی کمپوست، مایکوریز، نانواکسید روی و پوترسین) تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی، انتقال مجدد ماده خشک از اندام هوایی و ساقه را به ترتیب 32/22 و 65/25 درصد و سهم این صفات در عملکرد دانه را به ترتیب 92/52 و 95/56 درصد نسبت به شرایط عدم کاربرد کودهای زیستی و عدم محلول پاشی پوترسین و روی کاهش داد. در مقابل، کاربرد توام تعدیل کننده های تنش در شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی موجب افزایش کلروفیل کل (91/24 درصد)، فتوسنتز جاری (57/62 درصد)، سهم فتوسنتز جاری در عملکرد دانه (54/30 درصد)، سرعت پر شدن دانه (62/6 درصد)، طول دوره پر شدن دانه (06/18 درصد)، دوره موثر پرشدن دانه (67/27 درصد) و عملکرد دانه (18/25 درصد) نسبت به عدم کاربرد کود های زیستی و محلول پاشی تحت این شرایط شد.

    نتیجه گیری

    یافته های این آزمایش نشان داد که کاربرد تعدیل کننده های تنش (ورمی کمپوست، مایکوریزا و محلول پاشی پوترسین و نانواکسید روی) می تواند با بهبود فتوسنتز جاری و مولفه های پر شدن دانه، موجب افزایش عملکرد دانه جو تحت شرایط محدودیت آبی شود.

    کلیدواژگان: خشکی، سرعت پر شدن دانه، فتوسنتز جاری، کلروفیل کل، محلول پاشی
|
  • Khaizran Hasanpour, Reza Esfanjari Kenari *, Mohammad Karim Motamed Pages 333-348
    Introduction

     In the past decades, the increase in the use of high-yielding seeds, chemical fertilizers, pesticides and water, along with high production costs, has increased the yield of agricultural products significantly. This has led to an increase in dependence on the consumption of non-renewable inputs in the agricultural sector and environmental damage. Therefore, measuring sustainability and knowing the factors affecting it can play an important role in formulating sustainable agricultural policies and strategies. With this approach, the present study measures and evaluates the sustainability of the paddy farming system in Lahijan county.

    Materials and methods

     In this study, the required information was collected in the form of face-to-face interviews and by completing a questionnaire from paddy farmers in Lahijan county in the crop year of 2021. In addition, stratified sampling was used to determine the sample size. In the following, by using the combined index by the method of deviation from the optimal value, the optimal pattern for each farmer was determined; Finally, the hierarchical analysis process (AHP) was used to determine the weight of social, economic and ecological indicators.

    Research findings

    The results of calculating the weight of indicators showed that ecological, economic and social indicators with weights of 0.558, 0.320 and 0.122, respectively, were the most important in evaluating the level of sustainability of the paddy production system. In addition, the results showed that the local and low-yielding cultivars had a more favorable situation in terms of sustainability indicators, and the farmers who benefited from agro-ecological management operations were at a higher levels in terms of ecological and economic sustainability as well as the overall sustainability. Besides, based on the results of the current study, farmers with single and concentrated lands had a more favorable situation in terms of economic stability and overall stability. Comparison of the management indicators also showed that the sub-index of agro-ecological management was the most important among the ecological sub-indices, and the rural participation was more important among the social sub-indices. Furthermore, the sub-index of gross profit margin had a higher relative weight among the economic sub-indices.

    Conclusion

    The results showed that participation in extension classes has a direct and significant effect on the sustainability of paddy cultivation, while the farmers who benefited from agro-ecological management operations were at a more favorable level of sustainability. Therefore, it is suggested to strengthen support services and sustainable operation skills among farmers and to encourage and promote more use of agro-ecological management operations at the farm level. Also, the results of the current study showed that farmers with single and concentrated lands had a more favorable situation in terms of economic stability as well as overall stability. Therefore, moving to larger farm sizes can have a positive effect on the sustainability of paddy cultivation.

    Keywords: Agro-ecological management, composite index, Hierarchical analysis process (AHP), Lahijan county
  • Hamdollah Eskandari, Seyed Nader Mosavian *, Kamyar Kazemi Pages 349-366
    Introduction

    There is a considerable gap between the grain yield of bread wheat and its production potential in Khuzestan province, but it seems that the yield of wheat can be increased with proper direction of environmental effects through suitable agronomical management. In this regard, planting date and nutrient application are very important. However, the application of little or much nitrogen reduces the grain yield under high temperature conditions, and in addition, using too much nitrogen can cause environmental pollution. Therefore, it is necessary to accurately determine the optimal level of nitrogen for different planting dates. The objective of the current experiment was to study the effect of planting date and application of nitrogen and zinc fertilizers on growth and yield of wheat.

    Materials and methods

    To investigate the effect of planting dates and the application of nitrogen and zinc fertilizers on growth and yield of wheat (cv. Chamran), an experiment was conducted in experimental field of Khuzestan Agricultural University, Khuzestan province, Iran, during 2018-19 growing season. The experiment was carried out as split-split plots in randomized complete plot design with four replications. Planting date at three levels (Nov. 22, Dec. 11, and Dec. 31) were considered as main plots, nitrogen at four levels (0, 75, 150, and 225 kg.ha-1) as sub-plots, and zinc at three levels (0, 10, and 20 kg.ha-1) as sub-sub-plots. The evaluated traits were including grain weight, number of grains per unit area, number of days from planting to pollination, number of days from pollination to maturity, grain yield, grain protein percentage, grain zinc content, grain protein accumulation rate, grain filling rate and grain filling period.

    Research findings

    The results of analysis of variance showed that three-way interaction of planting date × nitrogen × zinc was significant on all studied traits at 1% probability level, except for number of grains per unit area which was only affected by nitrogen levels. The highest wheat grain yield (7486 kg.ha-1) was belonged to the first planting date (Nov 22) along with the second level of nitrogen (75 kg.ha-1) and zinc (10 kg.ha-1). The delay in planting led to a decrease in grain yield, so that planting on Dec. 11 and Dec. 31 caused a decrease of about 23 and 40 percent in wheat grain yield, respectively. The application of chemical fertilizers at delayed planting date led to a certain extent to compensate for the decrease in grain yield, so that the application of 75, 150 and 225 kg.ha-1 of nitrogen on the planting date of Dec. 11 increased grain yield of wheat by 44%, 52% and 55%, respectively. With the delay of planting from Nov. 22 to Dec. 31, grain filling rate and grain protein percentage increased by 19% and 25%, respectively, but the grain filling period (28%), grain weight (20%), protein accumulation rate (27%), protein yield (50%) and grain zinc content (3%) decreased. The highest grain filling rate (1.37 mg.day-1) and the highest grain protein content (12.7%) of wheat were obtained on the planting date of Dec. 31 along with 150 kg.ha-1 N and 10 kg.ha-1 Zn. Also, the highest grain filling period (46.1 days) was observed on the first planting date (Nov. 22), but there was no significant difference among different levels of nitrogen and zinc in this regard.

    Conclusion

    In total, the results of the current experiments showed that to avoid exposure of wheat to high temperatures during the grain filling period in the studied region, it is better to do planting on earlier date (Nov. 22). In delayed planting dates, using 150 kg.ha-1 N and 10 kg.ha-1 Zn can relatively compensate for the negative effects of high temperature after anthesis. The delay in planting, increased the grain protein content due to the acceleration of the grain filling period, however, it decreased total protein yield, which shows that the protein yield (kg.ha-1) is more dependent on the grain yield.

    Keywords: Grain Filling Period, Grain production, Grain protein, Grain zinc conten
  • MohammadHossein Nadimi Dafrazi *, Masoud Esfahani, Gholamreza Mohsenabadi, Ali Aalami Pages 367-382
    Introduction

    Food security has become one of the most important global issues due to rapid population growth and changing weather conditions, drought and heat stress. Cereals and especially wheat are among the strategic and important agricultural products and they have a special role in the food security of many countries of the world including Iran. Increasing mechanization, improving production methods and the widespread use of fertilizers during the 20th century have greatly helped to increase production and the production of agricultural products is the result of a complex interaction between various environmental factors such as soil properties and management operations. Different tillage systems have different effects on crop production in rainfed agriculture. Nitrogen is one of the most important nutrients in the production of crops, which affects the growth and performance of the plant. The purpose of this experiment was to determine the most appropriate method of seedded prepartion and the amount of nitrogen fertilizer on wheat grain yield and soil properties.

    Materials and methods

    To investigate the effect of raised bed and flat planting methods and the amount of nitrogen fertilizer on soil characteristics, radiation efficiency, energy balance and grain yield of Kohdasht wheat cultivar, a factorial experiment was conducted in randomized complete block design layout with three replications in the cropping years of 2019-2020 and 2020-2021 were implemented in an experimental farm in the suburbs of Rostam Abad, Rudbar, Guilan, Iran. The experimental factors included the methods of raised bed and flat planting and nitrogen fertilizer at four levels of zero, 75, 150 and 225 kg.ha-1. Measured plant traits and other indices included plant height, 1000 grain weight, fruiting efficiency, radiation efficiency, grain protein content,  biological yield, grain yield, soil bulk density, soil porosity and energy balance.

    Research findings

    Results showed that in the treatment of 225 kg.ha-1 of nitrogen in the method of raised bed and flat planting, the highest plant height (66.3 cm), grain yield (4908 kg.ha-1), 1000 grain weight (40 g), grain protein content (11%), fruiting efficiency (88 grain.g spike-1DW), radiation use efficiency (2.05 g.MJ-1) and biological yield (11349 kg.ha-1) were obtained. Raised bed planting methods increased the soil bulk density (1. 16 g.cm-3) and decreased soil porosity. The results showed that in terms of the total energy consumption for wheat production, the lowest and highest amounts were related to raised bed and flat methods, respectively (11681.1 and 13606.8 MJ.ha-1). The highest amount of energy consumed in the flat method was allocated to nitrogen fertilizer (51%) and fuel (19%), respectively.

    Conclusion

    Increasing nitrogen fertilizer application through the faster canopy closure and sooner maximum leaf area index caused an increase in the number of grain.spike-1, 1000 grain weight and the absorption of radiation, which ultimately increased the efficiency of radiation, biomass and grain yield. Due to the minimization of the traffic of machines on the soil by reducing the soil preparation operations, the tillage system of the raised bed planting method led to a decrease in the hours and energy required for the work of the machines per hectare compared to the flat planting method. Also, raised bed planting system along with nitrogen fertilizer increased the soil bulk density and decrease the porosity. According to the results of this experiment, it seems that the method of raised bed planting along with the consumption of 225 kg of nitrogen fertilizer.ha-1 is due to having favorable weather conditions in terms of grain yield and other studied traits for the production of Kohdasht wheat cultivar in the region, the subject of study seems to be more suitable.

    Keywords: Energy, fruiting efficiency, radiation use efficiency, Rainfed wheat, soil bulk density
  • MohammadAli Aghajani *, Mahsa Sanaei, Mahdi Aghajani Pages 383-397
    Introduction

    Field monitoring is the basis of many information, actions and researches in agriculture. As long as there is no real information and data from fields and orchards, many of the initial steps in research and implementation will be incomplete and inconclusive. Today, continuous monitoring, as the foundation of sustainable production of healthy food, is on the agenda of international organizations and institutions, and global threats are being monitored through remote sensing systems and ground monitoring in high-risk areas. Of the three main components of monitoring (i.e. environment, plant and damaging factors), climate and host plant variables can be monitored using remote sensing systems, but accurate and reliable monitoring of variables related to damaging factors (especially pests, diseases and weeds), even in developed countries, is done based on field monitoring (or in some cases a combination of both methods). The purpose of this research was to present a real picture of the state of wheat fields in Golestan province in terms of plant protection characteristics.

    Materials and methods

    To determine the status of infection of wheat fields in Golestan province with important diseases, a team consisting of plant protection experts of the province was formed and wheat fields in 14 counties of the province were surveyed in the crop year 2017-2018. At each survey, a monitoring form was completed containing field information, crop specifications, and the amount of pests and disease of the field. After the finalization of the data obtained from monitoring and the elimination of their problems, the statistical and geostatistical analyses of the data were done and the geographic information system (GIS)-based maps were prepared.

    Research findings

    After five months of project implementation, 238 wheat monitoring forms were received by the center. The total area of monitored wheat fields was 773 (with an average of 4.3) hectares and 31015 kg of seeds (with an average of 190.3 kg per hectare) were planted in these fields. Of the 18 cultivars of wheat planted, 20% of the fields were allocated to Marwarid and Ehsan varieties. In terms of planting date, eight two-week groups were defined, where 39% of fields were planted in the first half of December. Eight types of autumn crops and 8 types of spring crops were grown in rotation with wheat in the fields, and wheat (77%) and fallow (39%) were ranked first. The average final severity of powdery mildew, Septoria leaf blotch and tan spot was 5.3, 3.5 and 15%, respectively. The average percentage of occurrence and severity of Fusarium head blight was 1.1 and 1.2 out of 3, respectively, and the average severity of stripe rust disease was 0.6 out of 2. The percentage of field infection with powdery mildew, Septoria leaf blotch, tan spot and stripe rust was 60, 38, 77 and 50, respectively.

    Conclusion

    The highest disease intensity for three diseases of powdery mildew, Septoria leaf blotch and tan spot was recorded in Ramian and Turkmen counties, and the highest intensity of stripe rust was observed in Kordkuy county. The maps drawn in this research were different from the maps drawn before by the researchers of the Agricultural Research Center and plant conservation experts for Golestan province, and the changes made after six years were evident in the case of some diseases. The findings of this research showed that disease monitoring should be done as a continuous program to determine the gradual changes in the distribution of diseases and high-risk areas in the the studied region, and the effect of climate change and other factors on these maps can be tracked and analyzed.

    Keywords: Powdery mildew, Septoria leaf blotch, stripe rust, tan spot
  • Hossein Nohtani, Mahmood Solouki, Reza Aghnoum, Barat Ali Fakheri *, Nafiseh Mahdinezhad, Behnam Bakhshi Pages 399-415
    Introduction

    Covered smut disease caused by the biotrophic fungus, Ustilago hordei (Pers.) Lagerh., is one of the significant limiting factors in barley cultivation. This disease is present in all barley cultivation regions, and if seeds of sensitive cultivars are planted without the use of fungicides, it can become a serious problem. Moreover, this disease adversely affects grain quality by contamination of healthy seeds with teliospores. The contamination level in the farms of Karaj and Zabol in 1990-1992 ranged from zero to 90%. Considering the importance of organic agriculture and the public demand for production systems with reduced chemicals inputs, planting improved seeds with genetic resistance is the most effective and economical approach to control this disease. This research was conducted to assess the sensitivity of barley cultivars to the covered smut disease and to evaluate the effect of this disease on the phenological, physiological, and agronomic characteristics of barley cultivars.

    Materials and methods

     In this study, 148 spring barley varieties from common commercial varieties from European countries along with Oxin and Zehak cultivars from Iran were investigated. This experiment was conducted in field conditions using an alpha lattice design with two replications under two environmental conditions, disinfection of seeds with fungicide and disease stress by inoculation of the covered smut pathogen, in the Zehak Agricultural Research Station, Sistan and Blouchestan province, Iran, in 2021-22 growing season. To induce the stress of covered smut disease, the seeds of the studied cultivars were artificially contaminated. The measured traits in this experiment included phenological, morphological, physiological, and agronomic traits, as well as spike infection percentage after maturity. To perform statistical analyses, the normal distribution of the collected data was firstly tested using the Shapiro-Wilk test, and then combined analysis of variance was conducted. Comparison of means, simple correlation coefficients between traits, principal component analysis, and heritability of the studied traits were conducted.

    Research findings

    The results showed that the accurence rate of covered smut disease among the studied cultivars under disease inoculation conditions varied from 0% to 26.48% with the average of 3.51%. The genotype × environment interaction for all studied traits including days to tillering, tiller number per plant, plant height, flag leaf length and width, flag leaf sheath length, peduncle length, spike length, number of nodes, internode distance, 1000-grain weight, grain yield, biological yield, harvest index, water-soluble carbohydrate concentration, and disease infection percentage, was significant at 1% probability level, except for phenological traits including days to germination, days to tillering, days to heading, as well as canopy temperature. The heritability rate of resistance to covered smut disease was 97.89%. Also, a negative and significant correlation was observed between the percentage of disease infection with plant height, flag leaf sheath length, peduncle length, spike length at the 1% probability level, and with biological yield at the 5% probability level.

    Conclusion

    The results of this research showed that there was a significant genetic diversity among the evaluated cultivars and the studied cultivars exhibited diverse reactions to different environmental conditions. Due to the significant impact of covered smut disease or loose smut disease on spike-related traits during the maturity stage, therefore it is challenging to differentiate resistant cultivars from susceptible ones in other stages and traits, and the selection of resistant cultivars requires waiting until the end of the cropping season.

    Keywords: Commercial cultivars, Correlation, Disease infection, Grain yield, yield components, Resistance, Ustilago hordei
  • Sara Mohammadi Kalesarlou *, Raouf Seyed Sharifi, Mohammad Sedgi Pages 417-433
    Introduction

    Drought stress is one of the most important factors affecting crop yield especially in irrigated agriculture in arid and semiarid regions. Application of some stress modulators (vermicompost, mycorrhiza, putrescine and zinc nanooxide) increases growth, yield and the resistance of plants against various environmental stresses such as drought. However, the effect of these compounds alone has been investigated on modulating the effects of stress, there are fewer reports about their interaction effects. In this experiment, the interaction effects of organic, biological and mineral fertilizers and stress modulators were investigated on the improvement of current photosynthesis, dry matter remobilization process, grain filling components and grain yield of barley under water deficit conditions.

    Materials and methods

    To investigate the interaction effects of some stress modulators (vermicompost, mycorrhiza, zinc nanooxide and putrescine) on the contribution of dry matter remobilization and grain filling components of barley under water deficit stress conditions, a factorial experiment in randomized complete block design with three replications was conducted in research greenhouse of Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran, in 2022. The experimental factors were included irrigation in three levels (full irrigation as control, irrigation withholding at 50% of the heading and 50% of the booting stages, equal to codes 55 and 43 of BBCH scale, as moderate and severe water limitation, respectively), application of biofertilizer, and organic and inorganic fertilizers in four levels (no application of fertilizers as control, application of vermicompost, application of mycorrhiza, combined application of vermicompost and mycorrhiza), and foliar application of putrescine and zinc nanooxide in four levels (foliar application of water as control, foliar application of 0.4 g.L-1 Zn nanooxide, foliar application of 0.8 mM putrescine, combined foliar application of Zn nanooxide and putrescine). Mycorrhiza fungus (mosseae species) was purchased from Zist Fanavar Turan company and according to copany’s protocol, 10 g per kg soil was used. Vermicompost was purchased from Gilda company and according to copany’s protocol, 50 g per kg soil was used. Zinc nanooxide production of China, with an average particle size of less than 30 nm, a specific surface of more than 30 m2.g-1, a Zn content of about 65.21% and a purity of 99%, was purchased from Jahan Kimia company, Urmia, Iran. The barley variety used in the experiment was Nobahar variety, which was cultivated with a plant density of 400 seeds per m2.

    Research findings

    The results showed that the combined application of stress modulators (vermicompost, mycorrhizal, Zn nanooxide and putrescine) under irrigation withholding at booting stage conditions decreased dry matter remobilization from shoot and stem (22.32% and 25.65%, respectively) and their contribution in grain yield (52.92% and 56.95%, respectively) compared to the no application of biofertilizers and no foliar application of putrescine and Zn. In contrast, application of stress modulators under irrigation withholding in booting stage conditions increased total chlorophyll (24.91%), current photosynthesis (62.57%), contribution of current photosynthesis in grain yield (30.54%), grain filling rate (6.62%), grain filling period (18.06%), effective grain filling period (27.67%) and grain yield (25.18%) compared to the no application of biofertilizers and no foliar application of putrescine and Zn.

    Conclusion

    The findings of the current experiment showed that the application of stress modulators (vermicompost, mycorrhizal, Zn nanooxide and putrescine) can increase grain yield of barley under water limitation conditions by improving the current photosynthesis and grain filling components.

    Keywords: Current photosynthesis, Drought, Grain filling rate, Foliar application, total chlorophyll