فهرست مطالب

فصلنامه علوم زراعی ایران
سال بیست و پنجم شماره 2 (پیاپی 98، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • بهروز دولت پرست، فرزاد حسین پناهی*، حامد منصوری، عادل سی و سه مرده صفحات 101-118

    مدل های شبیه سازی رشد و نمو گیاهی یکی از پیشرفته ترین ابزارهایی است که امروزه به منظور برآورد عملکرد و بهینه کردن عملیات زراعی استفاده می شوند. به منظور ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر رشد و عملکرد دانه کلزا در دشت دهگلان استان کردستان از مدل CSM-CROPGRO-Canola برای شبیه سازی پاسخ گیاه به تغییرات آب و هوایی در سه سناریو (RCP2.6،RCP4.6  و RCP8.5) در چهار دوره زمانی 2040-2021، 2060-2041، 2080-2061 و 2100-2081 در برنامه DSSAT استفاده شد. به منظور واسنجی و اعتبارسنجی مدل از آزمایشات مزرعه ای انجام شده در سال های زراعی 97-1396 و 98-1397 استفاده شد. نتایج اعتبار سنجی مدل آب و هوایی و گیاهی بر اساس شاخص های ارزیابی مدل نشان داد که مدل دارای دقت کافی برای شبیه سازی متغیرهای اقلیمی و خصوصیات رشدی گیاه کلزا بود. نتایج شبیه سازی نشان داد که خصوصیات رشدی گیاه کلزا تحت تاثیر اثر منفی تغییر اقلیم در هر سه سناریو در دوره های زمانی مختلف قرار گرفت، به طوریکه صفات شاخص سطح برگ، عملکرد زیستی، شاخص برداشت و عملکرد دانه در سناریوهای تغییر اقلیم نسبت به سال زراعی مبنا (98-1397) کاهش نشان دادند. کمترین و بیشترین کاهش عملکرد دانه نسبت به عملکرد سال پایه (5309 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب در سناریوی RCP2.6 در دوره زمانی 2040-2021 (5293 کیلوگرم در هکتار) با 0/3- درصد و سناریوی RCP8.5 در دوره زمانی 2100-2081 (3313 کیلوگرم در هکتار) با 58/37- درصد مشاهده شد. ارزیابی مقادیر مشاهده شده و پیش بینی شده عملکرد دانه، عملکرد زیستی، شاخص برداشت و حداکثر شاخص سطح برگ بر اساس شاخص RMSE% به ترتیب 11/8، 10/12، 8/64و 13/3بود. نتایج نشان داد که بیشترین اثر منفی تغییر اقلیم بر گیاه کلزا در سناریوی RCP8.5 و کمترین اثر منفی در سناریوی RCP2.6 بوده و با گذشت زمان اثر منفی تغییر اقلیم، به ویژه در سناریوی RCP8.5 تشدید یافت. بر اساس نتایج این تحقیق به منظور کاهش اثر منفی تغییر اقلیم در آینده، راهکارهایی مانند بهبود عملیات به زراعی، به نژادی ، کارایی مصرف آب و نیتروژن برای تولید کلزا در شرایط تغییر اقلیم ضروری است.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، شبیه سازی، ضرایب ژنتیکی، کلزا و مدل سازی
  • مهدی عارف راد*، نادعلی بابئیان جلودار، قربانعلی نعمت زاده، علی دهستانی صفحات 119-136

    به منظور تعیین بهترین شاخص انتخاب غیرمستقیم برای عملکرد دانه در سویا، برخی از مهم ترین صفات مورفولوژیک در 10 رقم سویا در دو سال (1399 و 1400) در مزرعه پژوهشی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری در قالب طرح بلوک های تصادفی با سه تکرار و با استفاده از روش های تجزیه چند متغیره مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر سال بجز برای صفات رویشی، برای صفات زایشی معنی دار بود. بین ارقام سویا برای صفات مورفولوژیک اختلاف معنی داری مشاهده شد که نشان دهنده تنوع قابل ملاحظه در ارقام سویا می باشد. رقم تلار با بیشترین تعداد شاخه فرعی، بیشترین تعداد غلاف، بیشترین تعداد دانه در غلاف و بیشترین وزن غلاف، بیشترین عملکرد را در سال اول (5400 کیلوگرم در هکتار) و رقم کتول با بیشترین ارتفاع بوته، بیشترین تعداد شاخه فرعی، بیشترین وزن غلاف و بیشترین وزن 100 دانه، بیشترین عملکرد را در سال اول و دوم داشت (به ترتیب 5200 و 7688 کیلوگرم در هکتار). نتایج تجزیه های چند متغیره نشان داد که وزن غلاف و ارتفاع بوته بطور مستقیم و تعداد غلاف ها با اثر مستقیم بر وزن غلاف و همچنین وزن 100 دانه با اثر مستقیم بر ارتفاع بوته آثار مثبت بالایی بر عملکرد دانه در سویا دارند. در مقابل تعداد غلاف ها ارتباط معکوسی با وزن دانه داشتند. نتایج تجزیه خوشه ای نشان داد که ارقام تلار و پرتو از نظر پاکوتاهی و تعداد بالای غلاف ها، رقم کتول از نظر پابلندی و وزن بالای دانه ها و رقم تپور از نظر تعداد بالای دانه در غلاف از سایر ارقام برتر بودند. با توجه به اثر مثبت وزن غلاف، ارتفاع بوته، تعداد غلاف ها و وزن 100 دانه بر عملکرد دانه، ارقام پرتو و تلار با بیشترین تعداد غلاف و کتول با بیشترین ارتفاع بوته و بیشترین وزن 100 دانه می توانند در برنامه های به نژادی سویا جهت افزایش عملکرد دانه مورد استفاده قرار داده شوند.

    کلیدواژگان: اجزای عملکرد، تجزیه مسیر ترتیبی، رگرسیون گام به گام، سویا و وزن 100 دانه
  • علی ماهرخ*، محمدرضا شیری، فرید گل زردی صفحات 137-153

    تنش های محیطی و مدیریت نامناسب زراعی از عوامل اصلی کاهش عملکرد گیاهان زراعی از جمله ذرت محسوب می شوند. بر این اساس ارزیابی هیبرید های امیدبخش ذرت و لاین های والدینی آن ها در شرایط کشت متراکم برای شناسایی ارقام انعطاف پذیر نسبت به شرایط نامساعد محیطی ضروری به نظر می رسد. به همین منظور، چهار آزمایش مجزا طی سال های 1399 و 1400 در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر اجرا شد و 21 لاین زودرس (آزمایش اول)، 26 لاین دیررس (آزمایش دوم)، 24 هیبرید زودرس (آزمایش سوم) و 26 هیبرید دیررس (آزمایش چهارم) مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای ایجاد شرایط تنش و تشدید رقابت درون گونه ای، لاین ها و هیبریدهای دیررس و زودرس به ترتیب با تراکم 140 و 160 هزار بوته در هکتار کشت شدند. نتایج نشان داد که در بین لاین های زودرس، لاین 12 بیشترین عملکرد دانه (8262 کیلوگرم در هکتار) را داشت. در آزمایش دوم نیز لاین 12 بیشترین عملکرد دانه را داشت. در بین هیبریدهای زودرس، هیبرید 1 بیشترین عملکرد دانه (9594 کیلوگرم در هکتار) را تولید کرد. در آزمایش چهارم نیز بیشترین عملکرد دانه (8313 کیلوگرم در هکتار) مربوط به هیبرید 10 بود. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که مناسب ترین ژنوتیپ ها برای کشت در شرایط تراکم بالا شامل لاین زودرس KE781010/521، لاین دیررس K47/2-2-1-2-2-1-1-1، هیبرید زودرس K1263/17×MO17 و هیبرید دیررس K47/2-2-1-3-3-1-1-1×K166B هستند. بر اساس نتایج هر چهار آزمایش که نشان داد عملکرد دانه بیشترین همبستگی مثبت را با تعداد دانه در ردیف بلال، تعداد دانه در بوته و تعداد بلال در بوته داشت، می توان اظهار کرد که ژنوتیپ های ذرت سازگار به کشت متراکم، توانایی تولید دانه و بلال بیشتری در شرایط کشت متراکم را داشته و تحمل بیشتری به تنش های محیطی دارند.

    کلیدواژگان: تجزیه همبستگی، تراکم بوته، ذرت، رقابت و عملکرد دانه
  • علی براتی*، حمیدرضا نیکخواه چمن آباد، الیاس آرزمجو، سید علی طباطبائی، مهرداد محلوجی، مجید طاهریان، سیروس طهماسبی، فضل الله حسنی، منوچهر طاهری مازندرانی صفحات 154-169

    هدف از این تحقیق ارزیابی برهمکنش ژنوتیپ و محیط بر عملکرد دانه لاین های امیدبخش جو آبی جهت انتخاب لاین های پرمحصول و پایدار برای مناطق معتدل ایران بود. برای این منظور 19 لاین امید بخش جو همراه با رقم بهرخ (شاهد) در هشت ایستگاه تحقیقاتی کرج، ورامین، نیشابور، مشهد، بیرجند، یزد، اصفهان و شیراز (زرقان) به مدت دو سال (1400-1399 و 1401-1400) مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرهای ساده مکان و ژنوتیپ و برهمکنش دوگانه سال و مکان، برهمکنش سه گانه ژنوتیپ و سال و مکان معنی دار بودند. به منظور ارزیابی پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ های مورد مطالعه، از تجزیه گرافیکی GGEبای پلات به سه روش داده های سال اول، داده های سال دوم و میانگین داده های دو سال استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه GGE بای پلات نشان داد که در سال اول آزمایش دو مولفه اصلی اول و دوم به ترتیب 9/32 و 3/25 درصد، در سال دوم به ترتیب 9/28 و 6/24 درصد و در میانگین دو سال به ترتیب 02/31 و 02/19 درصد از تغییرات کل داده ها را توجیه کردند. ژنوتیپ های 3، 4، 11، 13 و 12 (به ترتیب با 6673 و 6663 و 6412 و 6340 و 6249 کیلوگرم در هکتار) بالاترین عملکرد دانه را داشتند. در سال اول آزمایش، ژنوتیپ های 3، 4 و 11، در سال دوم ژنوتیپ های 12 و 4 و در میانگین دو سال ژنوتیپ های 3 و 4 نزدیک ترین ژنوتیپ ها به ژنوتیپ مطلوب شناخته شدند. براساس نتایج این تحقیق، ژنوتیپ های 3 و 4 به عنوان ژنوتیپ های دارای عملکرد بالا و پایدار برای کشت در مناطق معتدل و یا استفاده در برنامه های به نژادی جو آبی ایران شناخته شدند. در بین هشت محیط مورد مطالعه، ایستگاه کرج از توانایی بیشتری در جداسازی و تمایز بین ژنوتیپ ها و نماینده بودن سایر محیط ها برخوردار بود و به عنوان مکان آزمایش مناسب برای گزینش ژنوتیپ های برتر شناخته شد.

    کلیدواژگان: آزمایش های چند مکانی، مناطق معتدل، برهمکنش ژنوتیپ و محیط و جو آبی
  • سید احمد پورجمشید، علی مشتطی*، سید عطاالله سیادت، محمدرضا مرادی تلاوت، آیدین خدایی جوقان صفحات 170-189

    به منظور ارزیابی واکنش صفات فیزیولوژیک و عملکرد علوفه ذرت سیلویی به مصرف تلفیقی کود شیمیایی نیتروژن و کمپوست بقایای نیشکر و روش کاشت در شرایط تنش خشکی، آزمایشی مزرعه ای به صورت کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در تابستان 1400 در شهرستان رامهرمز استان خوزستان اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری پس از تخلیه 30 درصد (بدون تنش، شاهد)، 50 درصد (تنش ملایم) و 70 درصد رطوبت قابل دسترس خاک (تنش شدید) (کرت های اصلی)، تیمارهای کودی شامل 100 درصد نیاز کودی نیتروژن، 75 درصد نیتروژن+ 25 درصد کمپوست، 50 درصد نیتروژن+ 50 درصد کمپوست، 25 درصد نیتروژن+ 75 درصد کمپوست و 100 درصد کمپوست (کرت های فرعی) و روش کاشت در بالای پشته و کف جوی (کرت های فرعی فرعی) بودند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد علوفه خشک در تیمارهای تنش خشکی ملایم و شدید (به ترتیب 20193 و 13774 کیلوگرم در هکتار) از تیمار 50 درصد نیتروژن+ 50 درصد کمپوست و کاشت در کف جوی بدست آمد. بیشترین محتوای کلروفیل در شرایط بدون تنش (3/4 میلی گرم بر گرم وزن تر برگ) در تیمار 100 درصد نیتروژن و کاشت در کف جوی و در شرایط تنش خشکی ملایم و شدید (به ترتیب 8/2 و 5/2 میلی گرم بر گرم وزن تر برگ) در تیمار50 درصد نیتروژن+ 50 درصد کمپوست و کاشت در کف جوی به دست آمد. محتوای آب نسبی برگ و پایداری غشای سلول در شرایط آبیاری مطلوب در بین تیمارهای کودی اختلاف زیادی نداشتند، اما در شرایط تنش های ملایم و شدید، تیمارهای تلفیقی نسبت به تیمارهای کاملا شیمیایی و آلی و حتی تیمار کمتر از 50 درصد کمپوست، برتر بودند. نتایج این آزمایش نشان داد که در شرایط تنش خشکی، مصرف تلفیقی کود نیتروژن و کمپوست و کاشت در کف جوی به علت بهبود شرایط رشد گیاه، از کاهش اغلب صفات فیزیولوژیک و عملکرد علوفه گیاه ذرت جلوگیری کرد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق به نظر می رسد که در شرایط تنش خشکی و کمبود منابع آبی و حتی در شرایط بدون تنش، مصرف مقادیر بهینه کمپوست بقایای نیشکر به عنوان یک نهاده آلی بوم سازگار و روش کاشت در کف جوی می تواند باعث بهبود رشد و عملکرد علوفه ذرت شود.

    کلیدواژگان: آبیاری، ذرت علوفه ای، رطوبت خاک، کلروفیل و کمپوست بقایای نیشکر
  • لیلا خزائی، رضا شیرزادیان خرم آباد* صفحات 190-206

    شوری خاک از جمله عوامل تنش زای محیطی است که باعث تجمع گونه های فعال اکسیژن و ایجاد تنش اکسیداتیو و در نتیجه کاهش رشد و تولید گیاهان زراعی می شود. در این تحقیق که در سال 1398 در محلول غذایی در آزمایشگاه کشت بافت موسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) اجرا شد، فعالیت آنزیمی و بیان ژن های موثر در دفاع آنتی اکسیدانی دو ژنوتیپ برنج جهش یافته منتخب متحمل به تنش شوری (em4hs290 و em4hs84) همراه با رقم هاشمی (والد غیر جهش یافته)، رقم FL478 (متحمل) و رقم IR28 (حساس) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که فعالیت آنزیمی پراکسیداز (POX) در ارقام هاشمی و IR28 و آسکوربات پراکسیداز (APX) در ژنوتیپ های جهش یافته متحمل و رقم متحمل FL478 به طور معنی داری افزایش یافتند. نتایج بیان ژن های مرتبط با تنش شوری نیز نشان داد که علیرغم رفتار متفاوت ژن ها در ژنوتیپ های برنج مورد ارزیابی، میزان کل بیان ژن های OSGR1، DREB2B، OsAOX1C و POX1 در ژنوتیپ های جهش یافته متحمل بیشتر از رقم حساس بود. فراوانی رونوشت ژن های OsAPX2 در ژنوتیپ های متحمل در شرایط تنش شوری کوتاه مدت به طور معنی داری بیشتر بود و با حذف پراکسید هیدروژن و افزایش فعالیت آنزیم اسکوربات پراکسیداز همبستگی داشت. عدم شباهت در الگوی بیان ژن های مورد مطالعه بین دو ژنوتیپ جهش یافته متحمل و والد آنها (رقم هاشمی) نشان داد که القای جهش می تواند از طریق بهبود فعالیت آنتی اکسیدانی باعث افزایش توانایی ژنوتیپ های برنج برای تحمل تنش شوری در مقایسه با ارقام والد حساس آنها شود. به نظر می رسد که ژنوتیپ های جهش یافته برنج رشد مناسبی را در شرایط تنش شوری خاک نیز داشته باشند.

    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی، برنج، بیان ژن، تحمل، تنش شوری و موتاسیون
|
  • Behroz Dolatparast, Farzad Hosseinpanahi*, Hamed Mansouri, Adel Siosemardeh Pages 101-118
    Introduction

    The crisis of water sources limitation has signified the necessity of irrigation management of canola crop unavoidable. This issue is especially critical in the context of climate change, which is accompanied by changes in precipitation amount and patterns as well astemperature flucatations. The time-consuming and costly nature of field research and the spatial and temporal dependence of the results have caused crop growth modelling to be considered as an effective and acceptable technique in decision support systems under climate change conditions. In this regard, the DSSAT program is one of the most successful programs available for simulating the growth and development of crops. In this study simulation program for plant growth and development was used to predict growth and seed yield of canola in Dehgolan in Kurdistan province of Iran.

    Materials and Methods

    This study consisted of two phases; field and simulation studies. Statistical Downscaling Model (SDSM) was used to simulate climate data and forecast climate changes in the future. For the future climate, the set of CanESM scenarios including; RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, presented by the Canadian Earth System Modeling Center, were used. Then, the changes in the growth and yield of canola under the mentioned scenarios were studied in the four periods of 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080, and 2081-2100 using the CSM-CROPGRO-Canola model in the DSSAT program. In field studies, two field experiments were carried out to calibrate and validate the output of the model in the research farm of the Kurdistan University in Dehgolan 2016-2017 and 2017-2018 cropping seasons.

    Results

    The results of validation for weather and growth models showed that the models had sufficient accuracy to simulate climate variables and also the growth of canola. The simulation results illustrated that the growth characteristics of canola were affected by the negative effects of climate change under all scenarios and different time periods, therefore, the plant traits in various climate change scenarios were low when compared to the baseline cropping season (2018-2019). In general, the results of the model showed that the maximum negative effects of climate change on canola growth was in the RCP8.5 scenario and the minimum in the RCP2.6 scenario. The adverse effects of climate change were accelerated by time, especially in the RCP8.5 scenario.

    Conclusion

    The results of this study showed that the future climate change will have a negative effect on the growth and yield of canola that depends on the scenario and time period, the seed yield will decrease from 0.3% to 37.58% as compared with the current conditions. Therefore, to mitigate climate change impact on agricultural ecosystems necessary management measures including development of suitable canola cultivars and agronomic mangament package should be taken into consideration for adaptation to the changing climate in future.

    Keywords: Canola, Climate change, Genetic coefficients, Modelling, Simulation
  • Mehdi Arefrad*, Nadali Babaian Jeloda, Ghorbanali Nematzadeh, Ali Dehestani Pages 119-136
    Introduction

    Soybean seed contains about 20% oil and 40% protein and is considered as a strategic oilseed plant. Identification of the relationship between morphological traits and seed yield and improving the traits that have strong associtation with seed yield can increase the efficiency of the soybean breeding programs for seed yield improvement.

    Materials and Methods

    To determine the suitable indirect selection index for seed yield in soybean, the important morphological traits were evaluated in 10 soybean cultivars in randomized complete block design with three replications and multivariate statistical methods in research farm of Sari University of Agriculture Sciences and Natural Resources, Sari, Iran, in two growing seasons (2020 and 2021).

    Results

    The results showed that there was significant differences between soybean cultivars for the morphological traits which indicates considerable variation among Iranian soybean cultivars. The results also showed that cv. Telar with the highest number of branches, number of pods plant-1, number of seeds pod-1 and pods weight plant-1 had the highest seed yield (5400 kg.ha-1) in the 2020 and cv. Katol with the tallest plant height, the highest number of branches, pods weight plant-1 and the 100-seed weight had the highest seed yield in 2020 and 2021 (5200 and 7688 kg.ha-1, respectively). The results of multivariate analysis showed that among the studied traits, pods weight plant-1 and plant height directly, the number of pods plant-1 with a direct effect on the pods weight plant-1 and also the 100 seed weight with a direct effect on plant height had highly positive effects on seed yield in soybean. Furthermore, the number of pods plant-1 showed negative relationship with 100 seed weight. Moreover, the results of cluster analysis showed that cv. Telar and cv. Parto were distinguished from other cultivars for short plant height and high number of pods plant-1, cv. Katol for tall plant height and high 100-seed weight and cv. Tapur for high number of seeds pod-1.

    Conclusion

    Since pods weight plant-1, plant height, number of pods plant-1 and 100 seed weight showed high positive direct effects on seed yield, therefore, cv. Prato and cv. Telar with the highest number of pods plant-1 and cv. Katol with the tallest plant height and the highest 100 seed weight can be considered for seed yield improvement in soybean breeding programs.

    Keywords: 100 seed weight, Sequential path analysis, Soybean, Stepwise regression, Yield components
  • Ali Mahrokh*, MohamadReza Shiri, Farid Golzardi Pages 137-153
    Introduction

    High plant density is considered as a stress that affects growth and developmental stages of crops throughout the life cycle. Results of previous studies have indicated that high yielding maize cultivars under high-density planting conditions are better adapted to most environmental stresses. Therefore, maize breeders use high plant density to identify cultivars tolerant to environmental stresses. The present study was conducted with the objective of evaluating 97 promising hybrids and parental lines of maize under high plant density planting conditions, facilitating the identification of cultivars tolerant to unfavorable environmental conditions.

    Materials and Methods

    This study consisted of four seperate experiments conducted on 21 early-maturity lines (first trial), 26 late-maturity lines (second trial), 24 early-maturity hybrids (third trial), and 26 late-maturity hybrids (fourth trial) of maize. The experiments were carried out in randomized complete block design with three replications at research field of Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran, in 2020 and 2021 growing seasons. The late- and early-maturity lines and hybrids were cultivated at plant densities of 140000 and 160000 plants.ha-1, respectively. Grain yield, number of grain rows ear-1, grain number row-1, 1000 grain weight, grain number plant-1 and test weight (hectoliter) were measured and recorded.

    Results

    The results showed considerable variations in grain yield of maize hybrids and parental lines across different trials. In the first trial, line No. 12 with 8262 kg.ha-1 had the highest grain yield.  In the second trial, the highest grain yield (6025 kg.ha-1) obtained from line No. 12. In the third trial, hybrid No. 1 had the highest grain yield (9594 kg.ha-1), while in the fourth trial, hybrid No.10 with 8313 kg.ha-1 had the highest grain yield. Principal component analysis also indicated that the t suitable adapted genotypes for cultivation under high-density planting conditions included; early-maturity line KE781010/521, the late-maturity line K47/2-2-1-2-2-1-1-1, early-maturity hybrid K1263/17×MO17, and late-maturity hybrid K47/2-2-1-3-3-1-1-1×K166B.

    Conclusion

    Based on the results of all four experiments, which demonstrate significant and positive correlation between grain yield and grain number row-1, grain number plant-1, and ear number plant-1, it can be concluded that maize genotypes adapted to high plant density planting conditions produce more grains and ears in high plant density conditions are better adapted to environmental stresses.

    Keywords: Competition, Correlation analysis, Grain yield, Maize, Plant density
  • Ali Barati*, HamidReza Nikkhahchamanabad, Elias Arazmjoo, Seyyed Ali Tabatabaei, Mehrdad Mahlooji, Majid Taherian, Sirous Tahmasebi, Fazlollah Hassani, Manochehr Taheri Mazandrani Pages 154-169
    Introduction

    The genotype and environment interaction is one of the main challenges in the breeding of different crop plants and causes different genotypes to perform differently under different environments. Assessment of genotypes and environment interaction for quantitative traits such as grain yield is very important for development of new improved cultivars.

    Materials and Methods

    Nineteen barley promising lines together with a commercial barley cultivar (cv. Behrokh as check) were evaluated across eight agricultural research stations in Karaj, Varamin, Neishabour, Mashhad, Birjand, Yazd, Isfahan and Shiraz (Zarghan) in 2020-21 and 2021-22 cropping seasons. Combined analysis of variance was performed for grain yield, andGGE bi-plot graphic analysis used fore the assessment of grain yield stability of barley promising lines.

    Results

    The results of combined analysis of variance showed that the effects of location, genotype, year × location and genotype × year × location interaction effect were significant on grain yield. Mean comparison, using LSD test, showed that promising lines; No. 3, No. 4, No. 11, No. 12 and No. 13 with grain yield of 6673, 6663, 6412, 6340 and 6249 kg.ha-1, respectively, were high yielding compared with cv. Behrokh as well as others. The grain yield stability analysis facilitated to identify promising lines with with high grain yield and yield stability. In the first year lines; No. 3, No. 4 and No. 11, in the second year lines; No. 4 and No. 12 and in the two years lines; No. 3 and No. 4 were close to the ideal genotype.

    Conclusion

    Barley promising lines; No. 3 and No.4 were identified as high yielding with high yield stability. These promising lines are adapted to temperate agro-climatic condition in Iran and can be used in irrigated barley breeding programs. Of the eight test locations, Karaj was the most discriminative and representative environment. Therefore, this location can be recommended as a suitable test location for the selection of superior genotypes adapted temperate agro-climate conditions in Iran.

    Keywords: Genotype × environment Interactions, Irrigated barley, Multi-environment trials, Temperate regions
  • Seyed Ahmad Pourjamshid, Ali Moshatati*, Seyadataolah Siadat, MohammadReza Moradi Telavat, Aydin Khodaei Joghan Pages 170-189
    Introduction

    As one of the most important crops in Khuzestan, Iran, forage maize production faces limitations such as deficincy of water resources in summer, low soil organic matter content, heavy soil texture and soil salinity, which can be resolved by appropriated nutrition management and planting method to reduce some of these problems. To improve soil fertility, integrated application of chemical and organic fertilizers is eco-friendly and economically sustainable. The integarated application of organic and biological fertilizers in combiation with chemical fertilizers is an important integrated plant nutrition management strategy for sustainable productivity and production in cropping systems.

    Materials and Methods

    To evaluate the physiological traits and yield of silage maize with with integrated application of nitrogen fertilizer and sugarcane residue compost and seed sowing method under drought stress conditions, a field experiment was carried out in split split plot layout in randomized complete block design with three replications in 2021 summer in Ramhormoz, Khuzestan province, Iran. Treatments included irrigation after 30% (non-stress), 50% (moderate stress) and 70% (severe stress) deplation of available soil water (main plots), fertilizer treatments included 100% of nitrogen fertilizer requirement; 75% nitrogen + 25% compost, 50% nitrogen + 50% compost, 25% nitrogen + 75% compost and 100% compost (sub plots) and sowing methods, top of beds and in furrows (sub-sub plots). Samples of fresh forage were used to determine the relative water content (RWC), dry matter content and the dry forage yield. The leaf greenness index (SPAD) was measured using a portable chlorophyll meter at the 50% flowering stage on the fully developed leaf. Forage quality traits were measured using near infrared spectroscopy (NIR).

    Results

    The results showed that the highest values of SPAD, chlorophyll a, chlorophyll b, RWC and cell membrane stability were obtained in 100% chemical fertilizer treatment under well irrigated condition. However, under modeate and severe drought stress conditions, combination of chemical and organic treatments with the 50% nitrogen and 50% compost of sugarcane residues had higher values. The maximum dry forage yield was obtained under well irrigated treatment, 100% chemical fertilizer and in furrow seed sowing. However, under moderate and severe stress conditions, the highest dry matter yield were obtained in integrated fertilizer application treatments and in furrow sowing. The lowest dry forage yiled was obtained in 100% organic fertilizer treatment and sowing on top of the bed. Under mild and even severe stress conditions, in furrow sowing method in comparison with the top of the bed, the effect of drought stress was mitigated, mainly due to better and longer condition for uptake of moisture and nutrients available for maize plants.

    Conclusion

    According to the results, it can be concluded that in furrow sowing method, better moisture could be preserved for longer time and optimal application of sugarcane compost as an organic input can improve the physical, chemical and biological properties of the soil, thus providing nutrients, especially nitrogen, and their slow release during the plant growth period which in turn may reduce the negative effect of drought stress and improve growth and yield of forage maize under the conditions of Khuzestan province.

    Keywords: Chlorophyll, Forage maize, Irrigation, Soil moisture conten, Sugarcane residue compost
  • L.Khazaie, Reza Shirzadian-Khorramabad Pages 190-206
    Introduction

    Soil salinity is one of the environmental stresses that causes the accumulation of reactive oxygen species (ROS), and oxidative stress, and consequently, reduces crop growth and production. Antioxidative mechanisms are critical to protect cells from the adverse effects of ROS.

    Material and Methods

    Thhis study was conducted in nutrient solution in Rice Research Institute of Iran, Rasht, Iran in 2019. The enzymatic activity and expression of effective genes on antioxidant defense were examined in two selected mutant genotypes (em3hs290 and em3hs84) tolerant to salinity stress, with Hashemi local cultivar, FL478 (tolerant) and IR28 (sensitive) genotypes. Biochemical traits including the activity of antioxidant enzymes, peroxidase, catalase, and ascorbate peroxidase, and the relative expression of genes encoding transcription factors (SNACI, DREB2B, and DREB2A) and genes associated with oxidative stress (OsAOX1C ،POX1، OsGR1، OsAPX2 and OsGPX1) were also measured and detected using real-time PCR technique.

    Results

    The results showed that enzymatic activity of peroxidase (POX) in control cultivars (cv. Hashemi and IR28 cultivars) and ascorbate peroxidase (APX) in tolerant mutant genotypes and FL478 cultivar increased significantly. The genes expression associated with salinity stress tolerance also indicated that despite the variable behavior of the genes in the studied mutant genotypes, the expression of OSGR1, DREB2B, OsAOX1C and POX1  genes in studied tolerant mutants was more than susceptible cultivar. Transcript abundance of the OsAPX2 gene was significantly higher in salt-tolerant genotypes under short-term salinity stress and correlated with peroxide hydrogen removal and increased activity of ascorbate peroxidase enzyme.

    Conclusion

    The lack of similarity in the expression pattern of studied genes between the two salt-tolerant mutant genotypes (em4hs290 and em4hs84)  and  cv. Hashemi showed that the mutation could triger the salt-tolerance mechanisms in mutant genotypes, in comparison of cv. Hashemi, through emhancement of antioxidant enzymes activity in response to salt stress. It seemes that the mutant genotypes may have suitable growth in soil salinity conditions.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Gene expression, Mutation, Rice, Salinity stress, Tolerance