اثر محرک‌های رشد گیاهی بر عملکرد و اجزای عملکرد کلزا در شرایط تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان ایلام، سازمان تحقیقات، اموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایران

2 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، اموزش و ترویج کشاورزی، داراب، ایران

10.29252/aridbiom.2024.20363.1945

چکیده

هدف از این تحقیق، تعیین اثرات کاربرد ترکیبات محرک رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد کلزا در یک منطقه نیمه‌خشک بر اساس طبقه‌بندی آمبرژه در استان ایلام بود. آزمایش به صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. کرت‌های اصلی شامل دو رژیم آبیاری پس از 80 و 140 میلی‏متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A و جبران رطوبت خاک تا حد ظرفیت زراعی در بافت خاک لوم رسی سلیتی بود. کر‌ت‌های فرعی شامل: 1) شاهد (کاربرد کودهای شیمیایی مطابق آزمون خاک)؛ 2) ترکیب 1 و محلول‏پاشی L-اسید آمینه (گلایسین، بتایین و پرولین)‏؛ 3) ترکیب 1 و کود آبیاری 5 کیلوگرم در هکتار هیومیک اسید در دو مرحله (پس از آبیاری دوم و ابتدای ساقه‌روی)؛ 4) ترکیب 1 و محلول‏پاشی فولویک اسید؛ 5) ترکیب 1 و محلول‏پاشی عصاره جلبک دریایی؛ و 6) ترکیب 1 و کاربرد توأم تیمار‏های 2، 3 و5 بود. محلول‏پاشی در کل تیمارها با غلظت 5 در هزار در مراحل خروج از روزت و شروع گلدهی انجام شد. صفات کمّی اندازه‌گیری‌شده شامل عملکرد دانه، تعداد دانه در خورجین، تعداد خورجین در متر مربع، وزن هزار دانه و غلظت عناصر غذایی بود. تجزیه آماری داده‌ها با نرم‌افزار SAS و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن انجام گرفت. نتایج نشان داد که هرچند تنش خشکی سبب کاهش معنی‏دار عملکرد و اجزای عملکرد شد اما کاربرد توأم محرک‏‌های رشد باعث افزایش معنی‏دار عملکرد دانه نسبت به شاهد گردید. مقدار افزایش عملکرد دانه در شرایط بدون تنش خشکی و با تنش خشکی به ترتیب 2/16 و 1/21 درصد بود که این داده‌‏ها بیانگر اثر بیشتر مواد محرک رشد بر افزایش عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط بدون تنش خشکی بود. در شرایط بدون تنش خشکی، کاربرد اسید آمینه عملکرد دانه را به طور معنی‌داری و به مقدار 4/14 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. در شرایط تنش خشکی، بهترین نتیجه با کاربرد توأم محرک‌های رشد بدست آمد. کاربرد محرک‌های رشد سبب بهبود جذب عناصر غذایی در شرایط تنش خشکی گردید. به طوری که در مورد پتاسیم که عنصری شاخص در بهبود شرایط حاکم بر گیاه در شرایط تنش خشکی است با کاربرد فولویک اسید اثر معنی‏داری بر افزایش غلظت پتاسیم نسبت به شاهد داشت و از 9/2 درصد به 8/3 درصد افزایش یافت. همچنین کاربرد توأم محرک‌های رشد سبب افزایش غلظت پتاسیم به 6/3 درصد شد. ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺑﯿﺎنگر اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻮان تحمل ﺑﻪ ﺗﻨﺶ خشکی و ﺑﻬﺒﻮد ﻋﻤلکرد گیاه کلزا ﺑﺎ کاربرد توأم مواد محرک‏ رشد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Ahmad, Z., Barutçular, C., Zia Ur Rehman, M., Sabir Tariq, R. M., Afzal, M., Waraich, E. A., & Nawaz, H. (2022). Pod shattering in canola reduced by mitigating drought stress through silicon application and molecular approaches-A review. Journal of Plant Nutrition, 46(1), 101-128.‏ doi: 10.1080/01904167.2022.2027972
[2]. Akram, N. A., Saleem, M. H., Shafiq, S., Naz, H., Farid-ul-Haq, M., Ali, B., & Qureshi, K. A. (2022). Phytoextracts as crop biostimulants and natural protective agents—a critical review. Sustainability, 14(4), 14498.‏ doi: 10.3390/su142114498
[3]. Anli, M., Boutasknit, A., Ben-Laoaune, R., Ait-El-Mokhtar, M., Fakhech, A., El Modafar, C., & Meddich, A. (2022). Use of Biostimulants to Improve Drought Tolerance in Cereals. In Sustainable Remedies for Abiotic Stress in Cereals (pp. 519-555). Singapore: Springer Nature Singapore.‏
[4]. Borhannuddin Bhuyan, M. H. M., Mohsin, S. M., Mahmud, J. A., & Hasanuzzaman, M. (2020). Use of biostimulants for improving abiotic stress tolerance in Brassicaceae plants. The Plant Family Brassicaceae: Biology and Physiological Responses to Environmental Stresses, 21(3), 497-531.‏ doi: 10.1007/978-981-15-6345-4_19
[5]. Bozhinova, R. (2023). Yield and chemical composition of oriental tobacco as affected by biostimulant application. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 29(1),‏ 89-96.
[6]. Cooper, M., & Messina, C. D. (2023). Breeding crops for drought-affected environments and improved climate resilience. The Plant Cell, 35(1), 162-186.‏ doi: 10.1093/plcell/koac321
[7]. Dewis, J., & Freitas, F. (1970). Physical and chemical methods of soil and water analysis. FAO soils Bulletin.‏
[8]. Ehyaei, A., & Behbehani Zade, A.A. (1993). Methods of Soil Chemical analysis. Technical Publication, No. 893. Soil and Water Research Institute of Agricultural Extension and Education, Tehran, Iran. [in Farsi]
[9]. Esringu, A., Kaynar, D., Turan, M., & Ercisli, S. (2016). Ameliorative effect of humic acid and plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) on Hungarian vetch plants under salinity stress. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 47(4), 602-618. doi: 10.1080/00103624.2016.1141922
[10]. Grammenou, A., Petropoulos, S. A., Thalassinos, G., Rinklebe, J., Shaheen, S. M., & Antoniadis, V. (2023). Biostimulants in the Soil–Plant Interface: Agro-environmental Implications—A Review. Earth Systems and Environment, 7(3), 583–600.‏
[11]. Haska, O. J. A., Soylemez, S., & Sarhan, T. Z. (2022). Effect of different organic growing mediums and application of biofertilizer in organic seedling production. World Journal of Advanced Research and Reviews, 13(2), 252-263.
‏[12]. Hernandez Jimenez, J. E., Nyiraneza, J., Fraser, T. D., Peach Brown, H. C., Lopez-Sanchez, I. J., & Botero-Botero, L.R. (2020). Enhancing phosphorus release from struvite with biostimulants. Canadian Journal of Soil Science, 101(1), 22-32.‏ doi: 10.1139/cjss-2019-0147
[13]. Kang, H., Zhang, M., Zhou, S., Guo, Q., Chen, F., Wu, J., & Wang, W. (2016). Overexpression of wheat ubiquitin gene, Ta-Ub2, improves abiotic stress tolerance of Brachypodium distachyon. Plant Science, 248(3), 102-115.
[14]. Lamlom, S. F., Irshad, A., & Mosa, W.F. (2023). The biological and biochemical composition of wheat (Triticum aestivum) as affected by the bio and organic fertilizers. BMC Plant Biology, 23(1), 111.‏
[15]. Liu, Y., Zhang, K., Zhang, H., Zhou, K., Chang, Y., Zhan, Y., Pan, C., Shi, X., Zuo, H., Li, J., & Wei, Y. (2023). Humic acid and phosphorus fractions transformation regulated by carbon-based materials in composting steered its potential for phosphorus mobilization in soil. Journal of Environmental Management, 325, 116553.‏
[16]. Lotfi, R., Pessarakli, M., Gharavi-Kouchebagh, P., & Khoshvaghti, H. (2015). Physiological responses of Brassica napus to fulvic acid under water stress: Chlorophyll a fluorescence and antioxidant enzyme activity. The Crop Journal, 3(2), 434-439.‏
[17]. Mahmoudi Nezhad, S.H., & Mosrashari, M. (2022). Evaluation of Nutritional Status and Priority of Nutrients Requirement of Canola by Compositional Nutrient Diagnosis (CND) and Deviation from Optimum Percentage (DOP) Methods in North of Khuzestan. Soil Research Journal, 36(1), 1-14. [in Farsi]
[18]. Mansour, E., El-Sobky, E. S. E., Abdul-Hamid, M. I., Abdallah, E., Zedan, A. M., Serag, A. M., & Desoky, E. S. M. (2023). Enhancing drought tolerance and water productivity of diverse maize hybrids (Zea mays) using exogenously applied biostimulants under varying irrigation levels. Agronomy, 13(5), 1320.‏
[19]. Mohamed, M. H., Sami, R., Al-Mushhin, A. A., Ali, M. M. E., El-Desouky, H. S., Ismail, K. A., & Zewail, R. M. (2021). Impacts of effective microorganisms, compost tea, fulvic acid, yeast extract& foliar spray with seaweed extract on sweet pepper plants under greenhouse conditions. Plants, 10(9), 1927.‏
[20]. Mostafa, M. M., Hammad, D. M., Reda, M. M., & El-Sayed, A.E.K.B. (2023). Water extracts of Spirulina platensis and Chlorella vulgaris enhance tomato (Solanum lycopersicum L) tolerance against saline water irrigation. Biomass Conversion and Biorefinery, 1-10.‏
[21]. Musa, J. J., Akpoebidmiyen, O., Musa, M., Dada, P., Obasa, P., & Guilo, S. (2020). Analysis of Soil Water Characteristic and Water Stress Estimates using the Soil-Plant-Air-Water (SPAW) Model.‏ African Journal of Agriculture, Technology and Environment. 9(1), 97-106.
[22]. Navarro‐Leon, E., Lopez‐Moreno, F. J., Borda, E., Marin, C., Sierras, N., Blasco, B., & Ruiz, J. M. (2022). Effect of l‐amino acid‐based biostimulants on nitrogen use efficiency (NUE) in lettuce plants. Journal of the Science of Food and Agriculture, 102(15), 7098-7106.‏
[23]. Pande, A.M., Kulkarni, N.S., & Bodhankar, M.G. (2016). Effect of PGPR with ACC-Deaminase activity on growth performance of wheat cultivated under stress conditions. IJAR, 2(4), 723-726.
[24]. Pranckietienė, I., Mazuolytė-Miskine, E., Pranckietis, V., Dromantiene, R., Sidlauskas, G., & Vaisvalavicius, R. (2015). The effect of amino acids on nitrogen, phosphorus and potassium changes in spring barley under the conditions of water deficit. Zemdirbyste-Agriculture, 102(3),‏ 265–272
[25]. Puthur, J.T. (2016). Antioxidants and cellular antioxidation mechanism in plants. South Indian Journal of Biological Science, 21(1), 9-13.
[26]. Rafie, M. R., Sohi, M., & Javadzadeh, M. (2021). Evaluation the effect of amini acid, fulvic acid and seaweed extract application in normal and drought stress conditions on quantitative and qualitative characteristics of wheat in Behbahan region. Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(1), 131-141.‏
[27]. Rakkammal, K., Maharajan, T., Ceasar, S. A., & Ramesh, M. (2023). Biostimulants and their role in improving plant growth under drought and salinity. Cereal Research Communications, 51(1), 61-74.‏
[28]. Ren, M., Mao, G., Zheng, H., Wang, W., & Tang, Q. (2023). Growth changes of tomato seedlings responding to sodium salt of α-naphthalene acetic acid and potassium salt of fulvic acid. Scientific Reports, 13(1), 4024.‏
 [29]. Sharma, S., Chen, C., Khatri, K., Rathore, M.S. & Pandey, S.P., 2019. Gracilaria dura extract confers drought tolerance in wheat by modulating abscisic acid homeostasis. Plant Physiology and Biochemistry, 136(3), 143-154.
[30]. Sowmya, R. S., Warke, V. G., Mahajan, G. B., & Annapure, U. S. (2023). Effect of amino acids on growth, elemental content, functional groups& essential oils composition on hydroponically cultivated coriander under different conditions. Industrial Crops and Products, 197, 116577.‏
[31]. Van Oosten, M.J., Pepe, O., De Pascale, S., Silletti, S& Maggio, A. (2017). The role of biostimulants and bioeffectors as alleviators of abiotic stress in crop plants. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 4(1), 5-12. doi: 10.1186/s40538-017-0089-5
[32]. Wolf, B. (1982). A comprehensive system of leaf analyses and its use for diagnosing crop nutrient status. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 13(6), 1035-1059.‏
[33]. Wu, W., & Ma, B. L. (2022). Understanding the trade–off between lodging resistance and seed yield& developing some non–destructive methods for predicting crop lodging risk in canola production. Field Crops Research, 288, 108691.‏
[34]. Yang, W., Li, P., Guo, S., Song, R., & Yu, J. (2019). Co-application of soil superabsorbent polymer and foliar fulvic acid to increase tolerance to water deficit maize: photosynthesis, water parameters& proline. Chilean Journal of Agricultural Research, 79(3), 435-446.‏ dx.doi: 10.4067/S0718-58392019000300435
[35]. Zanin, L., Tomasi, N., Cesco, S., Varanini, Z& Pinton, R. (2019). Humic substances contribute to plant iron nutrition acting as chelators and biostimulants. Frontiers in Plant Science, 10, 675.‏
[36]. Zhang, C., Xie, Z. A., Shang, J., Liu, J., Dong, T., Tang, M., & Cai, H. (2022). Detecting winter canola (Brassica napus) phenological stages using an improved shape-model method based on time-series UAV spectral data. The Crop Journal, 10(5), 1353-1362.‏ doi: 10.1016/j.cj.2022.03.001