بررسی شاخص‏ های فیزیولوژیکی و رویشی در کشت مخلوط ارزن (Panucum miliaceum) و گوار (Cyamopsis tetragonoliba) در شرایط تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران

2 دانشیار گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشگاه یزد، ایران

3 دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران

4 دانش آموخته دوره دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه یاسوج، ایران

10.29252/aridbiom.2021.16665.1855

چکیده

کشت مخلوط گیاهان علوفه ‏ای راهکاری برای دسترسی به عملکرد مطلوب و افزایش تولید در مناطقی با مشکل کمبود آب است. این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی در شهرستان اشکذر، به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. هدف اصلی در این بررسی، ارزیابی کشت مخلوط دو گیاه ارزن و گوار در بهبود شاخص‏ های فیزیولوژیک و عملکرد علوفه بود. در این آزمایش عامل اصلی فواصل آبیاری در سه سطح شامل آبیاری در زمان تخلیه 60، 70 و 80 درصد ظرفیت زراعی و عامل فرعی آرایش کشت شامل سه سطح کشت خالص ارزن و گوار و کشت مخلوط دو گونه بود. کشت مخلوط به صورت ردیفی و به صورت جایگزینی اجرا شد. نتایج نشان داد که با تاخیر در آبیاری میزان نشت یونی روند افزایشی و محتوای نسبی آب برگ روند کاهشی داشت. بیشترین محتوای رطوبت نسبی برگ در کشت مخلوط (3/70 و 4/78 درصد) و کمترین محتوای رطوبت نسبی برگ در کشت خالص ارزن و گوار به ترتیب 4/61 و 5/72 درصد به‌دست آمد. بیش‌ترین و کم‌ترین شاخص کلروفیل به ترتیب در تیمارهای آبیاری در تخلیه 60 و 80 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. در فواصل مختلف آبیاری، استفاده از کشت مخلوط ارزن و گوار سبب افزایش محتوای قند محلول و پرولین نسبت به کشت خالص آنها گردید. بنابراین، در همه سطوح آبیاری، بیش‌ترین عملکرد علوفه در کشت مخلوط دو گیاه به دست آمد. از آن‌جایی که کشت مخلوط موجب بهبود شاخص‏های فیزیولوژیکی گوار و ارزن گردیده است، بنابراین بهبود رشد و عملکرد علوفه دور از انتظار نیست. در مجموع می ‏توان نتیجه‏ گیری کرد که کشت مخلوط ارزن با گوار می‏ تواند تاثیر منفی تنش خشکی را به‌طور قابل ملاحظه ‏ای کاهش داده و به عنوان یک راهکار مدیریتی در شرایط تنش خشکی مطرح باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]. Armstrong, K. L., Albrecht, K. L., Lauer, J. G. and Riday, H. (2008). Intercropping corn with lablab bean, velvet bean, and scarlet runner bean for forage. Crop Science, 48: 371-379.
[2]. Askarnejad, M., Sodaeizadeh, H., Mosleh Arani, A. and Yazdani Biouki, R. (2019). Effect of silicon on some characteristics of purple basil (Ocimum basilicum) under drought stress. Iranian Journal of Horticultural Science and Technology, 20 (1): 21-30.
[3]. Attarzadeh, M., Balouchi, H., Rajai,e M., Movahhedi Dehnavi, M., and Salehi, A. (2019). Improvement of Echinacea purpurea performance by integration of phosphorus with soil microorganisms under different irrigation regimes. Agricultural Water Management, 221: 238-47.
[4]. Bates, L.S., Waldren, R.P. and Tear, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.
[5]. Bodner, G., Nakhforoosh, A. and Kaul, H.-P., (2015). Management of crop water under drought: a review. Agronomy for Sustainable Development, 35: 401-442.
[6]. Caruso, C., Maucieri, C., Berruti, A., Borin, M. and Barbera, A.C., (2018). Responses of different Panicum miliaceum L. genotypes to saline and water stress in a marginal Mediterranean environment. Agronomy, 8: 8.
[7]. Dhanapackiam, S. and Ilyas, M. (2010). Effect of salinity on chlorophyll and carbohydrate contents of Sesbania grandiflora seedlings. Indian Journal of Science and technology, 3: 64-66.
[8]. Firoozabadi, A.H., Kazemeini, S.A. and Pirasteh-Anosheh, H. (2017). Evaluation of different planting ratio of sorghum-kochia intercropping in varied salinity conditions. Iranian Journal of Range and Desert Research, 24. (in Farsi).
[9]. Ghaffarian, M.R., Yadavi, A., Dehnavi, M.M., Nassab, A.D.M. and Salehi, M. (2020). Improvement of physiological indices and biological yield by intercropping of Kochia (Kochia scoparia), Sesbania (Sesbania aculeata) and Guar (Cyamopsis tetragonoliba) under the salinity stress of irrigation water. Physiology and Molecular Biology of Plants, 26: 1319-1330.
[10]. Horwitz, W. and Latimer, G. (2006). Association of Offcial Analytical Chemists International. Offcial methods of analysis of AOAC International, Gaithersburg: Maryland, pp. 200.
[11]. Hoshmandzadeh, F., Sodaeizadeh, H., Hakimi, M.H. and Hakimzadeh, M.A. (2019). Assessment of effect of drought stress on inhibitory properties of Peganum harmala L. Arid Biome Scientific Journal, 9 (1): 125-138.
[12]. Houshmand, S., Arzani, A., Maibody, S. A. and Feizi, M. (2005). Evaluation of salt-tolerant genotypes of durum wheat derived from in vitro and field experiments. Field Crop Research, 91: 345-354.
[13]. Jiménez-Becker, S., Miguel, R., and Blanca M P. (2019). The influence of salinity on the vegetative growth, osmolytes and chloride concentration of four halophytic species. Journal of Plant Nutrition, 42: 1838-49.
[14]. Kauser, A., Athar, H.R. and Ashraf, M. (2006). Chlorophyll fluorescence: A potential indicator for rapid assessment of water stress tolerance in canola (Brassica napus L.). Pakistan Journal of Botany, 38(5): 1501-1509.
[15]. Kurdali, F., Mussaddak, J., and Khalaf, K. (2003). Growth and nitrogen fixation and uptake in Dhaincha/Sorghum intercropping system under saline and non‐saline conditions. Communications in soil science and plant analysis, 34: 2471-94.
[16]. Liang, W., Xiaoli, M, Peng, W. and Lianyin, L. (2018). Plant salt-tolerance mechanism: a review', Biochemical and biophysical research communications, 495: 286-91.
[17]. Lithourgidis, A. S., Dhima, K. V., Vasilakoglou, I. B., Dordas, C. A. and Yiakoulaki, M. D. (2007). Sustainable production of barley and wheat by intercropping common vetch. Agronomy for Sustainable Development, 27: 95-99.
[18]. Masters, D. G., Benes, S. E. and Norman, H. C. (2007). Biosaline agriculture for forage and livestock production. Agriculture, Ecosystems and Environment, 119: 234–24.
[19]. Mohammadi, M., Ghassemi Golezani, K., ZehtabSalmasi, S. and Nasrollahzade, S. (2016). Assessment of some physiological traits in spring safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars under water stress. International Journal of Life Sciences, 10(1): 58-64.
[20]. Muchate, N S., Ganesh, C N, Nilima, S R, Suprasanna, P. and Tukaram, D N. (2016). Plant salt stress: adaptive responses, tolerance mechanism and bioengineering for salt tolerance. The Botanical Review, 82: 371-406.
[21]. Nelson, N. (1944). A photometric adaptation of the Smoggy method for the determination of sugars. Journal Biology Chemistry, 153: 375-380.
[22]. Panta, S., Tim, F., Richard, D., Peter, L., Gabriel, H. and Sergey, S. (2018). Temporal changes in soil properties and physiological characteristics of Atriplex species and Medicago arborea grown in different soil types under saline irrigation. Plant and soil, 432: 315-31.
[23]. Poonam, T., Indoliya, Y., Singh ,P. K., Singh, P. C., Chauhan, P. S., Pande, V. and Chakrabarty, D. (2018). Role of Dehydrin-FK506-binding proteins complex in enhancing drought tolerance through ABA-mediated signaling pathway. Environmental and Experimental Botany, 10-31.
[24]. Raza, M.A., Feng, L.Y., Manaf, A., Wasaya, A., Ansar, M., Hussain, A., Khalid, M.H.B., Iqbal, N., Xi, Z.J. and Chen, Y.K., (2018). Sulphur application increases seed yield and oil content in sesame seeds under rainfed conditions. Field Crops Research, 218: 51-58.
[25]. Reddy, A.R., Chiatanya, K.V. and Vivekanandan, M. (2004). Drought induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. Journal of Plant Physiology, 161: 1189-1202.
[26]. Sadeghipour, O. and Aghaei, P. (2012). Response of common bean to exogenous application of salicylic asid under water stress conditions. Environmental Biology, 6(3): 1160-1168.
[27]. Sairam, R.K., Dharmar, K., Chinnusamy, V. and Meena, R.C. (2009). Water logging-induced increase in sugar mobilization, fermentation, and related gene expression in the roots of mug bean (Vigna radiata). Journal of Plant Physiology, 6: 602-616.
[28]. Seki, M., Umezawa, T., Urano, K. and Shinozaki, K. (2007). Regulatory metabolic networks in drought stress responses. Current Opinion in Plant Biology, 10: 296-302.
[29]. Shannon, M. 1997. Adoption of plants to salinity. Advances in Agronomy Agron. 60, 75-120.
[30]. Simpson, Catherine R., Jose, G. Franco, Stephen, R. King and Astrid, V. (2018). Intercropping halophytes to mitigate salinity stress in watermelon. Sustainability, 10: 681.
[31]. Singla, S., Kulbhushan, G., Sangamesh, V Angadi, Sultan, H. Begna, Brian, S, and Dawn Van L. (2016). Growth and yield of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) genotypes under different planting dates in the semi-arid Southern High Plains. American Journal of Plant Sciences, 7: 1246.
[32]. Slama, I., C. Abdelly, A. Bouchereau, T. Flowers and A. Savoure. (2015). Diversity, distribution and roles ofosmoprotective compounds accumulated in halophytes under abiotic stress. Annals of Botany, 115(3):433–47.
[33]. Thalooth, AT., Tawfik, MM. and Mohamed, HM. (2006). A comparative study on the effect of foliar application of zinc, potassium and magnesium on growth, yield and some chemical constituents of mungbean plants grown under water stress conditions. World Journal of Agricultural Science, 2: 1. 37-46.
[34]. Weatherely, P. E. (1950). Studies in water relation on cotton plants, the field measurement of water deficit in leaves. New Phytologist, 49: 81- 87.
[35]. Yang, F., Dunping, L., Xiaoling, W., Rencai, G., Yuanfang, F., Muhammad, A R., Xiaochun, W., Taiwen, Yo, Weiguo, L. and Jiang, L. (2017). Effect of aboveground and belowground interactions on the intercrop yields in maize-soybean relay intercropping systems. Field Crops Research, 203: 16-23.
[36]. ZuccaRini, P. (2008). Ion uptake by halophytic plants to mitigate saline stress in Solanum lycopersicon L., and different effect of soil and water salinity. Soil and Water Research, 3: 62-73.