فهرست مطالب

تنشهای محیطی در علوم زراعی - سال دهم شماره 3 (پاییز 1396)

مجله تنشهای محیطی در علوم زراعی
سال دهم شماره 3 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/08/07
  • تعداد عناوین: 10
|
  • میثم قوام پور، سید غلامرضا موسوی * صفحات 351-361
    مقدمه ایران با میانگین سالانه 240 میلیمتر بارندگی در مناطق خشک جهان طبقه بندی شده است. تبخیر و تعرق بالا، محدودیت منابع آبی و سایر عوامل باعث ایجاد علاقه برای مطالعه اثر تنش آبی در گیاهان زراعی شده است. همچنین کود نیتروژن و تراکم بوته فاکتورهای مهمی برای رشد و تولید گیاهان زراعی هستند. مدیریت متعادل و استفاده کافی کودها به طور مشخصی برای دستیابی به عملکرد حداکثر نیاز است. کمبود بوته در واحد سطح مانع استفاده حداکثری عوامل تولید می گردد و از طرف دیگر تراکم بیش از حد می تواند رقابت را افزایش داده و باعث کاهش عملکرد شود. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر سطوح تراکم بوته و نیتروژن مصرفی بر عملکرد و اجزای عملکرد منداب تحت شرایط تنش کم آبی انتهای فصل در بیرجند انجام شد.
    مواد و روش ها این تحقیق در سال زراعی 93-1392 در قالب اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند انجام شد. تنش کم آبی در دو سطح شامل عدم تنش (آبیاری مطلوب) و قطع آبیاری تنش در مرحله زایشی به عنوان کرت اصلی و تراکم بوته در دو سطح 50 و 150 بوته در متر مربع و کود نیتروژن در سه سطح شامل کاربرد مقادیر صفر، 100 و 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به صورت فاکتوریل به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. بافت خاک مزرعه آزمایشی لومی، pH آن برابر 79/7، هدایت الکتریکی 23/7 میلی موس بر سانتیمتر، میزان کربن آلی و نیتروژن کل در عمق 30-0 سانتیمتر خاک به ترتیب 0.17 و 0.04 درصد و میزان فسفر و پتاسیم خاک به ترتیب 15.4 و 266 قسمت در میلیون (ppm) بود. در پایان داده ها با استفاده از نرم افزار آماری MSTAT–C آنالیز شد و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح 5 درصد انجام گرفت.
    نتایج و بحث تجزیه واریانس نشان داد که عملکرد دانه به طور معنی داری تحت تاثیر آبیاری، تراکم بوته و نیتروژن و اثرات متقابل آبیاری و نیتروژن و آبیاری و تراکم بوته و نیتروژن قرار گرفت.اثر متقابل آبیاری و تراکم بوته بر تعداد دانه در خورجین، تعداد خورجین در متر مربع و تعداد خورجین در بوته معنی دار بود. اثر متقابل آبیاری و نیتروژن بر تعداد خورجین در متر مربع، تعداد خورجین در بوته، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. اثر متقابل آبیاری و نیتروژن بر تعداد خورجین در متر مربع، تعداد خورجین در بوته، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. همچنین اثر متقابل آبیاری، تراکم بوته و نیتروژن بر عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. اثر متقابل تراکم بوته و نیتروژن بر تعداد خورجین در بوته و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. همچنین اثر متقابل آبیاری، تراکم بوته و نیتروژن بر عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. نتایج نشان داد با قطع آبیاری در مرحله زایشی، تعداد خورجین در متر مربع، تعداد خورجین در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک به ترتیب 60.1، 51.3، 23.6، 68.5 و 62.7 درصد کاهش یافت. همچنین با افزایش تراکم بوته از 50 به 150 بوته در متر مربع، تعداد خورجین در متر مربع، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک به ترتیب 41.5، 29.5 و 41.9 درصد افزایش و تعداد خورجین در بوته 4/36 درصد کاهش یافت. همچنین با افزایش مصرف نیتروژن از صفر به 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، تعداد خورجین در متر مربع، تعداد خورجین در بوته، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک به ترتیب 91.8، 68.3، 70.2 و 55 درصد افزایش یافت. مقایسه میانگین های اثر متقابل آبیاری و نیتروژن نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (174.27 گرم در متر مربع) از تیمار آبیاری مطلوب با کاربرد 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کمترین مقدار آن(41.78 گرم در متر مربع) از تیمار تنش کم آبی در مرحله زایشی و عدم کاربرد کود نیتروژن به دست آمد. به عبارت دیگر منداب در شرایط آبیاری مطلوب به نحو موثری توانسته است از نیتروژن مصرفی جهت افزایش عملکرد دانه و بیولوژیک استفاده نماید. این موضوع نشان می دهد که شرط لازم برای بهره وری مناسب از کود نیتروژن و افزایش کارایی مصرف آن، وجود رطوبت کافی در منطقه فعالیت ریشه گیاه است تا نیتروژن موجود در خاک بتواند به راحتی در اختیار گیاه قرار گرفته و در جهت تحریک رشد رویشی، فتوسنتز و افزایش عملکرد دانه استفاده شود. علاوه براین مقایسه میانگین های اثرات متقابل آبیاری، تراکم بوته و نیتروژن نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (193.30 گرم در متر مربع) از تیمار آبیاری مطلوب با تراکم 150 بوته در متر مربع و با کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کمترین مقدار آن (33.67 گرم در متر مربع) از تیمار تنش کم آبی در مرحله زایشی با تراکم 50 بوته در متر مربع و عدم کاربرد کود نیتروژن به دست آمد. تغییرات عملکرد دانه منداب در شرایط آبیاری مطلوب به نحو محسوسی تحت تاثیر تغییرات تراکم بوته و نیتروژن قرار می گیرد، در حالی که با اعمال تنش کم آبی در مرحله زایشی تفاوت چندانی بین سطوح مختلف تراکم و نیتروژن مصرفی در صفت عملکرد دانه مشاهده نمی شود و همه تیمارهای تراکمی و نیتروژن در شرایط تنش کم آبی به لحاظ عملکرد دانه در یک گروه آماری قرار گرفتند.
    نتیجه گیری به طور کلی بر اساس مقایسه میانگین های اثرات متقابل، تیمار آبیاری مطلوب با تراکم 150 بوته در متر مربع و کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به علت داشتن مطلوب ترین عملکرد با در نظر گرفتن مسائل زیست محیطی برای کشت این گیاه توصیه می شود.
    کلیدواژگان: اوره، تراکم، خشکی، عملکرد، منداب
  • سعید صادق زاده حمایتی، داریوش طالقانی، پرویز فصاحت * صفحات 363-375
    مقدمه و هدف تنش آبی یکی از محدودیت های گسترده در تولید محصولات و پایداری عملکرد می باشد. در چغندر قند، تنش آبی باعث کاهش عملکرد به میزان 10 تا 30 درصد شده که میزان آن در مناطق خشک و نیمه خشک افزایش می یابد. برای غلبه بر این محدودیت باید به اصلاح واریته های مقاوم چغندر قند و شناسایی ژرم پلاسم های چغندر قند با مقاومت به خشکی و عملکرد بالا پرداخت تا بتوان از آنها در برنامه های اصلاحی آینده استفاده کرد.
    مواد و روش ها به منظور بررسی تاثیر تنش خشکی بر صفات کیفی چغندر قند شامل عیار قند ناخالص و خالص، سدیم، پتاسیم، نیتروژن، ضریب قلیائیت، قند ملاس و ماده خشک ریشه، پوشش سطح خاک و پژمردگی پایه های اوتایپ چغندرقند، آزمایشی در بهار 1391 در ایستگاه تحقیقات کمال آباد کرج وابسته به موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندر قند اجرا شد. در این آزمایش، 29 اوتایپ چغندر قند حاصل از سه توده بذری 7221، 110 و 111 (BC1F2) به دست آمده از تلاقی اولیه چغندرقند و چغندر علوفه ای به همراه شاهدهای مقاوم و حساس در شرایط تنش رطوبتی در مزرعه به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. کرت اصلی شامل دو سطح آبیاری نرمال و اعمال تنش و کرت‪های فرعی شامل 36 لاین و رقم موردمطالعه بود. برای تعیین زمان آبیاری، از تشتک تبخیر کلاس A استفاده گردید. در شرایط بدون تنش، آبیاری ها بعد از 90-80 میلی متر و در شرایط تنش، بعد از 270 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر صورت گرفت. اندازه هر واحد آزمایشی یک خط کاشت به طول هشت متر و فاصله خطوط 50 سانتی‪متر در نظر گرفته شد. در هنگام برداشت پس از حذف حاشیه، ریشه ها برداشت و جهت تعیین صفات کیفی آن ها خمیر مخلوط تهیه شد. صفات پوشش سطح خاک، پژمردگی و پیری در سه مرحله اندازه گیری شد. درصد پوشش سطح خاک توسط سایه انداز به وسیله کوادرات 0.25 مترمربعی و نمره پژمردگی و پیری هم در ساعت 13-11 اندازه گیری شد.
    یافته ها تنش خشکی و ژنوتیپ در سطح احتمال یک درصد بر پوشش سطح خاک توسط سایه انداز تاثیر معنی داری گذاشتند. با افزایش دور آبیاری از 90 به 270 میلی متر تبخیر، میانگین پوشش سطح خاک از حدود 57 به 38 درصد کاهش نشان داد و همچنین، تسریع در کاهش سطح سبز در مزرعه از 81 به 67 روز پس از کاشت مشاهده شد. تنش خشکی، زمان نمره دهی و اثرمتقابل آن ها در سطح احتمال یک درصد تاثیر معنی داری بر نمره پژمردگی بوته های چغندرقند داشته اما اختلاف معنی داری از این لحاظ بین مواد ژنتیکی موردمطالعه دیده نشد. نمره پژمردگی بوته ها در شرایط نرمال با گذشت 116 روز از کاشت (2.035) نسبت به نمره دهی طی 87 روز پس از کاشت (1.035) حدود 97 درصد افزایش یافت اما در شرایط تنش، نمره پژمردگی بوته ها در 87 روز پس از کاشت (2.528) تنها با 51 درصد افزایش در 116 روز پس از کاشت به 3.813 افزایش یافت. تنش خشکی موجب افزایش نمره پیری بوته ها (1.90) نسبت به شرایط نرمال (به ترتیب معادل 1.54 و 1.50) شد. همچنین میانگین عیار قند ناخالص و خالص در واکنش نسبت به تنش، به ترتیب معادل 33 و 43 درصد کاهش و میزان سدیم محتوی ریشه و قند ملاس به ترتیب معادل 23 و 13 درصد افزایش معنی داری یافت. ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
    نتیجه گیری با درنظر گرفتن کلیه شاخص های کیفی محصول (شامل عیار قند ناخالص و خالص، میزان ناخالصی های ریشه، ضریب قلیائیت و قند ملاس)، ژنوتیپ های 1 و 30 در هر شش صفت، ژنوتیپ های 10، 28، 31 و 33 در پنج صفت و ژنوتیپ های 8، 12، 27، 34 و 35 در چهار صفت از شرایط مناسب تر نسبت به سایر مواد ژنتیکی موردمطالعه برخوردار بودند.
    کلیدواژگان: تحمل به خشکی، خصوصیات کیفی، چغندرقند
  • رقیه امینیان*، معصومه پاک نژاد، سیدمحسن حسینی صفحات 377-390
    مقدمه روغن گیاهی یکی از مواد غذایی اصلی مورد نیاز بشر است. با توجه به افزایش جمعیت، افزایش سطح زیر کشت و عملکرد گیاهان ضروری است. افزایش عملکرد روغن عمدتا با افزایش عملکرد دانه همراه است. اهمیت دانه های روغنی مانند گلرنگ در سال های اخیر افزایش یافته است و گلرنگ دارای جایگاه ویژه ای در ایران است زیرا سازگاری بالایی را با آب و هوای کشور نشان می دهد.
    تنش خشکی یکی از مهمترین تنش های محیطی است که بر عملکرد محصولات کشاورزی در سراسر جهان تاثیر می گذارد و ممکن است باعث کاهش قابل توجه عملکرد شود. گلرنگ(Carthamus tinctorius L.) یک گیاه زراعی با ریشه سطحی است که می تواند تنش های محیطی از جمله تنش شوری و کمبود آب را تحمل کند. در اغلب گیاهان، زمان گلدهی تا رسیدگی دانه ها به کمبود آب حساس است.
    نانوذرات می توانند جذب موثر کودها را در مقیاس نانو آسان کنند. علاوه بر این نانوذرات می توانند توانایی جذب آب توسط ریشه ها را افزایش داده و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان را افزایش دهند. بنابراین، نانوذرات می توانند مقاومت در برابر تنش های مختلف را افزایش دهند. نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در کشاورزی برای افزایش رشد و عملکرد، بهبود میزان فتوسنتز و کاهش بیماری استفاده می شوند. مشخص شده که استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم اثرات بسیار خوبی در عملکرد گندم، سویا، عدس و اسفناج نشان داده است.
    هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر محلول پاشی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ های گلرنگ تحت شرایط آبیاری نرمال و کم آبیاری بود.
    مواد وروش ها به منظور بررسی اثر محلول پاشی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ های گلرنگ تحت شرایط آبیاری معمولی و کم آبیاری، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین در سال 1393 اجرا شد. رژیم آبیاری در دو سطح شامل آبیاری معمولی (آبیاری پس از 60 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A) و تنش کم آبیاری (آبیاری تا اواخر مرحله گلدهی مشابه آبیاری معمولی و در اواخر گلدهی تا رسیدگی، آبیاری پس از 100 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A) به عنوان عامل اصلی و نانو دی اکسید تیتانیوم در دو سطح، شامل استفاده از نانو دی اکسید تیتانیوم (غلظت 0.05 درصد قبل از گلدهی) و عدم استفاده (تیمار شاهد) و ژنوتیپ در هشت سطح شامل محلی کوسه، محلی اصفهان، مکزیکی 88، فرامان، صفه، گلدشت و مکزیکی 11به عنوان عامل های فرعی در نظر گرفته شدند. در این آزمایش صفات تعداد طبق در بوته، تعداد دانه در طبق، قطر طبق، وزن هزار دانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه مورد بررسی قرار گرفتند.
    یافته ها اثر آبیاری برای صفات وزن هزار دانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه معنی دار بود. تنش کم آبیاری تعداد طبق ها، قطر طبق، وزن هزار دانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه را کاهش داد. در آزمایش دیگری تنش آبی باعث کاهش ارتفاع گیاه، تعداد طبق ها و عملکرد دانه در گلرنگ شد. اعمال نانو دی اکسید تیتانیوم بر قطر طبق، شاخص برداشت و عملکرد دانه معنی دار بود.نانو دی اکسید تیتانیوم قطر طبق، شاخص برداشت و عملکرد دانه را افزایش داد و همچنین اثر سوء تنش خشکی بر قطر طبق را به طور معنی داری کاهش داد. نتایج تحقیق دیگری در مورد اثر محلول پاشی غلظت های مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم (0.01، 0.02 و 0.03 درصد) و دی اکسید تیتانیوم بر روی گیاه جو نشان داد که صفات عملکرد دانه، تعداد بلال و شاخص برداشت در تمامی تیمارهای کاربرد نانو دی اکسید تیتانیم موثرتر از تیمار شاهد بود. اثر متقابل آبیاری و نانو دی اکسید تیتانیوم بر عملکرد دانه معنی دار بود. نانو دی اکسید تیتانیوم فقط در شرایط آبیاری معمولی عملکرد دانه را افزایش داد. احتمالا ذرات نانو دی اکسید تیتانیوم از طریق بهبود جذب نور و افزایش کارایی فتوسنتز باعث افزایش عملکرد دانه می شوند. تفاوت بین ژنوتیپ ها برای تمام صفات به جز قطر طبق معنی داربود. اگرچه بیشترین عملکرد دانه از رقم فرامان به دست آمد ولی ژنوتیپ های سینا و محلی اصفهان از نظر آماری با رقم فرامان تفاوت معنی داری نداشتند. پایین ترین عملکرد دانه متعلق به ارقام مکزیکی 11 و مکزیکی 88 بود.
    نتیجه گیری نتایج نشان داد که تنش کم آبی باعث کاهش قابل توجهی در وزن هزار دانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه شد. از آن جایی که وزن دانه یک جزء مهم عملکرد است به دلیل کاهش وزن دانه، عملکرد دانه کاهش می یابد. با کاربرد نانو دی اکسید تیتانیوم اثرات نامطلوب تنش بر تعداد طبق کاهش یافت، اگر چه اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر سایر صفات در شرایط تنش معنی دار نبود. مرحله رشد گیاه و غلظت نانو دی اکسید تیتانیوم نیز مهم هستند و این ها برای گیاهان مختلف و یا حتی برای صفات مختلف نیز متفاوت هستند. به طور کلی ژنوتیپ های فرامان، سینا و محلی اصفهان دارای بالاترین عملکرد دانه در شرایط آب و هوای قزوین بودند.
    کلیدواژگان: ژنوتیپ، عملکرد دانه، محلول پاشی، نانو ذرات
  • فرزاد پاکنژاد *، زینب فاطمی، محمد نبی ایلکایی دهنو صفحات 391-401
    جو یکی از گیاهان زراعی مهم در دنیا، و خشکی یک مشکل جهانی است. امروزه استفاده از ارقام مناسب جو در شرایط تنش خشکی در افزایش عملکرد اقتصادی از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. به منظور مطالعه اثر قطع آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد 10 رقم جو در شرایط مزرعه، آزمایشی در سال زراعی 90-1389 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج اجرا شد. این آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا، و کرت های اصلی شامل دوسطح آبیاری مطلوب (شاهد) و تنش خشکی و کرت های فرعی شامل 10 رقم جو به نام های: والفجر، ریحان، کویر، زرجو، گوهرجو، کارون، دشت، ترکمن، نصرت و یوسف بودند. مطابق نتایج بدست آمده که تیمار تنش خشکی سبب کاهش معنی داری در عملکرد دانه، ماده خشک کل، وزن هزار دانه، تعداد سنبله در واحد سطح، وزن دانه در هر سنبله، ارتفاع بوته و طول پدانکل شد. بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری مطلوب مربوط به رقم کویر و نصرت به ترتیب با مقدارهای 7781.5 و 7414.8 کیلوگرم در هکتار بود و رقم گوهرجو درهر دو شرایط آبیاری کامل و تنش کمترین میزان عملکرد دانه را به ترتیب با مقادیر 2685.2 و 1962.8 کیلو گرم در هکتار تولید نمود. اما رقم کویر با میزان کاهش 46.36% عملکرد دانه از بیشترین حساسیت به تنش و رقم دشت با کاهش 2.34% عملکرد دانه از کمترین میزان حساسیت به تنش برخوردار بودند. عملکرد دانه با صفاتی چون وزن هزار دانه، تعداد سنبله در واحد سطح، شاخص برداشت، ارتفاع گیاه و طول پدانکل همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. همچنین بالاترین همبستگی مربوط به عملکرد دانه با صفات شاخص برداشت (0.74 = r) و ماده خشک کل (0.67 = r) بود. از طرف دیگر، همبستگی بین تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه منفی و معنی دار بود (0.48- = r). در اثر متقابل ماده خشک کل نیز بیشترین عملکردها در شرایط نرمال مربوط به رقم های دشت، والفجر و کویر به ترتیب به میزان 24331، 23202 و 22878 کیلو گرم در هکتار بود و کمترین عملکرد مربوط به رقم گوهرجو 14852 کیلو گرم در هکتار بود. در شرایط تنش نیز بیشتر عملکرد مربوط به رقم های دشت، والفجر، یوسف و نصرت به ترتیب 19177، 17307، 16853 و 16492 کیلو گرم در هکتار بود، همین طور کمترین میزان عملکرد مربوط به رقم گوهرجو به میزان 9528.3 کیلو گرم در هکتار بود. همچنین با توجه به نتایج تجزیه واریانس تعداد سنبله در ارقام مختلف معنی دار شد، به طوری که رقم دشت بیشترین تعداد سنبله در واحد سطح و رقم گوهرجو کمترین تعداد را به ترتیب با میزان 1181.7، 283.24 سنبله در متر مربع به خود اختصاص دادند. تعداد دانه در سنبله در شرایط تنش معنی دار نشد ولی این صفت در ارقام مختلف تفاوت معنی داری را نشان داد، به طوریکه بیشترین تعداد دانه در سنبله مربوط به رقم ریحان (45.7 دانه) و کمترین تعداد دانه مربوط به رقم دشت (16.08 دانه) بود و این موضوع به تفاوت درخصوصیات ارقام مربوط می شود، زیرا رقم دشت دارای تیپ سنبله دو ردیفه و رقم ریحان تیپ سنبله شش ردیفه است. صفت وزن هزار دانه تحت شرایط تنش، کاهش معنی دار را نسبت به شرایط آبیاری مطلوب نشان داد. به طوری که رقم های دشت، کویر، کارون و یوسف به ترتیب با میزان وزن هزار دانه 41.05، 39.43، 38.95 و 38.46 گرم بیشترین وزن هزار دانه را به خود اختصاص دادند. وزن دانه در سنبله در شرایط تنش و در ارقام مختلف معنی دار شد. بالاترین و پایین ترین وزن دانه در سنبله به ترتیب در ارقام ریحان (1.64 گرم) و دشت (0.66 گرم) مشاهده شد. یکی از دلایل آن را می توان تفاوت در ارقام از نظر تیپ سنبله و در نتیجه تفاوت در تعدا دانه دانست. همچنین با توجه به مقایسه میانگین می توان علت بالا بودن عملکرد رقم کویر و نصرت را به دلیل بالا بودن تعداد سنبله در واحد سطح (تولید پنجه بارور بیشتر)، وزن هزار دانه و شاخص برداشت بالا بیان کرد. علت کاهش عملکرد رقم گوهرجو نیز می توان به دلیل میزان کمتر تعداد سنبله در واحد سطح و وزن هزار دانه و شاخص برداشت پایین بیان نمود، و این خصوصیات می تواند توجیهی برای کاهش عملکرد گوهرجو در شرایط نرمال و تنش باشد
    کلیدواژگان: تنش خشکی، ژنوتیپ، عملکرد
  • مژده جمالی، فرشید قادری فر *، حمیدرضا صادقی پور، الیاس سلطانی، سید مجید عالیمقام صفحات 403-413
    مقدمه و هدف برای بررسی روابط بین پتانسیل آب و درصد و سرعت جوانه‏زنی از مدل هیدروتایم و ضرایب آن استفاده می‏شود. ضرایب این مدل شاخص‏هایی از کیفیت بذر از قبیل سرعت و یکنواختی جوانه‏ زنی و تحمل به تنش‏های محیطی را در اختیار محققان قرار می‏دهد. کاهش پتانسیل آب، درصد جوانه زنی، شانس استقرار گیاه، سبز شدن یکنواخت، سرعت جوانه زنی و عملکرد را کاهش می دهد. از طرف دیگر گزارش شده است که پرایمینگ باعث افزایش دامنه جوانه‏زنی بذرها در شرایط محیطی تنش‏زا از قبیل تنش شوری، خشکی و دما می‏شود. همچنین می‏توان از ضرایب مدل هیدروتایم برای بررسی واکنش بذرهای زوال یافته گندم به تنش خشکی استفاده کرد و مشخص کرد که پرایمینگ باعث بهبود کدام جزء از مولفه های جوانه‏ زنی بذرهای گندم زوال یافته می‏گردد. با توجه به این موارد هدف از این مطالعه ارزیابی جوانه‏ زنی بذرهای زوال یافته گندم به تنش خشکی به وسیله مدل هیدروتایم و بررسی و مقایسه ضرایب این مدل در سطوح مختلف زوال و پرایمینگ بود.
    مواد و روش ها این مطالعه در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان بر روی بذر گندم رقم کوهدشت در سال 1391 انجام شد. در این آزمایش از بذرهای گندم با سطوح مختلف قدرت بذر استفاده شد. برای ایجاد سطوح مختلف قدرت بذر از بذرهای زوال یافته طبیعی (دو سال نگهداری در انبار) و مصنوعی (0، 48، 96 و 120 ساعت در دمای 43 درجه سانتی گراد) در دو شرایط انجام پرایمینگ و بدون پرایمینگ استفاده شد. برای انجام پرایمینگ از جیبرلیک اسید 50 پی پی ام استفاده شد. سطوح مختلف پتانسیل آب نیز با استفاده از پلی‏اتیلن گلایکول 6000 در چهار سطح 0، 0.6-، 1.2- و 1.8- مگاپاسکال تهیه شد. در نهایت برای بررسی واکنش بذرهای زوال یافته گندم به تنش خشکی و اثرات پرایمینگ بر بهبود مولفه های جوانه‏ زنی از مدل هیدروتایم استفاده شد.
    یافته ها نتایج نشان داد که با افزایش زوال بذر (چه به صورت مصنوعی و چه به صورت طبیعی) هم در شرایط پرایمینگ و هم در بذرهای شاهد، مقدار ضریب هیدروتایم افزایش (θH) یافت، به عبارتی دیگر سرعت جوانه‏ زنی کاهش پیدا کرد. اما مقدار کاهش سرعت جوانه ‏زنی در شرایط پرایمینگ کمتر از بذرهای بدون پرایمینگ بود. به طوریکه در بذرهای پرایمینگ شده به ازای هر روز زوال مقدار ضریب هیدروتایم به مقدار 14.8 مگاپاسکال ‏ساعت افزایش یافت، اما در بذرهای شاهد این شاخص به ازای هر روز زوال به میزان 29.6 مگاپاسکال ساعت افزایش پیدا کرد. به عبارت دیگر پرایمینگ در مقایسه با تیمار شاهد، باعث کاهش ضریب هیدروتایم و افزایش سرعت جوانه زنی در بذرهای زوال یافته به ویژه در زوال های شدید شد. درصد افزایش این ضریب در زوال طبیعی کمتر از زوال مصنوعی بود و بیانگر این مطلب است که شدت زوال در تیمارهای مصنوعی بیشتر از زوال طبیعی می‏باشد. در نتیجه خسارت ناشی از زوال مصنوعی بیشتر از انبارداری طبیعی می‏باشد. به علاوه خروجی مدل نشان داد که افزایش سطح زوال به طور معنی‏ داری باعث کاهش یکنواختی جوانه‏ زنی (افزایش bψσ) شد، اما پرایمینگ تاثیر معنی‏ داری بر یکنواختی جوانه ‏زنی نداشت. همچنین بذرهای انبارداری شده در مقایسه با بذرهای بدون زوال دارای یکنواختی جوانه ‏زنی کمتری (bψσ بیشتر) بودند. در تیمار پرایمینگ، با افزایش مدت زوال تا 3.12 روز مقدار (50)Ψb تغییری نکرد. اما با بیشتر شدن مدت زوال از 3.12 روز به بعد، مقدار آن افزایش یافت، که بیانگر این موضوع است که تیمار پرایمینگ در بهبود میزان مقاومت به خشکی تاثیر مثبتی نداشت. اما در شرایط زوال شدید میزان مقاومت به خشکی به صورت معنی‏داری کاهش پیدا کرد. به ازای افزایش مدت زوال پس از 3.12 روز، ضریب (50)Ψb به مقدار 0.4 مگاپاسکال در روز افزایش یافت. برای تیمار شاهد روند تغییرات ضریب (50)Ψb در مقابل مدت زوال نسبت به تیمار پرایمینگ متفاوت بود. در تیمار شاهد با افزایش زوال تا 1.99 روز، مقدار این ضریب منفی ‏تر (افزایش مقاومت به خشکی) شد. بعد از این مدت با افزایش مدت زوال، مقدار این ضریب افزایش یافت. همچنین در شرایط انبارداری طبیعی پرایمینگ تاثیر معنی‏ داری بر مقدار ضریب (50)Ψb نداشت. همچنین مقدار این ضریب برای تیمار دو سال زوال در مقایسه با بذرهای زوال نیافته (برای هر دو تیمار پرایمینگ و شاهد) تفاوت معنی ‏داری مشاهده نشد.
    نتیجه گیری به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که زوال باعث کاهش سرعت، یکنواختی و مقاومت به خشکی گردید و پرایمنگ تنها باعث افزایش سرعت جوانه ‏زنی شد و تاثیری بر دو مولفه دیگر نداشت.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، پیری، پرایمینگ، مدلسازی جوانه زنی
  • مجتبی حسینی*، مهدی مجاب، غلامرضا زمانی صفحات 415-423
    مقدمه جوانه زنی یکی از مهمترین وقایع بحرانی برای موفقیت هر علف هرز است چون این مرحله رشد نماینده اولین مرحله ای است که علف هرز می تواند برای جایگاه اکولوژیکی رقابت کند. این فرایند به وسیله چندین عامل محیطی مانند نور، شوری، pH و رطوبت خاک تنظیم می شود. پی بردن به الگوی جوانه زنی و سبز شدن گونه های علف هرز می تواند اطلاعات جامعی برای توسعه استراتژی های مدیریت علف هرز در آینده فراهم کند. تنش شوری و خشکی یکی از عوامل محدود کننده در مراحل مختلف رشد و نمو گیاهان می باشد. جودره (Hordeum spontaneum Koch.) علف هرز یکساله زمستانه از تیره گندمیان است که جد جو زراعی محسوب شده و اخیرا در مزارع گندم آبی کشور گسترش فزاینده ای پیدا کرده است. با توجه به شرایط اقلیمی ایران و گسترش این علف هرز در مزارع گندم آبی و اهمیت پتانسیل آب در مرحله جوانه زنی و نیز عدم اطلاعات کافی در مورد جوانه زنی جودره، این مطالعه با هدف بررسی تاثیر تنش خشکی و شوری بر جوانه زنی علف هرز یاد شده اجرا شد.
    مواد و روش ها به منظور ارزیابی جوانه زنی، رشد اولیه گندم و جودره به تنش شوری و خشکی چهار آزمایش جداگانه بر پایه طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در ژرمیناتور در آزمایشگاه تحقیقاتی گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند اجرا گردید. سطوح مختلف شوری و خشکی عبارت بودند از: پتانسیل های اسمزی صفر، 0.3 -، 5- ، 10- و 15- بار. برای اعمال تنش شوری از کلرید سدیم به روش وانت هوف و برای اعمال تنش خشکی از پلی اتیلن گلایکول 6000 با روش میشل استفاده شد. پیش از شروع آزمایش ابتدا بذرها توسط هیپوکلریت سدیم 2 درصد به مدت یک دقیقه ضدعفونی شده و سپس با آب مقطر شسته شدند. تعداد 20 عدد از بذرهای ضدعفونی شده داخل پتریدیش های 9 سانتی متری شیشه ای حاوی کاغذ صافی واتمن شماره یک که قبلا ضدعفونی گردیده بودند، قرار گرفتند و میزان 10 میلی لیتر از محلول مورد نظر و یا آب مقطر به آنها اضافه شد. شمارش بذرها هر روز انجام شد و تا روز آخر آزمایش ادامه داشت. معیار جوانه زنی بذرها خروج ریشه چه به اندازه 2 میلی متر یا بیشتر بود. طول و وزن ریشه چه و ساقه چه در پایان روز هفتم اندازه گیری شد. به منظور ارزیابی پتانسیل های مختلف شوری و خشکی در کاهش درصد جوانه زنی گندم و جودره، از مدل لجستیک سه پارامتری استفاده شد.
    یافته ها نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش سطوح مختلف شوری و خشکی درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، وزن تر دانه رست، وزن تر ریشه چه، وزن تر ساقه چه، طول ریشه چه هر دو گیاه کاهش یافت. به منظور ارزیابی اثر بازدارندگی تنش شوری و خشکی، مقایسه گروهی مستقل بین گندم و جودره بر صفات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی طول ریشه چه و وزن تر دانه رست انجام شد. نتایج مقایسه گروهی مستقل بین دو گیاه نیز نشان داد که درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه در جودره بر اثر تنش شوری و خشکی نسبت به گندم کاهش بیشتری داشت که این کاهش معنی دار بود. در تنش شوری برازش مدل لجستیک سه پارامتری رابطه بین سطوح مختلف تنش و درصد جوانه زنی گندم و جودره را به خوبی توجیه نمود. پارامتر X 50 مدل مذکور حاکی از کاهش 50 درصدی حداکثر جوانه زنی گندم و جودره به ترتیب در پتانسیل های اسمزی 10.82- و6.40- بار می باشد. پارامتر X 50 در تنش خشکی برای گندم و جودره به ترتیب 12.63- و 5.20- بار بود. کاهش سرعت جوانه زنی تحت تاثیر سطوح مختلف تنش شوری و خشکی با درصد نهایی جوانه زنی مشابه بود. کاهش سرعت جوانه زنی با افزایش سطح شوری 76.08 و 100 درصد به ترتیب برای گندم و جودره بودند و در تنش خشکی کاهش سرعت جوانه زنی گندم و جودره به ترتیب 74.60 و 100 درصد بودند.
    نتیجه گیری با مقایسه پارامتر X 50 و کمتر بودن آن در گیاه جودره نسبت به گندم و سایر نتایج این آزمایش می توان گفت جودره به تنش شوری و خشکی حساسیت بیشتری از گندم نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بذر، پتانسیل اسمزی، پتانسیل ماتریک، غلات، علف هرز، مقایسه گروهی
  • راضیه خلیل زاده، رئوف سیدشریفی*، جلال جلیلیان صفحات 425-443
    مقدمه شوری خاک یکی از مهمترین فاکتورهای محدود کننده رشد و تولید گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل افزایش استفاده از آب با کیفیت پایین برای آبیاری است. تنش شوری به عنوان تنشی شناخته می شود که تعداد زیادی از فعالیت های مرتبط با انباشتگی یون ها و اسمولیت هایی مانند پرولین را موجب می شود. راهبردهای زیادی به منظور کاهش اثرات سمی ایجاد شده بوسیله ی شوری بالا در گیاهان توسعه یافته اند. در میان آن ها استفاده از کودهای زیستی همانند باکتری های محرک رشد، نقش مهمی را در بهبود عملکرد ایفا می کنند. تلقیح گیاه با میکروارگانیسم های بومی ممکن است اثرات تخریبی تنش های محیطی را کاهش داده و تحمل گیاهان را بوسیله ی سازوکارهای مختلفی مانند سنتز فیتوهورمون ها (اکسین، سیتوکنین، جیبرلین)، محلول کردن موادی مانند فسفر، تولید سیدروفور ها، جذب عناصر و تثبیت نیتروژن افزایش دهد. کلرمکوات کلراید (سایکوسل) یکی دیگر از تنظیم کننده های رشد گیاهی است که غلظت جیبرلین را کاهش می دهد و با دیگر هورمون هایی مانند سیتوکنین، اتیلن و ابسیزیک اسید تداخل پیدا می کند ماده ای که در نهایت فرایندهای فیزیولوژیک را تحت تاثیر قرار می دهد. از این رو درک واکنش های فیزیولوژیکی گندم تحت تنش شوری ممکن است به توسعه برنامه هایی که هدف آن بهبود عملکرد است کمک نماید. از این رو هدف این مطالعه، ارزیابی اثرات کودهای زیستی و سایکوسل بر عملکرد و برخی صفات اگروفیزیولوژیک گندم تحت تنش شوری بود.
    مواد و روش ها به منظور مطالعه برهمکنش سایکوسل و کودهای زیستی بر عملکرد و برخی خصوصیات اگروفیزیولوژیک گندم در شرایط شوری خاک، آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی در سال زراعی 1393 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل شوری خاک در چهار سطح (صفر،30، 60 و90 میلیمولار در خاک با کلرید سدیم)، تلقیح بذر با کودهای زیستی در چهار سطح (عدم تلقیح به عنوان شاهد، تلقیح با ازتوباکتر کروکوکوم استرین 5، سودوموناس پوتیدا استرین 186 و کاربرد توام این دو) و محلولپاشی با سایکوسل در سه سطح (عدم مصرف، 600 و1000 میلیگرم در لیتر) بود.
    یافته ها نتایج نشان داد که اثر تنش شوری، سایکوسل و کودهای زیستی بر طول دوره پر شدن دانه، عملکرد و اجزای عملکرد دانه معنیدار گردید. بیشترین عملکرد تک بوته (2.47 گرم) به محلولپاشی 1000 میلیگرم در لیتر سایکوسل و تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس و کمترین آن (1.98 گرم) به عدم محلولپاشی سایکوسل و عدم تلقیح بذر مربوط بود. مقایسه میانگین ترکیب تیماری باکتری محرک رشد و سطوح شوری نشان داد بیشترین عملکرد تک بوته (2.65 گرم) به گیاهان تلقیح شده با ازتوباکتر و سودوموناس در شرایط عدم اعمال شوری و کمترین آن (1.74 گرم) به عدم تلقیح بذر در شوری 90 میلیمولار تعلق داشت. محلولپاشی 1000 میلیگرم در لیتر سایکوسل، تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس و عدم اعمال شوری بیشترین طول سنبله (10.25 سانتیمتر)، وزن صد دانه (5.3 گرم) و طول دوره پر شدن دانه (43.26 روز) را داشت. بیشترین سرعت پر شدن دانه (0.002 گرم در روز) از تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس در شرایط عدم اعمال شوری به دست آمد. بررسی شاخص سطح برگ نشان داد که در تمامی ترکیب های تیماری تا 35 روز پس از کاشت با سرعت کم و پس از آن با سرعت زیادی تا 65 روز بعد از کاشت افزایش یافت. سپس بواسطه افزایش پیری برگ ها تا زمان برداشت، کاهش یافت. بیشترین مقدار LAI در عدم محلول پاشی سایکوسل و تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس در شرایط عدم اعمال شوری و کمترین مقدار آن در 65 روز پس از سبز شدن در محلول پاشی 1000 میلیگرم در لیتر سایکوسل و عدم پیش تیمار بذر با باکتری های محرک رشد و در شوری 90 میلی مولار به دست آمد. سطوح شوری 30 و 60 میلی مولار اثرات کمی بر شاخص سبزینگی و هدایت روزنه ای داشت. بالاترین سطح سایکوسل در تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس، بالاترین شاخص سبزینگی (SPAD) و هدایت روزنه ای را در عدم اعمال شوری نشان دادند.
    نتیجه گیری به طوری کلی می توان اظهار داشت که محلول پاشی 1000 میلی گرم در لیتر سایکوسل و تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس عملکرد دانه را 20 درصد نسبت به شاهد افزایش داد و تلقیح توام بذر با ازتوباکتر و سودوموناس حدود 15 درصد از کاهش عملکرد بواسطه شوری را جبران کردند.
    کلیدواژگان: زیست توده، تنش، تنظیم کننده رشد، PGPR
  • سمیرا مروجی*، غلامرضا زمانی، محمد کافی، زهره علیزاده صفحات 445-457
    مقدمه شوری یکی از مهم ترین تنش های غیر زیستی بوده که مساحت زیادی از اراضی قابل کشت را متاثر یا تا حدی بی‏حاصل نموده‏است (Ashraf and McNeilly، 2004) و به طور عمومی باعث کاهش سرعت رشد گیاه، کوچک تر شدن برگ ها، کاهش ارتفاع و عملکرد اقتصادی می شود (Steppuhn and Raney، 2005). دو گونه روغنی آمفی‏دیپلوئید براسیکا شامل کلزا (Brassica napus L.) و خردل هندی (B. juncea L.) در بین گیاهان روغنی، نسبتا مقاوم به شوری هستند. این پژوهش به منظور بررسی عملکرد و اجزای عملکرد دانه و روغن دو رقم بهاره کلزا (RGS003 و Hyola401) و خردل هندی و مقایسه این دو گونه تحت تاثیر سطوح مختلف شوری آب آبیاری اجرا گردید.
    مواد و روش ها این آزمایش در سال 1394 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه بیرجند، به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی (به علت عدم یکنواختی نور) با سه تکرار اجرا شد. عامل اول شوری آب آبیاری در چهار سطح شامل: 92/1 (محلول هوگلند به عنوان شاهد)، 5، 10 و 15 دسی زیمنس بر متر (حاصل از کلرید سدیم در محلول هوگلند) و عامل دوم ژنوتیپ در سه سطح شامل: دو رقم بهاره کلزا (Hyola 401 و RGS003) و توده بومی خردل هندی بود. کشت به صورت شن کاشت و در گلدان هایی با سطح کشت 0.123 مترمربع و ارتفاع 30 سانتی‏متر با تراکم 8 بوته در گلدان، انجام‏شد. گلدان ها از مرحله کاشت تا سبز شدن با آب مقطر و پس از سبز شدن، با محلول غذایی هوگلند و با استفاده از سیستم آبیاری قطره‏ای ثقلی در طول فصل رشد آبیاری شدند. در مرحله چهار برگی، با افزودن تدریجی کلرید سدیم به محلول هوگلند اعمال شوری شروع گردید و تا پایان مرحله رسیدگی ادامه یافت. گلدان ها در پایان هر دو هفته به منظور جلوگیری از تجمع بیش ازحد نمک، آبشویی شدند. در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک هر ژنوتیپ، دو بوته تصادفی جهت تعیین عملکرد و اجزای عملکرد دانه به صورت کف‏بر از هر گلدان برداشت شد. درصد روغن دانه با استفاده از دستگاه سوکسله اندازه گیری گردید (AOAC، 1990) و از حاصل ضرب درصد روغن دانه در عملکرد دانه، عملکرد روغن برحسب گرم در مترمربع محاسبه شد. درصد پروتئین دانه از روش کجلدال محاسبه گردید (Licitra et al.، 1996). تجزیه داده ها و محاسبات آماری با استفاده از نرم افزارهای SPSS و EXCEL صورت گرفت. مقایسه‏ ی میانگین ها توسط آزمون FLSD در سطح احتمال پنج درصد انجام ‏گردید.
    یافته ها نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها حاکی از عدم معنی داری اثر اصلی شوری و ژنوتیپ بر صفت درصد پروتئین و اثرات متقابل شوری و ژنوتیپ بر عملکرد بیولوژیک می باشد درحالی که در سایر صفات مورد بررسی در سطح یک درصد معنی دار شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطح شوری آب آبیاری تا سطح dS/m 15 در بین اجزای عملکرد دانه و روغن، تعداد غلاف بارور در بوته و درصد روغن دانه به ترتیب حداکثر و حداقل درصد افت معنی دار را نسبت به شاهد نشان دادند. مقایسه میانگین های بین صفات مورد ارزیابی در ژنوتیپ‏ها نشان داد که رقم Hyola 401 با اختلاف معنی داری با رقم RGS003 و خردل هندی در صفات تعداد غلاف در بوته و تعداد غلاف بارور در بوته کمترین مقدار و در صفات وزن هزار دانه و درصد روغن بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد. خردل هندی در پاسخ به سطوح مختلف تنش شوری با اختلاف معنی داری نسبت به ارقام کلزا کمترین مقدار صفات تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه و عملکرد بیولوژیک را به خود اختصاص داد. بیشترین مقدار صفت عملکرد بیولوژیک متعلق به رقم RGS003 با اختلاف معنی داری نسبت به دو ژنوتیپ دیگر بود. کمترین مقدار عملکرد دانه در تمامی ژنوتیپ های مورد آزمایش مربوط به آخرین سطح شوری اعمال شده با افت 73.31، 55.15 و67.61 درصدی نسبت به شاهد به ترتیب در ارقام Hyola 401 ، RGS003 و خردل هندی بود. در سطح شوری dS/m 15 اختلاف معنی‏داری ازنظر عملکرد روغن بین ژنوتیپ های مورد آزمایش وجود نداشت و در سایر سطوح، هیبرید Hyola 401 از برتری معنی‏داری برخوردار بود. نتایج جدول همبستگی نشان می دهد که بیشترین تاثیر شوری بر عملکرد روغن ارقام کلزا و خردل هندی از طریق تغییرات در عملکرد دانه (**0.97 =r)، عملکرد بیولوژیک (**0.75 =r)، وزن هزار دانه (**0.76 =r)، تعداد دانه در غلاف (**0.740 =r)، درصد روغن (**0.64 =r) و شاخص برداشت (**0.59 =r) اعمال گردیده است.
    نتیجه گیری از بین تیمارهای شوری اعمال شده، سطح شوری dS/m 15 بیشترین اثر را در کاهش صفات اندازه گیری شده داشت. عملکرد دانه و روغن رقم Hyola 401 در مقایسه با دو ژنوتیپ دیگر در سطوح پایین شوری از برتری معنی داری برخوردار بود؛ ولی با افزایش سطح شوری اختلاف عملکرد بین ژنوتیپ های مورد بررسی سیر نزولی به خود گرفته و در سطح dS/m 15 تفاوت معنی داری مشاهده نگردید.
    کلیدواژگان: براسیکا، تعداد دانه در غلاف، تنش شوری، درصد روغن، شاخص برداشت
  • معصومه علی زاده فروتن، همت الله پیردشتی*، یاسر یعقوبیان، ولی الله بابایی زاد صفحات 459-474
    مقدمه لوبیا سبز (L. Phaseolus vulgaris) یکی از چهار گونه زراعی از جنس Phaseolus است که در بین انواع گیاهان تجارتی دارای بیشترین میزان پروتئین می باشد (Nasri and Khalatbari، 2011) و از جمله محصولاتی است که می توان در زمان های مختلف به کشت آن در مازندران اقدام کرد (Motaghian et al.، 2010). لوبیا سبز نیز مانند سایر گیاهان زراعی در دوران رشد خود با تنش های محیطی ازجمله تنش سرمازدگی مواجه می شود. تنش سرمازدگی به شرایطی گفته می شود که گیاه در نتیجه بروز درجه حرارت های بین صفر تا 10 درجه سانتی گراد خسارت می بیند Baninasab، 2009)). جهت افزایش تحمل گیاهان به تنش سرمازدگی می توان از القا کننده های شیمیایی و بیولوژیکی استفاده کرد. در این زمینه پاکلوبوترازول عضوی از خانواده ی تریازول ها است که دارای اثر تنظیم کنندگی (بازدارندگی) رشد گیاهان بوده و از طریق ایجاد تغییرات مورفولوژیکی، آناتومیکی و بیوشیمیایی باعث افزایش تحمل به تنش می شود (Berova et al.، 2002; Chaturvedi et al.، 2009). از سوی دیگر، قارچ اندوفیت Piriformospora indicaاز جمله میکروارگانیسم های خاک زی می باشد که با ایجاد رابطه همزیستی با گیاهان و از طریق بهبود تغذیه ای گیاه و همچنین ایجاد تغییرات سیستمیکی (آمادگی دفاعی) قادر به افزایش رشد و مقاومت گیاه به تنش های محیطی می باشد (Deshmukh et al.، 2006). با توجه به موارد مطرح شده پژوهش حاضر با هدف تعیین کارایی پاکلوبوترازول و قارچ P. indicaدر افزایش تحمل گیاه لوبیا سبز به تنش سرمازدگی اجرا شد.
    مواد و روش ها این آزمایش در بهار 1392 در گلخانه تحقیقاتی پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان واقع در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری به صورت فاکتوریل برپایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح تنش سرمازدگی (شاهد، سه و شش روز در دمای پنج درجه سانتی گراد)، دو سطح تلقیح قارچی (عدم تلقیح و تلقیح با قارچ P. indica) و سه سطح پاکلوبوترازول (صفر، 40 و 80 میلی گرم در لیتر) بود. جهت تلقیح قارچ P. indica، سوسپانسیون اسپور قارچی با غلظت 105×5 اسپور در میلی لیتر تهیه شد. بذرهای جوانه دار شده به مدت چهار ساعت در سوسپانسیون غوطه ور شده و در گلدان های حاوی دو کیلوگرم خاک استریل کشت گردید. محلول پاشی پاکلوبوترازول طی دو مرحله و در پنج و شش هفته پس از کاشت انجام شد و هشت هفته پس از کاشت گلدان ها به اتاقک رشد منتقل شده و تنش سرمازدگی اعمال شد. دوازده ساعت پس از اتمام اعمال تنش، وزن خشک اندام های هوایی، محتوای کلروفیل برگ، کلروفیل های a، b و a+b، کاروتنوئید و نشت الکترولیت اندازه گیری شد. سپس داده ها به وسیله نرم افزار آماری SAS تجزیه واریانس شده و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون حداقل اختلاف معنی دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
    نتایج و بحث نتایج نشان داد که تنش سرمازدگی به ویژه به مدت شش روز سبب کاهش وزن خشک اندام های هوایی و میزان کلروفیل a، b و کاروتنوئید (به ترتیب حدود 19، 18و 8 درصد) نسبت به تیمار شاهد گردید. در تمام سطوح تنش سرمازدگی، تلقیح قارچ P. indicaوزن خشک بوته را افزایش داد به طوری که در تنش شدید، بیشترین اثر را داشته و افزایش 65 درصدی نشان داد. مقایسه میانگین اثر متقابل سه گانه نشان داد که در تمام سطوح تنش سرما و پاکلوبوترازول، تلقیح P. indica وزن خشک برگ را بین هشت تا 280 و وزن خشک بوته را بین صفر تا 143 درصد افزایش داد. بیشترین وزن خشک برگ (2.68 گرم در بوته) در شرایط بدون تنش سرما با تلقیح قارچ و سطح صفر پاکلوبوترازول و بیشترین وزن خشک بوته (3.42 گرم در بوته) در شرایط بدون تنش سرما با تلقیح قارچ و محلول پاشی پاکلوبوترازول 80 میلی گرم در لیتر به دست آمد.
    محلول پاشی پاکلوبوترازول با غلظت 40 میلی گرم در لیتر، کلروفیلa، کاروتنوئید و محتوای کلروفیل برگ را به ترتیب 5، 9 و 7 درصد افزایش داد. با این وجود، در گیاهان همزیست شده با قارچ، محلول پاشی پاکلوبوترازول وزن خشک بوته را کاهش داد که بیشترین کاهش (حدود 17 درصد) مربوط به غلظت 40 میلی گرم در لیتر پاکلوبوترازول بود. محلول پاشی پاکلوبوترازول سبب کاهش نشت الکترولیت شد به طوری که کم ترین نشت در غلظت 80 میلی گرم در لیتر با حدود 20 درصد کاهش نسبت به غلظت صفر آن رخ داد.
    نتیجه گیری در مجموع نتایج نشان دهنده اثر مثبت تلقیح قارچ P. indica و محلول پاشی پاکلوبوترازول در تحمل به تنش سرمازدگی در لوبیا سبز می باشد و می توان از این قارچ همراه با تنظیم کننده رشد برای القای مقاومت به تنش سرمازدگی استفاده نمود. هرچند که برای کامل تر شدن نتایج باید آزمایشات تکمیلی در سایر مراحل رشدی گیاه نیز اجرا گردد.
    کلیدواژگان: قارچ اندوفیت، کاروتنوئید، کلروفیل، نشت الکترولیت
  • مهدی جلیلیان، مسعود دهداری*، رضا امیری فهلیانی، محسن موحدی دهنوی صفحات 475-490
    مقدمه تنش دمای پایین یکی از فاکتورهای غیرزنده مهم محدودکننده رشد، تولید و پراکنش گیاهان است. بعلاوه دمای پایین باعث کاهش فعالیت بیولوژیکی و عملکرد اقتصادی گیاهان می شود. مشخص شده که چغندرقند نیز در طول دوره رشد خود به خصوص مراحل اولیه با تنش دمای پایین مواجه و دچار خسارت می شود. با وجود اینکه کشاورزان برای کاهش خسارت سرما و یخ زدگی تاریخ کاشت چغندرقند را تنظیم می نمایند اما چندین گزارش حاکی از کاهش عملکرد ریشه و قند در چغندر قند در اثر تنش دمای پایین بخصوص در مراحل اولیه رشد است. هدف از این بررسی مطالعه سرما در مرحله گیاهچه ای بر صفات مورفو-فیزیولوژیک ارقام مختلف چغندر قند و معرفی ارقام متحمل و ویژگی های مرتبط با تحمل به سرما در این گیاه بود.
    مواد و روش ها به منظور بررسی تحمل به سرما در تعدادی از ارقام مورد کشت چغندرقند، پژوهشی در دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج در سال زراعی 93-1392 انجام شد. گیاهچه های 10 رقم چغندرقند (کرجی، SBSI-005، شیرین، راستاد، آناکوندا، دروتی، مراک، آنتیک، زرقان و پرشیا) در مرحله ی 2 تا 3 برگی در معرض چهار سطح دمایی شامل 0، 5، 10 و 25 (شاهد) درجه سلسیوس قرار گرفتند. آزمایش در هر سطح دمایی به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. برای اعمال تنش سرما گلدان ها درون اتاقک رشد با دمای موردنظر قرار گرفتند. صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک شامل ارتفاع اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی وزن خشک ریشه و ساقه، نشت الکترولیت، میزان سبزینگی (عدد کلروفیل متر)، پرولین، قندهای محلول کل و فلورسانس کلروفیل اندازه گیری شدند. شاخص تحمل به تنش (STI) بر اساس وزن خشک ریشه و ساقه محاسبه شدند. تجزیه مرکب مشاهدات انجام شد و اثرات اصلی و برهمکنش آنها به ترتیب به روش های LSD و LSmeans مقایسه میانگین شدند. آمار توصیفی، ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی و وراثت پذیری عمومی برای صفات محاسبه شدند. شدت تنش برای تمام صفات محاسبه و صفاتی که بیشتر تحت تاثیر تنش قرار گرفتند معرفی شدند. تجزیه به عامل ها بر روی مشاهدات انجام و مهمترین عوامل پنهانی تفسیر شدند. امتیاز عامل ها برای ژنوتیپ ها محاسبه و گروه بندی بر اساس نمودار سه بعدی امتیازهای سه عامل اول صورت پذیرفت. در نهایت ژنوتیپ های متحمل و حساس به سرما معرفی شدند.
    یافته ها نتایج تجزیه مرکب نشان داد که اثر دما، رقم و برهمکنش آن ها برای تمامی صفات معنی دار بود. میانگین صفات وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه در شرایط تنش صفر درجه سلسیوس به ترتیب کاهش 68 و 77 درصدی نسبت به حالت عدم تنش نشان دادند؛ اما میانگین نشت الکترولیت، قندهای محلول کل و پرولین در سطح تنش (صفر درجه سلسیوس) نسبت به عدم تنش به ترتیب 25، 71 و 90.5 درصد افزایش یافتند. بیشترین همبستگی ژنوتیپی در شرایط عدم تنش سرما (25 درجه سلسیوس) بین ارتفاع اندام هوایی و قندهای محلول کل (0.67-) و در شرایط تنش سرما (صفر درجه سلسیوس) بین وزن تر ریشه و وزن خشک اندام هوایی (0.43-) بود. میزان پرولین برگ بالاترین شدت تنش (0.9) را به خود اختصاص داد که نشان می دهد این صفت بیشتر از سایر صفات تحت تاثیر سرما قرار گرفته است. ارتفاع بوته بالاترین وراثت پذیری عمومی (75.09 درصد) داشت که نشان می دهد این صفت به نسل بعد می تواند منتقل شود. تجزیه به عامل ها در شرایط تنش سرما (صفر درجه سلسیوس)، 4 عامل را شناسایی کرد که درمجموع 71.7 درصد از تغییرات کل را توجیه نمودند. سه عامل اول مرتبط با تحمل به سرما بودند. گروه بندی ارقام با استفاده از نمودار سه بعدی حاصل از امتیاز سه عامل اول مراک و آنتیک را که ازنظر سه عامل اول بالاترین امتیازها داشتند به عنوان متحمل ترین در شرایط تنش سرما معرفی نمود. دروتی و آناکوندا نیمه متحمل و سایر ژنوتیپ ها حساس به سرما بودند.
    نتیجه گیری درمجموع نتایج حاکی از وجود تنوع بین ژنوتیپ ها ازنظر تحمل به سرما و پاسخ متفاوت آن ها به دمای پایین بود. بعلاوه در این مطالعه ویژگی های میزان پرولین، کارایی فتوسیستم II و وزن خشک ریشه نقش کلیدی در تفکیک ارقام ازنظر تحمل به سرما داشتند به گونه ای که ارقام متحمل دارای مقادیر بالاتری از این صفات در مقایسه با ارقام حساس در شرایط تنش سرما بودند.
    کلیدواژگان: تجزیه به عامل ها، شاخص تحمل به تنش، صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، همبستگی ژنوتیپی
|
  • Meisam Ghavampoor, Seyyed Gholamreza Moosavi * Pages 351-361
    Introduction Iran with mean annual precipitation of 240 mm is categorized in arid zones of the world. High evapotranspiration, limited water resources and other parameters invokes the interests for studying the effect of water stress in field crops. Also, N fertilization and plant density were important factors for growth and production of field crops. Management of balanced and efficient use of fertilizers is certainly necessary to obtain maximum yield. Plant deficit per unit area prevents maximum usage of production parameters and on the other hand, excessive density can increase the competition and decrease the yield. The objective of the present study was to examine the influence of the plant density and N application levels on yield and yield components of Eruca sativa under late-season water deficit stress in Birjand, Iran.
    Materials and Methods This research was carried out in the research farm of Islamic Azad University of Birjand, Iran in 2013-2014 in a factorial split-plot experiment on the basis of a Randomized Complete Block Design with three replications. The main plot was devoted to irrigation at two levels of no stress (optimum irrigation) and stop irrigation in reproductive stage, the sub-plot was devoted to plant density at two levels of 50 and 150 plants m-2 and N fertilization at three rates of 0, 100 and 200 kg N ha-1 as factorial. In optimum irrigation treatment, the farm was irrigation with the intervals of 9 days during whole growing season. The N demand of the plots in terms of N fertilization levels was supplied at the first irrigation after final thinning of the plants in late-March from urea source. The texture of the soil in research farm was loam with the pH of 7.79, electrical conductivity of 7.23 mmos/cm whose organic carbon, total N, P, and K content was 0.17%, 0.04%, 15.4 ppm and 266 ppm at the depth of 0-30 cm, respectively. In the end, all data were analyzed by MSTAT-C statistical software and means were compared by Duncan Multiple Range Test at 5% level.
    Results and DiscussionAnalysis of variance revealed that seed yield was significantly influenced by irrigation, plant density, N fertilization and the interaction between irrigation and N and between irrigation, plant density and N. The interaction between irrigation and plant density was significant for seed number per pod, pod number per m2 and pod number per plant. The interaction between irrigation and nitrogen was significant for pod number per m2, pod number per plant, seed yield and biological yield. The interaction between plant density and nitrogen was significant for pod number per plant and biological yield. Also, the interaction between irrigation, plant density and nitrogen was significant for seed yield and biological yield. The results showed that stop irrigation in reproductive stage increased pod number per m2, pod number per plant, 1000-seed weight, seed yield and biological yield, 60.1, 51.3, 23.6, 68.5 and 62.7%, respectively. Also, the increase in plant density from 50 to 150 plants. m-2 increased pod number per m2, seed yield and biological yield 41.5, 29.5 and 41.9%, respectively and decreased pod number per plant 36.49%. Moreover, the increase in nitrogen application from 0 to 200 kg N ha-1 increased pod number per m2, pod number per plant, seed yield and biological yield 91.8, 68.3, 70.2 and 55 %, respectively. Means comparison for the interaction between irrigation and N revealed that the highest seed yield (174.27 g m-2) was produced under the treatment of optimum irrigation fertilized with 200 kg N ha-1 and the lowest one (41.78 g m-2) under the treatment of water deficit stress at reproductive stage with no application of N fertilization. In other words, at under optimum irrigation, E. sativa was able to use N more effectively for increasing seed yield. It implies that the necessary condition for appropriate efficiency of N use is the availability of enough moisture in root zone so that soil N content can readily be available to plant and is used for inducing vegetative growth, photosynthesis and seed yield enhancement. Furthermore, means comparison for the interaction between irrigation, plant density and N showed that the highest seed yield (193.30 g m-2) was produced under the treatment of optimum irrigation at the density of 150 plants m-2 fertilized with 100 kg N ha-1 and the lowest one (33.67 g m-2) under the treatment of water deficit stress at reproductive stage at the density of 50 plants m-2 and no application N fertilization. Seed yield variation under optimum irrigation is tangibly affected by the variations of plant density and N, while the treatment of water deficit stress at reproductive stage did not result in significant changes in seed yield between various levels of density and N rate, so that all density levels and N rates were ranked in the same statistical group.
    ConclusionsGenerally based on means comparison of interaction effects, it is recommended to use the density of 150 plants m-2 optimally irrigated and fertilized with 100 kg N ha-1 for cultivation Eruca sativa because of its optimum seed yield and which takes environmental issues under consideration too.
    Keywords: Density, Drought, Eruca sativa, Urea, Yield
  • Saeed Sadeghzadeh Hemayati, Daryoush Fathollah Taleghani, Parviz Fasahat * Pages 363-375
    IntroductionWater stress is considered as one of the most widespread limitations to crop productivity and yield stability. In sugar beet, drought causes yield reductions between 10 and 30 %, which is increased in arid and semiarid regions. A solution is to improve the drought tolerance of sugar beet varieties and to identify sugar beet germplasm that is drought-tolerant and high yielding so that it can be included in future breeding programmes.
    Materials and methodsTo evaluate the effects of drought stress on qualitative characteristics of sugar beet including sugar content, Na, K, N, alkalinity coefficient, molasses sugar, root dry matter, canopy ground cover and wilting score of 36 sugar beet genotypes, a study was conducted in split plot based on randomized complete block design with three replications in Kamal-Abad station in Sugar Beet Seed Institute, Karaj in 2012. Main plots were allocated to two irrigation systems including normal and water stress and sub-plots were assigned to sugar beet genotypes including 29 o-type lines, developed from 7221, 110 and 111 seed bulks (BC1F2), as well as susceptible and resistant controls. Class A evaporation pan was used to measure evaporation. Irrigation was conducted after 80-90 and 270 mm evaporation from evaporation pan under normal and stress conditions. Each plot consisted of one planting raw with 8 m length and an interrow spacing of 0.5 m. During the growing season, number of plants after establishment, growth score, and growth uniformity were recorded. Canopy ground cover, wilting score and plant death were measured in three stages. Canopy ground cover was measured using a 0.25 m2 quadrat and wilting and senescence scores were measured at 11-13 am. Qualitative characteristics such as sugar content, white sugar content, sodium, potassium, nitrogen, alkalinity coefficient, molasses sugar and root dry matter were measured at harvest.
    ResultsDrought stress and genotype had significant effect (PConclusionWith consideration of all qualitative indices including sugar content and white sugar content, root impurities, alkalinity coefficient and molasses sugar, genotypes 1 and 30 for all six traits, and genotypes 10, 28, 31 and 33 for five traits, and genotypes 8, 12, 27, 34, and 35 for four traits had more optimum level than the other genotypes.
    Keywords: Drought tolerance, Qualitative characteristics, Sugar beet
  • Roghayeh Aminian *, Maesomeh Paknejad, Seyed Mohsen Hoseini Pages 377-390
    IntroductionPlant oil is one of the basic human food needs. Due to the increasing population,increase the area under crop cultivation and enhance the performance of them is essential. Increase of oil yield is primarily associated with increase in seed yield. The importance of oil crops such as safflower has increased in recent years. Safflower has the special place in Iran because it shows high compatibility with the country's climate.
    Drought stress is one of the most important environmental stresses affecting agricultural productivity around the world and may result in considerable yield reductions. Safflower (Carthamus tinctorius L.) is a tap-rooted annual crop which can tolerate environmental stresses including salinity and water stress. In most plants, the time during flowering to seed developments are sensitive to water deficit.
    Nanoparticles can facilitate effective absorption of fertilizers at Nano scale. Furthermore nanoparticles can facilitate enhanced ability of water absorption by roots, and increase antioxidant enzyme activity such. Thus, nanoparticles can increase plant resistance against different stresses. Titanium dioxide nanoparticles are used in agriculture to increase growth and yield, improve the rate of photosynthesis and reduce disease. The application of TiO2 has been found to show excellent efficacy in wheat, soybean, Lentil and spinach This study aimed to investigate the effect of foliar application of Nano Tio2 on yield and yield components of safflower genotypes under normal and low irrigation.
    Materials and methodsTo study the effect of Tio2 Nano particles spraying on yield and yield components of safflower genotypes under normal and low irrigation conditions, a split factorial experiment was conducted in randomized complete block design with three replications in the research field of Imam Khomeini International University, Qazvin, in 2014. Irrigation regime includes regular watering (irrigation after 60 mm evaporation from class A evaporation pan) and low irrigation (watering until late flowering similar to normal irrigation and late flowering to maturity, irrigation after 100 mm evaporation from class A evaporation pan) were considered as the main factor. Tio2 in two levels, including the use of Tio2 (0.05 percent concentration before flowering) and non-use (control) and genotypes in eight levels including Kuseh Local, Sina, Isfahan Local, Mexican 88, Faraman, Soffe, Goldasht, Mexican 11 were considered as sub-factors. In this experiment traits number of heads per plant, number of seed per head, head diameter, 1000 grain weight, harvest index and grain yield were studied.
    Results and discussionThe irrigation effect was significant for traits 1000 grain weight, harvest index and grain yield. Low irrigation stress reduced the number of heads, head diameter, 1000 grain weight, harvest index, and grain yield. In other experiment water stress caused plant height, number of heads and grain yield decreasing in safflower.
    The effect of Tio2 utilization was significant on head diameter, harvest index and grain yield. Tio2 increased head diameter, harvest index and grain yield as well as significantly reduced the adverse effect of low irrigation stress on head diameter. The other research results on effects of different Nano titanium dioxide concentrations (0.01, 0.02, and 0.03 percent) and titanium dioxide (bulk) spray treatment on barley plants showed that traits of grain yield, number of ears and harvest index in all treatments of Nano titanium dioxide application were more effective than the control treatment. The Irrigation and Nano Tio2 interaction effect was significant for grain yield. Nano Tio2 particles increased grain yield only in normal irrigation. Nano-titanium dioxide is likely to increase grain yield through improving light absorption and increasing the efficiency of photosynthesis. Genotype differences for all traits except head diameter were significant. Although the highest grain yield was obtained from Faraman, Sina and Isfahan Local were not significantly different from Faraman. The lowest grain yield was belonged to Mexican 11 and Mexican 88.
    ConclusionsThe results demonstrated that low irrigation stress caused significant reduction in 1000 grain weight, harvest index and grain yield. The seed weight is an important component of yield and due to decreasing in seed weight grain yield decreased. The adverse effect of stress on head number, reduced by application of Tio2 although, Tio2 effect was not significant for other traits in stress condition. The plant growth stage and concentration of Tio2 are also important and they are different for different plants or even for different characteristics. Generally, Faraman, Sina, Isfahan Local had the highest performance in Qazvin climate.
    Keywords: Genotypes, Nano particles, Seed yield, Spraying
  • Farzad Paknejad *, Zinab Fatemi Rika, Mohammad Elkaee Dehno Pages 391-401
    IntroductionBarley (Hordeumvulgare) is one of the most important crops in the world. Water deficit at each growth stage of crop leads to a reduction in the different levels of yield. The amount of this decrease depends on many factors such as time, duration and severity of the stress period. Today’s using suitable barley cultivars under drought stress is important in increase economical yield due to the importance of stage of barley under stress, the aim of this study was to investigate the effects of terminal drought stress on yield and yield components of different barley varieties.
    Matreials and methodsThis research was conducted in the field of research of Islamic Azad University, Karaj Branch (latitude 35 ° 43'N, longitude 50 ° 49 'East) at the altitude of 11784 m above sea level with an average annual rainfall of 251.2 mm. This site had a clay loam texture. EC, pH and saturated moisture content were 33.3 dS,7.4 and 36%. a split-plot based on randomized complete block design with four replications was carried out. The main plots consisted of two levels: normal irrigation and water stress (irrigation after spike emergence) and subplots including 10 barley cultivars, Valfajar, Basil, Kavir, Zarjoo, Goharjoo, Karoon, Dasht, Turkmen, Nosrat and Yousef. Each experimental plot included 8 sowing lines with a length of 8 meters spacing between lines of 15 cm. 3 meters between main plots and .05 meter between subplot. The first irrigation was carried out immediately after planting. Also, traits such as grain yield, total dry matter, harvest index, 1000 grain weight, number of seeds per spike, number of spikes per unit area, grain weight per spike, plant height and peduncle length were measured. SAS software (V.9) was used to analyze statistics. The comparison of the means was performed using Duncan multiple tests at a significant level of 5%.
    Results and discussionAccording to obtained results drought stress caused significant decreasing on grain yield, total dry weight, 1000 grain weight, ear number per unit area, grain weight per ear, plant height and peduncle length and harvest index. Highest grain yield obtained in full irrigation condition relevant to Kavir (7781.5 kg/ha) and Nosrat (7414.8 kg/ha) cultivars also Goharjo cv. in both full irrigation and drought condition produced grain yield 2685.2and 1962.8 kg/ha, respectively.In addition, Kavir cv. with reduction 46.36% and Dasht cv. with reduction, 2.34% of grain yield have highest and lowest sensitivity to drought, respectively. Grain yield showed positive correlation to some traits such 1000 grain weight, ear number per unit area, harvest index, plant height and peduncle length. Also, the highest correlation of grain yield relevant to harvest index (r = 0.74) and total dry matter (r = 0.67), respectively. The cultivar of Dasht had the highest number of spikes per unit area and cultivar GoharJo had the least number of spike per square meter (1181.78, 234.28, respectively). Stress condition had not a significant effect on number of grain per spike, but cultivars had a significant effect on this trait so that the highest number of seeds per spike was shown in Basil cultivar (45.7 seeds) and the lowest of it was shown in Dasht (16.08 seeds). In this regard, the Kavir cultivar has a loss of 36.66% yield in stress conditions and Dasht cultivar have a decreasing of 34.2% with the least susceptibility.
    ConclusionsKavir cultivar has a reduction of 36.66% of grain yield with the highest susceptibility to stress and cultivar of Dasht have a decrease of 34.2% grain yield and shown the least susceptibility to stress. The highest correlation was observed between grain yield and harvest index (r = 0.74) and total dry matter (r = 0.67).
    Keywords: Barley, Drought stress, Genotype, Yield
  • Mojdeh Jamali, Farshid Ghaderi-Far *, Hamid Reza Sadeghipour, Elias Soltani, Seyed Majid Alimagham Pages 403-413
    IntroductionHydrotime model and its coefficients are used to investigate the relationship between water potential and germination rate and percentage. The coefficients of this model puts seed quality indexes such as speed and uniformity of germination and tolerance to environmental stresses at the disposal of researchers. The reducing of water potential significantly decreased seed germination percentage, the chance of plant establishment, uniform emergence, germination rate and seed yield. On the other hand, has been reported that priming increases seed germination in stressful conditions such as salinity, drought and temperature stresses. The coefficients of hydrotime model can be also used for assessment of reaction of wheat deteriorated seeds to drought stress, and indicated that priming improved which germination components of wheat deteriorated seeds. According to these, the aim of this study was to evaluate the germination of deteriorated seeds of wheat under drought stress by Hydrotime model and its coefficients evaluation and comparison at different levels of deterioration and priming.
    Materials and methodsThis study conducted in seed research laboratory of Gorgan university of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2012. In this experiment, wheat seeds of cv. Koohdasht with different levels of vigor were used. For creating different levels of seed vigor, natural deteriorated seeds (two years of storage) and artificial deteriorated seeds (0, 48, 96 and 120 hours at 43 ° C) were used in two priming and no priming conditions. Priming performed with the use of gibberellic acid in 50 ppm. Different levels of water potential obtained by using polyethylene glycol 6000 in four levels included 0, -0.6, -1.2, and -1.8 MPa. Finally, the hydrotime model (θH=[ψ - ψb(g)]× tg) was used to study the reaction of deteriorated seeds of wheat to drought stress and the effects of priming on improving seed germination.
    Results and discussionThe results showed that hydrotime coefficient (θH) increased by increasing in seed deterioration (either artificial or natural) in terms of both primed and control seeds, In other words, the germination rate was decreased. But, the reduction in germination rate in primed seeds was lower than non- primed seeds. So that, the hydrotime coefficient increased at a rate of 14.8 MPa hours by seed deterioration per day in the primed seeds, But in the control seeds this index increased at a rate of 29.6 MPa hours by seed deterioration per day. In fact, priming compared to control treatment reduced the hydrotime coefficient and increased germination rate of deteriorated seeds especially in severe deterioration. Increase percentage of this coefficient in the natural deteriorated seeds was lower than artificial deteriorated seeds, and this suggests that intensity of artificial deterioration is more than natural deterioration. Thus, the damage that caused by artificial deterioration is more than natural storage. In addition, the model output showed that increase in deterioration significantly reduced the uniformity of seed germination (increase ψσb), But priming had not significant influence on seed germination uniformity. Stored seeds has less germination uniformity compared to non-deteriorated seeds (more ψσb). In priming treatments, was not observed any change on this coefficient by increased duration of deterioration to 3.12 days. But with increasing duration of deterioration more than 3.12 days, its value increased, which suggested that priming did not have a positive impact on improving drought resistance. But resistance to drought reduced significantly in severe deterioration conditions. By increasing the duration of deterioration after 3.12 days, increased 4.0 MPa per day. In control treatment, variation of Ψb(50) to deterioration period was different compared to priming. By increasing deterioration to 1.99 days in control, this coefficient was more negative (increased drought resistance). With increasing duration of deterioration, the value of this coefficient increased after this period. Also, priming has not significant effect on Ψb(50) in natural storage conditions. For natural deterioration during two years, the value of Ψb(50) has not significant difference with not deteriorated seeds (for both priming and control).
    ConclusionsGenerally these results showed that the deterioration cause decrease of rate, uniformity and drought resistance, and priming only increases the germination rate and no effect on the other components.
    Keywords: Aging, Drought stress, Modeling of germination, Priming
  • Mojtaba Hosseini *, Mehdi Nojab, Gholan Reza Zamani Pages 415-423
    IntroductionGermination is an important critical phenomenon which is influenced by weeds. This growth stage indicates the first stage as weed might be a competitor for ecological niche. This process of germination is influenced by several environmental factors such as light, temperature, salinity, pH and soil moisture. Knowledge about the pattern of germination and emergence of weed species can provide useful information for the future development of management strategies. Salt and drought stresses are among constraints for plant growth and development. Wild barley )Hordeum spontaneum Koch.) is an annual winter weed from poaceae family. It enumerates ancestor barley (Hordeum vulgare) which is sharply spreading in wheat fields in Iran. Climate conditions of Iran showed a dramatic spread of wild barley on wheat field, vital role of water potential on germination stage and no enough information about wild barley germination; This experiment was designed to evaluate the effect of salt and drought stresses on wild barley germination and early growth in comparison with wheat.
    Materials and MethodsIn order to assess the effects of different salt and drought stress levels on germination and early growth of wheat (Triticum aestivum) and wild barely (Hordeum spontaneum). Four experiments were conducted in growth chamber at the Advance Research Laboratory, Faculty of Agriculture, The University of Birjand. Treatments were four levels of drought and salt stress that created by PEG 6000 and NaCl respectively (-0.3, -5, -10 and -15 bars and distilled water as control). Salt stress were created using NaCl based on the Vant Hoff formula and drought stress were created using polyethylene glycol (PEG600), based on the Michel formula. The seeds were disinfected by sodium hypochlorite, 2% for a minute and then washed with distilled water. Four replications of 25-seeds of wheat and wild barely were placed in 9-cm Petri dishes lined with two discs of filter paper, moistened with either 10 ml demonized water or treatment solution when required. The Petri dishes were sealed with Parafilm to minimize evaporation and placed directly in the germinator. The number of germinated seeds recorded daily until the end of the germination test. Seeds were considered to have germinated when the radical emerged. Each treatment measured radical fresh weight, plumule fresh weight, radical length, plumule length A functional three-parameter logistic model was fitted to the germination values (percentage) obtained at different concentrations of NaCl or PEG for both wheat and wild barely using SigmaPlot .
    ResultsThe results revealed that as increase in salt and drought stresses significantly decreased the percentage of germination, germination rate, seedling fresh weight, radicle fresh weight, plumule fresh weight and radicle and plumule length in wheat and wild barely. In order to, evaluation the effect inhibition of salt and drought stresses did apply orthogonal contrast between wheat and wild barley on percentage germination, germination rate, radical length and seedling fresh weight. Orthogonal comparison in two stresses showed that percentage of germination, germination rate, root length and seedling fresh weight of wild barely decreased more than wheat. The functional three-parameter logistic model showed that, salinity at -10.82 and -6.40 bar, respectively caused 50 percent maximum germination percentage of wheat and wild barley and drought stresses at -12.82 and -5.20 bar respectively, caused 50 percent maximum germination percentage of wheat and wild barley. Decreasing in germination rate in salt and drought stresses were similar to germination percentage. Decrease of germination rate was recorded 76.08 and 100 % in salt stress in wheat and wild barely respectively, and 74.60 and 100 % respectively in wheat and wild barely in drought stress.
    ConclusionOverall, result showed that wild barely was more sensitive to salt and drought stresses as compared to the wheat.
    Keywords: Cereals, Matric potential, Osmotic potential, Seed, The orthogonal contrasts, Weed
  • Razieh Khalilzadeh, Raouf Seyed Sharifi *, Jalal Jalilian Pages 425-443
    IntroductionSoil salinity is one of the most serious limiting factors for crop growth and production in the arid and semi-arid regions due to increasing use of poor quality of irrigation water. Salt stress is known to affect many physiological activities related to the accumulation of ions and osmolytes such as proline. Several strategies have been developed in order to decrease the toxic effects caused by high salinity on plant growth. Among them, use of bio-fertilizers such as plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) plays a very important role in yield improvement. Inoculation of plants with native suitable microorganisms may decrease the deleterious effects of environmental stresses and increase stress tolerance of plants by a variety of mechanisms, including synthesis of phytohormones such as auxins, cytokinin and gibberellins, solubilization of minerals like phosphorus, production of siderophores and increase in nutrient uptake, N2 fixation. Cycocel is an essential growth regulator for plants that reduced concentration of gibberellins and interfere with the concentration of other plant hormones such as cytokinins, ethylene, and abscisic acid, which can affect physiological processes. Better understanding of wheat l responses under salinity may help in programs in which the objective is to improve the grain yield under salinity levels. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of bio fertilizers and cycocel on yield and some agro-physiological traits of wheat under salinity stress conditions.
    Materials and MethodsIn order to study the interaction cycocel and bio- fertilizers on yield and some agro-physiological traits of wheat at soil salinity condition, a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted in research greenhouse of the Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili in 2015 growing season. Experimental factors were soil salinity at four levels (0 as control, 30, 60 and 90 mM) as NaCl and seed inoculation with bio- fertilizers in four levels (without inoculation as control, seed inoculation with Azotobacter chrocoocum strain 5, Pseudomonas putida strain 186 and Azotobacter Pseudomonas) and foliar application of cycocel at three levels (0, 600, and 1000 mg.L).
    ResultsThe results showed that the effects of salinity, cycocel and bio-fertilizers were significant on grain filling period, grain yield and yield components. The highest grain yield (2.47 g) was obtained from foliar application of 1000 mg.L cycocle × seed inoculation with Azotobacter 㻇깶覨鶫 and the least of it (1.98g) was obtained to non-application of cycocle, non-inoculated seed treatment. Interaction effect between salinity and bio fertilizers showed that the highest grain yield (2.65 g per plant) was obtained in no salinity with Azotobacter Pseudomonas application and the least it (1.74 g per plant) was obtained in the highest salinity level (90 Mm) and without application of bio fertilizers. Foliar application of 1000 mg.L cycocel, seed inoculation with Azotobacter Pseudomonas under no salinity condition had the highest ear length (10.25 cm), 100 grain weight (5.3 g) and grain filling period (43.26 days). Maximum of grain filling rate (0.002 g/day) was obtained in inoculation with Azotobacter 㻇깶覨鶫 under no salinity condition. Leaf area index increased slowly at all treatment combinations until 35 days after sowing (DAS), then increased rapidly till 65 DAS. Then it decreased till harvest time due to aging of leaves. The highest leaf area index (LAI) was obtained in 65 DAS and Azotobacter Pseudomonas application and without application of cycocel and salinity. The least it was obtained in application of 1000 mg.L cycocel and without application of bio fertilizer at the highest salinity level. 30 and 60 mM salinity levels had little effect on chlorophyll content and stomatal conductance. The highest level of cycocel and seed inoculation with Azotobacter㻇깶覨鶫 showed the highest SPAD and stomata conductivity under no salinity stress.
    ConclusionGenerally, it can be suggested that foliar application of 1000 mg.lit-1 cycocel and seed inoculation with Azotobacter㻇깶覨鶫 increased about 20% from grain yield in comparison with control and both inoculation of Azotobacter㻇깶覨鶫 compensated about 15% of yield reduction due to salinity.
    Keywords: Biomass, Growth regulation, PGPR, Stress
  • Semira Moravveji *, Golam Reza Zamani, Mohammad Kafi, Zohre Alizadeh Pages 445-457
    IntroductionSalinity is one of the most important abiotic stresses that makes large areas of arable lands substantially or partially unproductive (Ashraf and McNeilly, 2004) and generally causes slowed plant growth rate, smaller leaves, reduced plant height and economic yield (Steppuhn and Raney, 2005). Two oilseed amphidiploids Brassica species including canola (Brassica napusL.) and Indian mustard (B. junceaL.) are relatively salt tolerant amongst oilseed crops. This experiment was conducted to evaluate seed yield, oil yield and yield components of two spring canola cultivars (Hyola 401 & RGS003) and Indian mustard and to compare these genotypes under irrigation with different salinity levels.
    Materials and MethodsThis experiment was conducted as factorial based on randomized complete block design (due to lack of uniformity of the light) with three replications in the Research Greenhouse of Agriculture Faculty, University of Birjand, in 2015. The first factor consisted of four salinity levels including 1.9 (Hoagland solution as control), 5, 10 and 15 dS/m (NaCl in Hoagland solution) and the second one was genotype consisting of two spring canola cultivars (Hyola401 and RGS003) and Indian mustard landrace. The medium was sand culture in pots with 8 plants per 0.123 m2square-sahped cross section pot. Pots were irrigated from planting to emergence stage with distilled water and thereafter with Hogland solution using gravity drip irrigation system. At four-leaf stage, by adding sodium chloride to Hoagland solution, salinity stress was gradually started and continued until the end of maturity. At the end of every two weeks, pots were leached to avoid excessive accumulation of salts. At physiological maturity for each genotye, two randomized selected plants were harvested from each pot to determine seed yield and yield components. Seed oil percentage was measured using Soxhlet extractor (AOAC, 1990) and oil yield was calculated with multiplication of seed oil percentage by seed yield. Seed protein percentage was determined by the Kjeldahl method (Licitra et al., 1996). Data analysis and statistical calculations were done using SPSS and EXCEL softwares. Mean comparisons were accomplished according to FLSD Test, at 5% probability level.
    Results and DiscussionAnalysis of variance on data demonstrated that the main effect of salinity and genotype on protein percentage and interaction effects of salinity and genotype were not significant on biological yield, while on all other traits were significant at 1% probability level. Results showed that by rising irrigation salinity up to 15 dS/m, amongst all seed and oil yield components the greatest and lowest significant reduction percentage compared to the control, were observed with the number of fertile pods per plant and seed oil percentage , respectively. Mean comparison of evaluated traits illustrated that Hyola 401 had the lowest amount of number of pods per plant and fertile pods per plant and possesed the highest amount of traits including 1000- seed weight and seed oil percentage which were significantly different from those of RGS003 and Indian mustard. Indian mustard in response to different salinity levels, with significant difference in comparison to canola cultivars, showed the lowest amount of evaluated traits including seed number per pod, 1000- seed weight and biological yield. RGS003, with significant difference in comparison to other genotypes, had the highest biological yield. The lowest seed yield of all genotypes was observed with the highest salinity level with a reduction of 73.31, 55.15 and 67.61 percent relative to control, which were achieved with Hyola 401, RGS003 and Indian mustard, respectively. There were not significant differences in oil yield between genotypes in salinity level of 15 dS/m, whereas in other levels Hyola 401 indicated a significant advantage. Correlation analysis of different traits showed that the most effect of salinity on oil yield in canola cultivars and Indian mustard was related to seed yield (r= 0.97**), biological yield (r= 0.75**), 1000- seed weight (r= 0.76**), number of seeds per pod (r= 0.74**), oil percentage (r= 0.64**) and harvest index (r= 0.59**).
    ConclusionAmong the applied salinity treatments, the salinity level of 15 dS/m had the greatest effect on reducing studied traits. Seed and oil yield of Hyola 401 in comparison to two other genotypes showed significant advantage in low levels of salinity. However increased salinity level, resulted in a downward turn in yield differences, so that, at 15 dS/m no significant differences were observed.
    Keywords: Brassica, Harvest index, Oil percentage, Salt stress, Seed number per pod
  • Maesomeh Alizadeh Forutan, Hemmatollah Pirdashti *, Yaser Yaghoubian, Valiollah Babaeizad Pages 459-474
    IntroductionGreen bean (Phaseolus vulgaris L.) is one of the four species of the genus Phaseolus with the highest protein among a variety of commercial plants (Nasri and Khalatbari, 2011(. This plant can be grown in different times in Mazandaran weather conditions (Motaghian et al., 2010). Green beans as well as other crops during their growth stages faced with environmental stresses such as chilling. Chilling stress referred to conditions as temperature between 0 and 10 ᵒC which resulted in damages to the plant (Baninasab, 2009). Chemical and biological inducers can be used to increase chilling stress tolerance of plants. Paclobutrazol (PBZ) is a member of the Tryazol families with growth regulating effect (inhibitors) and increased stress tolerance through changes in plant growth and morphological, anatomical and biochemical changes (Berova et al., 2002; Chaturvedi et al., 2009). Meanwhile, Piriformospora indica fungus is one of the soil microorganisms which form a symbiotic relationship with plants and could increase plant growth and resistance to environmental stresses throughout systemic changes or defense induction (Deshmukh et al., 2006). Hence, the present research was aimed to determine PBZ and P. indica efficiency in green bean tolerance against chilling stress.
    Materials and MethodsThe experiment was conducted under controlled conditions at Genetics and Agricultural Biotechnology Research Institute, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University in factorial arrangement based on completely randomized design with three replications in 2013. Treatments were three levels of chilling stress (control, three and six days exposure to five centigrade degree temperature), two levels of fungi inoculations (control and inoculation with P. indica) and three levels of PBZ (0, 40 and 80 mg/L). To inoculate the plants with P. indica, fungal spore suspension was prepared (5×105 spore/ml). The sprouted seed were soaked for four hours in fungal suspension and were sown in pots containing two kg of sterilized soil. PBZ was sprayed twice at two stages of five and six week after sowing. Then pots were transferred to growth chamber after eight weeks from sowing and then chilling stress was imposed. After 12 hours of stress, aerial dry weight, SPAD value, chlorophyll a, b and a, carotenoid content and electrolyte leakage were measured. The data were analyzed using SAS statistical software and significant differences between means were estimated using least significant difference (LSD) test at PResults and discussionResults showed that chilling stress particularly for six days decreased aerial dry weight, chlorophyll a and b and carotenoid content (nearly 19, 18 and 8%, respectively) as compared to the uninoculated control. In all levels of chilling stress, however, P. indica inoculation increased plant dry weight in which the most beneficial effect (up to 65%) was recorded in severe stress. Mean comparison of three factors indicated that at all levels of chilling stress and PBZ, P. indica increased leaf and whole plant dry weight at the range of eight to 280% and 0 to 143%, respectively. The maximum increase for leaf dry weight (2.68 g/plant) was recorded where inoculated plants grown in normal conditions in no applied PBZ. Furthermore, the highest value of aerial dry weight (3.42 g/plant) recorded in plants which inoculated both with P. indica and sprayed with 80 mg/L of PBZ under normal conditions. PBZ spraying at the rate of 40 mg/L increased chlorophyll a, carotenoid and SPAD value by 5, 9 and 7%, respectively. In inoculated plants, however, PBZ spraying decreased plant dry weight particularly at the rate of 40 mg/L (nearly 17%). PBZ spraying, also, reduced electrolyte leakage in which the maximum reduction (up to 20% lower than non-application) was obtained with 80 mg/L of PBZ.
    ConclusionIn conclusion, the results indicated that P. indica inoculation along with Paclobutrazol spraying had a positive effect on chilling tolerance in green beans. Therefore, these factors can be used to induce chilling stress tolerance. However, further tests should also be applied to other growth stages of plant.
    Keywords: Carotenoid, Chlorophyll, Electrolyte leakage, Endophyte fungi
  • Mehdi Jalilian, Massoud Dehdari *, Reza Amiri Fahliani, Mohsen Movahedi Dehnovi Pages 475-490
    IntroductionLow temperature stress is one of the important abiotic limiting factors for plants growth, production and distribution. Low temperature also reducing plants biological activity and their economical yield. In spite farmers are regulated planting data of sugar beet to reduce plants damage from cold and frozen stresses in moderate and cold regions but, there are several reports which show root and sugar yield reducing due to cold stress especially at the early growth stages. This study aimed to investigate the effect of low temperatures on the morpo-physiological traits of sugar beet varieties at seedling stage, and to introduce cold tolerant genotypes and effective cold tolerance related characters of sugar beet plants.
    Material and methodIn order to study of cold tolerance of number of sugar beet cultivars, an experiment was conducted at Agriculture Faculty of University Yasouj in 2013-2014. Seedling of ten sugar beet cultivars {(Karaji, SBSI- 005, Shirin, Rastad, Zarghan, Persia (Iranian cultivars) and Anaconda, Dorothy, Merak, Antic (exotic cultivars)} at stage of 2 to 3 leaves (25 days after planting) exposed to four levels of temperature including: 0, 5, 10 and 25º C (as a control). The experiment for each temperature level was completely randomized design with three replications. In order to application of cold stress the pots were placed in a growth chamber at the above mentioned temperatures. Physiological and morphological traits of seedling plants including: shoot height, shoot and root dry weight, electrolyte leakage, proline content, SPAD number, total soluble sugars content and chlorophyll fluorescence were measured. Stress tolerance index (STI) calculated based on shoot and root dry matter. Combined analysis of variance was done and means of main (temperature and cultivar) and interaction effects were compared using LSD and LSmeans methods, respectively. Descriptive statistics, genetic and phenotypic coefficients of variation and broad sense heritability were calculated. Stress intensity for all the above mentioned traits was calculated and the most affected traits by cold stress determined based on its value. Data were subjected to factor analysis using principal component method and the most important factors were interpreted. Four factor scores were calculated and cultivar classification was done using three-dimensional scatter plot based on scores of the first three factors.
    Results and discussionResults of combined analysis showed that the effects of temperature, cultivar and their interaction were significant for the all measured traits. There was high diversity among the studied sugar beet cultivars for cold stress tolerance. Based on the results, cultivars showed different responses to temperature levels. The means of shoot (68%) and root (77%) dry matter reduced in stress condition (0˚C) than control condition (25˚C) but, the means of electrolyte leakage, proline content, total soluble sugars content increased 25, 90.5 and 71% respectively, in cold stress condition (0˚C) than control condition (25˚C). The highest genotypic correlation was observed between shoot height and total soluble sugars (-0.67) in non-stress (25˚C) and between root fresh weight and shoot dry weight (-0.43) in cold stress (0˚C) conditions. Leaf proline content had the highest (0.9) stress intensity indicating that it was most affected by cold stress. Shoot height had the highest (75.09%) broad sense heritability so; this trait can be transmitted to next generation. Factor analysis identified 4 factors in the cold stress (0˚C) condition that justified 71.7 percent of total variation. The first three factors were related to cold stress tolerance. Genotypes grouping using three-dimensional plot based on the first three factor scores, introduced Merak and Antic cultivars as cold tolerant, Drothy and Anaconda cultivars as semi-cold tolerant and other cultivars as cold sensitive.
    ConclusionIn general, results of this investigation showed that there is enough genetic diversity of cold tolerance in sugar beet cultivars at seedling growing stage. In this study proline content, Fv/Fm ratio and root dry matter played key role in genotypes grouping based on their response to cold stress. The tolerant cultivars had high amounts of these traits than other cultivars. The results of this investigation can be used in sugar beet breeding programs to improve cold tolerance at seedling growth stage.
    Keywords: Factor analysis, stress tolerance index, morphological, physical traits, genotypic correlation