نشریه فیزیولوژی گیاهان زراعی
پیاپی 51 (پاییز 1400)

به منظور بررسی اثر کودهای زیستی، نانوسیلیکون و محدودیت آبی بر فتوسنتز جاری و انتقال ماده خشک تریتیکاله، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 99-1398 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل آبیاری در سه سطح (آبیاری کامل به عنوان شاهد و قطع آبیاری در 50 درصد مراحل آبستنی و سنبله دهی)، کاربرد کودهای زیستی (عدم کاربرد به عنوان شاهد، کاربرد ورمی کمپوست، میکوریزا، کاربرد توام ورمی کمپوست و میکوریزا) و محلول پاشی نانوسیلیکون (محلول پاشی با آب به عنوان شاهد و محلول پاشی دو گرم در لیتر نانوسیلیکون) بود. یک افزایش 7/50، 58/45، 3/47، 11/61، 74/152 و 45/58 درصدی به ترتیب در شاخص سطح برگ، محتوای پروتیین برگ، وزن و حجم ریشه، فتوسنتز جاری و سهم این فرآیند در عملکرد دانه در کاربرد توام ورمی کمپوست، میکوریزا و محلول پاشی نانوسیلیکون تحت شرایط آبیاری کامل نسبت به شرایط عدم کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی مشاهده شد. کاربرد توام ورمی کمپوست با میکوریزا و نانوسیلیکون تحت شرایط آبیاری کامل، انتقال ماده خشک از ساقه و اندام هوایی و سهم این فرآیندها در عملکرد دانه را (به ترتیب 46/44، 54/130، 79/19 و 14/91 درصد) در مقایسه با عدم کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی کاهش داد. هم چنین کاربرد توام ورمی کمپوست، میکوریزا و نانوسیلیکون تحت شرایط آبیاری کامل موجب افزایش به ترتیب 52/59 و 61/54 درصدی عملکرد دانه نسبت به عدم کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون تحت شرایط قطع آبیاری در مراحل آبستنی (حذف پنج مرحله آبیاری) و سنبله دهی (حذف سه مرحله آبیاری) شد. به نظر می رسد کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون می تواند با بهبود شاخص سطح برگ، وزن و حجم ریشه موجب افزایش فتوسنتز جاری و عملکرد دانه در شرایط محدودیت آبی شود.

به منظور بررسی اثر محلول پاشی غلظت های اسیدسالیسیلیک (صفر، یک و دو میلی مولار) بر ویژگی های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی سه ژنوتیپ ذرت NS640، SC580 و SC704 در تنش شوری (صفر، 50 و 100 میلی مولار NaCl) به صورت آزمایش فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار به صورت آزمایش گلدانی در ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل در سال زراعی 94-1393 انجام شد. نتایج نشان داد که اکثر صفات اختلافات معنی داری در سطوح مختلف شوری و اسید سالیسیلیک داشتند. مقایسه میانگین ها نشان داد که تنش شوری باعث افزایش پرولین، سوپراکسید دیسموتاز، مالون دی آلدیید، مقدار سدیم و نشت یونی به ترتیب 49/70، 145، 99/58، 86/92 و 6/12 درصد شد، درحالی که کاروتنوییدها، شاخص پایداری غشاء و پتاسیم به ترتیب 41/36، 32/20 و 68/39 درصد کاهش یافت. محلول پاشی اسید سالیسیلیک سبب افزایش 24 درصدی آنزیم سوپراکسیددیسموتاز نسبت به شاهد شد، اما بین یک با دو میلی مولار اختلاف معنی داری دیده نشد. واریته NS64 بیش ترین آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را نشان داد. ژنوتیپ های ذرت تحت تنش شوری دارای محتوای مالون دی آلدیید بیش تر بودند، با این وجود کم ترین مقدار مالون دی آلدیید (538/6 واحد مول در گرم وزن تر) در شرایط غیرشور و بالاترین سطح اسیدسالیسیلیک مشاهده شد. محلول پاشی اسید سالیسیلیک باعث تعدیل اثر منفی تنش شوری بر روی صفات شد و باعث افزایش کاروتنوییدها، پتاسیم و شاخص پایداری غشاء گردید و مقدار مالون دی آلدیید و نشت یونی را کاهش داد. ژنوتیپ SC704 با داشتن بیش ترین مقدار پرولین، مالون دی آلدیید و پتاسیم بیش ترین شاخص پایداری غشاء را نشان داد.

یکی از مهم ترین مدیریت های مزرعه برای دستیابی به شرایط مطلوب رشد جامعه گیاهی و عملکرد مناسب، تامین آب کافی می باشد تا گیاه در مراحل حساس رشد دچار تنش رطوبتی نگردد. این مطالعه به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی اهواز طی دو سال 96-1395 اجرا شد. رژیم آبیاری پس از تبخیر 50، 70 و 90 میلی متر از تشت تبخیر کلاس A در کرت های اصلی و شش رقم پروگرس، فرخ، برزگر، رکورد، آذرگل و لاکومکا در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد ارتفاع بوته، قطر طبق، وزن هزاردانه، درصد روغن، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، رنگدانه های فتوسنتزی با افزایش رژیم آبیاری از 50 به 90 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A به طور معنی داری کاهش و صفات پرولین و مالون دی آلدیید افزایش یافتند. هم چنین اثرات سه جانبه سال، رژیم آبیاری و رقم برای صفات وزن هزار دانه، عملکرد دانه و پرولین معنی دار به دست آمد. بیش ترین وزن هزاردانه (3/80 گرم) و عملکرد دانه (2529 کیلوگرم در هکتار) از ترکیب تیماری 50 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر و رقم رکورد طی دو سال آزمایش و بیش ترین غلظت پرولین (8/20 میلی گرم بر گرم وزن تر برگ) در ترکیب تیماری 90 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر و رقم رکورد طی دو سال به دست آمد. لذا با توجه به نتایج برای منطقه اهواز رقم رکورد و آبیاری 50 میلی متر از تشت تبخیر  قابل توصیه می باشد.

به منظور بررسی اثر محلول پاشی نانو دی اکسیدتیتانیوم و اسیدآسکوربیک بر وزن بلال و برخی از صفات بیوشیمیایی ذرت شیرین (Zea mays var saccharata) در شرایط تنش کمبود آب، این آزمایش به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز طی دو سال زراعی 1395 و 1396 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی عبارت از عامل اصلی تنش کمبود آب در سه سطح (آبیاری در سطح ظرفیت زراعی، آبیاری تا 75 درصد ظرفیت مزرعه ای و آبیاری تا 50 درصد ظرفیت مزرعه ای)، عامل فرعی محلول پاشی اسید آسکوربیک در دو سطح صفر، 05/0 درصد و عامل فرعی فرعی محلول پاشی نانو دی اکسیدتیتانیوم در سه سطح صفر، 02/0 و 04/0 درصد بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که محلول پاشی 05/0 درصد اسید آسکوربیک و 02/0 درصد نانو دی اکسیدتیتانیوم تحت شرایط آبیاری تا 50 درصد رطوبت مزرعه ای موجب افزایش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز شد. هم چنین محلول پاشی با 02/0 درصد نانو دی اکسید تیتانیوم در شرایط آبیاری تا 50 درصد ظرفیت مزرعه ای موجب افزایش آنزیم سوپراکسیددیسموتاز شد. نانو کود دی اکسیدتیتانیوم و اسید آسکوربیک با کاهش اثر منفی تنش کمبود آب توانست وزن بلال را در تمام تیمارهای مورد مطالعه افزایش دهد که این موضوع نشان از اثر مثبت این ترکیب در گیاه دارد. محلول پاشی با 02/0 درصد نانو دی اکسیدتیتانیوم و 05/0 درصد اسید آسکوربیک با میانگین 2/183 گرم در بوته بیش ترین و عدم محلول پاشی هر دو ترکیب با میانگین 1/163 گرم بر بوته کم ترین وزن بلال را داشتند که موجب افزایش 12 درصدی وزن بلال نسبت به عدم محلول پاشی ترکیبات فوق شد.

به منظور بررسی اثر زمان کاشت و مصرف نیتروژن بر صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی کاملینا، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال زراعی 98-1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا شد. در این تحقیق تاریخ کاشت (15 آبان، 15 آذر و 15 دی ماه) به عنوان عامل اصلی و نیتروژن خالص (0، 23، 46 و 69 کیلوگرم در هکتار) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد اثر  برهم کنش زمان کاشت و مصرف نیتروژن بر عملکرد دانه، کلروفیل a و b، کاروتنویید، نشت الکترولیت، تعرق و هدایت روزنه ای در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود، در حالی که اثر اصلی زمان کاشت بر محتوی نسبی آب و فتوسنتز معنی دار بود. کمترین درصد نشت الکترولیت (56/7 درصد) و حداکثر برخی صفات مورد بررسی در شرایط تاریخ کاشت اول و  مصرف نیتروژن حاصل شد به طوری که بیشترین عملکرد دانه (8/2653 کیلوگرم در هکتار) از زمان کاشت اول و مصرف 46 کیلوگرم نیتروژن به دست آمد. بنابراین به نظر می رسد انتخاب زمان کاشت مناسب و  مصرف بهینه نیتروژن در حفظ سلامت فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی کاملینا و دستیابی به عملکرد بالا حایز اهمیت است.

به منظور بررسی اثر روش های آبیاری و نظام های کشت مخلوط سورگوم و آمارانت علوفه ای بر تولید علوفه و پروتیین و همچنین کارایی مصرف نیتروژن، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج طی سال های زراعی 98-1397 اجرا شد. روش های آبیاری در سه سطح (آبیاری جویچه ای مرسوم، یک درمیان ثابت و متغیر) به عنوان عامل اصلی و الگوهای مختلف کشت مخلوط در شش سطح (شامل سه الگوی کشت مخلوط ردیفی، یک الگوی کشت درهم و دو الگوی کشت خالص سورگوم و آمارانت علوفه ای) به عنوان عامل فرعی بررسی شدند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد علوفه در روش های آبیاری مرسوم و یک درمیان ثابت (به ترتیب 36/77 و 39/49 تن در هکتار) به ترتیب در کشت مخلوط 50%سورگوم + 50%آمارانت علوفه ای و کشت خالص سورگوم حاصل شد، درحالی که در روش آبیاری یک درمیان متناوب، تیمارهای تک کشتی سورگوم و کشت مخلوط 75%سورگوم+ 25%آمارانت علوفه ای بالاترین عملکرد علوفه را تولید کردند. بیشترین محتوی پروتیین آمارانت علوفه ای و سورگوم (به ترتیب 109 و 75 گرم در کیلوگرم) در روش آبیاری یک درمیان ثابت مشاهده شد درحالی که حداکثر عملکرد پروتیین (1217 کیلوگرم در هکتار) در روش آبیاری مرسوم به دست آمد. بیشترین جذب نیتروژن (35/231 کیلوگرم در هکتار) در روش آبیاری مرسوم  و با کشت مخلوط 50%سورگوم + 50%آمارانت حاصل شد. در تمام روش های آبیاری، بالاترین کارایی مصرف نیتروژن در تک کشتی سورگوم و پس از آن، در تیمارهای کشت مخلوط 75%سورگوم + 25%آمارانت علوفه ای و کشت درهم ثبت شد. به طورکلی نظام های کشت مخلوط 50%سورگوم + 50%آمارانت علوفه ای و 75%سورگوم + 25% آمارانت علوفه ای به ترتیب برای شرایط آبیاری مرسوم و یک در میان متغیر و کشت خالص سورگوم برای شرایط آبیاری یک درمیان ثابت قابل توصیه می باشند.

فلزات سنگین از جمله آلاینده های زیست محیطی هستند که در جوامع صنعتی به وفور یافت می شوند. سمیت فلزات سنگین و تجمع آن ها در زنجیره غذایی، یکی از اصلی ترین معضلات زیست محیطی جوامع امروزی است. در این راستا به منظور بررسی اثر فلزات سنگین موجود در خاک اطراف پالایشگاه گازی بیدبلند 1 بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه لوبیا (رقم کوشا)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در سال 1396 در دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان به اجرا درآمد. تیمارها شامل چهار سطح خاک بدون آلودگی (کنترل) و با آلودگی کم، متوسط و زیاد بود که به ترتیب از منطقه زراعی اطراف پالایشگاه با فواصل 500، 1000، 1500 متر از پالایشگاه برداشت شدند و غلظت فلزات سنگین آن ها اندازه گیری شد. نتایج تجزیه و تحلیل خاک حاکی از آلودگی خاک اطراف پالایشگاه به فلزات کادمیوم، کروم، سرب، وانادیوم، جیوه و آرسنات بود که با افزایش فاصله از پالایشگاه غلظت فلزات در سطح معنی داری کاهش یافتند. گیاهان کشت شده پس از یک ماه در مرحله رویشی گیاه جهت انجام آزمایشات برداشت شدند. نتایج نشان داد که آلودگی فلزات سنگین در سطح معنی داری میزان وزن تر، وزن خشک، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوییدها، فتوسنتز خالص، فلورسانس کلروفیل (Fv/Fm; PIABS)، CO2 بین سلولی، تعرق، کارایی مصرف آب و رشد گیاه را کاهش داد. با توجه به نتایج مطالعه حاضر، خاک مناطق نزدیک به پالایشگاه آلودگی شدید به فلزات سنگین را نشان داد که با افزایش فاصله از پالایشگاه و کاهش آلودگی، اثرات سمیت آلودگی خاک بر عملکرد گیاه لوبیا کاهش یافت. براساس نتایج مطالعه حاضر می توان پیشنهاد نمود که تنش فلزات سنگین ناشی از فعالیت پالایشگاه گاز سبب اثر منفی بر عملکرد سیستم فتوسنتزی و رشد گیاه لوبیا شد.

در شرایط کمبود آب روش آبیاری موضعی، الگوی مناسب کاشت و بیوچار می تواند به عنوان راهبرد قابل قبول جهت افزایش کارایی مصرف آب مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور این آزمایش روی گیاه سورگوم علوفه ایی به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال های زراعی 96-1395 و 97-1396 در مزرعه دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج اجرا شد. آبیاری موضعی شامل آبیاری کامل (شاهد)، آبیاری یک در میان ثابت و آبیاری یک در میان متغیر در کرت اصلی، الگوی کشت یک ردیفه (شاهد) و دو ردیفه در کرت فرعی و بیوچار در سه سطح عدم مصرف (شاهد)، شش و دوازده تن در هکتار در کرت فرعی فرعی در نظر گرفته شد. مقایسه میانگین تیمار آبیاری یک در میان ثابت و بیوچار شش تن در هکتار بیشترین میزان کارایی مصرف آب را با میانگین 73/8 کیلوگرم بر متر مکعب نشان داد. همچنین روند کاهش عملکرد علوفه خشک در تیمار آبیاری یک در میان ثابت و بیوچار شش تن در هکتار با میانگین 32/19188 کیلوگرم در هکتار از شدت کاهش کمتری نسبت به آبیاری یک در میان متغیر و بیوچار شش تن در هکتار با میانگین 61/15453 کیلوگرم در هکتار برخوردار بود. براساس نتایج استفاده از بیوچار به عنوان یک اصلاح کننده و نگهدارنده آب در خاک بویژه در شرایط محدودیت آب قابل توصیه است.

محاسبه کارایی مصرف آب و استفاده از ریز مغذی ها در مناطق خشک می تواند به صرفه جویی در مصرف آب و کاهش اثرات ناشی از تنش خشکی کمک کند. تحقیق حاضر با هدف بررسی سطوح مختلف آبیاری و محلول پاشی با سولفات روی و منگنز به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 98-1397 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح آبیاری (50 ، 80 و 110 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A- به ترتیب معادل تنش خفیف، ملایم و شدید) به عنوان کرت های اصلی و سه سطح محلول پاشی با سولفات روی (سه در هزار)، سولفات منگنز (سه در هزار) و عدم محلول پاشی به عنوان کرت های فرعی بودند. نتایج نشان داد که بیشترین میزان نشت الکترولیت ها در تیمار 110 میلی متر تبخیر از تشت و عدم محلول پاشی و بیشترین میزان RWC در تیمار آبیاری 50 میلی متر تبخیر از تشت، در شرایط محلول پاشی روی و منگنز مشاهده شد و با افزایش میزان تبخیر تشت، از 50 به 110 میلی متر، RWC و تعداد دانه در بوته به طور معنی داری کاهش یافتند. بیشترین عملکردهای بیوماس و دانه در تیمار 50 میلی متر تبخیر مشاهده گردید. علاوه بر این، محلول پاشی با سولفات روی سبب افزایش معنی دار و 2/21 و 9/25 درصدی عملکردهای بیوماس و دانه نسبت به شرایط عدم محلول پاشی شد. تیمار 50 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر نسبت به تیمار آبیاری بر اساس 110 میلی متر تبخیر، به ترتیب60 و 5/19 درصد از کارایی مصرف آب بیوماس و دانه بالاتری برخوردار بود. همچنین بالاترین کارایی مصرف آب بیوماس و دانه در تیمار سولفات روی مشاهده شد. به طور کلی انجام آبیاری 110 میلی متر تبخیر از تشت برای گیاه کینوا در شرایط آب و هوایی سراوان قابل توصیه بوده و به نظر می رسد که می توان از محلول پاشی با سولفات روی به عنوان یک راهکار زراعی در افزایش عملکرد این گیاه استفاده کرد.