فهرست مطالب

مجله پژوهش های پنبه ایران
سال دهم شماره 1 (پیاپی 19، بهار و تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/17
  • تعداد عناوین: 8
|
  • الهام فغانی*، الهام مقیسه، صدیقه دودانگی، عطیه صفرنژاد صفحات 1-20
    سابقه و هدف

    شور شدن خاک و استفاده بهینه از این پهنه گسترده، یافتن راهکار مناسب برای کشت گیاه زراعی مناسب آن محیط را در اولویت پژوهش قرار می دهد. پنبه گیاهی نیمه متحمل به شوری است ولیکن با توجه به گستردگی تنوع گونه ای، عملکرد صرفا نمی تواند دیدگاه منطقی از تحمل به تنش ارایه دهد. لذا بررسی خصوصیات بیوشمیایی و فیزیولوژیکی گونه های مختلف، اطلاعات جامعی از مدیریت کشت و توزیع کشت گونه های مختلف در سطوح متفاوت شوری ارایه می دهد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش با هدف ارزیابی پتانسیل گونه های مختلف پنبه در سطوح مختلف شوری انجام شد. بذور کرک زدایی شده هشت رقم پنبه مربوط به چهارگونه G. herbaceum، G. arboretum، G. hirsutum و G. barbadense به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه سطح غیر-شور (کمتر از 4 دسی زیمنس بر متر)، شوری متوسط (9-8 دسی زیمنس بر متر) و شوری زیاد (13-12 دسی زیمنس بر متر) در گلدان های نایلونی بزرگ در سه تکرار کشت شدند.

    یافته ها

    در تیمار شوری زیاد، پوسته بذر ارقام دکترعمومی و گلستان به ترتیب بیشترین غلظت فنل غیرتاننی و فنل تاننی را داشت. در سطوح شوری زیاد مقادیر فنل تاننی بذر در رقم گلستان بیشترین بود. کمترین مقدار تانن بذر در رقم سپید در شوری متوسط بود که نسبت به ارقام دکترعمومی، باربادنز و بومی کرمان در این شوری به ترتیب، 9/3، 7/8 و6/5 درصد افت داشت. آرباریوم در شوری متوسط و مه ریز در شوری زیاد به ترتیب بیشترین و کمترین غلظت گلیسین بتایین را داشتند. غلظت پروتیین در بذر رقم مه ریز در شوری متوسط بیشترین بود. غلظت پروتیین در بذر رقم مه ریز در هر دو سطح شوری نسبت به سایر ارقام افزایش معنی دار داشت. در شوری زیاد، برگ رقم گلستان کمترین غلظت موم را در بین ارقام داشت، در حالی که بیشترین انباشتگی موم در پوسته بذر رقم گلستان در شوری متوسط مشاهده شد. رقم گلستان، بیشترین غلظت پرولین برگ را در شوری زیاد داشت. بیشترین و کمترین پرولین ریشه در ترمز 14 در شوری زیاد و دکتر عمومی در شوری متوسط مشاهده شد. در شوری متوسط، بیشترین مقدار وزن دانه در رقم مه ریز و بیشترین مقدار وزن الیاف در رقم باربادنز بدست آمد و کمترین مقدار وزن دانه و وزن الیاف مربوط به ژنوتیپ آرباریوم بود.

    نتیجه گیری

    در شوری زیاد، ژنوتیپ های آرباریوم و بومی کرمان، غوزه نداشتند. به نظر می رسد رقم گلستان نسبت به ارقام دیگر به شرایط تنش شوری به واسطه افزایش پرولین، تانن، فنل و موم پوسته بذر متحمل ترین باشد. همچنین ارقام بومی کرمان و سپید به دلیل توقف گلدهی به شوری 12-13 دسی زیمنس بر متر  حساس هستند و برای کشت در شوری تا 9 دسی زیمنس مناسب است.

    کلیدواژگان: تنش شوری، پنبه، تانن، پروتئین، پرولین
  • حمیدرضا مهر آبادی* صفحات 21-40
    سابقه و هدف

    تاریخ کاشت عامل مهمی است که بر صفات رویشی و زایشی، طول دوره رشد و در نهایت کمیت و کیفیت عملکرد پنبه بذر تاثیر می گذارد. با تاخیر در کاشت، دوره گلدهی با دمای بالا همزمان می شود که در نتیجه تعداد غوزه های ریزش کرده افزایش پیدا نموده و تعداد غوزه در هر بوته کاهش می یابد. از آنجایی که ارقام جدید پنبه (ارمغان، شایان، خورشید، خرداد و ساجدی) عموما زودرس هستند و آب کمتری مصرف می کنند، مورد پذیرش کشاورزان قرار گرفته اند؛ اما در برخی موارد دیر کاشته می شوند. از آنجایی که تاریخ کاشت مناسب این ارقام مشخص نشده است، این طرح به منظور تعیین تاریخ کاشت بهینه ارقام جدید پنبه انجام شد.

    مواد و روش ها

    پنج رقم (ارمغان، شایان، خورشید، خرداد و ساجدی به عنوان کرت فرعی) در سه تاریخ کاشت 20 اردیبهشت، 10 خرداد و 30 خرداد (به عنوان کرت اصلی) با چهار ردیف در هر کرت کشت شدند. این آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی نیشابور طی سال های 98 و 1399 انجام شد. آبیاری با استفاده از نوار (سیستم آبیاری تحت فشار) به فاصله 20 سانتی متر انجام شد. قطره چکان و آبدهی 4 لیتر در ساعت. پنج گیاه به صورت تصادفی انتخاب شدند. پارامترهای اندازه گیری شده عبارت بودند از: تعداد شاخه های رویشی و زایشی در بوته، ارتفاع بوته، تعداد غوزه رسیده و نارس (باز نشده) در بوته، وزن غوزه و عملکرد وش. تجزیه واریانس، مقایسه میانگین صفات با استفاده از MSTATC و Excel و آزمون حداقل تفاوت معنی دار (LSD)  انجام شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که بیشترین تعداد غوزه بسته و همچنین کمترین تعداد شاخه رویشی و زایشی، تعداد غوزه باز و عملکرد وش مربوط به آخرین تاریخ کاشت است. به طور متوسط ​​تاخیر در تاریخ کاشت به طور معنی داری عملکرد وش را به میزان 3/50 درصد کاهش داد. عملکرد وش در 30 خرداد تا 4/85 درصد کاهش یافت. همچنین کمترین و بیشترین عملکرد وش مربوط به رقم ارمغان در آخرین تاریخ کاشت و رقم ساجدی در تاریخ کاشت اول بود. بیشترین عملکرد (7/3971 کیلوگرم در هکتار) از ساجدی در تاریخ کاشت اول حاصل شد. همچنین کمترین کاهش عملکرد وش به دلیل تاخیر در کاشت متعلق به رقم ساجدی بود.

    نتیجه گیری

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد که در منطقه نیشابور کشت ارقام مذکور باید تا 10 خرداد ماه انجام شود و تاخیر بیشتر در زمان کاشت باعث کاهش شدید عملکرد (در برخی سالها به دلیل خسارت ناشی از سرمای اوایل پاییز) می شود. با این حال واکنش ارقام مورد مطالعه در این خصوص متفاوت بود و ارقامی مانند ساجدی و خورشید ضمن داشتن بیشترین عملکرد در مجموع دو سال، کمترین کاهش عملکرد را نسبت به ارمغان، شایان و خرداد نشان دادند.

    کلیدواژگان: ارقام زودرس، تاخیر کاشت، عملکرد وش، غوزه نارس
  • مجید جعفرآقایی* صفحات 41-70
    سابقه و هدف

    شرایط شوری و به خصوص آبیاری با آب شور ممکن است جذب یونها توسط گیاه را با اختلال مواجه نموده و منجر به کاهش میزان عملکرد گیاه گردد. از طرفی کاربرد سولفات پتاسیم تحت این شرایط اثرات منفی تنش شوری را کاهش داده و منجر به افزایش عملکرد می‏گردد. از این رو این مطالعه به منظور بررسی اثر آبیاری با آب شور بر روابط یونی و عملکرد وش پنبه طی یک آزمایش دو ساله در ایستگاه تحقیقات شوری رودشت اصفهان اجرا شد.

    مواد و روش ها

    این آزمایش به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش کرت های اصلی شامل تیمارهای آبیاری 4 (شاهد)، 8 و 12 دسی‏زیمنس بر متر و کرت‏های فرعی شامل تلفیق فاکتوریل سه ژنوتیپ (ژنوتیپ موتانت ال ام 1673، ال ام 1303 و شایان) با محلول‏پاشی سه سطح سولفات پتاسیم به میزان 2، 4 و 6 کیلوگرم در 1000 لیتر آب در هکتار و شاهد (آب) انتخاب شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد اثر اثر تیمار های شوری آب و رقم و همچنین اثر متقابل سال*شوری*رقم*محلول پاشی بر میزان کلسیم ساقه و برگ، کلر ساقه و برگ، پتاسیم ساقه و برگ، سدیم ساقه و برگ و عملکرد وش معنی دار شد. همچنین اثر ساده تیمار محلول پاشی سولفات پتاسیم بر صفات کلسیم ساقه، کلر برگ، پتاسیم ساقه و برگ، سدیم ساقه و برگ و عملکرد وش معنی دار شد. در دو سال آزمایش افزایش شوری آب آبیاری سبب افزایش مقدار عناصری از قبیل کلسیم، سدیم و کلر در ساقه و برگ شد ولی محتوای پتاسیم را کاهش داد. نتایج نشان داد در سال اول آزمایش بالاترین میزان کلسیم ساقه به میزان 1/4 میلی‏ گرم بر گرم متعلق به تیمار آبیاری با آب دارای شوری 12 دسی زیمنس بر متر در ژنوتیپ ال ام 1303 و محلول پاشی 6 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم بود. در سال دوم میزان کلسیم در بافت ساقه و برگ پنبه در تیمار آبیاری با آب دارای شوری 12 دسی زیمنس بر متر و رقم ال ام 1303 و به ترتیب در تیمار محلول پاشی 4 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم (16/3 میلی گرم بر گرم) و محلول پاشی 6 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم (33/4 میلی گرم بر کیلوگرم) به دست آمد. در سال اول آزمایش بالاترین میزان کلر ساقه به مقدار 23/4 میلی گرم بر گرم در تیمار آبیاری با آب دارای شوری 12 دسی زیمنس بر متر و در رقم ال ام 1303 و با محلول پاشی 4 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم به دست آمد. در سال دوم محتوای کلر ساقه و برگ پنبه در تیمار آبیاری با آب دارای شوری 12 دسی زیمنس بر متر و رقم ال ام 1303 و به ترتیب در تیمار محلول پاشی 4 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم (23/3 میلی گرم بر گرم) و محلول پاشی 6 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم (92/5 میلی گرم بر کیلوگرم) به دست آمد. در هر دو سال نیز میزان پتاسیم ساقه و برگ با افزایش شوری آب آبیاری کاهش یافت در حالی که محلول پاشی سولفات پتاسیم منجر به کاهش آن گردید. در سال اول و دوم بیشترین میزان عملکرد وش به ترتیب به میزان 3918 و 3696 کیلوگرم در هکتار متعلق به ژنوتیپ ال ام 1303 در سطح شوری 4 دسی زیمنس بر متر بود. کاربرد برگی سولفات پتاسیم نیز میزان عملکرد وش را افزایش داد به طوری که بالاترین میزان عملکرد وش به مقدار 3016 کیلوگرم در هکتار متعلق به تیمار کاربرد 6 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم بود.

    نتیجه‏ گیری: 

    در کل نتایج این مطالعه نشان داد عملکرد وش در ژنوتیپ ال ام 1303 تحت شرایط شور و غیر شور با محلول‏پاشی سولفات پتاسیم افزایش یافت. از این رو می‏توان بیان داشت که جهت بهبود روابط یونی در پنبه و رسیدن به بالاترین میزان عملکرد می توان در شرایط شور بودن آب منطقه از رقم ال ام 1303 و محلول پاشی سولفات پتاسیم بهره برد

    کلیدواژگان: : محلول پاشی، روابط یونی، شوری، عملکرد
  • رسمیه حمید، مسعود شاهسواری، عمران عالیشاه* صفحات 71-92
    سابقه و هدف
    هیبریدها پتانسیل خود را برای افزایش عملکرد و ثبات عملکرد نشان داده اند. آگاهی از میزان هتروزیس، چه نسبت به والد (والدین متوسط یا بهتر) یا والد تجاری شاهد، در ارزیابی اینکه آیا هیبریدها عملکرد بهتری نسبت به واریته های موجود دارند، مهم است. این اطلاعات می تواند بر تصمیم برای سرمایه گذاری در توسعه هیبریدها تاثیر بگذارد. این پژوهش به منظور برآورد اثرات ژنی، وراثت پذیری، هتروزیس و شناسایی روش های مناسب بهنژادی جهت بهبود پارامترهای کیفیت و عملکرد الیاف، و تعیین کارآمدترین روش گروه بندی هتروتیک برای طبقه بندی لاین ها انجام شد. 
    مواد و روش ها
    در این مطالعه تعداد 7 ژنوتیپ مادری و سه ژنوتیپ پدری پنبه از گروه های مختلف هتروتیکی در سال زراعی 1400 در یک طرح کارولینای شمالی (II) با یکدیگر تلاقی داده شدند. سه مجموعه از هیبریدهای تولید شده به همراه والدین آنها در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آزمایشی ایستگاه تحقیقاتی هاشم آباد موسسه تحقیقات پنبه کشور کشت گردیدند. 
    یافته ها
    بررسی تجزیه واریانس پارامترهای کیفی و کمی الیاف نشان داد که اثر ماده ها، اثر نرها و اثر متقابل بین نرها و ماده ها برای همه پارامترهای مورد بررسی به استثنای حداکثر یکنواختی معنیدار بود. بررسی پارامترهای ژنتیکی نشان داد که ویژگیهای کیفی تحت تاثیر آثار افزایشی و غیرافزایشی ژن ها قرار دارند. سهم آثار غیرافزایشی در کنترل ژنتیکی حداکثر یکنواختی بیشتر از آثار افزایشی بود، درحالیکه برای میکرونری استحکام و 25 درصد طول الیاف، سهم آثار افزایشی بیشتر بود. مقادیر بالای برآورد وراثتپذیری خصوصی نشان داد که بروز پارامترهای کیفی بیشتر تحت تاثیر آثار ژنتیکی است. با توجه به وجود آثار افزایشی و برآورد وراثتپذیری خصوصی پایین در صفت درصد کیل، استفاده از برنامه های اصلاحی مبتنی بر تلاقی و سپس جهت بهبود این صفت، امیدبخش خواهد بود. برای سایر پارامترهای کیفی، برآورد وراثتپذیری خصوصی بالا بود. بنابریان، استفاده از برنامه های به نژادی مبتنی بر انتخاب جهت بهبود این صفات، امیدبخش است. بررسی هتروزیس نسبی بر اساس میانگین والدین نشان داد که دامنه هتروزیس از 73/2- تا87/7 درصد1، از 52/4 تا ا 23/22درصد، از 05/0- تا 32/4 درصد و از 25/1 تا 55/6 درصد، به ترتیب برای صفات میکرونری، استحکام، کشش و شاخص کیفیت الیاف وجود داشت.
    نتیجه گیری
    این نتایج نشان داد که از آنجایی که در کنترل کیفیت الیاف، هم اثرات افزایشی و هم اثرات غیر افزایشی نقش دارند، می توان با انتخاب روش اصلاحی مناسب مثل انتخاب دوره ای، امکان تجمیع ژن های مناسب افزایشی را بالا برد و فرصت بهره برداری از واریانس غالبیت را فراهم نمود. این نتایج مبنایی برای تسریع توسعه هیبریدهای با کیفیت الیاف بالا در پنبه فراهم می کند.
    کلیدواژگان: ترکیب پذیری عمومی، هیبیراسیون، پنبه
  • مجید محمودی*، محمدحسن حکمت، غلامرضا گل محمدی صفحات 93-108
    سابقه و هدف

    گیاهچه پنبه توسط چندین آفت مکنده مانند تریپس پنبه (Thrips tabaci Lindeman)، شته پنبه (Aphis gossypii Glover)، زنجرک سبز پنبه (Empoasca sp.) و سفیدبالک پنبه (Bemisia tabaci Gennadius) مورد حمله قرار می گیرد و در صورتی که کنترل نشوند خسارت قابل توجهی به بار می آید. عوامل آب و هوایی مانند دما و رطوبت نسبی جزو مهمترین عوامل خارجی تنظیم کننده جمعیت حشرات هستند. با توجه به اینکه آفات اول فصل پنبه می توانند خسارت های سنگینی به مزارع پنبه وارد کنند، تحقیق حاضر با هدف بررسی روند تراکم جمعیت آفات اول فصل پنبه و ارتباط آن با عوامل آب و هوایی انجام شد تا نتایج آن در شرایط مختلف آب و هوایی در مدیریت تلفیقی آفات پنبه استفاده شود.

    مواد و روش ها

    این پروژه در سال 1399 و 1400 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب اجرا شد. زمین آزمایش به پنج تکرار تقسیم شد. نمونه برداری بصورت هفتگی و از هر تکرار، 5 گیاهچه به صورت تصادفی نمونه برداری شد. واحد نمونه برداری تعداد آفت روی یک گیاهچه پنبه بود. داده های هواشناسی که بصورت روزانه ثبت شده است از ایستگاه هواشناسی داراب که در فاصله 200 متری محل اجرای پروژه قرار دارد تهیه شد. با استفاده از روش آماری تحلیل همبستگی و رگرسیون خطی و غیرخطی رابطه بین جمعیت هر یک از آفات با متغیرهای هواشناسی بررسی شد.

    یافته ها

    در سال اول با جوانه زنی گیاهچه پنبه آلودگی به تریپس نیز شروع شد (41/0 تریپس در هر گیاهچه) و تراکم جمعیت تریپس تا آخر خرداد بیش از شش برابر افزایش یافت (74/2 تریپس در هر گیاهچه) و وقتی میانگین هفتگی حداکثر دمای روزانه از 42 درجه سانتیگراد بیشتر شد جمعیت آن کاهش یافت. نتایج تحلیل همبستگی بین میانگین هفتگی حداکثر دمای روزانه با میانگین هفتگی تراکم تریپس نشان داد این همبستگی منفی و معنی دار است (008/0 = P؛ 68/0- R=). با تلفیق داده های هر دو سال آزمایش، نتایج تجزیه رگرسیون خطی نشان داد رابطه معنی داری بین میانگین هفتگی متوسط رطوبت نسبی روزانه با میانگین هفتگی پوره سفیدبالک وجود داشت. نتایج تحقیق حاضر نشان داد مهمترین عامل آب و هوایی تاثیرگذار بر جمعیت شته پنبه، دمای هوا است بطوریکه هرگاه دمای هوا بالاتر از 30 درجه سانتیگراد باشد فعالیت شته به شدت کاهش می یابد.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد گیاه پنبه با دامنه وسیعی از آفات مواجه می شود و عوامل آب و هوایی به ویژه دما و رطوبت نسبی بر شروع آلودگی به آفات اول فصل پنبه و همچنین بر تراکم و نوسانات جمعیت آفات پنبه موثر هستند. بنابراین نتایج بدست آمده می تواند نقش مهمی در برنامه ریزی و کاربرد برنامه های مدیریت تلفیقی آفات اول فصل پنبه ایفا کند

    کلیدواژگان: پنبه، تریپس، شته
  • شهرام نوروزیه*، عباس رضایی اصل، محمود جوکار، امیرمسعود شفیع پور صفحات 109-132
    سابقه و هدف

    پنبه یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در جهان است که به دلیل شرایط جغرافیایی و آب و هوایی، کشت مداوم آن باعث بروز برخی بیماری های و آفات شده است. با توجه به این که کنترل آفات پنبه با استفاده از سمپاش های زمینی منجر به خسارت فیزیکی به بوته، کاهش کمی و کیفی محصول پنبه، اتلاف آب و آفت کش ها می شود، استفاده از پهپادهای سمپاش ‏به عنوان جایگزین سمپاشی در کشاورزی مدرن معرفی شده است. این پژوهش با هدف ارزیابی مقایسه ی کیفیت پاشش یک نوع پهپاد سمپاش با دو نوع سمپاش متداول در زراعت پنبه (بوم دار و لانس دار پشت تراکتوری) انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی عوامل موثر بر ارزیابی کیفیت پاشش سمپاش‏ها پژوهشی در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد، روی رقم پنبه گلستان در اواخر مرداد ماه سال 1398 انجام شد. کرت های آزمایش از مزرعه ای که به صورت ردیفی با الگوی 80 در 20 سانتی متری کاشت شده بود، انتخاب گردید. واحد نمونه برداری شامل انتخاب تصادفی 9 بوته از نوارهایی به طول 41 متر و عرض 8 متر و فاصله بین هر کرت 3 متر بود. این آزمایش بر پایه طرح کرت خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای اصلی آزمایش شامل نوع سمپاش در سه سطح (سمپاش بوم دار پشت تراکتوری ، سمپاش لانس دار پشت تراکتوری  و پهپاد سمپاش) و تیمار فرعی شامل موقعیت پاشش روی بوته در سه سطح (بالا، وسط و پایین بوته) بودند. تمام عملیات کاشت و داشت تا مرحله گل و غنچه دهی طبق دستورالعمل های رایج انجام شد. برای ارزیابی کیفیت عملیات سمپاشی صفات قطر میانه عددی، قطر میانه حجمی، نسبت یکنواختی پاشش، درصد پوشش با استفاده از تحلیل کارت های حساس به آب با روش پردازش تصویر تعیین شد. تعداد و اندازه نقاط بر روی کارت بیان کننده میزان پاشش و اندازه ذرات می باشد. این کاغذها آغشته به محلول برموفنل بوده که در حالت خشک زرد رنگ است اما به محض برخورد قطرات حاوی آب با سطح کاغذ، لکه های آبی رنگ درنتیجه یونیزه شدن رنگ اصلی بر سطح کاغذ پدیدار می گردد. کارت ها به شاخه حامل غوزه در سه منطقه پایین، وسط و بالای بوته وصل می شوند. بلافاصله بعد از سمپاشی کارت های حساس به آب از مزرعه جمع شده و به منظور استفاده در نرم افزار پردازش تصویر توسط اسکنر به طور جداگانه تصویربرداری می شوند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که پهپاد سمپاش دارای کمترین درصد پوشش سطح در سه ناحیه بوته بود. بهترین شاخص کیفیت پاشش متعلق به سمپاش بوم دار با مقدار 43/2 و بعد از آن پهپاد سمپاش با مقدار 95/2 بود. هم‏چنین سمپاش بوم دار بیشترین یکنواختی قطر میانه حجمی و پهپاد سمپاش بیشترین قطر میانه عددی را داشتند. از لحاظ سرعت سمپاشی و مقدار صرفه جویی در مصرف آب، استفاده از پهپاد سمپاش بهترین گزینه می باشد. از نظر تعداد کل قطرات سم در تمام سطوح پوشش گیاهی، پهپاد سمپاش و سمپاش بوم دار پشت تراکتوری و هم چنین سمپاش بوم دار و لانس دار پشت تراکتوری شبیه یکدیگر هستند. کمترین تعداد قطرات نیز متعلق به پهپاد سمپاش با مقدار حدود 317 قطره در هر سانتی متر مربع است.

    نتیجه گیری

    انتخاب بهترین سمپاش برای کنترل آفات پنبه به وسعت مزرعه، مقدار آفت، ارتفاع بوته و در دسترس بودن سمپاش و هزینه سمپاشی وابسته است. پهپاد سمپاش بهترین بازده مزرعه ای را داشت و در صورت وسیع بودن مزرعه و طغیان، سریع ترین روش سمپاشی استفاده از پهپاد است. درصورتی که طغیان آفت نباشد و زمان برای سمپاشی باشد، سمپاش بوم دار با توجه به شاخص کیفیت پاشش، بهترین گزینه است، البته درصورتی که ارتفاع بوته سبب خسارت زیاد به غوزه و محصول نشود. اگر طغیان آفت در زمانی باشد که به دلیل بارندگی یا پس از آبیاری یا به دلیل ارتفاع زیاد محصول، امکان تردد در مزرعه نباشد بهترین و سریع ترین روش پهپاد است. در صورت نبود پهپاد سمپاش در این شرایط تنها گزینه، سمپاش لانس دار است که کمترین کیفیت سمپاشی را دارد.

    کلیدواژگان: پهپاد سمپاش، آنالیز تصاویر، شاخص کیفیت پاشش، قطر میانه حجمیt RXV LDHKI UNND
  • محمدرضا راحمی*، عمران عالیشاه صفحات 133-148
    سابقه و هدف

    با وجود ارقام پنبه جدید که در سال های گذشته با تلاش اصلاحگران پنبه اصلاح، معرفی و تجاری سازی شده است، افزایش میزان تنوع ژنتیکی بانک ژنی کشور و معرفی ارقام جدید با عملکرد وش بیشتر، زودرس و کیفیت الیاف برتر از اهمیت ویژه ای برخوردر است. این بررسی به منظور ارزیابی صفات زراعی و کیفی الیاف ارقام پنبه ای که از طریق روش های مختلف اصلاحی بدست آمده اند و از نظر یک یا چند صفت برتری خود را نسبت به ارقام تجاری نشان داده اند در منطقه هاشم آباد گرگان انجام گردید. این تحقیق جهت تعیین میزان اثربخشی  صفات اندازه گیری شده در ژنوتیپ های پنبه انجام گردید.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تعداد 5 ژنوتیپ 90-10481 و 92-34 و 92-48 و Va-1 وVa-2  به همراه شاهدهای گلستان و ورامین در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار طی سالهای 98-1397 با استفاده از روش تجزیه مرکب و تجزیه به مولفه های اصلی با استفاده از تجزیه گرافیکی GTBiplot و انتخاب ژنوتیپ های برتر مورد مقایسه قرار گرفتند.

    یافته ها

    بر اساس نتایج حاصل از تجزیه مرکب صفات ارتفاع، تعداد شاخه زایا، تعداد غوزه، درصد زودرسی، عملکرد وش (30 غوزه، چین یک، چین دو) و عملکرد کل، عملکرد الیاف (30 غوزه)، وزن بذر (30 غوزه و چین یک)، طول الیاف، یکنواختی، ظرافت الیاف، استحکام، کشش الیاف، کیل کل و کیل 30 غوزه در سطح آماری یک درصد در بررسی ژنوتیپ ها معنی دار بود. بر اساس نتایج بدست آمده چهار مولفه دارای ریشه مشخصه بالاتر از دو (88/5، 27/5، 12/3 و 05/2) بودند. چهار مولفه ی اول در مجموع 65/90 درصد از کل تغییرات بین داده ها را توجیه کردند. در مولفه اول با مقدار 65/32 صفات زودرسی و وزن وش سی غوزه، در مولفه دوم صفات تعداد غوزه و عملکرد کل، در مولفه سوم صفات طول الیاف و استحکام و در مولفه چهارم صفات کشش و ظرافت الیاف و درصد کیل تغییرات را توجیه کردند. بیشترین تنوع توجیه شده توسط نمودار بای پلات ناشی در ژنوتیپ Va-1 و VA-2 توسط صفت مربوط به عملکرد شامل عملکرد کل، تعداد غوزه، عملکرد چین اول، عملکرد بذر چین اول و زودرسی می باشد. ژنوتیپ های VA-1 و VA-2 با همدیگر همبستگی مثبت و با ژنوتیپ های 48-92 و 10481-90 و 34-92 و ارقام گلستان همبستگی منفی دارند. ژنوتیپ VA-1 با رقم ورامین همبستگی حدود صفر دارند با توجه به اینکه زاویه ای در حدود 90 درجه تشکیل داده اند. لذا ژنوتیپ VA-1 با رقم ورامین زمینه ژنتیکی متفاوتی دارند که باعث اختلاف آنها شده است.

    نتیجه گیری

    نتایج بدست آمده نشان داد که ژنوتیپ Va-1 و Va-2 قابلیت معرفی شدن ارقام جدید و همچنین استفاده در برنامه های اصلاحی برای ایجاد تنوع ژنتیکی بالاتر را دارند. ضمن داشتن عملکرد بالا زودرس تر از ژنوتیپ های دیگر مورد بررسی می باشد. ژنوتیپ Va-1 با داشتن یکنواختی الیاف بالا و عملکرد چین اول بالا به عنوان یک ژنوتیپ زودرس ظاهر گردید. ژنوتیپ Va-1 با داشتن تعداد غوزه و شاخه زایای بالا بیشترین عملکرد را در بین ژنوتیپ های مورد بررسی داشت. این خصوصیات می توانند برای اصلاح ارقام تجاری و تولید رقم جدید در برنامه های اصلاحی مدنظر قرار گیرند.

    کلیدواژگان: پنبه، عملکرد، امیدبخش، تجزیه مرکب و مولفه های اصلی
  • علی نادری عارفی*، قربان قربانی نصرآباد صفحات 149-172
    سابقه و هدف

    مدیریت بهینه مصرف آب در محصولات زراعی نقش مهمی در کاهش اثرات کم‏آبی در مناطق خشک و نیمه خشک کشور دارد. در گیاه پنبه این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار است چون دارای رفتار رشد نامحدود است و در صورت مصرف آب زیاد، احتمال غلبه رشد رویشی بر رشد زایشی و کاهش عملکرد وجود دارد. در نتیجه، ممکن است با وجود مصرف آب زیاد، عملکرد کاهش یابد. برتری روش آبیاری نواری به روش نشتی در زراعت پنبه در بیشتر نقاط جهان گزارش شده و است و در کشور ما نیز برتری این روش در بعضی مناطق گزارش شده است.علاوه بر مدیریت مصرف آب، انتخاب رقم‏هایی که در شرایط محدودیت آب عملکرد بالاتری داشته باشند، نقش مهمی در کاربرد بهره‏ورانه آب آبیاری دارد. با توجه به معرفی رقم‏های جدید توسط موسسه تحقیقات پنبه کشور و نیز افزایش تعداد رقم‏های وارداتی، در این پژوهش تعدادی از رقم‏های خارجی و داخلی از نظر عملکرد وش و کارایی مصرف آب در شرایط معمول و آبیاری بهره‏ورانه مقایسه شده‏اند تا ارقام برتر برای سطوح تجاری به کشاورزان پیشنهاد شوند.

    مواد و روش ‏ها: 

    این آزمایش به صورت کرت‏های خرد شده در قالب طرح بلوک های تصادفی با سه تکرار در دو سال‏ زراعی 1400 و 1401 اجرا گردید. کرت‏های اصلی به آبیاری پس از 100 و 30 درصد تبخیر از تشتک (3897 و 6495 مترمکعب در هکتار به ترتیب کم‏آبیاری و آبیاری کامل) و کرت‏های فرعی به 13 رقم‏ پنبه شامل ارقام داخلی خرداد، گلستان، لطیف شایان، سپید، تابان، پرتو، B557 و خارجی لودوز، مای، ماکسا، لیدر، آمریکن ژنتیکس اختصاص داده شدند.

    یافته ها

    اثر تیمارهای آبیاری و ارقام بر کلیه صفات مورد بررسی معنی‏دار بود. برهم‏کنش تیمارها بر کلیه صفات غیر از تعداد شاخه زایا و کیل الیاف معنی‏دار شد. در سال اول آزمایش عملکرد رقم‏های گلستان و پرتو در شرایط آبیاری پس از 30 درصد تبخیر از تشت (6879 کیلوگرم در هکتار) و گلستان، B557 و خرداد در شرایط 100 درصد تبخیر بیش از سایر رقم‏ها بود (به ترتیب 5189 و 4967 کیلوگرم در هکتار). کمترین عملکرد در سال اول از دو رقم سپید و لودوز حاصل شد (به ترتیب 2754 و 2872 کیلوگرم در هکتار). در سال دوم آزمایش رقم‏ گلستان با عملکرد 6946 کیلوگرم در هکتار در آبیاری پس از 30 درصد تبخیر از تشت برتری خود را حفظ کرد و در شرایط تبخیر 100 درصد از تشت (کم‏آبیاری) هم این رقم بالاترین عملکرد را دارا بود (3872 کیلوگرم در هکتار). کمترین عملکرد از رقم‏ لودوز در شرایط آبیاری پس از 30 درصد تبخیر از تشت به دست آمد (757 کیلوگرم در هکتار). در سال اول آزمایش رقم گلستان در شرایط آبیاری پس از 30 در صد تبخیر از تشتک بالاترین کارایی مصرف آب را دارا بود (7/1 کیلوگرم به از هر متر مکعب آب آبیاری) و در تیمار 100 درصد تبخیر از تشتک رقم لودوز کمترین کارایی مصرف آب را داشت (12/0 کیلوگرم بر متر مکعب). در سال دوم با توجه به افزایش عملکرد بیشتر ارقام، کارایی مصرف آب نیز افزایش یافت. بیشترین کارایی مصرف آب به میزان 33/1 کیلوگرم به ازای متر مکعب آب مصرفی مربوط به رقم گلستان در سطح آبیاری پس از 30 درصد تبخیر از تشتک اندازه‏گیری شد. کمترین کارایی مصرف آب به میزان 47/0 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب در رقم سپید و آبیاری پس از 100 درصد تبخیر از تشتک مشاهده شد. در دو سال انجام آزمایش، رقم‏های گلستان، تابان، خرداد و مای وشایان برتری نشان دادند.

    نتیجه ‏گیری: 

    رقم ‏های داخلی گلستان، خرداد و پرتو و رقم خارجی مای رقم‏های مناسبی برای کشت با آبیاری نواری در شرایط آزمایش هستند. در شرایط کمبود آب و اولویت بهره‏وری رقم‏های گلستان، خرداد، شایان، مای و تابان برتری دارند. رقم‏های لودوز و لیدر، از رشد رویشی شدیدی به‏ویژه در آبیاری کامل داشتند، در صورت کشت این ارقام، اقدامات مدیریتی مانند کاربرد تنظیم‏کننده‏های رشد، جلوگیری از ریزش اندام‏های زایشی و شناسایی شرایط آب و هوایی سازگار با فیزیولوژی و مرفولوژی آنها شایسته توجه جدی است.

    کلیدواژگان: رقم، شاخه زایا، عملکرد، کارایی مصرف آب
|
  • Elham Faghani *, Elham Moghiseh, Sedige Dodangi, Atieh Safarnezhad Pages 1-20
    Background and objectives

    The salinization of soils and the optimal use of this vast area, the search for a suitable solution for the cultivation of a suitable crop is a priority of research. The cotton plant is semi-tolerant to salinity, but depending on the extent of species diversity, the yield alone cannot provide a reasonable indication of stress tolerance. Therefore, the study of biochemical and physiological characteristics of different species should provide comprehensive information on the cultivation and distribution of different species at different salinity levels.

    Materials and methods

    The objective of this study was to evaluate the potential of different cotton species at different salinity levels. 8 species of Delinting cotton seeds, including G. herbaceum, G. arboretum, G. hirsutum, and G. barbadense, were grown in three replicates in large nylon pots using a randomized complete block design with three non-salinity levels (less than 4 dSm-1), medium salinity (8-9 dSm-1), and high salinity (12-13 dSm-1).

    Results

    The results showed that at high salinity, non-phenolic compounds and phenolic content were highest and lowest, respectively, in the seed coat of Dr. Omumi and Golestan cultivars. At high salinity, the phenolic content of the seeds was highest in the Golestan cultivar. The lowest amount of tannin in the seed of Sepid cultivar was at salinity of 8 to 9 dSm-1, which decreased by 3.9%, 8.7% and 5.6%, respectively, compared to Dr. Omumi, Barbadens and Kerman indigenous cultivars at this salinity. Arbariums had the highest and lowest glycine-betaine concentrations at 8 to 9 dSm-1 and Mehriz at 12 to 13 dSm-1, respectively. At moderate salinity, protein concentration was highest in seeds of Mehriz variety. The protein concentration in the seeds of Golestan variety at both salinity levels and Dr. Omumi variety in non-saline environment increased significantly compared to the other varieties. At high salinity, the leaves of the Golestan cultivar had the lowest wax concentration among all cultivars, while at medium salinity the greatest wax accumulation was observed in the seed coat of the Golestan cultivar. The Golestan variety showed the highest proline concentration in the leaf at high salinity. The highest and the lowest proline content in the root were observed in Termez 14 at high salinity and in Dr. Omumi at medium salinity. At 8-9 dSm-1 salinity, Mehriz and Barbadens cultivars had the highest seed and fiber weight, respectively, while the lowest seed and fiber weight was recorded in Arbarium cultivar.

    Conclusion

    At 12-13 dSm-1, the cultivars Arbarium and Bomi-kerman had no bolls. It appears that the Golestan cultivar is the most tolerant to salt stress compared to other cultivars because it contains more proline, tannin, phenol, and wax. The varieties Bomi-kerman and Sepid, which stop flowering at high salinity, are also sensitive to 12-13dSm.-1

    Keywords: Salinity stress, cotton, Tannin, protein, Proline
  • Hamid Reza Mehrabadi * Pages 21-40

    Background and Goal: 

    The planting date is an important factor affecting vegetative and reproductive characteristics, the length of the growing season, and ultimately the quantity and quality of cottonseed. When the planting date is delayed, the flowering period coincides with high temperatures, increasing the number of bolls dropped and decreasing the number of bolls per plant. Since the new cotton varieties (Armaghan, Shayan, Khorshid, Khordad and Sajdi) are usually early maturing and use less water, they are accepted by farmers. However, in some cases they are planted too late. Since the proper planting date for these varieties has not been determined, this project was undertaken to determine the optimal planting date for new cotton varieties.

    Material and Methods

    Five varieties named Armaghan, Shayan, Khorshid, Khordad, and Sajedi (as subplots) were planted on three planting dates: May 10, May 31, and June 20 (as main plots) with four rows on each plot. This experiment was conducted using a split-plot experiment based on a randomized complete block design with three replications at the Neyshabur Agriculture and Natural Resources Research Station in 2019 and 2020. Irrigation was done using a tape (negative pressure irrigation system) with a drip spacing of 20 centimeters and a flow rate of 4 liters per hour. Five plants were randomly selected. The parameters measured were: Number of vegetative and reproductive branches per plant, plant height, number of immature and mature bolls per plant, weight of bolls, cotton seed yield. Analysis of variance and comparison of the mean values of the traits were performed using MSTATC and Excel and least significant difference (LSD).

    Results

    The results showed that the maximum number of closed bolls and the lowest number of vegetative and reproductive branches, number of open bolls and cotton seed yield belonged to the last planting date. On average, delaying the planting date reduced the cotton seed yield by 50.3%. The yield of cottonseed decreased by as much as 85.4% on June 20. The lowest and the highest yield of cottonseed were obtained in Armaghan variety on the last planting date and in Sajedi variety on the first planting date. The highest yield (3971.7 kg/ha) was obtained in Sajedi on the first planting date. Also, the lowest yield in Sedd cotton, which decreased due to late sowing, was obtained from Sajedi variety.

    Conclusion

    the results of the present study show that in Neyshabur area the planting of the mentioned varieties should be done by June 10, and further delay in sowing leads to a sharp decrease in yield (in some years due to the damage caused by the early autumn cold). However, the studied cultivars responded differently in this regard, and cultivars such as Sajdi and Khorshid, which had the highest yields overall in two years, showed the least decline compared to Armaghan, Shayan and Khordad cultivars.

    Keywords: Delay planting, Early cultivars, Premature boll, Yield
  • Majid Jafaraghaei * Pages 41-70
    Background and objectives

    Saline conditions and especially saline water can interfere with the uptake of ions by plants and lead to a decrease in crop yields. On the other hand, the application of potassium sulfate under these conditions reduces the negative effects of salt stress and leads to an increase in crop yield. Therefore, this study was conducted to investigate the effects of saline water irrigation on ionic ratios and yield of cotton in a two-year trial at Rudasht Salinity Research Station, Isfahan.

    Materials and methods

    This experiment was conducted as a factorial split-plot design with four replications in a randomized block design. In this experiment, main plots include irrigation treatments of 4 (control), 8 and 12 ds.m-1 and sub-plots include factorial combination of three genotypes (mutant genotype LM 1673, LM 1303 and Shayan) with foliar sprays of potassium sulfate at three rates of 2, 4 and 6 kg per 1000 liters of water per hectare with control treatment.

    Results

    The results showed that the effect of salinity treatments and cultivar and the interaction effect of year*salinity*number of spray solutions were significant on the amount of calcium in stems and leaves, chlorine in stems and leaves, potassium in stems and leaves, sodium in stems and leaves, and yield. The effect of potassium sulfate foliar spraying on calcium in stem, chlorine in leaf, potassium in stem and leaf, sodium in stem and leaf, and yield was also significant. In the two experimental years, increasing the salinity of the irrigation water resulted in an increase in the content of elements such as calcium, sodium and chlorine in the stems and leaves, but a decrease in the content of potassium. The results showed that in the first year of the experiment, the highest calcium content in the stem occurred with 4.1 mg.g-1 when treated with an irrigation salinity of 12 ds.m-1 in the genotype LM 1303 and a foliar spray of 6 kg.ha-1 potassium sulfate. In the second year, the amount of calcium in stem and leaf tissue of cotton was obtained in irrigation treatment with water with salinity 12 ds.m-1 and variety LM 1303 in foliar treatment with 4 kg.ha-1 potassium sulfate (3.16 mg.g-1) and foliar application of 6 kg.ha-1 potassium sulfate (4.33 mg.kg-1), respectively. In the first year of the experiment, the highest chlorine content in the stem was 23.4 mg.g-1 under irrigation conditions with saline water of 12 ds.m-1 and in the cultivar LM 1303 with foliar spray of 4 kg.ha-1 potassium sulfate. In the second year, the chlorine content of the cotton stem and leaves was measured when irrigated with water with a salinity of 12 ds.m-1 and the variety LM 1303 when foliar treated with 4 kg/ha of potassium sulfate (3.23 mg.g-1) and the solution spraying of 6 kg.ha-1 of potassium sulfate (5.92 mg.kg-1), respectively. In both years, potassium content in stems and leaves decreased with the increase in salinity of irrigation water, while foliar application of potassium sulfate led to its decrease. In the first and second year, the highest cotton yield of 3918 and 3696 kg ha-1, respectively, was obtained with genotype LM 1303 at salinity of 4 ds.m-1. Foliar application of potassium sulfate also increased the yield of sorghum, so that the highest yield of 3016 kg.ha-1 was obtained with application of 6 kg.ha-1 potassium sulfate.

    Conclusion

    The results show that the yield of genotype LM 1303 increased under saline and non-saline conditions by foliar application of potassium sulfate. Therefore, it can be said that the variety LM 1303 and foliar application of potassium sulfate can be used to improve ionic ratios in cotton and obtain the highest cotton yield under saline conditions in the region.

    Keywords: Solution spraying, ionic relations, Salinity, yield
  • Rasmieh Hamid, Masoud Shahsavari, Omran Alishah * Pages 71-92
    Background
    Heterosis, i.e. hybrid vigor, is a commonly observed biological phenomenon used in crop production. The use of heterosis has greatly improved the productivity of cotton worldwide. Knowing the degree of heterosis, either relative to the parent (mean parent or better) or to the commercial control parent, is important in assessing whether hybrids outperform existing varieties. This information can influence the decision to invest in hybrid development. This research was conducted to estimate the effects of genes, heritability, and heterosis to determine the appropriate breeding methods to improve fiber quality and performance parameters and to determine the most efficient method of heterotic grouping for line classification. 
    Materials and methods
    In this study, seven maternal genotypes and three paternal genotypes of cotton from different heterotypic groups were crossed in the 2020 crop year in a North Carolina design (II). Three sets of hybrids produced along with their parents were grown in a baseline design of randomized complete blocks with four replicates at the National Cotton Research Institute's Hashemabad Research Station experimental field. 
    Results
    Analysis of the variance of the qualitative and quantitative parameters of the fibers showed that the effect of females, the effect of males, and the interaction between males and females were significant for all parameters except uniformity. The study of genetic parameters showed that the qualitative traits were affected by the additive and non-additive effects of genes. The proportion of non-additive effects in the genetic control of uniformity was higher than the additive effects, while for micronaire strength and 25% fiber length, the proportion of additive effects was higher. The high values of the narrow heritability estimates indicate that the occurrence of qualitative parameters is more influenced by genetic effects. Given the presence of additive effects and low estimates of narrow heritability for the trait kail proportion, it is promising to use breeding programs based on crosses to improve this trait. For other qualitative parameters, estimates of narrow heritability were high. Therefore, the use of breeding programs based on selection to improve these traits is promising. Examination of relative heterosis based on average parents showed that the range of heterosis was from -2.73 to 7.87%1, from 4.52 to 22.23%, from -0.05 to 4.32%, and from 1.25 to 55. For each of the micronaire, strength, elongation, and fiber quality index attributes, the heterosis was 6%. 
    Conclusions
    These results show that since both additive and non-additive effects are involved in controlling fiber quality, it is possible to increase the possibility of collecting suitable additive genes and exploiting variance by choosing an appropriate breeding method such as periodic selection. It provided dominance. These results provide a basis for accelerating the development of hybrids with high fiber quality in cotton.
    Keywords: Combining ability, heterosis, heterotic group, Hybrid
  • Majid Mahmoudi *, Mohammad Hasan Hekmat, Gholamreza Golmohammadi Pages 93-108
    Background and Objectives

    Cotton seedlings are attacked by several sucking pests such as cotton thrips (Thrips tabaci Lindeman), cotton aphid (Aphis gossypii Glover), green leafhopper (Empoasca sp.), and cotton whitefly (Bemisia tabaci Gennadius), which cause significant damage if not adequately controlled. Climatic factors such as temperature and relative humidity are among the most important external factors regulating insect populations. Since pests can cause severe damage to cotton fields in the early stages of cotton cultivation, the present study investigated pest population fluctuations and their relationship with weather factors. The results may be useful for integrated management of cotton pests.

    Materials and Methods

    This project was conducted in 2020 and 2021 at Darab Agricultural Research Station. The experimental field was divided into five replicates. From each replicate, 5 seedlings were randomly taken. The sampling unit was the number of pests on a cotton seedling. Sampling was done weekly. The meteorological data recorded on a daily basis was obtained from the Darab Meteorological Station, which is located 200 meters away from the project site. Using the correlation analysis, linear and non-linear regression, the relationship between the population of each pest and meteorological variables was investigated.

    Results

    In the first year, with the germination of cotton seedlings, thrips infection also started (0.41 thrips per seedling) and then the thrips population density increased more than six times until the middle of June (2.74 thrips per seedling). When the weekly average maximum daily temperature exceeded 42 degrees Celsius, thrips population decreased. The results of the correlation analysis between the weekly average maximum daily temperature and the weekly average density of thrips showed that this correlation is negative and significant (P = 0.008; R = -0.68). By combining the data of both years of the experiment, the results of linear regression analysis showed that there is a significant relationship between the weekly average of whitefly density and the weekly average of daily relative humidity. The results of the present research showed that the most important weather factor influencing the cotton aphid population is the air temperature, so that when the air temperature is higher than 30 degrees Celsius, the activity of the aphid decreases drastically.

    Conclusion

    The results of this research showed that cotton seedling is faced with a wide range of pests, and weather factors, especially temperature and relative humidity, are effective on the onset of pest infestation at the initial growing stage of cotton, as well as on the density and fluctuations of the cotton pest population. Therefore, the results of this study can play an important role in the planning and application of integrated pest management programs for the cotton pests at the initial growing stage.

    Keywords: cotton, thrips, aphid
  • Shahram Nowrouzieh *, Abbas Rezaei Asl, Mahmud Jokar, Amirmasoud Shafipour Pages 109-132
    Introduction

    Cotton is one of the most important agricultural products in the world, which has caused diseases and pests due to continuous cultivation and geographical and climatic conditions. Control of cotton pests with ground spraying equipment results in physical plant damage, lower crop yields and quality, water loss, and pesticide use. The use of drone spraying is one of the new methods of precision agriculture that plays a role in sustainable agricultural production and reduces the use of pesticides that damage soil and plants. The aim of this study is to investigate the efficiency of UAV sprayers in cotton cultivation and compare these sprayers with other general cotton sprayers.
     

    Meterial and method

    In this study, a drone sprayer was compared with two sprayers commonly used in cotton production (tractor mounted sprayer and lance mounted sprayer). This project was based on a split-plot design in a completely randomized design with three replications. The main treatments of the experiment included the type of sprayer at three levels (tractor mounted sprayer, sprayer with lance and UAV sprayer) and the sub-treatments included the plant position at three levels (top, middle and bottom of the plant). The image processing method was used to evaluate the quality of spraying, including the numerical median diameter (NMD), volumetric median diameter (VMD), spray quality, and percentage of surface coverage using a water sensitive card (WSC). The WSCs were placed at three plant locations at the bottom, middle, and top of the cotton plant on the boll branches. Immediately after spraying, WSC were collected from the field and scanned separately with a scanner for use in ImageJ® image processing software.
     

    Results

    The highest number of droplets under the influence of sprayer type was observed in the lance sprayer with about 1361 droplets in all levels of the cotton plant, which was not significantly different from the boom sprayer (1000 droplets). Depending on the type of sprayer, the lance sprayer and the high pressure sprayer were expected to have the highest number of drops. The UAV sprayer had the lowest number of drops with 317 drops. There is no significant difference between the three different top, middle and bottom positions of the crop in terms of NMD in the drone sprayer and the boom mounted tractor sprayer. In the tractor mounted sprayer, the top plant position has the largest NMD, which is significantly different from the middle and bottom plant positions. Also, the evaluation of the three sprayers in each of the three plant positions showed that there is a significant difference between the tractor-mounted boom sprayer and the lance sprayer in the upper plant position, while there is no significant difference between them and the UAV sprayer. There is also no significant difference between the three sprayers in the middle and lower position of the plant in NMD. According to the results, in the different treatments, 50% of the droplet sizes have a diameter less than 200 μm. According to the index for spray quality, the sprayer with lance with a value of 3.62 is the one with the lowest spray quality. According to this index, the best spray quality is the tractor mounted sprayer with a value of 2.43. In terms of spray quality index, the drone sprayer and the lance sprayer as well as the tractor mounted sprayer and the lance sprayer are not in the same group. In addition, the tractor mounted sprayer had the best uniformity of VMD. In this study, the best NMD was obtained with the drone sprayer. The highest percentage of spray coverage was recorded with the lance sprayer at a rate of 5.5% at the top of the plant position. The lowest percentage of spray coverage at the top of the plant was measured with the drone sprayer at a rate of about 2.94%. The effective field capacity and field efficiencies of the three sprayer types showed that the highest field efficiency occurred with the drone sprayer at 78.95%, which was 1.38 and 2.31 times that of the tractor-mounted boom sprayer and lance sprayer, respectively.

    Conclusions

    The drone sprayer had the best spraying performance, and when the farm is large, the drone sprayer was the fastest spraying machine. The tractor mounted sprayer is the best option when there is no pest outbreak or force majeure.
    At the pest outbreak or the impossibility of tractor movement in the field due to rain or irrigation, the best and fastest method is drone sprayer. At the same situation, and on unavailability of drone sprayer, The only option on the table is lance sprayer, although it has the lowest spraying efficiency. In terms of spraying speed, water saving and pest control; using a drone sprayer was the best option.

    Keywords: UAV sprayer, image processing, Spraying quality index, Volume ‎Median Diameter, Volume Median Diameter
  • Mohammad Reza Rahemi *, Omran Alishah Pages 133-148
    Background and objectives

    Despite the new varieties of cotton that have been improved, introduced and marketed in recent years thanks to the efforts of cotton breeders, increasing the genetic diversity of the country's gene bank and introducing new varieties with higher yield, earlier maturity and better fiber quality. This study was conducted to evaluate the agronomic and quality traits of cotton varieties bred using different breeding methods that have shown their superiority over commercial varieties in one or more traits in Hashem-abad region of Gorgan. This research was conducted to determine the effectiveness of the measured traits of cotton genotypes.

    Materials and methods

    In this study, 5 genotypes 90-10481, 92-34, 92-48, Va-1, and Va-2 were compared along with controls Golestan and Varamin in the form of a randomized complete block design with three replicates in 2018-2019 by using the combined analysis method and principal components analysis with GTBiplot graphical analysis and selecting the best genotypes.

    Results

    Based on the results of combined analysis of height traits, number of sympodial branches, number of bolls, percentage of earliness, yield (30 bolls, first picking, second picking) and total yield, fiber yield (30 bolls), of seed weight (30 bolls and first picking), fiber length, uniformity, fiber fineness, firmness, fiber elasticity, total percent lint, and percent lint of 30 bolls were significant at the 1% statistical level when genotypes were examined. According to the obtained results, four components had a higher root than two (5.88, 5.27, 3.12 and 2.05). The first four components explained 90.65% of the total changes between the data. In the first component with a value of 32.65, early maturity and weight of 30 bolls traits, in the second component number of bolls and total yield, in the third component fiber length and strength traits, and in the fourth component fiber elongation and fineness traits and percent lint explained the changes. The greatest variation shown by the biplot diagram in genotypes Va-1 and VA -2 in traits related to yield included total yield, number of bolls, yield at first picking, yield at first picking, and earliness. VA -genotypes Va-1 and VA -2 are positively correlated with each other and negatively correlated with genotypes 92-48, 90-10481 and 92-34 and Golestan cultivars. VA -1 genotype has a zero correlation with the varamine variety, since they have an angle of about 90 degrees. Therefore, VA -1 genotype and Varamin variety have different genetic background that causes their differences.

    Conclusion

    The results show that the Va-1 and Va-2 genotypes are capable of introducing new varieties and can also be used in breeding programs to create greater genetic diversity. In addition to their high yield, they were earlier than the other genotypes studied. Genotype Va-1 proved to be an early maturing genotype with high uniformity of fiber and high yield at the first harvest. Genotype Va-1 had the highest yield among the studied genotypes with a high number of bolls and sympodial branches. These traits can be taken into account in breeding programs to improve commercial varieties and to produce new varieties.

    Keywords: cotton, yield, Combined, Principal component analysis
  • ALI NADERI AREFI *, Ghorban Ghorbani Nasrabad Pages 149-172
    Background and Objectives

    Crops with high WUE and appropriate irrigation methods are critical for irrigation water management. Because of the indeterminate growth habit of the crop, this issue is particularly important in cotton production. Under high irrigation conditions, the balance between vegetative and reproductive growth may be upset. There are many reports showing the superiority of belt irrigation methods over conventional methods such as furrow irrigation. Considering the limited water resources in Iran, this experiment was conducted to study the response of cotton cultivars to irrigation rates and methods.

    Materials and Methods

    In this experiment, foreign and domestic commercial cotton varieties were compared in terms of yield and water use efficiency (WUE), in the form of split blocks on CRBD with 3 replications in 2022-2023 cropping seasons. Irrigation after 30% and 100% water evaporation from the pan in the main blocks. 13 cotton varieties were established in sub-blocks (plots) as sub-factors. Cultivars included of Golestan, Latif, Sepid, B557, Khordad, Partow, Taban Mai, Maxa, Lider, Loduz and American Genetics.

    Result

    the effects of treatments on all traits studied were significant. The interaction between irrigation and cultivar on the traits was significant, except for the number of sympodial branches and fiber content. In the first year, the yield of Golestan and Partov cultivars was higher than the others when irrigated after evaporation of 30% of the husk water. Golestan, B557 and Khordad had higher yield when irrigated after 100% evaporation, which was due to their ability to form and retain more bolls per plant. Sepid and Lodouz varieties had the lowest yield in the first year. In the second year, Golestn and Khordad were superior to the other cultivars when irrigated after 30% pod evaporation. When irrigated at 100% evaporation from the pan, Golestan, Mai, and Taban had higher yield. The lowest yield this year was obtained by Leeder and Loduz varieties when irrigated after 30% evaporation from the pan. The most likely reason for these yield losses was the loss of balance between vegetativeand reproductive growth, which resulted in completely excessive growth, especially in the Loduz variety. This higher vegetative growth resulted in a reduction of the WUE value.

    Conclusion

    the local cultivars Golestan, Khordad and Partow and the Turkish cultivar Mai showed higher yields under belt irrigation. Due to the high vegetative growth potential in Leeder and Golestan, irrigation management of these varieties is more important than that of the others.

    Keywords: cultivar, reproductive branches, Water use efficiency, yield