mohsen jahan
-
در نظام های تولید پایدار و کشاورزی ارگانیک، انتخاب گیاهانی به عنوان پیش کشت سازگار و استفاده از بقایای گیاهی آن ها برای رسیدن به هدف اصلی سلامت و حفظ خاک اهمیت دارد. بدین منظور، کار تحقیقاتی حاضر در دو سال 1400-1399 و 1401-1400 در مرکز تحقیقات گیاهان گرمسیری شهرستان شوشتر به صورت تجزیه مرکب در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. در این تحقیق دو مزرعه به صورت جداگانه با روش کشت هیرم کاری و خشک کاری و کشت گیاهان پیش کشت شامل لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata L.)، برنج (Oryza sativa L.)، شوید (Anethum graveolens L.)، بادمجان (Solanum melongena L.) و شاهد (آیش) به عنوان تیمارهای آزمایشی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد مقدار نیتروژن آلی و کربن خاک با کاربرد بقایای گیاهان لوبیا، برنج، شوید و بادمجان به ترتیب 64، 40، 50 و 50 درصد و کربن آلی 47، 51، 47 و 43 درصد نسبت به شاهد بود. همچنین حداکثر نسبت کربن به نیتروژن خاک با کاربرد بقایای برنج نسبت به شاهد 8/21 درصد افزایش نشان داد. میزان pH حاک با کاربرد بقایای گیاهان لوبیا، برنج، شوید و بادمجان به ترتیب کاهش 5، 5، 4 و 4 درصد نسبت به شاهد را نشان داد. مقدار پتاسیم خاک در اثر کاربرد بقایای لوبیا، برنج، شوید و بادمجان به ترتیب 34، 21، 25 و 24 درصد افزایش و کاربرد بقایای گیاهان شوید و لوبیا باعث افزایش معنی دار فسفر خاک به ترتیب 56 و 86 درصد در مقایسه با شاهد شد. همچنین بقایای گیاهی فوق الذکر به ترتیب باعث افزایش 24، 27، 27 و 25 درصد ماده آلی خاک شد. از طرفی، کاربرد بقایای گیاه لوبیا نقش مفیدتری نسبت به سایر گیاهان در افزایش درصد رطوبت خاک به میزان 7/44 درصد داشت. پایداری خاکدانه خاک با استفاده از بقایای لوبیا باعث افزایش 60 برابری نسبت به شاهد شد. با توجه به نتایج تجزیه صفات مذکور، عملکرد دانه در مزارع به روش کشت هیرم کاری و خشک کاری ذرت در حضور بقایای لوبیا به ترتیب 09/32 و 07/32 درصدی نسبت به شاهد افزایش داشت. بنابراین، روش کشت هیرم کاری و حفظ بقایای گیاهی به خصوص گیاه لوبیا چشم بلبلی (گیاهان خانواده بقولات) که در تناوب کشت شهرستان شوشتر مشاهده می شود، می تواند باعث افزایش موادآلی، عناصر معدنی خاک و حفظ ظرفیت نگهداری آب شود که در نهایت، نقش مهمی در بهبود و حفظ کیفیت و پایداری خاک و افزایش عملکرد بهینه در مزارع ذرت دارد.
کلید واژگان: بقایای گیاهی, پتاسیم, عملکرد, فسفر, ماده آلی, نیتروژنAgroecology journal, Volume:16 Issue: 3, 2025, PP 439 -461Introduction:
Pre-cultivated plants are types of plants that, after harvesting the economic part, the plant residuals are returned to the soil to increase the organic matter and to improve the next plant’s productivity. The use of plant residues can improve biological health by reducing the chemical inputs used in agriculture. Due to the fact that in dry areas such as North Khuzestan, the role of pre-cultivated plants and the effect of their residues on growth and performance have been studied less, this research can be done in different humidity conditions before planting the main plant, and the effects of plant residues and their role on the qualitative characteristics and organic matter of the soil and the performance of plants such as corn are promising and help farmers and researchers.
Material and MethodsThis experiment was conducted in two neighboring farms. In each year, two experiments were conducted in a randomized complete block design with four replications in two years and two locations. Before planting corn in two fields, cultivation treatments and mixing residues of four plant species, including rice, cowpea, dill, eggplant, and fallow, were used as experimental treatments. After harvesting the pre-cultivation plant, investigate the effect of plant residues on some soil characteristics over time. In order to determine the amount of moisture stored in the soil, in two stages before planting and in the middle of the corn growing season, the percentage of soil moisture by weight was calculated. To determine the organic carbon content in the soil before planting and during the mid-growth stage of the corn plant, organic carbon was oxidized using potassium dichromate in the presence of concentrated sulfuric acid, followed by titration with semi-normal ammonium ferrous sulfate in the presence of the ortho phenanthroline reagent (Walkley, 1934). Additionally, soil nitrogen was measured in the laboratory using the Kjeldahl method (Pag et al., 1982).
Results and DiscussionIn both farms, the stability of the soil grains in the second year was higher than in the first year, which is due to the placement of organic materials of plant residues in the structure of the soil grains (Koocheki et al., 2020). Soil stability increased in both farms in the second year, with the difference that the soil stability increased by 64% in WET Planting and 50% in dry Planting. In the first and second years, respectively, there was a 35 and 29% increase in soil moisture compared to the control. The results of this research showed that the positive effect of plant residues in improving the organic matter of the soil after corn cultivation in wet Planting was much higher than that of dry Planting. The rice residues increased the soil organic matter by 51 and 47% in wet Planting and dry Planting. The results of the measurement data before corn cultivation showed a significant increase in the amount of nitrogen in the soil in the second year, and this increase was 55% higher in the field with the method of wet Planting cultivation. The results of the measured data after corn cultivation in the second year showed that the amount of nitrogen in the soil increased, and the intensity of the increase in the field using the wet Planting method was 44% more than the field using the dry method.
ConclusionThe results of this experiment showed that the apparent specific weight of the soil in the second year, influenced by the use of plant residues, decreased over time. The preservation of plant residues has caused an increase in the amount of nitrogen in the soil, and in wet planting conditions, the intensity of its increase has been 44% more than in DRY Planting conditions. Also, by using plant residues of dill and beans, the amount of phosphorus in the soil increased.
Keywords: Phosphorus, Plant Residues, Potassium, Organic Matter, Yield -
یکی از بزرگ ترین مشکلات بوم نظام های رایج کشاورزی از بین رفتن تنوع زیستی می باشد. در همین راستا، نتایج تحقیقات نشان می دهد که کاربرد دانش بومی در این بوم نظام ها، موجب حفاظت و مدیریت تنوع زیستی می شود. در همین راستا، جهت بررسی روش های سنتی مورد استفاده برای افزایش تنوع زیستی کشاورزی در بوم نظام های زراعی، پژوهشی بر پایه روش ارزیابی مشارکت روستایی اجرا شد. اطلاعات مورد نیاز از پرسش نامه های تکمیل شده از طریق مصاحبه حضوری با 453 کشاورز از 18 روستا در دو شهرستان ششتمد و سبزوار واقع در غرب خراسان رضوی به دست آمد. نتایج نشان داد که اگر چه بوم نظام های کشاورزی در این مناطق از سیستم های معیشتی فاصله گرفته و به سمت سیستم های بازاربنیان سوق یافته است، اما کشاورزان بومی در این مناطق از انواع روش ها مانند کشت مخلوط، کاشت گیاهان در حاشیه مزارع، تناوب، آیش، تعویض بذور، تلفیق دام در کنار زراعت و باغداری، برای افزایش تنوع در مزارع خود بهره می برند. از نظر نوع گیاهان و خانواده های گیاهی مورد استفاده، بین روستاها، بخش ها و دو شهرستان مورد نظر تفاوت معنی داری وجود داشت. در بین روستاهای مورد مطالعه، روستاهایی با آب و هوای مساعدتر و منابع آبی بیشتر، قادر به ارائه سیستم هایی با تنوع زیستی بیشتر بودند. در تمامی روستاهای مورد مطالعه، کشاورزان از بیشتر از یک روش، برای افزایش تنوع مزارع خود استفاده می کردند. نکته قابل توجه در مورد این سیستم ها، اقدام به دامپروری و باغداری در کنار زراعت بود که این مسئله موجب تاب آوری اقتصادی بیشتر کشاورزان به خصوص در شرایط نامناسب آب و هوایی می شود.کلید واژگان: ارزیابی مشارکتی روستایی, امنیت غذایی, تاب آوری, سیستم های بازاربنیان, سیستم های معیشتیAgroecology journal, Volume:16 Issue: 2, 2025, PP 287 -315IntroductionAmong the approaches that have received attention in recent years to sustain agroecosystems is the identification and employment of traditional/indigenous/local knowledge and strategies of smallholder farmers around the world to solve the basic challenges of these ecosystems regarding food production. In this regard, the role and function of biodiversity as the main component of indigenous knowledge is of particular importance. At the same time, with the expansion of new agricultural solutions, the use of these farmers' approaches has decreased over time and, in some cases, has completely disappeared. Therefore, this study was conducted with the aim of identifying the indigenous methods used in the agricultural ecosystems of the Sabzevar region and their role in increasing biodiversity. Biodiversity loss has been a major concern to humans, especially during the last quarter of the previous century. Nowadays, various efforts to protect agricultural biodiversity are emerging that seem not enough. Biodiversity in agricultural ecosystems causes effective control of weeds, pests and diseases and greater resistance to changing environmental conditions and leads to better management of agricultural systems and increased food security. Additionally, biodiversity is carefully managed and nurtured to interface with hydrological and nutrient cycling to provide for ecosystem resilience, food security and diversity, and risk minimization. Although potentially less important in the short term, biodiversity, encompassing variation from within species to across landscapes, may be crucial for the longer-term resilience of ecosystem functions and the services that they underpin. Accordingly, in this research, the methods employed by local farmers to increase biodiversity were investigated.Materials and MethodsIn order to evaluate the usefulness of indigenous knowledge for assessing trends in biodiversity, a case study was undertaken in two counties, Sheshtamad and Sabzevar, in Razavi Khorasan province. This involved the use of participatory rural appraisal (PRA) techniques, including semi-structured interviews and transect walks. To study local methods employed by farmers, 453 farmers were interviewed and questions were asked to the farmers about the number of crop species and the amount of use of methods to increase biodiversity such as rotation, fallow, mixed cropping, etc.Results and DiscussionThe results showed that agricultural systems in these areas have shifted from livelihood systems to market-based systems. Local farmers in these areas used a variety of methods such as using different crops from different families, intercropping, rotation, fallow, seed exchange, integration of livestock with cropping and horticulture to increase diversity in their farms. The main common products in these two cities were plants such as wheat, barley, cotton, alfalfa and pistachios. Most of the plants used in the cultivation pattern of farmers in these cities were related to plant families such as Poaceae, Fabaceae, Malvaceae, Asteraceae, Cucurbitaceae, Amaranthaceae and Rosaceae, which had a different contribution in the cultivation pattern of the studied villages. There was a significant difference between the villages, districts and two counties in terms of the plant species and plant families used. In all the studied villages, farmers employed more than one method to increase the diversity of their farms. The fosterage of livestock and horticulture plus to cropping in these agroecosystems led to greater economic security for farmers, in particular in adverse weather conditions. In general, the results showed that rural development has led to a reduction in the use of traditional knowledge/local methods only in limited cases, and the employing of local methods in some cases has increased the net income of farmers from wheat farming systems.ConclusionThe results approved that the farmers in these areas used different crops from different families and groups and also used methods such as intercropping, rotation, integration of livestock with cropping, fallow and seed exchange to increase the biodiversity in the three levels of species, function and ecosystem in the agroecosystems of these regions. Increasing biodiversity in agroecosystems is very important and significant issue, especially in arid and semiarid areas, because improved biodiversity in these areas can increase food and economic security to some extent. Diversification could become an essential tool for sustaining production and ecosystem services in croplands, rangelands and production forests.Keywords: Food Security, Livelihood Systems, Market-Based Systems, Participatory Rural Appraisal (PRA), Resilience
-
یران کشوری وسیع با جمعیت رو به افزایش است و تامین نیاز غذایی جدید با تولید و استفاده از دانه اصلاح شده گیاهان مقاوم و سازگار با خاک های خشک و شور مانند کینوا در کنار گیاهان استراتژیک و به کارگیری ابزارهای دانش بنیان در مدیریت زراعی و به نژادی مانند مدل ها، به عنوان راهکاری مناسب، قادر خواهد بود تولید غذا را در کشورمان متناسب با افزایش جمعیت تغییر دهد. این تحقیق در یک سال و دو از منطقه استان یزد با 10 آزمایش جداگانه و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. عاملهای آزمایش شامل 5 لاین امید بخش اصلاح شده در مرکز تحقیقات شوری یزد بود؛ که از آنها چهار لاین متوسط رس، یک لاین دیررس و یک رقم زودرس تی تی کاکا بود. نمونه گیری و یادداشت برداری ها به طور مرتب، هر سه روز یک بار و متناسب با پیشرفت مراحل فنولوژیک هر لاین انجام شد. شبیه سازی رشد و نمو کینوا، واسنجی و ارزیابی مدل توسط نرم افزار DSSAT 4.7 و با داده های برداشت شده از مزرعه انجام شد. نتایج واسنجی و تعیین اعتبار مدل CROPGRO با نرم افزار DSSAT 4.7 برای کینوا مطلوب ارزیابی شد و بررسی آنالیز فصلی 30 ساله مدل برای شهر یزد نشان داد که تاریخ کاشت مطلوب برای لاین های متوسط رس، دیررس و رقم تی تی کاکا به ترتیب اول مرداد، آخر تیر و نیمه مرداد بدست آمد زیرا کوتاهترین دوره رشد در این تاریخ کاشت ها داشتند.
کلید واژگان: تاریخ کاشت, نمو فنولوژیک, مدلسازی. مناطق خشکClimate change is rapidly degrading the conditions of crop production. For instance, increasing salinization and aridity is forecasted to increase in the most parts of the world. This research was conducted in two regions of Yazd province with 10 separate experiments in the form of a randomized complete block design with three replications. Experimental factors included 5 promising modified lines in Yazd Salinity Research Center with Titicaca cultivar.The results of calibration and validation of CROPGRO model with DSSAT software were evaluated as favorable for quinoa and the 30-year seasonal analysis of the model for the city of Yazd showed that the optimal planting dates for lines 3, 4, 5 and 6 are the first of August, the end of July, and the middle of It is August and the end of July because it is the shortest period of growth. Considering that this model can integrate the complex interactions of soil properties, climatic conditions, management practices and genetic characteristics of the product, it leads to a better understanding of the complex interactions between factors affecting the growth and development of this plant, so it can be used to develop studies on the aspect Different types of quinoa ecophysiology should be used in research departments.
Keywords: Arid Area, Modeling, Phenological Development, Planting Date -
کینوا با نام علمی(Chenopodium quinoa L.) گیاهی یک ساله، از خانواده کنوپودیاسه و روزکوتاه است که به دلیل برخی ویژگی های خاص خود از جمله مقاومت قابل ملاحظه در برابر طیف وسیعی از تنش های غیرزنده، مورد توجه قرار گرفته است. دماهای ویژه و طول روزهای ویژه هر مرحله نموی برای ارایه مدل مناسب پیش بینی رشد و نمو گیاهی لازم است. در سال های 1398 و 1399 آزمایش های مستقلی شامل 10 تاریخ کاشت در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شهر یزد انجام شد. تیمار آزمایشی شامل پنج لاین امیدبخش اصلاح شده در مرکز تحقیقات شوری یزد به همراه رقم تی تی کاکا بود. از واکنش سرعت مراحل نموی به دما و طول روز برای تعیین درجه حرارت ویژه و طول روزهای ویژه مراحل نموی اصلی (سبز شدن، گل دهی و رسیدگی دانه) استفاده شد. برای همه لاین ها، دمای پایه (Tb) جوانه زنی بذر کینوا 2/0 تا 57/3 درجه سانتی گراد، دامنه دمایی بهینه برای جوانه زنی 34-25 درجه سانتی گراد، گل دهی 28-21 درجه سانتی گراد و رسیدگی دانه 32-15 درجه سانتی گراد بود. دامنه طول روز برای گل دهی 4/12-4/11 ساعت و رسیدگی دانه 3/12-6/10 ساعت بود. دامنه دمای بهینه برای سه مرحله جوانه زنی، گل دهی و رسیدگی دانه تمام لاین های مورد مطالعه، بین 20 تا 25 درجه سانتی گراد برآورد شد. نتایج نشان داد که در طول روزهای کمتر از 12 ساعت و دماهای کمتر از 30 درجه سانتی گراد، با افزایش هم زمان دما و طول روز سرعت گل دهی بیشتر شد. به طور کلی، نتایج نشان داد که دما و طول روز اثر جبران کنندگی بر سرعت گل دهی و رسیدگی دانه دارند.
کلید واژگان: دماهای ویژه, زمان حرارتی, طول روز ویژه, عوامل محیطی, مدل سازیAgroecology journal, Volume:15 Issue: 1, 2023, PP 191 -208IntroductionThe length of the growth period is the key to crop adaptation to new environments. It is strongly affected by the environment in such a way that it is possible to predict the length of the growing period based on some correlations with environmental factors. Simple models that quantify intraspecific variability in flowering responses to temperature and photoperiod can be useful for characterizing lines. Quinoa (Chenopodium quinoa) shows considerable resistance to a wide range of abiotic stresses. Cardinal temperatures and day length at each development stage are necessary to find an appropriate model for predicting plant growth and development.
Materials and MethodsTen separate experiments (10 planting dates included: 29 March, 29 April, 28 May, 28 June, 26 July, 23 August, 6 September, 20 September, 29 January, and 29 February) were conducted as randomized complete block design with three replications. The experimental factor consisted of five quinoa lines plus one cultivar (Titikaka). Five promising lines were modified at Yazd Salinity Research Center. Four lines belong to the middle maturing group, one to the late maturing group, and the Titikaka cultivar belongs to early maturing group. The time of beginning and end of each developmental stage, including germination, pollination, and seed maturity, was recorded. The response of developmental stages to temperature and photoperiod was used to determine the cardinal temperature and day length of the main developmental stages (emergence, flowering, and seed maturity).
Results and DiscussionBased on the coefficient of determination (R2) it seems that the quadratic model is suitable for estimating the cardinal temperatures of germination, flowering, and ripening of quinoa seeds. Using both quadratic and segmented models to estimate the length of special days resulted to satisfactory robustness. The results showed that on days with a length of lesser than 12 hours and temperatures lesser than 30°C, the flowering rate increased with a simultaneous increase of temperature and day length. As the day length increased to 14 hours, the rate of flowering development changed more significantly when temperatures were between 19 and 25°C than at temperatures below 19°C. For all lines, increasing the day length or temperature resulting in an increased plant maturation rate (from flowering to seed maturity) at a constant temperature or day length. The optimal temperature range for all developmental stages of quinoa lines was between 20 and 25°C. There was a significant difference in the base temperatures of the developmental stages. The base temperature for germination of quinoa lines was above 0°C, the base temperature for flowering was between -2 and +2°C, and the base temperature for seed maturity was below 0°C. The maximum temperature of all quinoa developmental stages was above 40°C (42-51°C). At low temperatures, the flowering stage was more sensitive than the seed ripening stage. The critical day length for flowering and seed ripening of quinoa lines was between 11.5 to 12 hours.
ConclusionsThe optimum temperature range for germination was obtained by 25-34°C, for flowering by 28-21°C, and for seed ripening by15-32°C. The optimum temperature of all developmental stages of quinoa lines was between 20 and 25°C. The optimum day length range for flowering is estimated at 11.37-34.12 hours and for seed ripening by 10.58-12.3 hours. Using the segmented and quadratic models to estimate quinoa cardinal temperature and photoperiod response resulted in the same estimations, although in most values, the quadratic model showed a higher coefficient of determination. In general, the results indicated that the temperature and day length have a compensatory effect on the flowering rate and seed ripening stages of the studied lines.
Keywords: Cardinal temperatures, Day length, Environmental factors, Modeling, Thermal time -
بهمنظور بررسی اثر کاربرد هم زمان نیتروژن و نهادههای بومسازگار در سطوح مختلف آبیاری و تعیین عاملهای موثر بر کارآیی مصرف آب ذرت دانهای (Zea mays L.)، آزمایشی در سال زراعی 1395- 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد بهصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایهی بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سطوح آبیاری در دو سطح (50 و 100 درصد نیاز آبی) در کرتهای اصلی و تیمارهای تغذیهای در پنج سطح (1- نیتروژن خالص + سوپرجاذب رطوبت، 2- سوپرجاذب رطوبت + هیومیک اسید + سالیسیلیک اسید، 3- هیومیک اسید + سالیسیلیک اسید + نیتروژن خالص، 4- هیومیک اسید + سالیسیلیک اسید + نیتروژن خالص + سوپرجاذب رطوبت و 5- شاهد) در کرتهای فرعی قرار گرفتند. نتایج آزمایش نشان داد که اگر چه کاربرد کلیه تیمارهای تغذیهای در بهبود کارآیی مصرف آب موثر بود، ولی در هر دو شرایط 50 و 100 درصد نیاز آبی بیشترین کارآیی مصرف آب در تیمار کاربرد هم زمان نیتروژن، سوپرجاذب، هیومیک اسید و سالیسیلیک اسید به دست آمد. بیشترین عملکرد دانه (17542 کیلوگرم در هکتار) در تیمار کاربرد هم زمان نیتروژن، سوپرجاذب، هیومیک اسید و سالیسیلیک اسید و تامین 100 درصد نیاز آبی و کمترین عملکرد دانه (12515 کیلوگرم در هکتار) در شاهد و تامین 50 درصد نیاز آبی به دست آمد. با توجه به نتایج تجزیه عاملی، متغیرها به دو عامل تجزیه شدند. عامل اول 59 درصد از واریانس متغیرها را تبیین کرد. متغیرهای عملکرد دانه، عملکرد مادهی خشک، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول و نیتروژن، فسفر و پیاچ خاک روی عامل اول و متغیرهای وزن دانه در بوته، شوری خاک و کارآیی مصرف آب روی عامل دوم بیشترین بار را داشتند. در عامل اول، متغیرهای مهمی نظیر عملکرد دانه و عملکرد ماده خشک و خصوصیات رشدی قرار گرفتند، بنابراین میتوان این عامل را توصیفکننده عملکرد و عامل دوم که دارای بیشترین بار روی کارآیی مصرف آب بود، عامل کارآیی مصرف آب نامید. بهطور کلی، با توجه به یافتههای این پژوهش، بهنظر میرسد که کاربرد هم زمان نیتروژن و نهادههای بومسازگار ضمن بهبود عملکرد و خصوصیات رشدی گیاه، میتواند کارآیی مصرف آب را بهبود بخشد.
کلید واژگان: تحلیل عاملی, تنش خشکی, سالیسیلیک اسید, سوپرجاذب, هیومیک اسیدAgroecology journal, Volume:14 Issue: 3, 2022, PP 509 -529IntroductionWater stress is one of the most important factors in reducing the yield of agricultural products worldwide. If the stress is intensive and continuous, plant growth and productivity are severely diminished. Water superabsorbent polymer can absorb and retain extremely large amounts of a liquid relative to its own mass. They have a wide range of applications because of their high water absorbing capacity, biodegradability and low cost.Humic acid is an organic compound that is derived from the decomposition of organic matter and contains carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen. This acid plays a key role in increasing the fertility of the soil and feeding the plant when added to the plant, in helps to increase its growth through its effect to photosynthesis, respiration, increase the plants resistance to harsh environmental conditions and stimulates many of the vital interactions within the plant.Salicylic acid, a naturally occurring plant hormone, acts as an important signaling molecule and enhances tolerance of treated plants against biotic stresses. Salicylic acid also has a vital role in plant growth, ion uptake, and nutrient transport within the plant.Factor analysis is a technique that is used to reduce a large number of variables into fewer numbers of factors. This technique extracts maximum common variance from all variables and puts them into a common score.
Materials and MethodsIn order to evaluate the effects of different irrigation levels and nutritional treatments and determining factors affecting water use efficiency of maize (Zea mays L.), a split plots experiment based on RCBD design with three replications was conducted during 2015-16 growing season, at Research Field of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Irrigation levels in two levels (50 and 100% of water requirement) and nutritional treatments in five levels (1- Nitrogen+Superabsorbent, 2- Superabsorbent+Humic acid+Salicylic acid, 3- Humic acid+Salicylic acid+Nitrogen, 4- Humic acid+ Salicylic acid+Nitrogen+Superabsorbent and 5- Control) assigned to main and sub plots, respectively.
Results and DiscussionThe results showed that all of the nutritional treatments affected water use efficiency, but in both conditions of 50 and 100% of water requirement, the highest water use efficiency were obtained in treatment of Humic acid+Salicylic acid+Nitrogen+Superabsorbent. The highest seed yield (17542 kg.ha-1) observed in treatment of nitrogen+superabsorbent+humic acid+Salicylic acid and supply 100% of water requirement and the lowest seed yield (12515 kg.ha-1) obtained in treatment of control and supply 50% of water requirement. Factor analysis results showed that variables analyzed to two factors. First factor included 51% of variables variance, respectively. First factor included variables of seed yield, biological yield, plant height, leaf area index, crop growth rate and soil nitrogen, phosphorous and pH and variables of seed weight per plant, soil EC and water use efficiency were in second factor. In first factor, important variables such as soil nitrogen, phosphorous were included, so this factor describe soil conditions and second factor which had the highest impact on water use efficiency was called as water use efficiency factor. In a research reported that application of water superabsorbent increased seed yield of maize compared to control. In another research, the highest seed yield of maize obtained in treatment of simultaneous application of 120 kg.ha-1 water superabsorbent and 8 kg.ha-1 humic acid. Application of salicylic acid and humic acid enhanced seed yield of maize 24.5 and 24.2% compared to control, respectively.
ConclusionIn general, based on results of this research, it seems simultaneous application of nitrogen and ecological inputs can improve yield, growth characteristics and water use efficiency. Factor analysis and high correlation among variables in same group showed that with change of variables that are in same group of water use efficiency, can increased water use efficiency and decreased damages of drought stress.
Keywords: Drought stress, Factor analysis, Humic acid, salicylic acid, superabsorbent -
این پژوهش در سال زراعی 95-1394 به صورت کرت های خردشده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. سطوح آبیاری در سه سطح شامل: 100 درصد نیاز آبی، 75 درصد نیاز آبی، و 50 درصد نیاز آبی به عنوان عوامل کرت اصلی و کود بیولوژیک نیتروکسین، کود بیولوژیک بیوفسفر، کود شیمیایی نیتروژنه (اوره) و شاهد به عنوان عوامل کرت فرعی منظور شدند. نتایج آزمایش نشان داد که کودهای بیولوژیک مورد بررسی به ویژه نیتروکسین در مقایسه با شاهد و حتی کود اوره، حداکثر مقادیر شاخص های رشدی شامل ماده خشک تجمعی، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت جذب خالص لوبیا را به طور معنی داری افزایش دادند. بیشترین و کمترین شاخص سطح برگ در اثر عامل کود بیولوژیک نیتروکسین و شاهد به ترتیب برابر 0/2 و 7/1 بهدست آمد (p≤0.01). بیشترین و کمترین مقادیر سرعت رشد محصول در 77 روز پس از کاشت به ترتیب در اثر عامل کود نیتروکسین و شاهد برابر با 04/11 و 81/8 گرم در مترمربع در روز بهدست آمد (p≤0.05). بیشترین مقادیر شاخص های رشدی لوبیا نیز با تامین 100درصد نیاز آبی حاصل شد. کودهای نیتروکسین و بیوفسفر افزایش معنی داری (P≤0.05) بر عملکرد دانه لوبیا داشتند و این صفت را به ترتیب 3/92 و 1/54 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش دادند. اثرات اصلی و متقابل کود و آبیاری نیز بر طول مخصوص ریشه معنی دار (p≤0.05) بود، بهطوری که بیشترین طول مخصوص (15/30 متر در 25 سانتی مترمکعب خاک) در نتیجه کود نیتروکسین و 100درصد نیاز آبی بهدست آمد. به طور کلی، استفاده از کودهای بیولوژیک جایگزین مناسب تر کود شیمیایی نیتروژنه در تولید محصول سالم لوبیا می باشد.
کلید واژگان: بیوفسفر, حبوبات, خشکی, طول مخصوص ریشه, نیتروکسینIntroductionCommon bean (Phaseolus vulgaris L.) is the world’s most important food legume crop. This staple considered as a nearly perfect food mainly because of its high protein content (about 25 percent) and abundant fiber, complex carbohydrates (about 60 percent), and other daily food needs such as vitamins (folate) and minerals (Cu, Ca, Fe, Mg, Mn, and Zn). Water use in agricultural production as one of the most important environmental factors affecting plant growth and development, especially in arid and semi-arid climatic conditions of Iran.
Materials and MethodsIn order to study the effect of plant growth promoting Rhizobacteria and nitrogen chemical fertilizer on some characteristics of root and growth indices of bean (Phaseolus vulgaris L.) under water stress conditions, a split-plot design based on RCBD with three replications was conducted during growing season of 2015-16 at Agricultural Research station, College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Three levels of irrigation (100%, 75%, 50% water requirement) assigned to main plots and different types of biofertilizers (Nitroxin®, containing Azotobacter sp. and Azospirillum sp., Biophosphor®. containing Phosphate-solubilizing bacteria Bacillus sp. and Pseudomonas sp.), Nitrogen fertilizer) urea form, and Control (no fertilizer) were assigned to sub plots. Destructive sampling was performed to calculate the growth indices (such as TDW (total dry weight), LAI (leaf area index), CGR (crop growth rate), RGR (relative growth rate) and NAR (net assimilation rate)) randomly from competing plants regarding the marginal effects from 1 real completed leaf stage to the end of the growing season from 5 m2 surface (every 7 days; 12 steps). The growth indices of LAI, CGR, RGR and NAR were calculated using equations (1-4). At the end of the growing season SRL (specific root length) was determined by Tenant Modified Method. Leaf area calculated by Leaf Area Meter device (Delta T, UK). Data analysis of variance and figures preparation were done by Minitab Ver. 16, Slide Write Ver. 2, and Excel 2010 softwares. At the end, Means comparing did by Duncan's test at probability 5%.
Equation 1:LAI= (1/GA)[(LA2+LA1)/2]
Equation 2:CGR= (1/GA)[(W2–W1)/(t2–t1)]
Equation 3:RGR= (lnW2–lnW1)/(t2–t1)
Equation 4:NAR= [(W2–W1)/(t2–t1)] [(lnLA2–lnLA1)/(LA2–LA1)]
where GA is ground area (m2), LA is leaf area (m2), W is shoot dry weigh (g) and t is time (day).Results and DiscussionAccording to the result, the effect of biological fertilizers especially Nitroxin significantly increased maximum values of bean`s growth indices included total dry matter (TDM max), leaf area index (LAI max), crop growth rate (CGR max), relative growth rate (RGR max) and net assimilation rate (NAR max) compared to control and even nitrogen fertilizer. So that the highest and the lowest total dry matter (TDM max) at 91 days after planting were observed in Nitroxin (370 g.m-2) and control (342 g.m-2) traits (p≤0.01), respectively. The highest and the lowest leaf area index (LAI max) at 91 days after planting were observed in Nitroxin (2.0) and control (1.7) traits (p≤0.01), respectively. The highest and the lowest crop growth rate (CGR max) at 77 days after planting was observed in Nitroxin 11.04 g.m-2.day-1 and control 8.81 g.m-2.day-1 traits (p≤0.05), respectively. The highest and the lowest relative growth rate (RGR max) at 21 days after planting was observed in Nitroxin 0.23 g.g-1.day-1 and control 0.20 g.g-1.day-1 traits (p≤0.01), respectively, and then decreased gradually. Similar to RGR, the highest and the lowest net assimilation rate (NAR max) at 21 day after planting was observed in Nitroxin 35.5 g.m-2.day-1 and control 28.4 g.m-2.day-1 traits (p≤0.05), respectively. All attributes, showed highest values at 100% water requirement treatment. Also, the effect of fertilizers (p≤0.05) and water requirement (p≤0.01) were significant on grain yield. The main and interaction effects of fertilizer and irrigation were significant (p≤0.05) on specific root length (SRL). So that, the highest specific root length (30.15 m.25cm-3 soil) were obtained from Nitroxin and 100% water requirement.
ConclusionIn total, the results showed that it could be possible to produce the healthy production of bean, moreover, attain the optimum yield as equal as to conventional systems.
Keywords: Biophosphor, drought, Grains, Nitroxin, Specific root length -
آزمایشی در سال 1393 در دانشگاه فردوسی مشهد در قالب طرح پایه ی کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل بذرهای حاصله از گاوزبان ایرانی تیمار شده با هفت نوع نهاده بومسازگار شامل اسید هیومیک، اسید فولویک، نیتروکسین (حاوی باکتری های Azotobacter spp. و Azospirillum spp.)، بیوفسفر (حاوی باکتری های Bacillus sp. و Pseudomonas sp.)، بیوسولفور (حاوی باکتری Thiobacillus spp.)، میکوریزا گلاموس موسه (Glomus mosseae)، میکوریزا گلاموس اینترارادیسه (Glomus intraradices) و شاهد بود. نتایج آزمایش نشان داد که اسیدهای آلی هیومیک و فولویک به ترتیب افزایش 25 و 20 درصدی درصد جوانه زنی و افزایش 58 و 33 درصدی سرعت جوانه زنی را در مقایسه با شاهد سبب شدند. هر یک از تیمارهای اسید هیومیک، اسید فولویک، نیتروکسین، بیوفسفر، بیوسولفور، میکوریزا گلاموس موسه و میکوریزا گلاموس اینترارادیسه به ترتیب کاهش 33، 35، 38، 19، 36، 36 و 16 درصدی میانگین زمان جوانه زنی را نسبت به شاهد در پی داشتند. اسید فولویک وزن خشک ریشه چه و ساقه چه را به ترتیب 51 و 38 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. بیشترین و کمترین نسبت وزن خشک ریشه چه به ساقه چه به ترتیب در اثر تیمارهای میکوریزا گلاموس اینترارادیسه (199/0) و شاهد (124/0) حاصل شد.
کلید واژگان: اسید هیومیک, بیوسولفور, گلاموس اینترارادیسه, میانگین زمان جوانهزنی, نهاده اکولوژیکAn experiment based on CRD design with three replications was conducted in 2014 year, in Ferdowsi University of Mashhad, Iran. The experimental treatments included 7 types of eco-friendly inputs: Humic acid, Fulvic acid, Nitroxin (contains Azotobacter spp. And Azospirillum spp. Bacterias), Biophosphorous (contains Bacillus sp. And Pseudomonas sp. bacterias), Biosulfur (contains Thiobacillus spp. Bacteria), Glomus mosseae, Glomus intraradices, and control. The results showed that organic acids of humic and fulvic increased germination percentage 25 and 20% and germination rate 58 and 33% compared to control, respectively. Germination percentage was 20, 25, and 24% more in biofertilizers of nitroxin, biophosphorous and biosulfur compared to control, respectively and germination rate under application of this fertilizers added 59, 24, and 50% compared to control, respectively. Humic acid, fulvic acid, nitroxin, biophosphorous, biosulfur, Glomus mosseae and Glomus intraradices reduced mean germination time 33, 35, 38, 19, 36, 36, and 16% compared to control, respectively. The highest radicle and plumule length obtained in treatment of humic acid and the highest radicle to plumule length observed in treatment of biosulfur. Fulvic acid increased radicle and plumule dry weight 51 and 38% compared to control, respectively. The highest and the lowest radicle to plumule dry weight obtained in treatments of Glomus intraradices (0.199) and control (0.124), respectively.
Keywords: Biosulfur, ecological input, Glomus intraradices, humic acid, Mean Germination Time -
استفاده از گیاهان پیش کشت در بوم نظام های زراعی یکی از مهم ترین روش های جایگزین و پایدار برای حذف و یا کاهش مصرف علف کش ها می باشد. به منظور بررسی تاثیر بقایای گیاهان پیش کشت در کنترل علف های هرز و عملکرد ذرت رقم NS640، آزمایشی در سال های زراعی 95-1394 و 96-1395 انجام شد. این آزمایش در دو سال و دو مکان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. دو مزرعه با خاک لومی رسی و لومی شنی به عنوان مکان و کشت چهار گونه زراعی قبل از ذرت شامل باقلا (Vicia faba L.) واریته شاخ بزی، گندم (Triticum aestivum L.) رقم چمران، کلزا (Brassica napus L.) رقم هایولا 401، گل کلم (Brassica oleraceae L.) هیبرید استدی و آیش به عنوان تیمارها بودند. تجزیه مرکب نتایج نشان داد که مقایسه تراکم و وزن خشک علف های هرز در تیمارهای مختلف گیاهان پیش کشت با آیش (بدون گیاه پیش کشت) نشان از پتانسیل بقایای گیاهان پیش کشت در کاهش و کنترل علف های هرز بود. کاهش تعداد علف های هرز در مزرعه لومی رسی در بقایای گیاهان پیش کشت باقلا، گندم، کلزا و کلم گل نسبت به آیش به ترتیب 22، 9، 10 و 29 درصد و در مزرعه لومی شنی به ترتیب 40، 48، 42 و 46 درصد برآورد شدند. وزن خشک علف هرز تحت تاثیر معنی دار بقایا گیاهان قرار گرفت، بقایای باقلا، گندم، کلزا و گل کلم به ترتیب باعث کاهش 54، 55، 43 و 65 درصدی وزن خشک علف هرز نسبت به آیش شدند. استفاده از بقایای باقلا، به عنوان یک گیاه پیش کشت، در خاک های لومی رسی و لومی شنی به ترتیب باعث افزایش 40 و 55 درصدی عملکرد دانه ذرت گردید. استفاده از بقایای گیاهان از طریق تجزیه بالاتر بقایای گیاهان پیش کشت در سال دوم و ایجاد حالت دگرآسیبی در خاک و اثر منفی بر روی شاخص های پویایی علف های هرز، می تواند نقش موثری در بهبود رشد ذرت و افزایش بهره وری نظام کشت داشته باشد.
کلید واژگان: بقایای گیاهان پیش کشت, بافت خاک, علف های هرز, عملکردThe use of cultivated plants in the consecutive of cropping systems is one of the most important alternative and sustainable methods to eliminate or reduce the use of herbicides. To investigate the effect of crop residues on weed control and corn yield of NS640 cultivar, an experiment was conducted in 2015-2016 and 2016-2017 cropping years. This experiment was performed in two years and two places in a randomized complete block design with four replications. Two farms with clay- loamy and sandy-loam soil as a place and cultivation of four pre-corn crops including bean-branch (Vicia faba L.), wheat-Chamran (Triticum aestivum L.), rapeseed-Hayula 401 (Brassica napus L.), cabbage - Steady hybrids (Brassica oleraceae L.) and fallow were the treatments. Combined analysis of the results showed that the comparison of weed density and dry weight in different treatments of pre-cultivated plants with fallow (without pre-cultivated plants) showed the potential of pre-cultivated plant residues in reducing and controlling weeds. The reduction in the number of weeds in clay-loam field in the residues of bean, wheat, rapeseed and cabbage pre-cultivation plants compared to fallow were 22, 9, 10 and 29%, respectively, and in sandy-loam field 40, 48, 42 and 46%, respectively. Weed dry weight was significantly affected by crop residues. Bean, wheat, canola and cabbage residues reduced weed dry weight by 54, 55, 43 and 65% compared to fallow, respectively. The use of bean residues as a growing crop in clay-loamy and sandy-loam soils increased corn seed yield by 40 and 55%, respectively. The use of crop residues by higher decomposition of crop residues in the second year and creating a state of soil damage and a negative effect on weed dynamics indices can play an effective role in improving corn growth and increasing the productivity of the cultivation system.
Keywords: Crop residues, Soil texture, Weeds, Yield -
در راستای بررسی اثر کاربرد سوپرجاذب رطوبت بر عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک و بهرهوری آب لوبیا، کنجد و ذرت در شرایط تنش رطوبتی، پژوهشی در سال زراعی 95-1394 در مزرعهی تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد بهصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایهی بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار به تفکیک برای سه گیاه لوبیا، کنجد و ذرت انجام شد. سطوح آبیاری (تامین 50 و 100 درصد نیاز آبی) در کرت های اصلی و کاربرد و عدم کاربرد سوپرجاذب رطوبت در کرت های فرعی قرار گرفتند. در لوبیا، بیشترین عملکرد دانه، عملکرد ماده خشک، وزن دانه در بوته، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، میزان نیتروژن، فسفر و پیاچ خاک متعلق به تیمار 100 درصد نیاز آبی و کاربرد سوپرجاذب رطوبت بود. در کنجد، کاربرد سوپرجاذب رطوبت در شرایط تامین50 درصد نیاز آبی بهترتیب منجر به افزایش 24، 30، 32، 59، 20، 44 و 17 درصدی وزن دانه در بوته (17/22 گرم)، ارتفاع بوته (91 سانتیمتر)، شاخص سطح برگ (70/9)، سرعت رشد محصول (58/6 گرم در مترمربع در روز) و میزان نیتروژن (101/0 درصد)، فسفر (0063/0 درصد) و پیاچ خاک (32/9) در مقایسه با شاهد شد. در ذرت، بیشترین عملکرد دانه (22522 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد ماده خشک (39502 کیلوگرم در هکتار)، وزن دانه در بوته (332 گرم)، ارتفاع بوته (194 سانتیمتر)، شاخص سطح برگ (10/8)، سرعت رشد محصول (43/9 گرم در مترمربع در روز) و میزان نیتروژن (095/0 درصد) و پیاچ خاک (70/9) در نتیجه تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی و کاربرد سوپرجاذب رطوبت حاصل شد.
کلید واژگان: بهره وری آب, پیاچ خاک, تنش رطوبتی, شاخص سطح برگ, نیاز آبیIn order to evaluate effect of water superabsorbent application on yield and some physiological characteristics and water productivity of common bean (Phaseolus vulgaris L.), sesame (Sesamum indicum L.) and maize (Zea mays L.) in water stress conditions, a split plots experiment based on RCBD design with three replications was conducted during 2015-2016 growing season, in Research Farm of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Irrigation levels (50 and 100 percent of water requirement) and application (80 kg.ha-1) and non-application of water superabsorbent assigned to main and sub plots, respectively. The results showed that in bean, the highest seed yield (2191kg.ha-1), dry matter yield (4588 kg.ha-1), weight seed per plant (10.89 g), height plant (97 cm), LAI (9.39), CGR (8.35 g.m-2.day-1), soil nitrogen (0.163%), phosphorous (0.0082%) and pH (9.68) obtained in treatment of 100 percent of water requirement and application of water superabsorbent. In sesame, application of water superabsorbent in drought stress conditions (50 percent of water requirement) increased seed weight per plant (22.17 g), plant height (91 cm), LAI (9.70), CGR (6.58 g.m-2.day-1) and soil nitrogen (0.101%), phosphorous (0.0063%) and pH (9.32) by 24, 30, 32, 59, 20, 44 and 17 percent compared to control, respectively. In maize, the highest seed yield (22522 kg.ha-1), dry matter yield (39502 kg.ha-1), seed weight per plant (332 g), plant height (194 cm), LAI (8.10), CGR (9.43 g.m-2.day-1) and soil nitrogen (0.095%) and pH (9.70) observed in treatment of 100 percent of water requirement and application of water superabsorbent.
Keywords: Leaf Area Index, Soil pH, Water Productivity, Water requirement, Water stress -
پایداری و توسعه نظام های زراعی به طور مستقیم و غیرمستقیم به حضور نیتروژن وابسته است، از سوی دیگر، نظام های زراعی و باغی از جمله مسیرهای اصلی تلفات نیتروژن به شکل تصعید و شستشو می باشند که پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی را به همراه خواهد داشت. این پژوهش با هدف ارزیابی بیلان نیتروژن در نظام های زراعی گندم (Triticum aestivum L.) ایران با استفاده از مدل CENTURY اجرا شد. این مدل قادر است با تلفیق اثر متغیرهای اقلیمی، خاک و مدیریت زراعی فرآیندهای چرخه نیتروژن (N) را در سیستم های مختلف از جمله بوم نظام های زراعی شبیه سازی کند. در این ارتباط پس از تهیه بانک اطلاعاتی مورد نیاز مدل شامل داده های جغرافیایی، اقلیمی، مدیریت زراعی و خصوصیات خاک، روند تغییرات بیلان نیتروژن و سهم هر یک از اجزای تشکیل دهنده بیلان با استفاده از مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که بیشترین نیتروژن ورودی در دامنه (5/9- 5/12 گرم در متر مربع) مربوط به بوم نظام های زراعی گندم شمال غرب، غرب و جنوب غرب و کمترین مقدار آن در دامنه (3/7- 4/9 گرم در متر مربع) مربوط به نظام های زراعی گندم در شرق و جنوب شرقی کشور بود. همچنین بررسی نتایج به دست آمده در رابطه با سهم نسبی اجزای نیتروژن ورودی و خروجی نشان داد که نیتروژن حاصل از مصرف کود به عنوان اصلی ترین متغیر ورودی و نیتروژن دانه به عنوان موثرترین متغیرخروجی توانستند به ترتیب با ضریب تبیین 973/0 و 928/0 تغییرات کل موجود در نیتروژن ورودی و خروجی را توصیف کنند. با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می رسد در رابطه با نیتروژن ورودی نقش مدیریت زراعی مانند تقسیط مصرف کود، هم زمانی زمان مصرف کود با نیاز گیاه و در مجموع، افزایش کارایی مصرف نیتروژن که بیشتر متکی بر مدیریت زراعی هستند، حایز اهمیت می باشد. اما در خصوص خروج نیتروژن از نظام های زراعی گندم علاوه بر مدیریت زراعی بقایا، تناوب و بهره گیری از ارقام اصلاح شده که از کارایی مصرف نیتروژن بالاتری برخوردار باشند، اهمیت بیشتری دارد.
کلید واژگان: شبیه سازی, کود, نیتروژن خروجی, نیتروژن دانه, نیتروژن ورودیAgroecology journal, Volume:12 Issue: 3, 2020, PP 523 -540IntroductionThe nitrogen budget or balance is often evaluated by comparing various nitrogen inputs and outputs in soil–crop systems. Research on nitrogen balance can provide more detailed information on the nitrogen cycle and its losses by integrating soil nitrogen processes with the total nitrogen budgets. There are restricted researches for evaluation of nitrogen balances in the cropping systems. It is clear that accurate measuring of each component of nitrogen budgets in relation to soil processes is difficult. Wheat (Triticum aestivum L.) is the main cereal crop cultivated in Iran. According to published data the average nitrogen application rates in wheat cropping systems of Iran is 120 kg.ha-1 but, the excessive use of fertilizer nitrogen is very common in wheat fields. It is estimated that in Iran, about 2.2 million ha of wheat production areas are under irrigation. Alike, there are limited studies on nitrogen dynamics, budgets and its losses pathways in wheat production systems of Iran. Such studies are essential to understand the nitrogen behavior and balance in wheat cropping systems. This research was carried out with the aim of evaluating nitrogen balance of wheat cropping systems with different climatic conditions over the country by using CENTURY model.
Materials and MethodsWe used CENTURY model (Parton et al., 1994) to evaluate nitrogen dynamics and nitrogen balance in wheat cropping systems. For this purpose 14 wheat cropping system located in diverse climates were selected. Soil data was collected from Soil and Water Research Institute and weather data from 2000 to 2014 were obtained from Iran Meteorological Organization for 14 selected stations. The CENTURY model simulates the long-term dynamics of Carbon (C) and Nitrogen (N), for different Plant-Soil Systems. The model can simulate the dynamics of agricultural crop systems. The crop system of CENTURY have different plant production sub-models which are linked to a common soil organic matter sub-model .The soil organic matter sub-model simulates the flow of C, N through plant litter and the different inorganic and organic pools in the soil. CENTURY model runs in monthly time step with monthly precipitation (cm), monthly mean minimum and maximum temperature (°C), site latitude and longitude, sand, silt and clay (%), soil bulk density (g.cm-3), rooting depth (cm), C and N content of the top 20 cm of soil and management information such as planting date, first and last month of wheat growth, number and amounts of applied fertilizers, amount of irrigation water and its schedules are required. For model validation we used two statistical measures including Normalized Root Mean Squared Error (nRMSE), Willmott (1982) index of agreement (d value) and linear regression coefficients between actual and predicted values.
Results and DiscussionResults revealed that the highest nitrogen input in wheat cropping systems (9.5 - 12.5 g.m-2) was observed in Northwest, West and Southwest and the lowest (7.3 - 9.4 g.m-2) were in East and Southeast areas of the country. Also, nitrogen output plan in wheat cropping systems was similar to nitrogen input. In addition, stepwise regression analysis indicated that fertilizer application rate with partial coefficient of 97.33% and grain nitrogen with partial coefficient of 92.79%, respectively, were the most important variables in relation to nitrogen input and output in wheat cropping systems of Iran.
ConclusionAccording to the results, it seems that in relation to nitrogen input, the role of agronomic management such as fertilizer application, coincidence of fertilizer application time with plant requirement and increasing nitrogen use efficiency (NUE) which is mostly dependent on agricultural management are important issues. But in the case of nitrogen outputs from wheat cropping systems, in addition to agronomic managements, use of improved cultivars with higher nitrogen uptake efficiency is more important.
Keywords: Fertilizer, Grain nitrogen, Nitrogen input, Nitrogen output, Simulation -
سابقه و هدف
امروزه بیش از یک سوم اراضی دنیا در مناطق خشک و نیمهخشک قرار گرفته که دچار محدودیت آب هستند. تنش خشکی سبب بروز تغییرات مختلف فیزیولوژیکی در گیاه میگردد که از آن جمله میتوان به افزایش دمای سایهانداز گیاهی گیاه، افزایش غلظت اسید آمینه پرولین، کاهش رطوبت نسبی برگ، افزایش غلظت قندهای محلول، افزایش مقاومت روزنهای و افزایش غلظت ترکیبات آنتیاکسیدانی اشاره کرد. با توجه به اثرات مخرب تنش خشکی، در سالهای اخیر تلاش های فراوانی به منظور افزایش کارایی مصرف آب صورت گرفته است، که در این مسیر، بهره گیری از سوپرجاذب ها و محلولپاشی با اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک به عنوان راهکارهای اساسی جهت صرفه جویی و استفاده ی بهینه ی آب مدنظر قرار گرفته اند.
مواد و روشهابهمنظور بررسی شاخصهای تحمل به تنش و بررسی برخی خصوصیات کمی لوبیا (رقم درخشان) تحتتاثیر کاربرد نهادههای مختلف در شرایط تنش خشکی، آزمایشی در سال زراعی 95- 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد بهصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایهی بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سطوح آبیاری (50 و 100 درصد نیاز آبی) در کرتهای اصلی و تیمارهای تغذیهای (1- کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص بعلاوه 80 کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت، 2- کاربرد 80 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب رطوبت بعلاوه کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلیمولار اسید سالیسیلیک و ، 3- کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلیمولار اسید سالیسیلیک بعلاوه کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص، 4- کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلیمولار اسید سالیسیلیک بعلاوه 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص بعلاوه 80 کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت و 5- شاهد) در کرتهای فرعی قرار گرفتند.
یافتههانتایج آزمایش نشان داد اگر چه اعمال تیمارهای تغذیهای در بهبود کارآیی مصرف آب موثر بود، ولی در هر دو شرایط 50 و 100 درصد نیاز آبی بیشترین کارآیی مصرف آب در تیمار کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بدست آمد، بهطوریکه این تیمار بهترتیب منجر به افزایش 63 و 55 درصدی کارآیی مصرف آب در شرایط 50 و 100 درصد نیاز آبی نسبت به تیمار شاهد شد. کلیهی تیمارهای تغذیهای مورد مطالعه منجر به کاهش خسارات ناشی از تنش خشکی شدند، ولی در این شرایط بیشترین شاخص سطح برگ (24/7)، سرعت رشد محصول (47/6 گرم در مترمربع در روز)، نیتروژن (32/0 درصد) و فسفر (0183/0 درصد) در تیمار کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک مشاهده شد. کاربرد همزمان نیتروژن و سوپرجاذب، کاربرد همزمان سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک، کاربرد همزمان نیتروژن، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک و کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک میانگین بهرهوری را بهترتیب 19، 54، 47 و 59 درصد، میانگین هندسی بهرهوری را بهترتیب 18، 55، 48 و 59 درصد و میانگین هارمونیک را بهترتیب 17، 55، 48 و 60 درصد نسبت به شاهد بهبود بخشیدند. اثر تیمارهای تغذیهای بر شاخص حساسیت به تنش و شاخص تحمل تنش معنیدار بود و کمترین میزان شاخص حساسیت گیاه به تنش (59/0) و بیشترین شاخص تحمل تنش (51/1) در تیمار کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بدست آمد.
نتیجهگیریبهطور کلی نتایج نشان داد که اگر چه کلیهی تیمارهای تغذیهای در کاهش خسارات ناشی از تنش خشکی (تامین تنها 50 درصد نیاز آبی) موثر بودند، ولی بیشترین عملکرد دانه، عملکرد ماده خشک، شاخص برداشت، وزن دانه در بوته، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، نیتروژن خاک و کارآیی مصرف آب در تیمار کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بدست آمد.
کلید واژگان: اسیدیته خاک, شاخص حساسیت, عملکرد مادهی خشک, میانگین هارمونیک, نیتروژن خالصBackground and objectivesToday, more than a third of the worlds land is located in arid and semi-arid areas that are subject to water constrains. Drought stress causes different physiological changes in the plant, such as increasing shading temperature, increasing concentration of proline amino acid, decreasing leaf relative humidity, increasing soluble sugars concentration, increasing stomatal resistance and increasing concentration of antioxidant compounds of plant. Considering the destructive effects of drought stress, in recent years, many efforts have been made to increase water use efficiency. The use of superabsorbents and spraying of humic acid and salicylic acid are considered as essential solutions for saving and optimizing water use. Regarding insufficient water availability in the country and the importance of using ecofriendly inputs in increasing water productivity and conducting few studies on the use of statistical techniques to identify the factors affecting water use efficiency, this research in order to investigate the effect of water superabsorbent, humic acid and salicylic acid on water use efficiency and some morphological characteristics and yield and tolerance indicators of bean (Phaseolous vulgaris L.) under drought stress was done.
Materials and methodsIn order to determine factors affecting water use efficiencis of common bean (Derakhshan cultivar) affected by different inputs in conditions of drought stress, a split plot experiment based on RCBD design with three replications was used during 2015-16 growing season, at Research Farm of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Irrigation levels (50 and 100% of water requirement) and nutritional treatments (75 kg.ha-1 Nitrogen+80 kg.ha-1 Superabsorbent, 80 kg.ha-1 Superabsorbent+6 kg.ha-1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid, 6 kg.ha-1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid+75 kg.ha-1 Nitrogen, 6 kg.ha-1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid+75 kg.ha-1 Nitrogen+80 kg.ha-1 Superabsorbent and Control) assigned to the main and sub plots, respectively. In this research, traits shuch as seed yield, dry matter yield, harvest index, weight seed per plant, height plant, LAI, CGR, soil nitrogen, phosphorous, EC and pH was estimated.
ResultsThe result showed that all of the nutritional treatments had significantly effects on water use efficiency, but in both conditions of 50 and 100% of water requirement, the highest water use efficiency were obtained in Humic acid+Salicylic acid+Nitrogen+Superabsorbent, so that this treatment increased water use efficiency 63 and 55% compared to control in 50 and 100% of water requirement, respectively. All of the nutritional treatments decreased damages caused by drought stress, but in this conditions (50% of water requirement), the highest LAI (7.24), CGR (6.47 g.m-2.day-1), soil nitrogen (0.32%) and phosphorous (0.0183%) observed in treatment of nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid. Application of nitrogen+superabsorbent, superabsorbent+humic acid+salicylic acid, nitrogen+humic acid+salicylic acid and nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid increased mean productivity (MP) 19, 54 and 47 and 59%, geometric mean productivity (GMP) 18, 55 and 48 and 59% and harmonic mean (HM) 17, 55 and 48 and 60% compared to control, respectively. Effect of nutritional treatments on stress susceptibility (SSI) and stress tolerance index (STI) was significant and the lowest SSI (0.59) and the highest STI (1.51) obtained in treatment of nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid.
ConclusionIn general, the results showed that although all nutritional treatments were effective in reducing drought stress damages, but the highest seed yield, dry matter yield, harvest index, weight seed per plant, leaf area index, crop growth rate, soil nitrogen and water use efficiency observed in treatment of nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid. MP, GMP and HM in all nutritional treatments was more than control, significantly. Application of superabsorbent+humic acid and salicylic acid, nitrogen+humic acid+salicylic acid, nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid decrease SSI compared to control and the highest STI obtained in treatment of nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid.
Keywords: Dry matter yield, Harmonic mean, Net nitrogen, Soil pH, Susceptibility index -
اهداف
نظر به اهمیت گاوزبان ایرانی به عنوان یکی از مهم ترین محصولات دارویی که در بسیاری از صنایع داروسازی، آرایشی و بهداشتی کاربرد دارد، این پژوهش با هدف بررسی همزمان اثرات تاریخ کاشت، روش کاشت و کودهای بیولوژیک و شیمیایی مختلف بر برخی خصوصیات فیتوشیمیایی گاوزبان ایرانی در شرایط مشهد انجام گرفت.
مواد و روشهابهمنظور بررسی اثر تاریخ و روشهای کاشت مختلف بر برخی خصوصیات کیفی گاوزبان ایرانی (Echium amoenum) تحتتاثیر کودهای بیولوژیک و شیمیایی، پژوهشی در دو سال زراعی متوالی 91-1390 و 92-1391 در مزرعه ی تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت کرت های دوبار خرد شده در قالب طرح پایه ی بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. دو تاریخ کاشت مختلف (20 اسفندماه 1390 و 15 فروردین ماه 1391) در کرت های اصلی، سه نوع کود زیستی و شیمیایی مختلف میکوریزا (حاوی قارچ Glomus mosseae)، بیوسولفور (حاوی باکتری های Thiobacillus spp.)، کود شیمیایی نیتروژن و شاهد در کرت های فرعی و دو نوع روش کاشت بذرکاری مستقیم و نشاکاری در کرت های فرعی فرعی قرار گرفتند.
یافتههانتایج آزمایش نشان داد که بیشترین عملکرد گل خشک در شرایط استفاده از میکوریزا در تاریخ کاشت اسفند و در روش بذرکاری بدست آمد. کاربرد کودهای میکوریزا، بیوسولفور و شیمیایی در شرایط نشاکاری گاوزبان ایرانی در تاریخ کاشت اسفند به ترتیب منجر به افزایش 45، 42 و 35 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با شاهد شد. در تاریخ کاشت فروردین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی در روش بذرکاری بیشتر از روش نشاکاری بود. کاربرد کودهای میکوریزا و بیوسولفور میزان فعالیت آنتی اکسیدانی را بهترتیب 18 و 35 درصد در روش بذرکاری و به ترتیب 20 و 18 درصد در روش نشاکاری نسبت به شاهد افزایش دادند. استفاده از کود میکوریزا در تاریخ کاشت فروردین میزان آنتوسیانین کل را به ترتیب 28 و 27 درصد در شرایط بذرکاری و نشاکاری نسبت به شاهد افزایش داد.
نتیجهگیریبهطور کلی با توجه به یافتههای این پژوهش، روش کاشت به صورت بذرکاری در اسفند ماه با استفاده از نهادههای بومسازگار میکوریزا و بیوسولفور برای بهبود عملکرد و خصوصیات کیفی گاوزبان ایرانی توصیه میگردد.
کلید واژگان: آنتوسیانین کل, بیوسولفور, فعالیت آنتیاکسیدانی, میکوریزا, نشاکاریBackground & ObjectiveDue to the importance of Iranian Ox-Tongue (Echium amoenum) as one of the most important pharmaceutical products used in many pharmaceutical, cosmetic and health industries, this study was done for simultaneous evaluation the effect of planting date and method and different biological and chemical fertilizers on some phytochemical characteristics of Iranian Ox-Tongue in Mashhad conditions.
Materials & MethodsA split split plots experiment based on RCBD design with three replications was conducted in 2011-2013 growing seasons, in Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Two different planting dates (10 March 2011 and 4 April 2011), three different types of biofertilizers and chemical fertilizers, as mycorrhiza (Glomus mosseae), biosulfur, chemical fertilizer and control and two different types of planting methods (direct seeding and transplanting) assigned to main plots, sub plots and sub-sub plots, respectively.
ResultsThe results showed that the highest dry flower yield obtained in conditions of mycorrhiza application in March planting date and direct seeding. Application of mycorrhiza, biosulfur and chemical fertilizer in conditions of transplanting and March planting date increased seed yield 45, 42 and 35%, respectively. In April planting date antioxidant activity in direct seeding was more than transplanting. Application of mycorrhiza and biosulfur increased antioxidant activity 18 and 35% in direct seeding and 20 and 18% in transplanting compared to control, respectively. Mycorrhiza in April planting date increased total anthocyanin 28 and 27% in direct seeding and transplanting compared to control, respectively.
ConclusionIn general, according to the results of this research, the planting method of direct seeding in March and application of ecological inputs of mycorrhiza and biosulfur is recommended to improve the yield and qualitative characteristics of Iranian Ox-Tongue.
Keywords: Antioxidant Activity, Biosulfur, Mycorrhiza, Total Anthocyanin, Transplanting -
پژوهشی در سال زراعی 95-1394 در دانشگاه فردوسی مشهد بهصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایهی بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار به تفکیک برای سه گیاه لوبیا، کنجد و ذرت انجام شد. سطوح آبیاری (تامین 50 و 100 درصد نیاز آبی گیاهان مورد مطالعه) در کرت های اصلی و کاربرد و عدم کاربرد هیدروژل سوپرجاذب رطوبت در کرت های فرعی قرار گرفتند. در لوبیا متغیرهای عملکرد دانه، عملکرد مادهی خشک، وزن دانه در بوته، ارتفاع بوته، سرعت رشد محصول و میزان نیتروژن، فسفر و پیاچ خاک در مولفه اول و متغیرهای شاخص سطح برگ، شوری خاک و کارآیی مصرف آب در مولفه دوم قرار گرفتند. در کنجد، متغیرهای عملکرد دانه، عملکرد مادهی خشک، وزن دانه در بوته، ارتفاع بوته، سرعت رشد محصول و میزان فسفر و پیاچ خاک روی مولفه اول و متغیرهای شاخص سطح برگ، نیتروژن خاک، شوری خاک و کارآیی مصرف آب روی مولفه دوم بیشترین بار را داشتند. در ذرت، متغیرهای عملکرد دانه، عملکرد مادهی خشک، وزن دانه در بوته، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، میزان نیتروژن و پیاچ خاک روی مولفه اول و متغیرهای فسفر خاک، شوری خاک و کارآیی مصرف آب روی مولفه دوم دارای بیشترین بار بودند.
کلید واژگان: تنش خشکی, روش های آماری چندمتغیره, شوری خاک, نهاده بومسازگارIn order to evaluate effect of deficit irrigation and application of water superabsorbent and determining principal components in water use efficiency of common bean, sesame and maize a split plots experiment based on RCBD design with three replications was conducted during 2015-2016 growing season, in Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Irrigation levels (50 and 100% of water requirement) and application and non-application of water superabsorbent assigned to main and sub plots, respectively. Principal components analysis for three plant species resulted in two principle components with the most considerable variances. The first component explained 73, 60 and 80% of variables variance in bean, sesame and corn, respectively. In bean, variables of seed yield, biological yield, seed weight, plant height, crop growth rate and soil nitrogen, phosphorous content and pH were assigned to the first component and leaf area index, EC and water use efficiency were assigned to the second component. In sesame, variables of seed yield, biological yield, seed weight, plant height, crop growth rate and soil phosphorous and pH had the highest load on the first component and variables of leaf area index, soil nitrogen content, EC and water use efficiency had the highest load on the second component. In corn, variables of seed yield, biological yield, seed weight, plant height, leaf area index, crop growth rate and soil nitrogen and pH were in the first component and variables of soil phosphorous and EC and water use efficiency in the second component had the highest load.
Keywords: Drought stress, Eco-Friendly Input, Multivariate statistical methods, soil -
آزمایشی در سال های 94-1393 و 95-1394 در مزرعه دانشکده کشاورزی انجام شد. این آزمایش در دو سال و دو مکان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. دو مزرعه با خاک لومی رسی و لومی شنی به عنوان مکان و کشت چهار گونه زراعی قبل از ذرت شامل باقلا، گندم، کلزا، کلم وآیش به عنوان تیمارهای آزمایشی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که استفاده از بقایای گیاهان پیش کشت باعث ایجاد تغییرات معنی دار در عملکرد و همچنین برخی خصوصیات خاک شد. استفاده از بقایای باقلا، به عنوان گیاه پیش کشت، در خاک های لومی رسی و لومی شنی باعث افزایش 40 و 55 درصدی عملکرد دانه ذرت شد. میانگین افزایش رطوبت خاک و همچنین افزایش نیتروژن خاک تحت تاثیر بقایای باقلا، گندم، کلزا وکلم نسبت به آیش به ترتیب 29،32،25 و 19 درصد و 88،25،40 و 40 درصد بود. استفاده از بقایای گیاهان باقلا، گندم، کلزا وکلم نسبت به آیش باعث افزایش عملکرد دانه شد و کیفیت (پروتئین ذرت به ترتیب به مقدار 32،11،28،17 درصد) آن نیز بهبود بخشید. بقایای گیاهان باعث کاهش معنی دار pH خاک نسبت به آیش به مقدار 2، 3، 2 و 2 درصد شدند. ماده آلی خاک به مقدار 49 درصد، رطوبت خاک به مقدار 40 درصد و کربن آلی به مقدار 33 درصد در اثراستفاده از بقایای گیاهان (نسبت به آیش) افزایش یافت.
کلید واژگان: بقایای, پروتئین, عملکردTo investigate the effects of the residues of pre-cultivated plants on the physical and chemical properties of two types of soils and maize yield in the north of Khuzestan, an experiment was carried out at experimental farm of Shuster Faculty of Agriculture during2014-15and2014-15.Two field experiments were performed in two years and two locations in a randomized complete block design data were subjected to combined analysis. The maize was cultivated in fields with these crop residues for two years, and then, soil properties, growth and yield characteristics of maize were studied. Measured values for such traits in sandy Loam soil were greater than clay Loam soil. The residues of pre-cultivated plants including beans, wheat, rapeseed and cabbage caused pH of soil by2%,3%,2% and 2% showed significant reduce compared to, respectively. Using residue of per-cultivated plants resulted in increased aggregate stability, organic matter, soil moisture, organic carbon, total amounts of nitrogen, potassium and phosphorus by50%,49%,40%,33%,22%,24% and70%, respectively, and this increase was remarkable in sandy Loam soil. The results of this study clearly indicated that the use of the crop residues of pre-cultivated plants in field increased growth, yield and yield components, and in this regard, the bean residues were more useful than other plants.
Keywords: Return, eld, Organic, Protein -
سابقه و هدف
دسترسی ناکافی به آب در مناطق خشک و نیمهخشک، افزایش کارآیی مصرف آب را به عنوان یکی از محورهای اصلی کشاورزی پایدار در این مناطق مطرح کرده است. از این رو، در سالهای اخیر تلاش های فراوانی به منظور افزایش کارایی مصرف آب صورت گرفته است که در این مسیر، بهره گیری از سوپرجاذب ها و محلولپاشی نهادههای بومسازگاری نظیر اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک جهت صرفه جویی و استفاده ی بهینه ی آب مدنظر قرار گرفته اند، لذا این پژوهش با هدف استفاده از تجزیه و تحلیل عاملی در تعیین عوامل موثر بر کارآیی مصرف آب کنجد در شرایط کاربرد همزمان نیتروژن و نهادههای بومسازگار انجام شد.
مواد و روشهااین پژوهش در سال زراعی 95- 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد بهصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایهی بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. سطوح آبیاری (50 و 100 درصد نیاز آبی) در کرتهای اصلی و تیمارهای تغذیهای شامل 1- کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص به علاوه 80 کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت، 2- کاربرد 80 کیلوگرم در هکتار هیدروژل سوپرجاذب رطوبت به علاوه کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلیمولار اسید سالیسیلیک 3- کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلیمولار اسید سالیسیلیک به علاوه کاربرد 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص 4- کاربرد توام 6 کیلوگرم در هکتار اسید هیومیک و یک میلیمولار اسید سالیسیلیک به علاوه 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص بهعلاوه 80 کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت و 5- شاهد در کرتهای فرعی قرار گرفتند.
یافتههانتایج آزمایش نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (1672 کیلوگرم در هکتار) با تامین 100 درصد نیاز آبی و در تیمار کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بدست آمد. نقش اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک در بهبود اکثر صفات مورد مطالعه بسیار محسوس بود، بهطوریکه عملکرد دانه، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، و کارآیی مصرف آب بهترتیب 22، 31، 30 و 21 درصد در تیمارهای دارای اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک بیشتر از تیمارهای بدون این دو نهاده بود. بر اساس نتایج تحلیل عاملی، متغیرها به دو عامل تجزیه شده و عامل اول 59 درصد از واریانس متغیرها را تبیین کرد. عامل اول شامل متغیرهای عملکرد دانه، وزن دانه در بوته، سرعت رشد محصول، نیتروژن و فسفر خاک و کارآیی مصرف آب و عامل دوم به متغیرهای عملکرد ماده خشک، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ و pH خاک تعلق گرفت.
نتیجهگیریبهطور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط تنش خشکی (تامین 50 درصد نیاز آبی)، تیمارهای کاربرد همزمان نیتروژن و سوپرجاذب، کاربرد همزمان سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک، کاربرد همزمان نیتروژن، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک و کاربرد همزمان نیتروژن، سوپرجاذب، اسید هیومیک و اسید سالیسیلیک کارآیی مصرف آب را بهترتیب 15، 27، 32 و 40 درصد نسبت به شاهد بهبود بخشید. با توجه نتایج تجزیهی عاملی و متغیرهای متعلق به هر عامل، بهنظر میرسد عامل اول شاخصی از عملکرد محصول و عامل دوم منعکسکنندهی ویژگیهای ذاتی آرایش فضایی بوته (بار زیاد متغیرهای ارتفاع بوته و شاخص سطح برگ روی این عامل) بود. بهطور کلی، بهنظر میرسد که کاربرد همزمان نیتروژن و نهادههای بومسازگار ضمن بهبود عملکرد و خصوصیات رشدی گیاه، میتواند کارآیی مصرف آب را بهبود بخشد. همچنین انجام تجزیهی عاملی و همبستگی بالای متغیرهای درون هر عامل با یکدیگر، حاکی از آن بود که با ایجاد هر گونه تغییر در متغیرهایی که با کارآیی مصرف آب روی یک عامل قرار گرفتهاند، میتوان کارآیی مصرف آب را افزایش داده و خسارات ناشی از تنش خشکی و کمآبی را به حداقل رساند.
کلید واژگان: اسید هیومیک, سوپرجاذب رطوبت, شاخص سطح برگ, کمآبیاری, نهاده بومسازگارBackground and objectivesInsufficient access to water in arid and semi-arid areas has considered water use efficiency as one of the main pillars of sustainable agriculture in these areas. Therefore, in recent years, many efforts have been done to increase water use efficiency, in this regard, the use of superabsorbents and spraying of ecological inputs such as humic acid and salicylic acid are considered as fundamental solutions for saving and optimizing water usage, therefore, this research was conducted with the aim of using factor analysis to determine the affecting factors on water use efficiency of sesame in the conditions of simultaneous application of nitrogen and ecofriendly inputs.
Materials and methodsIn order to evaluate the effects of different irrigation levels and nutritional treatments and determining factors affecting water use efficiencis of common bean (Phaseolus vulgaris L.), sesame (Sesamum indicum L.) and maize (Zea mays L.) a split plots experiment based on RCBD design with three replications was conducted during 2015-16 growing season, at Research Farm of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Irrigation levels (50 and 100% of water requirement) and nutritional treatments (1- 75 kg.ha-1 Nitrogen+80 kg.ha-1 Superabsorbent, 2- 80 kg.ha-1 Superabsorbent+6 kg.ha-1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid, 3- 6 kg.ha-1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid+75 kg.ha-1 Nitrogen, 4- 6 kg.ha-1 Humic acid+1 Mm Salicylic acid+75 kg.ha-1 Nitrogen+80 kg.ha-1 Superabsorbent and 5- Control) assigned to main and sub plots, respectively.
ResultsThe results showed that the highest seed yield (1672 kg.ha-1) obtained in 100% of water requirement and application of nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid. The role of humic acid and salicylic acid in improving most of the studied traits was significant, so that seed yield, leaf area index, crop growth rate and water use efficiency were 22, 31, 30 and 21% more than treatments without the two inputs, respectively. Factor analysis results showed that variables analyzed to two factors. First factor 59 of variables variance, respectively. First factor included variables of seed yield, seed weight per ,plant, crop growth rate, soil nitrogen and phosphorous and water use efficiency and variables of dry matter yield, plant height, leaf erea index and soil pH were assigned in second factor.
ConclusionIn general, the results of this research showed that treatments of nitrogen+superabsorbent, superabsorbent+humic acid+salicylic acid, nitrogen+humic acid+salicylic acid and nitrogen+superabsorbent+humic acid+salicylic acid increased water use efficiency 15, 27, 32 and 40% compared to control, respectively. According to the results of factor analysis and variables belonging to each factor, it seems that the first factor is the index of yield and the second factor reflects the inherent characteristics of the spatial arrangement of the plant (high load of plant height and leaf area index on this factor). In general, it seems simultaneous application of nitrogen and ecological inputs can improve yield, growth characteristics and water use efficiency. Factor analysis and high correlation between variables in same group showed that with change of variables that are in same group of water use efficiency, can increased water use efficiency and decreased damages of drought stress.
Keywords: Ecofriendly Input, Humic acid, Leaf Erea Index, Minimum Irrigation, Water Super Absorbent -
کودهای زیستی یکی از مهترین منابع تامین عناصر غذایی در کشاورزی پایدار محسوب می شوند. بدین منظور پژوهشی به صورت کرت های خردشده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1394 انجام شد. سطوح آبیاری در 3 سطح شامل: 100، 75 و 50 درصد نیازآبی لوبیا به عنوان عامل اصلی و نوع کود شامل: کود زیستی نیتروکسین، کود زیستی بیوفسفر، کود شیمیایی نیتروژنه (اوره) و شاهد (بدون کود) به عنوان عامل فرعی بودند. نتایج آزمایش نشان داد که کودهای مورد بررسی بر عملکرد دانه و تعداد غلاف در بوته لوبیا تاثیر معنی دار (0.05≥P)، و بر تعداد دانه در غلاف و وزن صد دانه لوبیا تاثیر بسیار معنی داری (0.01≥P) داشتند. در این میان، کود زیستی نیتروکسین بیشترین تاثیر را نشان داد و صفات مورد بررسی را به ترتیب 92.4، 101.7، 47.3 و 38.7 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. اثر سطوح آبیاری نیز بر تمام صفات لوبیا خیلی معنی دار (0.01≥P) بود، به طوری که کمترین مقدار صفات مذکور در تیمار 50 درصد نیازآبی لوبیا مشاهده شد و نسبت به تیمار 100 درصد نیازآبی به ترتیب 68.1، 35.8، 56.3 و 38.1 درصد کاهش نشان داد. اثر متقابل کود و آبیاری تنها بر عملکرد ماده خشک لوبیا معنی دار (0.05≥P) بود، به طوری که بیشترین و کمترین عملکرد ماده خشک به ترتیب در نتیجه ی کاربرد کود نیتروکسین با تامین 100 درصد نیازآبی (7741 کیلوگرم در هکتار) و شاهد (بدون کود) در شرایط 50 درصد نیازآبی (880 کیلوگرم در هکتار) بدست آمد. به طورکلی، کاربرد نیتروکسین منجر به بهبود معنی دار تمام صفات لوبیا شد و در اثر کاربرد بیوفسفر نیز در مقایسه با کود شیمیایی اوره، اکثر صفات لوبیا تفاوت معنی دار نداشتند، بنابراین می توان جهت تولید محصول سالم لوبیا با عملکردی برابر با نظام های رایج از این کودهای زیستی بهره جست.
کلید واژگان: بیوفسفر, حبوبات, کود اوره, نیازآبی, نیتروکسینIntroductionIn recent years, by minimizing the use of chemical fertilizers and replacing them with biological fertilizers has become important as one of the key principles of sustainable agriculture. Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is the world’s most important food legume. This staple considered as a nearly perfect food mainly because of its high protein content and abundant fiber, complex carbohydrates, and other daily food needs such as vitamins (folate) and minerals (Cu, Ca, Fe, Mg, Mn, and Zn). Water used in agricultural production as one of the most important environmental factors affecting plant growth and development, especially in arid and semi-arid climatic conditions of Iran is of special importance. Since biological facility for production increase in agriculture is use of terrestrial useful living tiny, that cause is becoming plant yield and growth increase.
Materials and methodsIn order to study the effect of plant growth promoting Rhizobacteria and nitrogen chemical fertilizer on yield and yield component of bean (Phaseolus vulgaris L.) under water stress conditions, a split-plot design based on RCBD with three replications was conducted at Agricultural Research Station, College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran in 2015. Three levels of irrigation (to supply of 100, 75, and 50 percent water requirement) were assigned to main plots and different types of biofertilizers (1- Nitroxin, containing Azotobacter sp. & Azospirillum sp. as inoculation seed, 2- Biophosphor, containing Phosphate-solubilizing bacteria Bacillus sp. & Pseudomonas sp.) as inoculation seed, 3- Nitrogen chemical fertilizer (100 kg.ha-1 urea form), and 4- Control (no fertilizer) were assigned to sub plots. Irrigation levels according to irrigation requirements in each irrigation period were carried out by water meter device. The growth index of LAI (leaf area index) was determined randomly from 5 competing plants regarding the marginal effects from 1 real completed leaf stage to the end of the growing season (every 7 days; 12 steps). LAI index was calculated using equation (1). Leaf area was calculated by Leaf Area Meter device (Delta T, UK). At the end of growing season, yield and yield component were determined regarding the marginal effects from 5 m2 surfaces. Data analysis of variance and draw charts were done by Minitab Ver. 16, Slide Write Ver. 2, and Excel 2010 softwares. At the end, Means comparing did by Duncan's test at probability 5 percent.LAI= (1/GA) [(LA2+LA1)/2] (Equation 1)Where GA is ground area (m2), LA is leaf area (m2).
Results and discussionAccording to the result, the effect of fertilizers was significant (P≤0.05) on grain yield, and number of pod per plant, and was very significant (P≤0.01) on number of seeds per pod, and 100 seed weight. Among these fertilizers, Nitroxin fertilizer had the highest effect on traits and was increased these compare to control 92.4, 101.7, 47.3 and 38.7 percent, respectively. Also the effect of irrigation levels on all of traits was very significant (P≤0.01). So that the lowest of traits were observed in 50 percent water requirement of bean and compare to 100 percent water requirement were decreased 68.1, 35.8, 56.3 and 38.1 percent, respectively. Interaction of fertilizer and irrigation was significant (P≤0.05) only on dry matter yield of bean, so that the highest and the lowest of dry matter yield were obtained from Nitroxin+100% water requirement (7741 kg.ha-1) and Control+50% water requirement (880 kg.ha-1), respectively. In general, the results of this experiment declared that there was no significant difference between using of Biophosphor and nitrogen chemical fertilizer concerning the effect on bean traits including: seed yield, pod no. per plant, seed no. per pod, 100 seeds weight.
ConclusionThe results showed that could be possible to produce the healthy production of bean, moreover, attain the optimum yield as equal as to conventional systems.
Keywords: Biophosphor, Nitroxin, Pulses, Urea fertilizer, Water requirement -
هندوانه ابوجهل یکی از گیاهان دارویی مهم در طب سنتی می باشد که عمدتا در مناطق خشک و بیابانی رشد می کند. به منظور بررسی اثر تنش خشکی و مقادیر مصرف کود دامی بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب هندوانه ابوجهل آزمایشی در شرایط مزرعه ای در دو سال زراعی 92-91 و 93-92 به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در منطقه سبزوار اجرا گردید. تنش خشکی به عنوان کرت اصلی بر اساس میزان تبخیر از تشتک تبخیر در سه سطح (50، 75 و 100 میلی متر) و مقادیر مختلف کود دامی (0، 20، 40 و 60 تن در هکتار) به عنوان کرت فرعی در چهار سطح در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد افزایش سطح تنش باعث کاهش تعداد میوه در مترمربع (49 درصد)، وزن خشک تک میوه (14 درصد) و به دنبال آن کاهش عملکرد میوه (38 درصد) و دانه (40 درصد) گردید. تعداد دانه در میوه، وزن صد دانه تحت تاثیر تنش خشکی قرار نگرفت. افزایش مقادیر مصرف کود دامی باعث افزایش عملکرد و اجزای عملکرد (به جز وزن صد دانه) گیاه شد. کمترین میزان عملکرد میوه و دانه و اجزای عملکرد در تیمار عدم مصرف کود دامی و بیشترین آن ها در نتیجه مصرف 60 تن کود دامی در هکتار مشاهده گردید. در مجموع نتایج آزمایش نشان داد که بیشترین عملکرد میوه و دانه از آبیاری پس از 50 میلی متر تبخیر و مصرف 60 تن کود دامی در هکتار به دست آمد.کلید واژگان: تنش خشکی, کدوئیان, کود دامی, گیاه داروییBitter apple (Citrullus colocynthis) is one of the most important medicinal plant that grow in semi-arid and desert condition which have been used in traditional medicine. In order to evaluate the effect of drought stress and manure application rates on yield, yield components and water use efficiency of Bitter apple, a field experiment was conducted in split plot layout based on complete randomized block design with three replications in two growing seasons (2012-2014) at Sabzevar, Iran. Drought stress were three levels of evaporation from evaporation pan (50, 75 and 100 mm) which was given as main plots and four levels of cow manure (0, 20, 40 and 60 t.ha-1) which was assigned as subplots. The results showed that increasing irrigation intervals reduced the number of fruits per square meter(49%), the dry weight of the single fruit(14%) and consequently reduced yield of fruits(38%) and seeds(40%). Number of seeds per fruit and 100 seed weight was not affected by drought stress. Increased amounts of manure application caused significant increase in yield and yield components (except 100 seed weight) of Bitter apple. The lowest fruit and seed yield and yield components were observed in control treatment and the highest of them were observed as a result of application of 60 t.ha-1 cow manure. Overall, the result of this experiment showed that the highest fruit and seed yield was obtained from application of 60 t.ha-1 cow manure and irrigation after 50 mm evaporation from evaporation pan produced the highest fruit yield.Keywords: drought stress, Cucurbitaceae, Cow manure, Medicinal plant
-
بوم نظام های زراعی که توسط بشر با هدف تولید غذا و فیبر مدیریت می شوند اگرواکوسیستم نام دارند که علاوه بر تولید نیازهای اولیه بشر، خدمات متنوع و مهمی نیز دارند. اما مدیریت نادرست با هدف تولید بیش تر محصولات کشاورزی، منجر به ناتوانی بوم نظام های زراعی در ارائه خدمات و کارکردهای مورد انتظار شده است. از این رو ارزیابی و نظارت بر بوم نظام های زراعی با هدف مدیریت صحیح آن ها و تولید پایدار ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه سلامت بوم نظام های زراعی چهار استان شرقی کشور شامل خراسان شمالی، خراسان رضوی، خراسان جنوبی و سیستان و بلوچستان، طی سال های 1381 تا 1390 از لحاظ ساختاری، کارکردی، سازمانی و در نهایت سلامت کل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از لحاظ سلامت ساختاری استان سیستان و بلوچستان بیش ترین امتیاز و استان خراسان رضوی کم ترین امتیاز را داشت. از لحاظ سلامت کارکردی استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی به ترتیب بهترین و بدترین شرایط را داشتند. بر اساس نتایج به دست آمده استان سیستان و بلوچستان بیش ترین و استان خراسان رضوی کم ترین امتیاز را از لحاظ سازمانی کسب کردند. بوم نظام های زراعی تمامی استان ها به جز خراسان جنوبی از لحاظ سلامت کل در مرتبه ضعیف و خراسان جنوبی در مرتبه بسیار ضعیف قرار گرفتند. در مجموع سلامت کل استان خراسان رضوی بیش تر از سایر استان ها و سلامت کل استان خراسان جنوبی کم تر از سایر استان ها بود. بارندگی کم، تراکم زراعی بالا، عدم دسترسی کافی به سیستم آبیاری تحت فشار، اختصاص مساحت کمی از اراضی زراعی به گیاهان علوفه ای، چندساله و تثبیت کننده نیتروژن، فشردگی خاک، کم بودن عملکرد در کلیه گروه های زراعی، پایین بودن بهره وری نیتروژن و عدم توجه به توسعه مراکز تولید حشرات مفید از جمله مهم ترین دلایل مشترک در تنزل سلامت بوم نظام ها در استان های مذکور بود.
کلید واژگان: بوم شناسی کشاورزی, پایداری, ثبات, سلامت ساختاری, کارکردAgroecology journal, Volume:11 Issue: 3, 2020, PP 941 -953IntroductionThe conventional agricultural ecosystems (agroecosystems) are the complex systems which in order to produce the higher amount of food, fiber, feed and fuel have been significantly manipulated. Rapid growth of world population and demand for agricultural products resulted in higher pressure on agroecosystems. In recent decades achieving to maximum production was the main goal of conventional agriculture. In order to increase yield on production usually these agroecosystems need to external inputs such as chemical fertilizers and pesticides which have the negative effects on human health and also environment. Sustainable and healthy agroecosystems are based on profitable farms that use fewer external inputs, integrate animal and plant production where appropriate, maintain a higher biotic diversity, emphasize eco friendly technologies that are appropriate to the scale of production, and efficiently use the renewable forms of energy. For example diversifying the farm with several crops or using appropriate rotation helps to reduce the risk of biotic and abiotic stresses. The complex nature of agroecosystem implies that any evaluation of agroecosystem health must consider the dynamics of multiple components. The current paper presents an applied method to evaluate agroecosystem health using a number of main indicators.
Materials and MethodsIn order to study the agroecosystem health in four eastern provinces of Iran (i.e. Sistan and Baluchestan, South khorasan, Razavi Khorasan and North Khorasan) during 2002-2011 the current survey was conducted. The required data and information obtained from statistical database and also questionnaires. For each year the total value of agroecosystem health calculated using 29 different indexes. Different indexes calculated based on their scientific definitions. For example property distribution index calculated by dividing the total area of agricultural lands on number of farmer in each city. Because of different nature of selected indexes and also wide range of them, in order to facilitate comparison all of the calculated indexes normalized using the equation (1), in this equation Xnorm is the normalized value of each index, Xmax and Xmin are the highest and lowest value of X, respectively.Equation (1):
Results and DiscussionBased on results the highest value of structural health was calculated for Sistan and Baluchestan province and the lowest value was for Razavi KhorasanIt seems that in Sistan and Baluchestan the higher values for some of the indexes such as area under cultivation of forage and perennial crops, appropriate use of agricultural machinery and also plant diversity improved the structural health. The similar results also observed for organizational health. Lower use of pesticides and chemical fertilizers are the main reason for better conditions of organizational health in Sistan and Baluchestan province. The result for functional health was different and the best condition of functional health observed in Razavi Khorasan whereas the worst condition observed in South Khorasan. The higher value of functional health of agroecosystem in Razavi Khorasan province mainly is because of good conditions of soil structure and higher yield of different crops such as forage, vegetables, industrial crops and cereals. Considering the total agroecosystem health the highest value observed in Razavi Khorasan followed by Sistan and Baluchestan, North Khorasan and South Khorasan. Based on our classification total agroecosystem health in South Khorasan province was very poor and in other provinces was poor. The main reasons for the low value of agroecosystem health in all of the studied provinces are: soil compaction, low rainfall, using traditional methods of irrigation, insufficient cultivation of forage and perennial crops and also nitrogen fixing legumes. The fertilizer use efficiency in all of the provinces is low and these conditions could be harmful either for human and environment health.
ConclusionBased on results the total agroecosystem health in South Khorasan province was very poor whereas in other three provinces total agroecosystem health was poor. The main reasons for bad condition of agroecosystem health in these provinces are: soil compaction because of unsuitable use of agricultural machinery, the low amount of precipitations, nitrogen use efficiency and area under cultivation of perennial, forage and nitrogen fixing crops. It seems that solving these problem using different methods such as increasing agrochemical use efficiency, applying good rotation and increasing water use efficiency could improve the total agroecosystem health in the eastern provinces of Iran.
AcknowledgementsThe authors acknowledge the financial support of the project by Vice President for Research and Technology, Ferdowsi University of Mashhad, Iran.
Keywords: Agroecology, Functional health, Stability, Structure, Sustainability -
کم آبی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان به حساب می آید و در حال حاضر هیچ راه عملی برای افزایش نزولات جوی در طول دوره های خشکی وجود ندارد؛ بنابراین، به نظر می رسد که بهترین راه مقابله با خشکی، به کارگیری عملیات زراعی مناسب و استفاده از ارقامی است که تحمل بیشتری به خشکی داشته باشند. این آزمایش به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و به مدت 2 سال(95-1393) در منطقه کرج اجرا شد. در این تحقیق، فصل کشت در دو تاریخ (پائیزه و زمستانه) و آبیاری در سه سطح (آبیاری معمولی یا شاهد، قطع آبیاری از مرحله گل دهی به بعد و قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی به بعد) به صورت فاکتوریل به عنوان عامل کرت اصلی و ارقام بهاره کلزا شاملجری، جولیوس، ظفر، آرجی اس 003، هایولا 4815 و زابل 10به عنوان عامل کرت فرعی در نظر گرفته شدند. بیشترین میانگین اسید لینولئیک در تیمار شاهد و رقم جولیوس، با میانگین 21.77 درصد حاصل شد. نتایج حاکی از آن بود که در تیمار شاهد و قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی به بعد رقم جولیوس با مقادیر 66.29 و 64.16 درصد بیشترین مقدار اسید اولئیک را نشان داد و در شرایط قطع آبیاری از مرحله گل دهی به بعد رقم هایولا 4815 با میانگین 62.26 درصد، بیشترین میانگین را به خود اختصاص داد. اثر سال، فصل کاشت، آبیاری، سال×آبیاری، سال×فصل کاشت×آبیاری، فصل کاشت×آبیاری، رقم، فصل کاشت×رقم، آبیاری×رقم و فصل کاشت×آبیاری×رقم در سطح 1 درصد و اثر سال×فصل کاشت نیز در سطح 5 درصد بر عملکرد دانه و روغن معنی دار بود. نتایج حاصل از ارزیابی صفات طی دو سال آزمایش مشخص کرد که ارقام جولویس و هایولا 4815 دارای بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری بوده و همچنین رقم هایولا 4815 سازگاری مناسبی نیز به شرایط تنش خشکی داشتند؛ بنابراین، می توان ارقام مذکور را به دلیل داشتن عملکرد دانه و عملکرد روغن بالاتر تحت هر دو شرایط تنش خشکی و بدون تنش؛ جهت کاشت در مناطقی مشابه منطقه اجرای آزمایش (کرج) که احتمال وقوع تنش رطوبتی در مراحل انتهایی رشد وجود دارد، توصیه نمود. همچنین تاریخ کاشت پاییزه موجب افزایش مقادیر عددی شاخص های کیفی کلزا شد.کلید واژگان: اسید پالمیتیک, اسید لینولئیک, تنش خشکی, کلزاIntroductionOilseed rape is the most important breeding species in Brazil, and drought stress can affect its quality and yield. Water deficit is one of the most important factors limiting the growth and production of plants, and there is currently no practical way to increase the precipitations during the dry periods. Therefore, it seems that the best way to deal with drought is to use appropriate agronomic operations and to use cultivars with more tolerance to drought.Materials and MethodsIn order to evaluate the qualitative characteristics of selected varieties of rapeseed, a factorial split plot experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications for two years (1963-1953) in Karaj. In this research, the growing season was carried out in two dates (autumn and winter) and irrigation at three levels (normal irrigation or control, irrigation from later flowering stage and irrigation from the eating stage to the next) as a factorial as main plots and spring varieties Rapeseed consisted of Jerry, Julius, Zafar, Ridge S 003, Hayola 4815 and Zabul 10 as sub plots. Statistical analysis of SAS Ver 9 was used for analysis of variance. The Duncan multi-domain test was used to compare the averages.Results and DiscussionThe results showed that palmitic acid in the second year had an increase of 8% compared to the first year. Among the seedlings, the highest average seedling planting season was allocated to 18.5%. Irrigation interruptions from post-harvest phases and discontinuation of irrigation from flowering stage resulted in 12 and 25% reduction of palmitic acid respectively. The results showed that the highest content of linolenic acid in the control treatments and RGS003 cultivars, irrigation cut off stage and Julius cultivar, and discontinuation of irrigation from flowering stage to Zafar cultivar, 6 and 76.7 percent respectively. The results showed that the highest mean linoleic acid was observed in control treatments, irrigation cut off from the jollowing stage and Julius cultivar, and irrigation cut from flowering stage to Heilah cultivar 4815, respectively, with mean 21.77, 19.66 and 17.68% respectively. . The results showed that in the control and irrigation intervals, the cultivar Julius with the levels of 66.29 and 64.16 percent showed the highest amount of oleic acid in the irrigation and after irrigation period, from the flowering stage to the Hyola 4815 cultivar with an average of 26.62%, the highest average. Effect of year, planting season, irrigation, year×irrigation, year×Planting season×irrigation, planting season×irrigation, cultivar, planting season×cultivar, irrigation×cultivar and planting season×irrigation×cultivar at 1% level and season effect×season Planting was also significant at 5% level on grain yield. Effect of year, planting season, irrigation, year×irrigation, year×Planting season×irrigation, planting season×irrigation, cultivar, planting season×cultivar, irrigation×cultivar and planting season×irrigation×cultivar at 1% level and season effect×season Planting at level of 5% and year effect and irrigation at 1% level were significant on seed yield.ConclusionThe results of the evaluation of traits during the two years of the experiment showed that Jolvie and Hayola 4815 had the highest grain yield under irrigation conditions, and also the Hyola 4815 cultivar had a good adaptation to drought stress conditions. Therefore, the cultivars could be obtained due to grain yield and higher oil yield under both drought stress conditions and without stress; for planting in regions of the same experimental region (Karaj), the probability of occurrence of moisture stress in the late stages of growth, Recommended. Also, the planting date of autumn increased the quantitative values of rapeseed quality indices.Keywords: Drought stress, Linoleic acid, Palmitic acid, Rapeseed
-
پژوهش حاضر با هدف فراتحلیل نتایج پژوهش های صورت گرفته در کشور و پاسخ به این سوال کلی که آیا کاربرد این مواد به طور کلی موفقیت آمیز بوده یا خیر و اگر موفق بوده چه مقدار از آن قابل توصیه است، صورت گرفت. برای انجام این پژوهش، مقاله های منتشرشده با موضوع تاثیر مقادیر مختلف سوپرجاذب رطوبت بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاهان زراعی (شامل غلات، حبوبات، گیاهان دارویی و مرتعی) مورد بررسی قرار گرفتند. نتیجه فراتحلیل نشان داد که میانگین مصرف سوپرجاذب برای غلات، گیاهان دارویی، حبوبات و گیاهان مرتعی به ترتیب، 83، 322، 1031 و 210 کیلوگرم در هکتار بود و با مصرف این مقدار سوپرجاذب، میانگین عملکرد دانه در غلات، گیاهان دارویی و حبوبات در مقایسه با تیمار شاهد، به ترتیب 2/13، 2/11 و 5/27 درصد (معادل 1059، 345 و 452 کیلوگرم در هکتار) افزایش یافت. به طورکلی، نتایج نشان داد که تاثیر سوپرجاذب بر عملکرد دانه و ماده خشک معنی دار و بر شاخص برداشت ناچیز است. اندازه اثر کاربرد سطوح مختلف سوپرجاذب بر عملکرد ماده خشک در تمام سطوح بیشتر از اندازه اثر آن بر عملکرد دانه بود. بیشترین اندازه اثر بر عملکرد دانه، مربوط به مصرف 100 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار بود و مقادیر بیشتر از 200 کیلوگرم در هکتار، بر خلاف عملکرد ماده خشک، تاثیر قابل توجهی بر عملکرد دانه نداشت. با توجه به نتایج، به نظر می رسد که کاربرد 100 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار از نظر میزان تاثیر بر افزایش عملکرد دانه و ماده خشک و جنبه اقتصادی، مناسب ترین مقدار باشد.کلید واژگان: حبوبات, غلات, گیاهان دارویی, متاآنالیزIntroductionThe most fundamental agricultural obstacle particularly in arid and semi-arid regions is water shortage. To mitigate this problem, application of some soil amendments such as water super absorbent polymers (SAP) for increasing water-holding capacity in the soil has been under attention at commercial level in recent years.
Despite numerous studies in Iran and the apparent positive and various functions have been mentioned for SAP and their advantageous in agriculture, there has not been a precise conclusion about these studies. On the other hand, variations in consumption rate, conditions and experimental treatments, makes an impossibility or hardiness to receive a conclusive result for the researchers studying one or few numbers of relevant articles.Meta-analysis is the statistical procedure for combining data from multiple studies. When the treatment effect (or effect size) is consistent from one study to the next, meta-analysis can be used to identify this common effect. When the effect varies from one study to the next, meta-analysis may be used to identify the reason for the variation. Decisions about the utility of an intervention or the validity of a hypothesis cannot be based on the results of a single study, because results typically vary from one study to the next. Rather, a mechanism is needed to synthesize data across studies (Rosenthal, 2001). Narrative reviews had been used for this purpose, but the narrative review is largely subjective (different experts can come to different conclusions) and becomes impossibly difficult when there are more than a few studies involved. Meta-analysis, by contrast, applies objective formulas (much as one would apply statistics to data within a single study), and can be used with any number of studies.
Therefore, this study was conducted with the aim of doing meta-analysis on the results of conducted researches in Iran and to answer a general question that whether the application of SAP has been successful or not, and if yes, how much of SAP is recommended.Materials and MethodsTo conduct this research, articles were published during 2006-2016 with the subject of the effect of different rates of SAP on yield and yield components of crops (including cereals, legumes, medicinal and rangeland plants) were investigated. Amongst 32 articles were checked, 13 articles have enough data to conduct the meta-analysis for seed yield, dry matter yield and harvest index.Results and DiscussionThe result of meta-analysis showed that the mean consumption rate of SAP for cereals, legumes, medicinal and rangeland plants were 83, 322, 1031 and 210 kg ha-1, respectively, and with this consumption rate of SAP, the mean seed yield in cereals, medicinal plants and legumes increased by 13.2, 11.2 and 27.5% (equal to 1059, 345 and 452 kg ha-1), respectively, compared with control.
Generally, the results showed that the effect of SAP on seed yield and dry matter was significant but was not significant for harvest index. The effect size of the application of different SAP rates on dry matter yield and at the whole levels was greater than its effect size on seed yield. The most effect size on seed yield was considered for the application of 100 kg ha-1 SAP and the application rates greater than 200 kg ha-1, unlike the dry matter yield, had no significant effect on seed yield.ConclusionsAccording to the results, it seems that application of 100 kg ha-1 SAP is the most appropriate rate on seed yield and dry matter increment and economical aspects. Design and implementation of the researches focused on estimation and comparison of economic benefits about water consumption as the result of SAP application can justify the relatively high cost of this ecological input and provide the necessary ground for its widespread use by farmers and producers involved in agronomy and horticultural sections.Keywords: Cereals, Medicinal plants, Meta-analysis, Pulses -
نشریه بوم شناسی کشاورزی، سال دهم شماره 4 (زمستان 1397)، صص 1067 -1079به منظور مطالعه ویژگی های مورفولوژیکی و عملکرد اندام هوایی گیاه دارویی وسمه (Indigofera tinctoria L.) در واکنش به تاریخ های مختلف کاشت و تراکم بوته، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در منطقه بم در سال زراعی 92-1391 اجرا شد. چهار تاریخ کاشت (15 فروردین، 30 فروردین، 14 اردیبهشت و 29 اردیبهشت ماه) به عنوان فاکتور اصلی و چهار تراکم کاشت (15، 25، 35 و 45 بوته در متر مربع) به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد مطالعه شامل ارتفاع بوته، قطر کانوپی، تعداد شاخه جانبی، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه و وزن خشک کل اندام هوایی وسمه در دو چین بودند. نتایج نشان داد که تاریخ کاشت و تراکم بوته تاثیر معنی داری (01/0p≤) بر روی صفات مورد اندازه گیری در هر دو چین داشتند. بیشترین تولید برای تاریخ کاشت اوایل فروردین مشاهده شد، بطوری که بالاترین وزن خشک برگ و ساقه در چین اول و دوم به ترتیب برای تاریخ کاشت 15 فروردین با 79/464، 54/463 و 75/399، 04/404 گرم در متر مربع بدست آمد. با تاخیر در کاشت از اوایل فروردین به اواخر اردیبهشت، وزن خشک کل اندام هوایی در چین اول 76/32 درصد و در چین دوم 58/78 درصد کاهش یافت. به طور کلی، تاریخ کاشت زود هنگام برای وسمه به دلیل طولانی تر بودن دوره رشد، بالا بودن رطوبت نسبی محیط و خنکی هوا بر کشت دیرهنگام ارجحیت دارد. همچنین تراکم 45 بوته در متر مربع به عنوان تراکم مطلوب انتخاب گردید.کلید واژگان: قطر بوته, وزن خشک برگ, وزن خشک ساقه, وزن خشک کل اندام هواییAgroecology journal, Volume:10 Issue: 4, 2019, PP 1067 -1079IntroductionMedicinal plants are valuable sources in Iranian natural resources whose understanding and scientific cultivation can play an important role in people’s health, job creation and preventing genetic erosion of invaluable medicinal herbs due to their improper harvest from natural habitats and non-oil exports. Indigo (Indigofera tinctoria L.) belongs to the Fabaceae family which popularly known as Neeli in Tamil and found throughout India. The roots, stems, and leaves of indigo are bitter, thermogenic, laxative, tchronic bronchitis, asthma, ulcers, skin diseases, diuretic and are useful for promoting the growth of hair. It has been reported that appropriate planting date and plant density will improve crop yield and secondary metabolite component. Yield loss due to undesirable planting date and plant density has been reported in many plants. Amin Ghafouri (2014) reported that delaying in planting date (from October to March) caused a significant reduction in plant height, canopy diameter, inflorescence number per branch, dry weight of shoots, and seed yield of Ziziphora and as density increased from 6 to 10 plants.m-2 plant height, canopy diameter, inflorescence No. per branch, dry weight of shoots, and seed yield were enhanced. In another study, was examined planting date in Achillea millefolium L. yield was reported, higher plant height, total dry matter production, Biomass yield, were observed during January planting. Ghorbani et al. (2010) evaluated the effect of planting date on yield of Cuminum cyminum reported that earlier sowing date was followed by higher seed yield. They also reported that 1000-seed weight and harvest index were not affected by planting date. Koocheki et al. (2004) showed that plant density had a significant effect on plant height and dry weight of shoots of Thymus )Zataria multiflora L. (and Hyssop) Hyssopus officinalis L. (Nadjafi and Rezvani Moghadam (2002) and Rahimi et al. (2009) reported the increase in P. ovata seed yield with the increase in plant density. Therefore, the objective of the present study was to determine the quantitative yield of affected by planting date and plant density.Materials and MethodsAn experiment was conducted as a split-plot based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications at the Bam, Iran, during growing seasons of 2012-2013. Four sowing dates (4 April, 19 April, 4 May, and 19 May) and four plant densities (15, 25, 35 and 45 plants.m-2) were allocated to main and subplots, respectively. Plant height, canopy diameter, number of branches, dry weight of leaf, dry weight of shoots and total dry yield of above ground matter of indigo at the first and the second cuttings were measured and calculated accordingly. For statistical analysis, analysis of variance (ANOVA) and the least significant test (LSD) at 0.05 level, were performed using SAS ver 9.1.Results and DiscussionThe results showed that the simple effects of sowing date and plant density were significant (p≤0.05) on plant height, canopy diameter, number of branches, dry weight of leaf, dry weight of shoots and fresh weight of flower of indigo at the first and second cuts. The highest dry weight of leaf and dry weight of shoots was observed at the first and second cuts in the 4 April (with 464.79 g.m-2, 463.54 g.m-2, and399.75 g.m-2 and 404.04 g.m-2, respectively). However, the dry yield of above ground matter at the first and the second cuts were decreased up to 32.76 and 78.57%, respectively with the delay in sowing date from 4 April to 19 May. Generally, early sowing date because of providing a longer growing period, optimum relative humidity and also cooler weather is suitable for indigo leaf production.ConclusionBased on the results of this study it can be concluded that the planting date has a meaningful effect on vegetative and reproductive characteristics of indigo. Overall, Because of the benefits of longer growing season and more soil moisture content, early planting (early spring) and highest plant density (45 plants.m-2) were the best date and density for indigo production in the climatic conditions of Bam regionKeywords: Leaf yield, Plant diameter, Shoot yield, Sowing date
-
به منظور ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ های منتخب کلزا در رژیم های مختلف دمایی و رطوبتی، آزمایشی به صورت فاکتوریل کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و به مدت دو سال زراعی (95-1393) در منطقه کرج اجرا شد. در این تحقیق، فصل کشت در دو سطح (پائیز و زمستان) و آبیاری در سه سطح (آبیاری معمول یا شاهد، قطع آبیاری از مرحله گلدهی به بعد و قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی به بعد) به صورت فاکتوریل به عنوان عامل کرت اصلی و ژنوتیپ های بهاره کلزا شامل جری، جولیوس، ظفر، آرجی اس 003، هایولا 4815 و زابل 10 به عنوان عامل کرت فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد ارزیابی عبارت بودند از ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد شاخه فرعی، تعداد خورجین، طول خورجین، تعداد دانه در خورجین، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت. همه صفات مورد مطالعه تحت تاثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفتند. در رابطه با عملکرد به عنوان برآیند نهایی اجزای عملکرد نتایج نشان داد که کشت پاییزه با عملکرد 3590 کیلوگرم در هکتار نسبت به کشت زمستانه با 2042 کیلوگرم در هکتار برتری داشت، در بررسی اثرات متقابل سه گانه، در کشت پاییزه با شرایط آبیاری معمول (شاهد)، ارقام جولیوس و زابل 10 با عملکرد دانه 5592 و 5536 کیلوگرم در هکتار، در شرایط قطع آبیاری از مرحله گل دهی به بعد ژنوتیپ جولیوس با عملکرد 2511کیلوگرم در هکتار و در شرایط قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی به بعد ارقام جولیوس و زابل 10 با عملکرد 4124 و 3959 کیلوگرم در هکتار، ارقام برتر بودند. بطور کلی کشت پاییزه به عنوان بهترین زمان وارقام جولیوس و زابل 10 به عنوان پایدارترین ارقام معرفی گردیدند.کلید واژگان: تاریخ کاشت, تنش خشکی, خورجین, عملکرد بیولوژیکIntroductionDrought stress is the main factor which limits crops production across the world. Selection of crops that are adapted to the climate of each region, the selection of suitable and resistant to environmental stresses, and the use of high-yielding farming practices play an important role in increasing the efficiency of rare source of irrigation water. Morphological and physiological recognition of drought resistance is important for the improvement of problems caused by drought conditions.Materials and methodsIn order to evaluate the yield and the yield components of selected canola varieties under different temperature and humidity regimes, a factorial split plot experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications for two years (2015-2016) in Karaj region. The study site was a field of the Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran (35° 59′ N, 50° 75′ E, at the altitude of 1313 m). The main plot factor was included the growing season in two levels (autumn and winter). Irrigation in three levels (normal irrigation or control, Interruption of irrigation from flowering stage and Interruption of irrigation from podding stage) and spring rapeseed cultivars included Jerry, Julius, Zafar, RGS 003, Hayola 4815 and Zabul 10 were assigned to sub plots. Some traits were studied including plant height, slique number and slique length, seed yield, biological yield, 1000seed weight, harvest index. Data were analyzed using the general linear model (GLM) procedure of the statistical analysis system, SAS. When analysis of variance showed significant treatment effects, Duncan’s multiple range tests was applied to compare the means at P < 0.05. According to analysis of variances, treatments and interaction between treatments had significant effect on studied traits at 5 or 1% statistically levels.Results and discussionAccording to means comparisons, The results showed that in autumn cultivation under control irrigation, the Julius and the Zabol 10 cultivars with dry matter yield of 5592 and 5536 kg/ha, and under interruption of irrigation from flowering stage condition, Julius cultivar with yield of 2511 kg/ha, and in the case of interruption of irrigation from the podding stage, Julius and Zabul 10 cultivars with yield of 4124 and 3959 kg/ha were superior cultivars. In winter cultivation under normal irrigation conditions, the Julius and the Hyola 4815 cultivars with dry matter yield of 3551 and 3307 kg/ha, and the Hyola 4815 and the Zabol 10 cultivars in interruption of irrigation from the flowering stage with dry matter yield of 1595 and 1542 kg ha-1 and in interruption of irrigation from podding stage with 2308 and 2173 kg ha-1 had the highest dry matter yield.ConclusionGenerally, Application of drought stress and winter planting date led to the reduction of yield in all varieties, the results of two years experiment showed that Jolius and Hyolla 4815 cultivars had the highest grain yield under different irrigation conditions. Hyola 4815 cultivar was also suitable for drought stress (interruption of irrigation in both stages). Therefore, these cultivars can be introduced as suitable cultivars in regions may be faced with drought and non-drought stress during the growth period.Keywords: Biological yield, Drought stress, Planting date
-
به منظور ارزیابی کارایی مصرف نیتروژن در کشت مخلوط ردیفی جایگزینی دو گیاه ذرت و لوبیا، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 94-1393 و 95-1394 اجرا شد. نسبت های کاشت شامل کشت مخلوط ردیفی ذرت و لوبیا با نسبت 50 :50، ذرت و لوبیا با نسبت 67 : 33 و ذرت و لوبیا با نسبت 33 : 67 و کشت خالص ذرت و لوبیا، به عنوان کرت اصلی و مصرف کود نیتروژن (55 کیلوگرم در هکتار) و عدم مصرف کود نیتروژن به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شدند. عملکرد دانه و زیست توده دو گیاه اندازه گیری و کارایی جذب، تبدیل و مصرف (بهره وری) نیتروژن و سهم هر یک از اجزای بهره وری محاسبه شدند. نتایج نشان داد که نسبت های کشت مخلوط ذرت و لوبیا و مصرف کود نیتروژن، اثر معنی داری بر عملکرد دانه و زیست توده هر دو گیاه داشتند. حداکثر عملکرد دانه و زیست توده لوبیا (به ترتیب 1/3462 و 5/10124 کیلوگرم در هکتار) و ذرت (به ترتیب 1/5974 و 2/18321 کیلوگرم در هکتار) در کشت های خالص لوبیا و ذرت بدست آمد. ارزیابی بهره وری نیتروژن بر اساس عملکرد دانه نشان داد که در کلیه تیمارها، کارایی تبدیل نیتروژن سهم بالاتری داشت. در تیمار مصرف کود نیتروژن، مخلوط ردیفی50 :50 لوبیا و ذرت از کارایی جذب بالاتری برای هر دو گونه برخوردار بود. بالاترین نسبت برابری زمین بر اساس عملکرد دانه (10/1)، بر اساس کارایی جذب نیتروژن (30/2) و بر اساس بهره وری نیتروژن (بر حسب عملکرد دانه: 98/1 و بر حسب عملکرد زیست توده: 02/2) مربوط به نسبت کاشت 50 :50 ذرت و لوبیا بود. بر اساس نتایج این آزمایش به نظر می رسد که کشت مخلوط ردیفی ذرت و لوبیا، راه حل بوم سازگار مناسبی جهت کاهش تلفات نیتروژن، بهبود کارایی جذب نیتروژن، اجتناب از مصرف بی رویه کودهای شیمیایی و بهبود بهره وری کودهای شیمیایی در بوم نظام های زراعی می باشد.کلید واژگان: ذرت, زیست توده, کارایی جذب نیتروژن, کشت مخلوط ردیفی و لوبیاTo evaluate nitrogen use efficiency in intercropping replacement ratios of maize and bean, an experiment was conducted during two successive cropping years of 2014-2015 and 2015-2016 at Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. Experimental factors were arranged as split plots in randomized complete block design with three replications. The main plots consisted of sole culture of maize and bean, row intercropping with ratios of 50%:50%, 67%:33% (2 rows of maize: 1 row of bean) and 33%: 67% (1 row of maize: 2 rows of bean). Application and no-application of nitrogen (N) fertilizer (55 kg.ha-1) were assigned to sub plots. The results showed that different ratios of maize and bean intercroppings and application of nitrogen fertilizer had significant effects on grain yield and biomass as well as nitrogen use efficiency indices (such as uptake, utilization and productivity). Maximum grain yield and biomass of bean (3462.1 and 10124.5 kg.ha-1 respectively) and maize (5974.1 and 18321 kg.ha-1, respectively) were obtained from sole cropping of bean and maize. In both crops, N utilization efficiency was higher in all treatments when nitrogen productivity was calculated using grain yield. In nitrogen application treatment, the row intercropping ratio of 50:50 of bean and maize had higher nitrogen uptake efficiency for both crops. Also, the ratio of planting 1 maize: 1 bean (50% maize: 50% bean) had the highest total land equivalent ratio (1.10) using grain yield, nitrogen uptake efficiency (2.30) and nitrogen productivity efficiency (using grain yield (1.98) and biological yield (2.02)). Therefore, it can be concluded that the use of maize and bean row intercropping is an environmental friendly cfrop management pratctice to reduce nitrogen losses and improve its uptake efficiency, and to prevent the excessive use of chemical fertilizers and improve the productivity of these inputs in agroecosystems.Keywords: Bean, Biological yield, Maize, Nitrogen uptake efficiency, Row intercropping
-
توانایی دقیق و سریع به دستآوردن شاخص سطح برگ (LAI) یک جزء ضروری در تحقیقات بوم شناختی است که به درک پدیده تولید زیست توده گیاهی کمک میکند. یکی از رایجترین روشهای تعیین تغییرات مکانی و زمانی این شاخص در مقیاس منطقهای، استفاده از شاخص تفاضل نرمالشده بازتابش سطحی (NDVI) است. با توجه به حساسیت کم این شاخص به مقدار متوسط تا زیاد شاخص سطح برگ، این تحقیق با هدف بررسی ارتباط سایر شاخصهای پوشش گیاهی با شاخص سطح برگ گندم (Triticum aestivum L.) و دقت آنها در برآورد شاخص سطح برگ انجام شد. بدین منظور اندازهگیری شاخص سطح برگ در پنج تاریخ از 17 مزرعه واقع در مزارع آستان قدس رضوی مشهد در طول فصل رشد گندم در سال 1394-1393 صورت گرفت. با توجه به طول دوره رشد گندم از تصاویر سری زمانی سنجنده OLI ماهواره لندست 8 بهمنظور محاسبه شاخصهای پوشش گیاهی (NDVI، DVI، EVI1، EVI2، G1، G2، IPVI، SAVI، TDVI و RVI) استفاده شد. برای انتخاب متغیر برآورد کننده مناسب و مدلسازی آماری از روش رگرسیون ساده (خطی، درجه دوم، نمایی) و رگرسیون خطی دوگانه و رگرسیون خطی چندگانه به روش پیشرونده و پسرونده استفاده شد. در نهایت برای اعتبارسنجی و درستی مدل های ارائه شده از سنجه های آماری جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) ، میانگین قدر مطلق خطا (MAE) ، دقت نقطهای نسبت به مقدار واقعی (E) و ضریب همبستگی (r) استفاده شد. نتایج حاکی از افزایش دقت برآورد شاخص سطح برگ گندم با استفاده از شاخص NDVI و SAVI و توابع نمایی (به ترتیب به 18/1 و 1) نسبت به مدل خطی (به ترتیب 46/1 و 26/1) است. این افزیش دقت به دلیل برآورد دقیقتر شاخص سطح برگ در بازه 0 تا 4 شاخص سطح برگ واقعی و مقدار ثابت شاخص سطح برگ شبیهسازی در بازه شاخص سطح برگ واقعی 6 تا 10 میباشد. لازم به ذکر است که، میزان دقت برآورد شاخص سطح برگ با استفاده از ترکیب این دو شاخص نسبت به مدل خطی هر کدام از این شاخص ها افزایش یافته است. هم چنین، بالاترین دقت در برآورد شاخص سطح برگ از ترکیب شاخص G2 با SAVI و EVI1 (به ترتیب 03/1، 03/1) به دلیل حساسیت بیشتر شاخص G2 به شاخص سطح برگ متوسط و بالا نسبت به NDVI مشاهده شد. علاوه بر این دقت مدل گزینش پیشرونده و پسرونده نسبت با سایر مدلها در برآورد شاخص سطح برگ، به دلیل حساسیت بیشتر مدل به شاخص سطح برگ بالاتر از 6، بهبود یافته است (به ترتیب 87/0 و 95/0). اگرچه دقت برآورد شاخص سطح برگ گندم در روش گزینش پیشرونده نسبت به تمامی مدلها بیشتر است، اما محاسبه آن نیاز به استفاده از پارامترهای زیادی است.کلید واژگان: رگرسیون چند متغیره, شاخصهای تعدیل شده پوشش گیاهی, شاخص تفاضل نرمالشده, شاخص رشد گیاهیAgroecology journal, Volume:10 Issue: 3, 2018, PP 913 -924IntroductionThe role of leaf area index (LAI) in terrestrial ecosystems is undeniable. LAI affects the amount of carbon, water and energy metabolism. Also, many agronomic, environmental and meteorological applications require information on the status of LAI. The time series of the spectral indices obtained from the remote sensing indicates its usefulness in detecting regional-scale LAI changes. So, the desire for the development of models for estimating LAI was increased with using satellite images. Vegetation Indices (VIs), especially the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Ratio Vegetation Index (RVI), are most widely used. According to the different sensitivity of VIs to the value of LAI and vegetation characteristics, in this study, we tried to determine an algorithm with a higher accuracy to estimate the LAI of wheat using more variables (VIs).Material and MethodsIn this study, regarding the wheat growth period in Astan Quds Razavi (AQR) farms, the Landsat 8 satellite images were used from November 22, 2014 to June 20, 2015. LAI was measured simultaneously with passing of Landsat 8 (16-day intervals) from AQR Fields of Mashhad (in five dates from 17 farms) during wheat growing season in 2014-2015.
After pre-processing of satellite images, VIs including the Difference Vegetation Index (DVI), NDVI, RVI, Transformed Difference Vegetation Index (TDVI), Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI), Infrared Percentage Vegetation Index (IPVI), Greenness Index (G1 and G2) and Enhanced Vegetation Index (EVI1 and EVI2) were calculated. To select the best variables and the equation for estimating LAI, simple regression (linear, quadratic and exponential) and multiple linear regression (Backward and Forward) methods were used. Finally, to validate and assess the accuracy of the presented models, the mean square error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE), Point accuracy based on a percentage of actual value (E%) and correlation coefficient (r) was used.Results and DiscussionThe results of this study showed that simulation of LAI based on the existing equations in the references using the NDVI, EVI1 and EVI2 indices extracted from Landsat 8 satellite images has low accuracy (RMSE:2.71, 3.65 and 3.65). This confirms the necessity of examining and calibrating equations. The results indicate that the accuracy of the wheat LAI estimation by using the NDVI and SAVI index was increased by exponential functions (RMSE:1.18 and 1, respectively) compared to the linear model (RMSE:1.46 and 1.26, respectively). This increase was due to a more accurate estimation LAI lower than 4 and the fixed value of LAI simulated in a range of actual LAI higher than 6. The accuracy of LAI estimation was increased with combination of two VIs (NDVI and SAVI) compared to the linear model of each index separately. Also, the highest accuracy of LAI estimation from the combination of G2 with SAVI and EVI1 (RMSE: 1.03, 1.03, respectively) was observed due to the higher sensitivity of G2 to medium and high LAI compared to NDVI. In addition, the backward and forward regression model was improved the accuracy of wheat LAI estimation compared to other models, due to the greater sensitivity of this model to LAI higher than 6 (RMSE: 0.87 and 0.95, respectively). Although the accuracy of wheat LAI estimation by the forward regression model was higher than all models, but its calculation requires the use of many parameters.ConclusionSince LAI is an important biophysical parameter in ecological modeling. Accurate and fast estimation of this parameter in large scale for ecological models such as yield and evapotranspiration, and carbon exchange is very important. Considering the results of this research and the opinions of other researchers, it can be stated that the accuracy of the exponential functions and multiple linear regression (Forward regression model) for estimating LAI was higher than simple linear regression.Keywords: Adjustable vegetation indexes, Enhanced vegetation index, Multiple regression, Normalized difference vegetation Index -
بهمنظور بررسی اثر اسیدهای آلی، ریزوباکترهای محرک رشد گیاه و گونههای مختلف میکوریزا بر عملکرد و اجزای عملکرد گاوزبان ایرانی (Echium amoenum Fisch. & Mey.) پژوهشی در دانشگاه فردوسی مشهد در سه سال زراعی متوالی 91-1390، 92-1391 و 93-1392 به صورت اسپلیتپلات در زمان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. هفت نوع اصلاح کننده خاک و کود بیولوژیک مختلف شامل 1- اسید هیومیک، 2- اسید فولویک، 3- نیتروکسین (حاوی باکتری های Azotobacter spp. و Azospirillum spp.) ، 4- بیوفسفر (حاوی باکتری های Bacillus sp. و Pseudomonas sp.) ، 5- بیوسولفور (حاوی باکتری Thiobacillus spp.) ، 6- میکوریزا (حاوی قارچ Glomus mosseae) و 7- میکوریزا (حاوی قارچ Glomus intraradices) و عدم استفاده از کود به عنوان تیمار شاهد در کرت های اصلی و زمان (سال های زراعی دوم و سوم) در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج آزمایش نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد گل خشک (1004 کیلوگرم در هکتار) در نتیجه کاربرد اسید هیومیک به دست آمد. کاربرد اسیدهای آلی هیومیک و فولویک وزن دانه در بوته را بهترتیب 38 و 25 درصد و تعداد دانه در بوته را بهترتیب 19 و 17 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند. کودهای اسید فولویک، نیتروکسین، بیوفسفر، بیوسولفور، میکوریزا (Glomus mosseae) و میکوریزا (Glomus intraradices) نیز به ترتیب افزایش 27، 20، 4، 26، 30 و 28 درصدی عملکرد گل خشک را در مقایسه با شاهد سبب شدند. بیشترین شاخص برداشت گل و دانه به ترتیب در نتیجه استفاده از میکوریزا (Glomus intraradices) و اسید هیومیک حاصل شد.کلید واژگان: اسید هیومیک, بیوسولفور, شاخص برداشت گل, میکوریزا, نیتروکسینAgroecology journal, Volume:10 Issue: 3, 2018, PP 679 -698IntroductionIn recent years, the effect of ecological inputs on soil properties and plant growth characteristics has received renewed attention. Although the utilization of mineral fertilizers could be viewed as the best solution in terms of plant productivity, this approach is often inefficient in the long-term in tropical ecosystems due to the limited ability of low-activity clay soils to retain nutrients. Biofertilizer is a substance which contains living microorganisms which, as applied to seed, plant surfaces, or soil, colonizes the rhizosphere or the interior of the plant and promotes growth by increasing the supply or availability of primary nutrients to the host plant. Biofertilizers add nutrients through the natural processes of nitrogen fixation, solubilizing phosphorous and stimulating plant growth through the synthesis of growth-promoting substances. Biofertilizers can be expected to reduce the use of chemical fertilizers and pesticides. Humic substances are a group of heterogeneous molecules that are bonded together by weak forces; therefore, they have a high chemical stability. This material included of 65 to 80 percent of total soil organic matter. Humic acid influences soil fertility through its effect on the water-holding capacity of the soil. Humic acids make important contributions to soil stability and soil fertility leading to exceptional plant growth and micronutrient uptake. Mycorrhiza arbuscular fungi are other coexist microorganisms that improves soil fertility, nutrients cycling and agroecosystem health. Mycorrhizal fungi are the most abundant organisms in agricultural soils. Many researchers have pointed to the positive roles of mycorrhizal fungi on plants growth characteristics. Echium amoenum is a wild perennial herb and known in Iran as Ox-Tongue. It is one of the important medicinal plants in Iranian traditional medicine. Petals of Iranian Ox-Tongue have been advocated for a variety of effects such as demulcent, anti-inflammatory and analgesic, especially for common cold, anxiolytic, sedative and other psychiatric symptoms including obsession in folk medicine of Iran. Despite of many researches on the effect of organic acids and biofertilizers on different crops, information on the effects of these factors for many medicinal plants is scarce, therefore, in this study effect of eco-friendly inputs in cultivation of Echium amoenum in conditions of Mashhad was studied.Materials and MethodsIn order to evaluate organic acids, plant growth rhizobacteria and different species of mycorrhiza on yield and yield components of Iranian Ox-Tongue (Echium amoenum), a split plots experiment in time based on RCBD design with three replications was conducted in 2011-2014 growing seasons, in Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Seven different types of soil amendments and biofertilizers concluded humic acid, fulvic acid, Nitroxin® (containing Azotobacter spp. And Azospirillum spp.), Biophosphorous® (containing Bacillus sp. and Pseudomonas sp.), Biosulfur® (containing Thiobacillus spp.), Mycorrhiza (Glomus mosseae), Mycorrhiza (Glomus intraradices), and no fertilizer as control and agronomic years (2 and 3 agronomic years) assigned to main and sub plots, respectively.Result and DiscussionThe results showed that the highest dry flower yield obtained in humic acid treatment. Humic acid and fulvic acid increased seed weight per plant 38 and 25% and seed number per plant 19 and 17% compared to control, respectively. Fulvic acid, nitroxin, biophosphorous, biosulfur, mycorrhiza (Glomus mosseae) and mycorrhiza (Glomus intraradices) increased dry flower yield 27, 20, 4, 26, 30 and 28% compared to control, respectively. The highest flower and seed harvest index obtained in mycorrhiza (Glomus intraradices) and humic acid treatments, respectively. It seems that different species of mycorrhiza improved morphological characteristics and yield of Echium amoenum due to provide better conditions to absorption and transportation of nutrient to the plant. It has been reported that organic acids provided favorable conditions for plant growth and development through improvement of physical, chemical and biological properties of the soil, therefore, it can be concluded that improvement of most of studied traits in the present study were due to use of organic acids.ConclusionIn general, the findings of this research showed that application of ecological inputs, while increasing yield and yield components of Iranian Ox-Tongue, can reduce dependence on chemical inputs and their environmental risks and can be used to develop sustainable agriculture and protect the health of the environment.Keywords: Biofertilizer, Flower Harvest Index, Health of Environment, Humic acid, Mycorrhiza, Sustainable Agriculture
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.