جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "wheat" در نشریات گروه "زیست شناسی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «wheat» در نشریات گروه «علوم پایه»-
خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزنده در تولید محصولات کشاورزی است که هر ساله خسارت های زیادی به گیاهان زراعی مخصوصا گندم وارد می نماید. مقاومت به خشکی صفتی پیچیده است که به صورت چند ژنی کنترل می شود و گواهی بر پیچیدگی اصلاح این صفت زراعی مهم می باشد. این مطالعه به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف تنش خشکی بر برخی صفات بیوشیمیایی و تغییرات آنزیمی و میزان بیان برخی از ژن های دخیل در پاسخ به تنش خشکی در ارقام گندم در ایستگاه تحقیقات، شهرستان کردکوی صورت گرفت. بذر ارقام گندم مورد مطالعه پس از ضد عفونی در شرایط مزرعه کشت شدند. آزمایش به صورت کرت خرد شده در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی تیمار خشکی شامل 3/0- بار (ظرفیت زراعی به عنوان تیمار شاهد)، 2- بار و 4- بار و فاکتور فرعی شامل ارقام گندم کلاته، بهاران و گنبد بود. جهت ارزیابی الگوی تظاهر ژنهای مورد مطالعه شامل P5CS، CAT، SOD،TaNAC2a , BADH ازدستگاهiQ5 شرکت Bio Rad استفاده شد. نتایج تجزیه Real time PCR کمی، مبین آن بود که میزان بیان ژن هایSOD, P5CS ، ,BADH CAT و TaNACدر پاسخ به تنش خشکی تغییر معنی داری نمودند. همچنین میزان کلروفیل a و bبه طور معنی داری تحت تنش خشکی کاهش و میزان آنزیم آسکوربیک پراکسیداز نیز به طور معنی داری افزایش یافت. که تنش خشکی منجر به افزایش بیان ژن های دخیل در این تنش شده که شامل SOD، P5CS، BADH، CAT و TaNAC2Aبود. با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل این مطالعه می توان نتیجه گرفت، رقم کلاته در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان بیشترین میزان را داشت که نمایانگر برتری این رقم بر ارقام دیگر بود.
کلید واژگان: آنزیم, بیان ژن, تنش خشکی, کلروفیل, گندمDrought is one of the most important non-living stresses in the production of agricultural products, which causes great damage to crops, especially wheat, every year. Drought resistance is a complex trait that is controlled by multiple genes and is a proof of the complexity of improving this important agricultural trait. This study was conducted in order to investigate the effect of different levels of drought stress on some biochemical traits and enzyme changes and the expression level of some genes involved in the response to drought stress in wheat cultivars at the research station in Korkuy city. The seeds of the studied wheat cultivars were cultivated under field conditions after disinfection. The experiment was conducted as a split plot in the form of a randomized complete block design with three replications. The main factor of drought treatment included -0.3 times (agronomical capacity as a control treatment), -2 times and -4 times and the secondary factor included wheat cultivars Kalateh, Baharan and Gonbad. In order to evaluate the expression pattern of studied genes including P5CS, CAT, SOD, TaNAC2a, BADH, iQ5 device of Bio Rad Company was used. The results of quantitative real time PCR analysis showed that the expression levels of SOD, P5CS, BADH, CAT and TaNAC genes changed significantly in response to drought stress. Also, the amount of chlorophyll a and b decreased significantly under drought stress and the amount of ascorbic peroxidase enzyme increased significantly. That drought stress led to an increase in the expression of genes involved in this stress, which included SOD, P5CS, BADH, CAT, and TaNAC2A. According to the analysis results of this study, it can be concluded that the kalateh cultivar had the highest antioxidant enzyme activity, which indicated the superiority of this cultivar over other cultivars.
Keywords: : Enzyme, Gene Expression, Drought Stress, Chlorophyll, Wheat -
این پژوهش با هدف بررسی اثر مدیریت مصرف کودهای پتاسیمی و روی بر ویژگی های کمی و کیفی گندم دیم با شش تیمار کودی شامل T1 یا شاهد (مصرف همه کودهای شیمیایی بر اساس آزمون خاک بجز پتاسیم و روی)، T2 (مصرف تمام کود پتاسیمی از منبع سولفات پتاسیم، بر اساس آزمون خاک در پاییز)، T3 (مصرف 33 درصد سولفات پتاسیم در پاییز و 67 درصد باقیمانده از منبع محلول سولفات پتاسیم حاوی کلات روی در بهار)، T4 (مصرف تمام کود روی از منبع سولفات روی براساس آزمون خاک در پاییز)، T5 (مصرف تمام سولفات پتاسیم و سولفات روی براساس آزمون خاک در پاییز)، T6 (مصرف 33 درصد سولفات پتاسیم و سولفات روی در پاییز و 67 درصد باقیمانده از منبع محلول سولفات پتاسیم حاوی کلات روی در بهار) در سه تکرار و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی، به مدت یک سال زراعی (1401-1400) انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین شاخص سطح برگ (25/45 سانتی متر مربع) و بیشترین مقدار پروتئین دانه (65/14 درصد)، عملکرد دانه (4472 کیلوگرم در هکتار)، غلظت پتاسیم در دانه (4880 میلی گرم در کیلوگرم) و غلظت روی در دانه (60/34 میلی گرم در کیلوگرم) مربوط به تیمار ششم بود. بیشترین مقدار پرولین (568 میکرو گرم بر گرم وزن تر) و گلایسین بتائین (85/3 میکرو گرم بر گرم وزن تر)، به ترتیب مربوط به تیمار چهارم و ششم بود. با توجه به نتایج و تاثیر معنی دار تیمارها بر شاخص های عملکردی، استفاده همزمان قبل از کشت سولفات پتاسیم و سولفات روی و همچنین مصرف سرک آن ها به هنگام بارندگی در بهار در مزارع گندم دیم توصیه می گردد.
کلید واژگان: آزمون خاک, عنصر غذایی, تنش خشکی, حاصلخیزی خاک, سرک, گندمThis research aims to investigate the effect of potassium and zinc fertilizers management on the quantitative and qualitative traits of rainfed wheat with six fertilizer treatments including, T1 or control (Application of all chemical fertilizers based on soil testing except potassium and zinc), T2 (Application of all potassium fertilizers from potassium-sulfate, based on soil testing in autumn), T3 (Application of 33% potassium-sulfate in fall and 67% remaining from potassium-sulfate solution containing zinc chelate in spring), T4 (Application of all zinc fertilizer from zinc-sulfate source based on soil testing in autumn), T5 (Application of all potassium-sulfate and zinc-sulfate based on soil testing in autumn), T6 (Application of 33% of potassium-sulfate and zinc-sulfate in autumn and the remaining 67% from the source of potassium-sulfate solution containing zinc-chelate in spring) was done in 3 replications and in a randomized complete block design (RBCD), during 2021-2022. The results showed that the highest leaf area index (LAI) (45.25 square centimeters) and the highest grain protein content (14.65%), grain yield (4472 kg. ha-1), potassium concentration in the grain (4880 mg.kg-1) and zinc concentration in the grain (34.60 mg.kg-1 ) were the sixth treatments. The highest Proline (568 µg. g-1 FW) and Glycine Betaine contents (3.85 µg. g-1 FW) were the fourth and sixth treatments, respectively. Considering the results and the significant effect of the treatments on the performance indicators, it is recommended to use potassium sulfate and zinc sulfate simultaneously before planting as preside-dressing applications during spring rains in rainfed wheat.
Keywords: Soil Testing, Nutrition Elements, Drought Stress, Soil Fertility, Topdressing, Wheat -
Wheat is a staple food and is consumed by more than 36% of the world's population as a protein and carbohydrate source globally. Nano-fertilizers represent a breakthrough in agricultural technology, offering promising opportunities to enhance crop productivity and mitigate negative environmental impacts. Utilizing nanoparticles to deliver essential nutrients to plants can improve nutrient use efficiency, as they can provide a more targeted and controlled release of nutrients compared to conventional fertilizers. Wheat, as one of the world's most important staple crops, plays a vital role in global food security. However, wheat cultivation often faces various challenges, one of which is salt stress. Salinity is a major environmental stress factor affecting the growth, development, and productivity of crops worldwide, including wheat. It impacts the physiology and biochemistry of plants, leading to nutrient imbalances, osmotic stress, and ion toxicity, which collectively reduce crop yield. Over the last decade, researchers have started to investigate the potential of nano-fertilizers in enhancing the resilience of wheat and other crops under salt stress conditions. Studies have demonstrated that certain nano-fertilizers can improve plant tolerance to salinity stress by enhancing nutrient availability, promoting water retention, and modulating the plant's physiological responses to stress. This review summarizes the information that is currently available on the usage of NFs worldwide, showing their promise for sustaining crop output in an environmentally benign way. It also highlights the encouraging results of using nano-fertilizers' impact on wheat under salt stress and the optimal strategies for their application.
Keywords: Nano-Fertilizer, Wheat, Salt Stress -
فلزات سنگین یکی از مهمترین مشکلات زیست محیطی بوده و باعث نگرانی های فراوانی به دلیل خصوصیات سرطان زایی، تجدیدناپذیری و تجمع بیولوژیکی شده است. با توجه به گسترش زمین های آلوده به فلزات سنگین و کشت ناگزیر غلات استراتژیک همچون گندم در این زمین ها و اینکه طبق تحقیقات گندم نسبت به سایر غلات، کادمیوم بیشتری را انباشته می کند، لذا هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر پلاسمای سرد اتمسفری و کادمیوم بر میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان، پرولین و میزان پروتئین و قندهای محلول بر دو رقم کریم و گنبد بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در گلخانه دانشگاه محقق اردبیلی اجرا گردید. فاکتورها شامل ارقام گندم (رقم حساس گنبد و رقم مقاوم کریم)، پلاسمای سرد اتمسفری در سه سطح (شاهد، 60 و 120 ثانیه) و تیمار با فلز کادمیوم شامل چهار سطح (شاهد، 50، 100 و 150 میکرومولار) بود. نتایج نشان داد که میزان قند محلول، پروتئین، غلظت اسیدآمینه متیونین،
آنزیم های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و طول ریشه تحت تاثیر اثر متقابل رقم × پلاسما × کادمیوم قرار گرفتند. نتایج مقایسه اثرات سه جانبه نشان داد که رقم گندم گنبد در پلاسما 60 و کادمیوم 150 با میانگین 22/0 (نانومول بر گرم) بیشترین میزان اسید آمینه متیونین را دارا بود. به طور کلی از نتایج حاصل چنین استنباط می شود که تنش ناشی از افزایش غلظت کادمیوم و پلاسما بر فرآیندهای فیزیولوژیک گندم متفاوت بوده و هر دو رقم از مکانیسم های متفاوتی برای مقابله با تنش کادمیوم استفاده می کنند. ارقام گندم کریم و گنبد به منظور سازگاری و تحمل بیشتر در جهت مقابله با توسعه و تجمع غلظت های مسموم کننده این فلز سنگین در شرایط تنش تمام انرژی خود را صرف سنتز عوامل دخیل در مکانیسم دفاعی می کنند. نتایج ارزیابی ارقام نشان داد که در رقم کریم با افزایش غلظت کلرید کادمیوم میزان آنزیم کاتالاز، پلی فنل اکسیداز، آنزیم سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پرواکسیداز کاهش و بر مقدار قند محلول، پروتئین کل، لیزین و متیونین افزوده شد. همچنین در رقم گنبد با افزایش غلظت کلرید کادمیوم میزان پروتئین کل، آنزیم پلی فنل اکسیداز، آنزیم سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز کاهش یافت که نشان از آثار سمیت کادمیوم و تولید رادیکال های آزاد اکسیژن می باشد. در نتیجه آسیب های اکسیداتیو و کاهش رشد را دنبال دارد و مقدار قند محلول آنزیم کاتالاز، مقدار لیزین و متیونین افزایش یافت. همچنین رقم کریم از نظر مقاومت به تنش کادمیوم متحمل تر از رقم گنبد است. بنابراین این تحقیق نشان داد که تیمار کادمیوم در حد 150 میکرومولار در حضور پلاسمای سرد قادر بوده تا مکانیسم های دفاعی گیاه را تحریک و گیاه را در مقابل تنش ها متحمل سازد.کلید واژگان: پلاسما, سوپراکسید دیسموتاز, کادمیوم, گندمHeavy metals are one of the most important environmental problems and have caused many concerns due to their carcinogenic properties, non-renewability and biological accumulation. Considering the expansion of lands contaminated with heavy metals and the inevitable cultivation of strategic grains such as wheat in these lands and the fact that according to research wheat accumulates more cadmium than other grains, therefore the purpose of this research is to investigate the effect of plasma Atmospheric cold and cadmium were on the activity levels of antioxidant enzymes, proline and the amount of protein and soluble sugars on two cultivars Karim and Gonbad. This experiment was carried out in a factorial form in a completely randomized design with four replications in the greenhouse of Mohaghegh Ardabili University. Factors included wheat cultivars (susceptible cultivar Gombad and resistant cultivar Karim), atmospheric cold plasma at three levels (control, 60 and 120 seconds) and treatment with cadmium metal at four levels (control, 50, 100 and 150 µM). The results showed that the amount of soluble sugar, protein, methionine amino acid concentration, catalase and superoxide dismutase enzymes, and root length were affected by the cultivar × plasma × cadmium interaction. The results of the comparison of three-way effects showed that Gombad wheat cultivar had the highest amount of methionine amino acid in plasma 60 and cadmium 150 with an average of 0.22 (nanmol/g). In general, it can be concluded from the results that the stress caused by the increase of cadmium and plasma concentration on the physiological processes of wheat is different and both cultivars use different mechanisms to deal with cadmium stress. Kareem and Gonbad wheat cultivars spend all their energy in the synthesis of factors involved in the defense mechanism in order to adapt and bear more in order to deal with the development and accumulation of toxic concentrations of this heavy metal in stress conditions. The results of the evaluation of cultivars showed that with the increase in the concentration of cadmium chloride, the amount of catalase, polyphenol oxidase, superoxide dismutase and ascorbate peroxidase decreased and the amount of soluble sugar, total protein, lysine and methionine increased. Also, in Gonbad variety, with the increase in the concentration of cadmium chloride, the amount of total protein, polyphenol oxidase enzyme, superoxide dismutase enzyme and ascorbate-peroxidase decreased, which shows the effects of cadmium toxicity and the production of oxygen free radicals. As a result, it follows oxidative damage and growth reduction, and the amount of soluble sugar of catalase enzyme, the amount of lysine and methionine increased. Also, Karim cultivar is more tolerant to cadmium stress than Gonbad cultivar. Therefore, this research showed that cadmium treatment at 150 micromolar in the presence of cold plasma was able to stimulate the defense mechanisms of the plant and make the plant bear the stress.
Keywords: Plasma, Superoxide Dismutase, Cadmium, Wheat -
بررسی اثرات تنش خشکی و جمعیت گیاهی بر انتقال مجدد مواد و عملکرد و برخی اجزای عملکرد ارقام گندم در تحقیقات کشاورزی بروجرد و دورود واقع در استان لرستان در سال زراعی 1398-99 انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با آرایش اسپلیت فاکتوریل درسه تکرار انجام شد. تنش خشکی با سه سطح (شاهد، آبیاری تا گلدهی و آبیاری تا مرحله شیری خمیری) به عنوان عامل اصلی و تراکم بوته (300، 400، 500 و 600 در متر مربع) و رقم (بهاران و میهن) عامل های فرعی بودند. نتایج نشان داد سطوح تنش خشکی، تراکم بوته و رقم بر اجزای عملکرد دانه و همچنین اثر متقابل تنش-تراکم بوته بر طول سنبله معنی دار شدند. اثر متقابل مکان-تنش-رقم بر ارتفاع بوته، طول سنبله و وزن هزار دانه معنی دار شد بطوریکه بالاترین میزان ارتفاع بوته در تیمار آبیاری تا مرحله شیری خمیری و رقم میهن در بروجرد حاصل شد. طول سنبله در آبیاری تا مرحله گلدهی و تراکم 600 بوته بیشتر از سایر تیمارهای آزمایش بود. بالاترین تعداد پنجه در بوته در تیمار شاهد بود. بالاترین وزن هزار دانه در رقم میهن و در سطح آبیاری کامل در منطقه دورود و بالاترین میزان عملکرد دانه و شاخص برداشت نیز در آبیاری کامل حاصل شد. در تنش شیری خمیری دانه و تراکم 400 دانه در متر مربع بیش ترین عملکرد مربوط به رقم بهاران بود.
کلید واژگان: تراکم, تنش, رقم, عملکرد و گندمThis study was conducted to investigate the effect of drought stress and plant population on re-transfer of materials and yield and some yield components of wheat cultivars in Dorud and Boroujerd regions located in Lorestan province in the crop year 2019-20. The experiment was performed as a factorial split-plot in a randomized complete block design with three replications. Drought stress treatment (in three levels of control, irrigation to flowering and irrigation to milk development) was plant density treatments (300, 400, 500 and 600 plants per square meter) and cultivar (Mihan and Baharan) were stand in sub plots. The results showed that drought stress, density and cultivar treatments had an effect on grain yield components and the interaction effect of stress * plant density on spike length and leaf area was significant. Also, the interaction effect of location * stress * cultivar on plant height, spike length and 1000-seed weight was significant. The highest plant height was obtained in irrigation treatment up to the milk development stage and Mihan cultivar cultivated in Boroujerd. The spike length in irrigation treatment up to flowering stage and at the level of 600 plants / m2 was higher than other experimental treatments. The highest number of spike per plant was in the control treatment. The highest 1000-seed weight was obtained in Mihan cultivar at the level of complete irrigation treatment in Dorud region and the highest grain yield was obtained in full irrigation treatment.
Keywords: Cultivar, Density, Stress, Wheat, Yield -
آکواپورین ها تقریبا در تمام موجودات زنده وجود داشته و در تنظیم پدیده های مختلف فیزیولوژیکی نقش دارند. آکواپورین ها (AQP) فقط کانال های آب نیستند بلکه پروتئین های غشایی چند منظوره هستند. این تحقیق به منظور بررسی بیان برخی ژن های آکوآپورین در گیاه گندم شامل ژن های PIP2-6, PIP2-1, PIP2-5, PIP1-3 ، NIP1-3 و NIP1-4 در پاسخ به همزیستی ریشه گیاه گندم با قارچ Glomus mosseae انجام شد. نتایج نشان داد که همزیستی میکوریزایی موجب کاهش بیان ژن های آکوآپورین PIP2-6 و PIP2-1 شد. در پاسخ به همزیستی میکورایزایی، بیان ژن های PIP2-5 و PIP1-3 نیز روند کاهش مشابهی را نسبت به شاهد نشان دادند. برخلاف این 4 ژن، همزیستی میکوریزایی اثرات تنظیمی تحریکی را بر بیان ژن های NIP1-3 و NIP1-4 در پاسخ به همزیستی میکوریزایی داشت. همچنین بررسی های آماری نشان داد که بین بیان ژن های مورد ارزیابی همبستگی معنی داری وجود داشته به طوریکه بین ژن های NIP1-3 و NIP1-4 همبستگی معنی دار مثبت وجود داشته درحالیکه بین این ژن ها و سایر ژن های مورد ارزیابی همبستگی منفی معنی داری وجود داشت. بین ژن های PIP2-6, PIP2-1, PIP2-5, PIP1-3 همبستگی قوی مثبت معنی داری وجود داشت. این نتایج دلالت بر آن دارد که اثر میکوریزا بسته به نوع میکوریزا می تواند متغیر باشد.
کلید واژگان: انتقال آب, گندم, میکوریزا, آکوآپورین, همزیستیAquaporins exist in almost all living organisms and play a role in regulating various physiological phenomena. Aquaporins (AQP) are not only water channels but also multifunctional membrane proteins. This study was conducted to investigate the effect of arbuscular mycorrhizal symbiosis on the expressions of some aquaporin genes in wheat plants. The expression of several aquaporins, including PIP2-6, PIP2-1, PIP2-5, PIP1-3, NIP1-3, and NIP1-4 in response to the symbiosis of wheat roots with Glomus mosseae fungus was evaluated by real-time PCR method. Mycorrhizal symbiosis down-regulated the expression of PIP2-6 and PIP2-1 genes. In response to the mycorrhizal symbiosis, the expression of PIP2-5 and PIP1-3 genes also showed a similar down-regulation trend compared with the control. In contrary, mycorrhizal symbiosis up-regulated the expression of NIP1-3 and NIP1-4 genes in response to the mycorrhizal symbiosis. Statistical analysis also showed that there is a significant correlation between the expressions of the genes evaluated. There was a significant positive correlation between NIP1-3 and NIP1-4 genes, while they displayed a significant negative correlation with other target genes. There was a significant positive correlation between PIP2-6, PIP2-1, PIP2-5, and PIP1-3 genes. These results indicate that the effect of mycorrhiza can vary depending on the type of mycorrhiza.
Keywords: Aquaporins, Mycorrhiza, Symbiosis, Watertransport, Wheat -
مطالعه تغییر اقلیم زمینه ساز اتخاذ روش های سازگاری و کاهش اثرات سوء تغییر اقلیم بر بخش کشاورزی است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر تغییر اقلیم برکشت گندم در دشت های مشکین شهر و سراب با استفاده از داده های بارش سالانه، دمای (حداقل و حداکثر) سالانه و ساعت آفتابی از سال 1995 تا 2015 است. با استفاده از نرم افزار LARS-WG شبیه سازی متغیرهای اقلیمی در دوره پایه بررسی و تایید گردید. سپس داده های مدل HADCM3 در دوره های 2016 تا 2045 و 2046 تا 2065 تحت سناریوی A1B، شبیه سازی شدند. محاسبه مقدار بارش موثر، تبخیر و تبخیر و نیاز آبی محصول گندم برای دوره پایه و دوره های آینده با روش CROPWAT برآورد و تغییرات آن ها ارزیابی شدند. نتایج پیش بینی مدل LARS-WG برای دوره های آینده 2016 تا 2045 و 2046 تا 2065 نسبت به دوره پایه طبق سناریوی A1B نشان داد که دما به ترتیب در مشکین شهر 7/1 و 8/1 درجه سانتی گراد افزایش و میانگین بارش به ترتیب 9/3 و 6/6 درصد کاهش می یابد و در سراب نیز دما به ترتیب 69/0 کاهش و 37/0 درجه سانتی گراد افزایش و بارش 17/6 درصد افزایش و 91/12 درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی داده ها با روش کراپ وات نشان داد که در مشکین شهر بارش موثر نسبت به دوره پایه در دوره های آتی به ترتیب 3 و 6 درصد کاهش، تبخیر و تعرق 12 درصد افزایش و 2 درصد کاهش و نیاز آبی 5/19 درصد و 5 درصد افزایش می یابد و در سراب نیز بارش موثر نسبت به دوره پایه در دوره های آتی به ترتیب 5/0 و 17 درصد کاهش، تبخیر و تعرق 54 درصد و 67 درصد افزایش و نیاز آبی 70 درصد و 92 درصد افزایش می یابد؛ بنابراین که تاثیر تغییر اقلیم برکشت محصول گندم در دوره های آینده در دامنه جنوبی کوه سبلان (سراب) بیشتر از دامنه شمالی آن در (مشکین شهر) خواهد بود.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, محصول گندم, LARS-WG, CROPWATIntroductionToday, climate issues threaten the security of the world, security which is considered necessary and vital in all fields and for all people. The phenomenon of climate change can affect the water requirement of crops by changing the amount of evaporation and transpiration of plants and the duration, intensity and time of rainfall. The studies related to climate change that have been conducted in Iran in recent years have focused more on climatic indicators and the effects of these changes on agricultural production have been given less attention. Therefore, assessing the effects of climate change on agriculture is an essential need. Due to the fact that Ardabil province is one of the poles of agriculture and animal husbandry and any change in the climate will endanger the lives of most of the residents of this region and will cause a change in the use of farms, pastures and the loss of agricultural production.kkkT Therefore, assessing the effects of climate
MethodologyThe study area is located on the slopes of Sabalan Mountain in Ardabil and East Azerbaijan provinces. Its geographical location is located at latitudes of 37 degrees and 44 minutes to 38 degrees 25 minutes and longitude 46 degrees and 22 minutes to 48 degrees 41 minutes. The minimum height of the area is 371 meters and its maximum is 4811 meters above sea level (Fig, 1). This study was conducted to influence climate change in wheat cultivation on slopes of Sabalan mountain. The important part of this research is based on statistics and information about meshkinshahr and sarab synoptic stations. In order to investigate the climate change conditions, a basic statistical period and a period as climate change should be determined. Therefore, statistical periods in this study from 1995 to 2015 and climate change period from 2016 to 2045 and 2046 were selected. Statistics about the studied stations were obtained from the Statistics and Information Bank of the National Meteorological Organization. The data taken from these statistics include: maximum and minimum temperature,daily rainfall and sunshine. to work with the LARS-WG model; First, the studied data should be sorted as Julius days. After collecting data in the Excel environment, it should be noted that there is no missing data, in case of missing, it must be encoded with -99. Aggregated data must be stored in a folder in nodpad with st extension.The address of folders stored in the N environment should be provided to the model from the option series, and the output data address should be given to the model. How to choose a scenario. First, in Excel environment, statistical data is placed in a column and in the next step, the generated data for each scenario is placed in the columns in front of each column of observational statistics, after preparing this step, the data is taken to the spss environment and correlation is taken between observational and production data. Production scenarios that are highly correlated with observational statistics are accepted as the studied scenario. CROPWAT software was used to estimate water requirement and effective precipitation. By entering minimum temperature, maximum temperature, relative humidity, wind speed and number of sunshine hours related to the plant, as well as the environment and region and its cultivation time, you can calculate the water requirement of the plant at different growth stages. Figure 2 shows the steps of data analysis in CROPWAT software.
ConclusionIn this study, first, the power of LARS-WG model for the basic statistical period of the years (1995-2015) was measured. The purpose of this assessment is whether the model has the ability to simulate for future periods. To do this, the tst file containing the results of comparing the statistical characteristics of the observed data with the simulated data was plotted as a diagram (Shapes, 2 and 3). The results showed that in Meshkinshahr station, the model has better efficiency for simulating maximum temperature and minimum temperature. The observed temperature and simulated temperature for 1995-2015 are similar and the diagrams are overlapping. Also, the deviation of production criteria is in the range of number one. This model is not effective in simulating the sunshine hour because it simulates the amount of sunshine hours in the first half of the year less than the actual size. In the case of rainfall, the model is better than April and May in other months. In Sarab station, the data were performed based on LARS-WG model by comparing the statistical period data and the produced data. To ensure the ability of computational data model, they were compared by model and observational data in the studied stations. Comparative results show the data of minimum temperature, maximum temperature, precipitation and sunshine in mirage synoptic stations for the base period. The capability of LARS-WG model in modeling minimum temperature, maximum temperature and radiation in these stations is completely in accordance with the observed data. The standard deviation rate is between 0.5 and 1. The results of this study show that in Meshkinshahr station, precipitation and temperature in the period 2016 to 2045 are -3.9 and +1.73, respectively, and these two variables in the period 2046 to 2065 are -6.67 and +1.80, respectively. In Sarab station, precipitation and temperature in the period 2016 to 2045 were +6.17 and -0.69, respectively, and in the statistical period of 2046 to 2065 were -12.91 and +0.37, respectively. As a result, rainfall in the coming periods is associated with a decrease in Sarab and Meshkinshahr stations, respectively. Temperatures are also rising at about 2 °C in Meshkinshahr station and the temperature increase is low in Sarab station. In comparison, Sarab plain has a wonderful state because by the period 2046 to 2065 the rainfall in this plain will decrease about 13% compared to the base period, in the same time period, wheat evapotranspiration will reach from 530 mm in the base period to 887 mm in the period 2046 to 2065. Wheat water requirement also increases from 422 mm in the base period to 810 mm, i.e. about 92%. Also, modeling shows that the average minimum temperature of this region decreases from -3 in the base period to -9.67 °C in January and from -4.3 to -8.23 in February. According to the modeling and with the decrease in rainfall in this region, wheat cultivation in this plain will face limitations in the future. However, the results of the models indicate that meshkinshahr plain is better in future periods than Sarab plain.
Keywords: climate change, Wheat, LARS-WG, CropWat -
آلودگی محیطی ناشی از فلزات سنگین به دلیل تجزیه ناپذیری یک نگرانی اصلی در خاک های کشاورزی است که امنیت غذایی را تهدید می کند. کادمیوم و جیوه از جمله دو آلاینده خطرناک و سرطان زا به شمار می روند که در اکوسیستم های طبیعی میزان آن توسط فعالیت های انسانی افزایش یافته و منجر به کاهش تولید پروتیین، غیر فعال سازی برخی از آنزیم ها، ایجاد اختلال در انواع واکنش ها و اعمال سلولی و باعث توقف رشد و نمو می شوند. از آنجایی که آلوده شدن زمین های زراعی با فلزات سنگین از یک طرف منجر به کاهش کیفیت محصولات کشاورزی و از طرف دیگر تهدیدی جدی برای سلامت انسان است، نیازمند توجه بیشتری است. لذا هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر کشت مجدد بذور گندم حاصل از تیمار فلزات سنگین کادمیوم و جیوه بر برخی پارامترهای مورفوفیزیولوژیکی دو رقم گندم است. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. فاکتور اول ارقام گندم (مروارید و فلات) و فاکتور دوم تیمارهای آزمایشی شامل کلرید جیوه (با غلظت 10 و 20 میکرومولار)، کلرید کادمیوم (5/0 میلی مولار) و برهمکنش کادمیوم با جیوه در دو سطح (10 میکرومولار جیوه با 5/0 میلی مولار کادمیوم، 20 میکرومولار جیوه با 5/0 میلی مولار کادمیوم) همراه با گیاه چه های شاهد بودند. یافته ها نشان داد که تحت تنش فلز سمی جیوه و برهمکنش کادمیوم با جیوه میزان قند محلول و پروتیین کل، فعالیت آنزیم کاتالاز افزایش یافته اما از فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز در رقم فلات کاسته شد. نتایج بیانگر آن است که بذور حاصل از تیمار برگی کادمیوم، جیوه و برهمکنش این فلزات سنگین و کشت مجدد این بذور می تواند با تغییر در ویژگی های فیزیولوژیک بر عملکرد خود تاثیر بگذارد. به طور کلی رقم مروارید تحت تنش کلرید جیوه و کلرید کادمیوم و برهم کنش آن ها، واکنش بهتری نسبت به رقم فلات از خود نشان داد. بنابراین بر اساس نتایج این آزمایش گلخانه ای تداوم تحقیقات در شرایط مزرعه ضروری به نظر می رسد.
کلید واژگان: نزیم های آنتی اکسیدان, کلرید جیوه, کادمیوم, گندم, عملکردEnvironmental pollution caused by heavy metals due to their non-degradability is a major concern in agricultural soils that threatens food security. Cadmium and mercury are among the two dangerous and carcinogenic pollutants that, in natural ecosystems are increased by human activities and lead to a decrease in protein production, the deactivation of some enzymes, disruption of various reactions and cellular actions, and the stoppage of growth and development. Since the contamination of agricultural land with heavy metals, on the one hand, leads to a decrease in the quality of agricultural products and, on the other hand, is a serious threat to human health, it needs more attention. Therefore, the purpose of this research is to investigate the effect of replanting wheat seeds resulting from the treatment of heavy metals such as cadmium and mercury on some morphophysiological parameters of two wheat cultivars. For this purpose, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with three replications in the greenhouse of the University of Mohaghegh Ardabili. The first factor of wheat cultivars (Morvared and Falat) and the second factor of the experimental treatments include mercury chloride (with a concentration of 10 and 20 μM), cadmium chloride (0.5 mM), and the interaction effects of cadmium with mercury at two levels (10 μM of mercury with 0.5 mM cadmium, 20 μM mercury with 0.5 mM cadmium) were with the control seedlings. The findings showed that, except for the treatment with cadmium under the stress of the toxic metal mercury and the interaction effect of cadmium with mercury, the amount of soluble sugar and total protein, the activity of the catalase enzyme increased, but the activity of the antioxidant enzymes peroxidase and polyphenol oxidase decreased in the Morvared cultivar. The results indicate that the seeds obtained from the foliar treatment of cadmium, mercury and the interaction of these heavy metals and the re-cultivation of these seeds can affect their performance by changing the physiological characteristics. In general, under the stress of mercury chloride and cadmium chloride and their interaction, the Morvared cultivar showed a better reaction than the Falat cultivar. Therefore, based on the results of this greenhouse experiment, it seems necessary to continue research in field conditions.
Keywords: Antioxidant enzymes, Mercury chloride, Cadmium, Wheat, Yield -
به منظور بررسی اثر محلول پاشی عناصر کم مصرف بر برخی صفات بیوشیمیایی و عملکرد گندم در شرایط تنش کم آبی، آزمایشی به صورت کرت های خردشده بر پایه طرح بلوک های کاملا تصادفی در سه تکرار در ورامین طی دو سال زراعی 1396- 1395 و 1397- 1396به اجرا درآمد. عامل اصلی رژیم های آبیاری در سه سطح (I1: آبیاری معمول، I2: قطع آبیاری در مرحله شروع رشد ساقه و I3: قطع آبیاری در مراحل شروع رشد ساقه و پر شدن دانه) و عامل فرعی شامل محلول پاشی عناصر کم مصرف در هشت سطح (M1: شاهد (بدون محلول پاشی)، M2: محلول پاشی بر، M3: روی، M4: آهن، M5: روی+بر، M6: آهن+بر، M7: روی+آهن و M8: روی+ بر+ آهن) بودند. در شرایط آبیاری معمول، دو نوبت آبیاری پاییزه و چهار نوبت آبیاری بهاره انجام گرفت. محلول پاشی هر یک از عناصر ریزمغذی از منبع سولفات آهن، سولفات بر و سولفات روی با غلظت 5 در هزار در دو مرحله ساقه دهی و ظهور سنبله انجام گردید. نتایج نشان داد اثر رژیم های آبیاری، محلول پاشی عناصر کم مصرف و اثر متقابل آن ها در سطح یک درصد بر محتوای کلروفیلa، b و کلروفیل کل، غلظت آنزیم کلروفیلاز، مالون دی آلدیید و آبسزیک اسید معنی دار بود. همچنین اثر ساده آبیاری و محلول پاشی بر غلظت قند کل و عملکرد دانه معنی دار بود. نتایج نشان داد که قطع آبیاری منجر به کاهش کلروفیل کل شد. محلول پاشی روی+ بر+ آهن (M8) در هر سه سطح رژیم های آبیاری منجر به افزایش معنی دار کلروفیل کل گردید. بیشترین میزان کلروفیل کل در شرایط آبیاری معمول به همراه محلول پاشی روی+ بر+ آهن (I1M8) به میزان 03/6 میلی گرم بر گرم برگ تازه به دست آمد. همچنین محلول پاشی روی+ بر+ آهن در تیمارهای آبیاری (I2) و (I3) (به ترتیب با میانگین های 2/5 و 55/4 میلی گرم بر گرم برگ تازه) منجر به افزایش کلروفیل کل نسبت به عدم محلول پاشی این عناصر گردید. به طور کلی، استفاده از محلول پاشی عناصر ریزمعذی آهن، روی و بر ضمن افزایش عملکرد دانه، در شرایط تنش می تواند سبب بهبود ویژگی های فیزیولوژیکی در گندم گردد.
کلید واژگان: آبسزیک اسید, سولفات روی, کلروفیلاز, گندم, مالون دی آلدئیدIn order to investigate the effect of foliar application of micro-elements on some biochemical traits and wheat yield under water stress conditions, an experiment was carried out in the form of split plots based on a randomized complete block design in three replications in Varamin during the two crop years 2016–2017 and 2017–2018. The main factors of irrigation regimes at three levels (I1: normal irrigation, I2: cut-off irrigation at the beginning of stem growth, and I3: cut-off irrigation at the beginning of stem growth and seed filling) and sub-factors including foliar spraying of micro-elements at eight levels (M1: control (without foliar spraying), M2: boron foliar application, M3: zinc, M4: iron, M5: zinc+boron, M6: iron+boron, M7: zinc+iron and M8: zinc+boron+iron) were considered. The irrigation was done twice in the autumn and four times in the spring under normal irrigation conditions. The foliar spraying of each of the micronutrients from the sources of iron sulfate, boron sulfate and zinc sulfate with a concentration of 5/1000 was carried out in two stages: stemming and spike emergence. The results showed the effect of irrigation regimes, foliar application of micro-elements and their interaction on the content of chlorophyll a, b and total chlorophyll, the concentration of chlorophyllase enzyme, malondialdehyde and abscisic acid. Also, the simple effect of irrigation and foliar spraying was significant on total sugar concentration and grain yield. The results showed that the interruption of irrigation led to a decrease in total chlorophyll. Foliar spraying of zinc + boron + iron (M8) in all three levels of irrigation regimes led to a significant increase in total chlorophyll. The highest amount of total chlorophyll was obtained under normal irrigation conditions, along with zinc+boron+iron (I1M8) foliar spraying at a rate of 6.03 mg.g-1 of fresh leaves. Also, foliar spraying of zinc+boron+iron in irrigation treatments (I2) and (I3) (respectively, with averages of 5.2 and 4.55 mg.g-1 of fresh leaves) led to an increase in total chlorophyll compared to control. In general, the use of foliar applications of iron, zinc, and boron can improve the physiological characteristics of wheat under stressful conditions while increasing grain yield.
Keywords: Abscisic acid, Zinc sulfate, Chlorophyllase, Wheat, MDA -
سابقه و هدف
قارچ های میکوریزا آربوسکولار (AMF) سازگاری و تحمل به تنش را در گیاه همزیست بهبود می بخشند. در شرایط تنش کم آبی، همزیستی میکوریزایی با تغییر در الگوی بیان ژن های گیاه میزبان همراه است. بررسی پروفایل بیانی القا شده توسط میکوریزا در گیاه میزبان، برای درک مکانیزم مولکولی افزایش مقاومت به کم آبی ضروری است. این پژوهش با هدف مطالعه ترانسکریپتومی ریشه گندم، به منظور شناسایی مکانیزم های مولکولی تحمل به کم آبی با واسطه میکوریزا انجام شد.
مواد و روش هادر تحقیق حاضر، الگوی ترانسکریپتوم ریشه گندم نان Triticum aestivum (رقم چمران) تلقیح شده با قارچ میکوریزا آربوسکولار Funneliformis mosseae در 4 تیمار: گیاهان تلقیح شده با میکوریزا در شرایط کم آبی (AMF+/WD)، گیاهان تلقیح شده با میکوریزا در شرایط آبیاری نرمال (AMF+/Ctrl)، گیاهان تلقیح نشده تحت شرایط کم آبی (AMF-/WD) و گیاهان تلقیح نشده در شرایط آبیاری نرمال (AMF-/Ctrl) بررسی شد. پس از بررسی کیفی و کمی و ساخت کتابخانه cDNA ، تعیین توالی RNA انجام شد و داده های حاصل از RNA-Seq توسط نرم افزارهای مربوطه آنالیز گردید.
یافته هادر مجموع 235 ژن با بیان افتراقی (DEGs) از 4 مقایسه شناسایی شد. بر اساس تجزیه و تحلیل نمودار Venn، 70 ژن شناسایی شد که به طور انحصاری در شرایط تنش کم آبی توسط AMF القاء می شوند.
بحث:
تجزیه و تحلیل GO و KEGG نشان داد ژن های دارای بیان افتراقی (DEGs) در مسیرهای مختلف و متعددی مشارکت دارند. بیشترین تعداد (DEGs) در مسیرهای بیوسنتز و شکل گیری دیواره سلولی، تنظیم ردوکس سلولی و تنظیم اسمزی نظیر بیوسنتز پرولین، شناسایی شدند.
نتیجه گیریاین نتایج نشان می دهد میکوریزا با اعمال تنظیمات دقیق، بیان ژن های کلیدی پاسخ به استرس در ریشه گیاه را تغییر می دهد و بر ظرفیت سازگاری گیاه گندم در طول کمبود آب می افزایدمی فزمد. از این ژن ها می توان در برنامه های اصلاحی و مهندسی ژنتیک گندم جهت بهبود تحمل به کم آبی استفاده کرد.
کلید واژگان: تنش کم آبی (WD), ترانسکریپتوم, گندم, همزیستی میکوریزی, پرولینAim and BackgroundArbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can improve the adaptation and stress tolerance by making changes in the gene expression pattern of the host plant. Therefore, investigating the expression profile of genes induced in the host plants mediated by mycorrhiza is necessary to further understand the molecular mechanisms of response to water stress. This research was conducted with the aim of studying the transcriptomics of wheat roots, in order to identify key genes and molecular mechanisms of mycorrhiza-mediated water deficit (WD) tolerance.
Materials and MethodsIn the present study, the pattern of expression of Triticum aestivum L. roots (Chamran Cultivar) inoculated with AMF, Funneliformis mosseae was investigated. For this purpose, four different treatment combinations were performed: inoculated plants under water deficit condition (AMF+/WD), inoculated plants under normal irrigation (AMF+/Ctrl), non-inoculated plants under water deficit condition (AMF-/WD), non-inoculated plants under normal irrigation (AMF-/Ctrl). Total RNA was extracted from the roots of mycorrhizal and non-mycorrhizal plants and cDNA libraries were built and sequenced with Illumina technology.
Keywords: Water Deficit (WD), Transcriptome, Wheat, Mycorrhizal symbiosis, Proline, Iau Science -
تنش خشکی و نیتروژن از مهمترین عوامل تعیین کننده عملکرد و اجزای عملکرد گندم میباشد که مطالعه بر روی این عوامل در جهت افزایش عملکرد گندم ضروری میباشد. از این رو این تحقیق به منظور بررسی اثر تنش خشکی و نوع و مقدار کود نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد و برخی خصوصیات فیزیولوژیکی گندم نان در سال 1396-97 در دو منطقه معتدل از استان لرستان انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل تنش خشکی (در سه سطح شاهد، آبیاری تا مرحله ظهور گلآذین و آبیاری تا مرحله شیری-خمیری دانه) در کرتهای اصلی و نیز فاکتورهای نوع کود نیتروژن (شامل کودهای اوره و نیترات آمونیوم) و مقدار کود نیتروژن (در سه سطح نرمال براساس آزمون خاک، 50 درصد بالاتر و 50 درصد کمتر از نرمال) به صورت فاکتوریل در کرتهای فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد تنش خشکی و کود نیتروژن دارای اثر معنیدار بر خصوصیات مورفولوژیکی و اجزای عملکرد گندم بودند به طوری که بالاترین میزان ارتفاع بوته در فاکتور شاهد به میزان 3/90 سانتیمتر حاصل گردید و وقوع تنش خشکی منجر به کاهش ارتفاع بوته شد. کاربرد نیترات آمونیوم سبب شد که میزان طول میانگره بالاتر (03/28 سانتیمتر) از فاکتور کاربرد اوره (74/25 سانتیمتر) باشد. کاربرد 50 درصد کود نیتروژن بیشتر از مقدار نرمال سبب شد که بالاترین میزان وزن برگ پرچم به میزان 12/1 گرم در سطح فاکتور بدون تنش خشکی حاصل گردد. همچنین نتایج نشان داد کاربرد کود نیترات آمونیوم در سطح فاکتور آبیاری کامل سبب شد که بالاترین میزان شاخص سطح برگ به میزان 8/4 حاصل گردد و وقوع تنش خشکی منجر به کاهش شاخ.
کلید واژگان: تنش خشکی, مقدار, نوع کود نیتروژن, گندمThis research was conducted in order to investigate the effect of drought stress and the type and amount of nitrogen fertilizer on the yield, yield components and some physiological characteristics of bread wheat in 2016-1397 in two temperate regions of Lorestan province. The test factors include drought stress (at three control levels, irrigation until the stage of the appearance of inflorescences and irrigation until the milky-paste stage of the seeds) in the main plots, as well as the factors of the type of nitrogen fertilizer (including urea and ammonium nitrate fertilizers) and the amount of nitrogen fertilizer. (at three normal levels based on soil test, 50% higher and 50% lower than normal) were factorially placed in sub-plots. The results showed that the highest plant height was in control and the occurrence of drought stress led to a decrease in plant height. The application of ammonium nitrate caused the internode length to be higher than the factor of urea application). The application of 50% nitrogen fertilizer more than the normal amount caused the highest weight of flag leaf to be obtained at the factor level without drought stress and ammonium nitrate fertilizer at the level of full irrigation factor resulted in the highest level of leaf area index occurrence of drought stress led to a decrease in leaf area index. The number of seeds per plant was also affected by the nitrogen fertilizer application factor and the highest amount was obtained with the use of ammonium nitrate. The seed weight and seed yield in the control factor was higher than the irrigation cut factor and the seed yield in the factor without drought stress was higher than the other two factors and also with the application of ammonium nitrate fertilizer higher than urea fertilizer. Drought stress led to a decrease in biological yield and its amount in the ammonium nitrate factor and in the level of the factor without drought stress by 14908 kg and also reduced the harvest index. The results of this study showed that in the Lorestan region, it is possible to achieve the maximum grain yield in the case of full irrigation of Baharan wheat by applying higher than normal amounts of nitrogen fertilizer. Also, to improve seed yield, ammonium nitrate fertilizer can be used instead of urea.
Keywords: Drought stress, Fertilizer rate, Nitrogen, Wheat -
اثر تنش خشکی بر میزان بیان ژن های گروه MYB در طی مراحل اولیه رشد از دو ژنوتیپ (تجن و زاگرس) گندم نان
خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیر زیستی است که رشد و نمو گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. سازگاری گیاه با تنش های غیر زنده باعث تغییر در بیان تعداد زیادی ژن های دفاعی و تنظیم کننده های آنها از جمله فاکتورهای رونویسی می شود. پروتیین های MYB یک خانواده بزرگ از عوامل رونویسی هستند که از اهمیت خاصی در تنظیم فرایند های نمو و پاسخ های دفاعی در گیاهان برخوردارند. در این مطالعه، سطح بیان هشت فاکتور رونویسی MYB از گندم نان در دو رقم تجن و زاگرس در پاسخ به تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل RT-PCR نشان داد تقریبا تمامی ژنهای خانواده MYB از جمله ژن TC282418، TaMYB80، PTTa00740، TaMYB33، TaMYBR3 به ترتیب با سطح بیان 4/2، 2/3، 1/7، 1/6، 6/6 نسبت به شاهد تحت تنش شدید در ژنوتیپ زاگرس که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت افزایش بیان داشتند. از طرفی رقم زاگرس که جزو ارقام متحمل به تنش خشکی است برای تمامی ژنهای مورد بررسی افزایش بیان بیشتری نسبت به رقم تجن داشت.
کلید واژگان: گندم, تنش خشکی, فاکتور رونویسی, بیان ژن, RT-PCR, پروتئین های MYBDrought is one of the most important abiotic stresses that affects the growth and development of plants. Adaptation of the plants to abiotic stresses causes changes in the expression of a large number of defense genes and their regulators, including transcription factors. MYB proteins are a large family of transcription factors that are of particular importance in regulating developmental processes and defense responses in plants. In this study, the expression level of eight MYB transcription factors from bread wheat in Tajen and Zagros cultivars was investigated in response to drought stress. RT-PCR analysis showed that almost all genes of the MYB family, including TC282418, TaMYB80, PTTa00740, TaMYB33, TaMYBR3, were expressed with 2.4, 3.2, 7.1, 6.1, and 6.6 respectively, had an increased expression compared to the control under severe stress in the Zagros genotype that was examined in this research. On the other hand, the Zagros variety, which is one of the drought stress-tolerant varieties, had a higher expression increase than the Tajen variety for all the studied genes.
Keywords: Wheat, Drought stress, Transcription factor, Gene expression, RT-PCR, MYB proteins -
در این تحقیق به اثرات کاربرد نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم در شرایط تنش کم آبیاری در مراحل قبل از گلدهی و پر شدن دانه ها در گندم پرداخته شد. بدین منظور، این گیاه در مراحل پنجه زنی و خوشه دهی توسط غلظت 02/0 درصد نانو دی اکسیدتیتانیوم محلول پاشی شد و برخی صفات نظیر ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، تعداد پنجه بارور، تعداد دانه، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک ،شاخص برداشت، محتوای نسبی آب برگ، محتوای کلروفیل کل، محتوای پرولین و مالون دی آلدیید و فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز، و سوپر اکسید دیسموتاز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد این نانو ذرات در رشد رویشی و زایشی گیاه گندم در شرایط عادی و تنش بود، به طوری که در شرایط تنش خشکی موجب افزایش تعداد پنجه های بارور، افزایش تعداد دانه و وزن هزار دانه در مقایسه با عدم کاربرد نانو ذرات در شرایط تنش شد. در شرایط عادی و تنش کم آبیاری کاربرد این نانو ذرات در زمان پنجه زنی اثرات مطلوب تری بر خصوصیات رویشی و عملکردی گیاه در مقایسه با زمان خوشه دهی داشت و موجب افزایش شاخص برداشت گندم در شرایط خشکی شد. از سویی، کاربرد نانو ذرات تیتانیوم به طور موثری از آثار سوء تنش خشکی در زمان های قبل از گلدهی و پر شدن دانه ها کاست و موجب افزایش فعالیت پرولین شد، همچنین کاربرد ماده مذکور با افزودن بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان از تجمع مالون دی آلدیید جلوگیری نمود، به طوری که اتفاقات اخیر موجب افزایش توانایی گندم در مواجه با شرایط تنش خشکی گردید.
کلید واژگان: آنزیمهای آنتی اکسیدان, تنش خشکی, کم آبیاری, گندم, محلول پاشی, نانو ذرات دی اکسیدتیتانیومIn this study, the effects of application of titanium dioxide nanoparticles under water deficit irrigation stress in the pre-flowering and grain filling stages on wheat were investigated. For this purpose, this plant was sprayed with %0.02 titanium dioxide in tillering and heading stages and some traits such as plant height, leaf area index, number of fertile tillers, number of seeds, 1000 seed weight, biological yield, harvest index, relative leaf water content, total chlorophyll content, proline and malondialdehyde content and ascorbate peroxidase as well as superoxide dismutase activity were examined. The results showed the positive effects of the application of these nanoparticles on the vegetative and reproductive growth of wheat under normal conditions and stress, so that under drought stress increased the number of fertile tillers, increased the number of seeds and 1000 seed weight was compared with the non-application of nanoparticles under stress conditions.Under normal conditions and low irrigation stress, application of these nanoparticles during tillering had more favorable effects on vegetative and functional characteristics of the plant compared to the clustering time and increased wheat harvest index in drought conditions. On the other hand, the application of titanium nanoparticles effectively reduced the adverse effects of drought stress in the pre-flowering and grain filling periods whereas increased proline activity. Recent events have increased the ability of wheat to withstand drought stress.
Keywords: Antioxidant enzymes, Drought stress, Water deficit irrigation, Wheat, Foliar application, Titanium dioxide nanoparticle -
گندم (Triticum aestivum L.) یکی از مهم ترین غلات زیرکشت در جهان و ایران، هرساله توسط بیماری های زیادی از جمله بیماری های قارچی فوزاریوم تهدید می شود. با توجه به ویژگی های منحصربه فرد نانوذرات، نانوذره مس اکسید پتانسیل بالایی در خواص ضدباکتریایی و ضدقارچی از خود نشان می دهد. هدف از تحقیق حاضر بررسی مقایسه ای اثرضدقارچی نانوذره مس اکسید و فرم توده آن بر سرکوب قارچ Fusarium calmorum گندم است. به این منظورآزمایش گلدانی با تیمارهای 4 سطح (10، 250، 500 و 1000 میلی گرم درلیتر) نانوذره و فرم توده مس اکسید بر گندم رقم روشن آلوده به قارچ فوزاریوم صورت گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که بهترین مهار بیماری زایی ریشه در غلظت بالای نانوذرات نسبت به فرم توده آن صورت گرفت. غلظت های 250 و 500 میلی گرم درلیتر نانوذرات مس اکسید به ترتیب، باعث بیشترین طول ساقه و ریشه و بیشترین وزن خشک بخش هوایی و ریشه شدند. تیمار با غلظت های میانه نانوذرات (10 و 250 میلی گرم درلیتر)، محتوای کلروفیل a، کلروفیل کل، کاروتنویید، ضریب پایداری کلروفیل، ضریب پایداری غشاء و محتوای نسبی آب برگ را افزایش داد. درحالی که با افزایش غلظت هردوفرم نانوذره و فرم توده، محتوای کلروفیلb، مالون دی آلدیید، پراکسید هیدروژن و پرولین نمونه ها افزایش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت های کم و میانه فرم نانواکسیدمس بر مهار قارچ مذکور در گندم نسبت به فرم توده ای آن موفق تر بوده است.
کلید واژگان: گندم نان, سرکوب بیماری, مکانیسم دفاعی, نانوتکنولوژی, Fusarium calmorumWheat (Triticum aestivum L.), as one of the most important cultivated crops in the world and Iran, is constantly threatened by many diseases, including Fusarium contamination. Due to the unique characteristics of nanoparticles, copper oxide nanoparticles show high antibacterial and antifungal properties. The purpose of this research was to comparatively investigate the antifungal effects of copper oxide nanoparticles and its bulk form on the suppression of Fusarium calmorum in wheat. For this purpose, a pot experiment was done with four levels (10, 250, 500, and 1000 mg L-1) of nanoparticles and bulk form of copper oxide treatments in wheat (Roshan cultivar). The results showed that the maximum inhibition of root pathogenicity was observed in a high concentration of nanoparticles as compared to bulk form. The 250 and 500 mg L-1 concentrations of copper oxide nanoparticles caused the highest stem and root length and the highest dry weight of the aerial part and root, respectively. Treatment with 10 and 250 mg L-1 nanoparticles also increased the content of chlorophyll a, total chlorophyll, carotenoid, chlorophyll stability index, membrane stability coefficient, and relative leaf water content. While the content of chlorophyll b, malondialdehyde, hydrogen peroxide, and proline increased with the increasing concentration of both nanoparticle and bulk forms. The results of this research showed that the low and medium concentrations of nanoparticles were more successful in inhibiting the aforementioned fungus than the bulk form.
Keywords: Defense mechanism, Disease suppression, Fusarium calmorum, Nanotechnology, Wheat -
Cadmium is a heavy metal with high toxicity that causes to oxidative stress in the plants and animals.The heavy metal stress tolerance in the plants with increasing content of reactiveoxygen species (ROS)require to use antioxidative pathways. Hydroponic experiments were performed with thirteen treatments consisting of a control (neither CdSO4 nor ameliorative factor CaSiO3 and SNP), CdSO4 at 25, 50, 75 and l00 µM concentrations without or with 1.5 mM ameliorative factor SNP or CaSiO3. The desired samples of leaves from 60-days-old plant used for determination activities of ascorbate peroxidase, peroxidase and polyphenol oxidas enzymes and content of chlorophyll a, chlorophyllb, totalchlorophyll, carotenoids, MDA, and proline. The obtained results were indicated that Cadmium decreased chlorophyll a, b, total chlorophyll and carotenoids contents significantly and ascorbate peroxidase, peroxidase, and polyphenol oxidase activities which were increased specially by adding CaSiO3. However, polyphenol oxidase activity increased under Cd stress significantly, which increased with adding ameliorative factor,CaSiO3.The MDA and proline content increased under Cd stress significantly, which decreased by adding ameliorative factors especially CaSiO3. It can be concluding that silicate effects that enhanced the Cd tolerance in Triticum aestivum L. is attribute to the silicate ameliorative effects–suppressed CdSO4 uptake and root to shoot CdSO4 transport. In addition, the silicate ameliorative effects are enhanced the antioxidant defenseactivity.Keywords: antioxidant enzyme, Cadmium, Chlorophyll, Enzyme activity, Wheat
-
اثر منبع نشاسته با و بدون آنزیم بر عملکرد، خصوصیات دستگاه گوارش و ترکیب مدفوع در جوجه های گوشتیزمینه و هدفنشاسته از اجزا مهم تولید کننده انرژی در جیره های غذایی می باشد. نوع نشاسته موجود در دانه ها از لحاظ قابلیت هضم، تولید انرژی و ایجاد چسبندگی در روده با هم متفاوت هستند. از آنجایی که در جیره های غذایی مورد استفاده طیور، از منابع مختلف غذایی به منظور تامین انرژی مورد نیاز استفاده می شود، لذا انرژی تامین شده نیز می تواند متغیر باشد. در آزمایش حاضر اثرات استفاده از دانه های ذرت، گندم نرم و گندم سخت به عنوان منابع تامین کننده انرژی و تاثیر آن بر عملکرد، خصوصیات دستگاه گوارش و ترکیب مدفوع جوجه های گوشتی مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش هابه منظور بررسی اثرجیره های غذایی بر پایه ذرت، گندم نرم و گندم سخت (منابع نشاسته) با و بدون آنزیم بر عملکرد، صفات لاشه، وزن دستگاه گوارش، پروتیین و رطوبت مدفوع جوجه های گوشتی، از تعداد 480 قطعه جوجه گوشتی سویه راس- 308، در یک آزمایش فاکتوریل 2× 5 با 10 جیره شامل (جیره بر پایه ذرت، 15 و 30 درصد گندم نرم، 15 و 30 درصد گندم سخت) و دو سطح آنزیم (صفر و 05/0 درصد جیره) در قالب طرح کاملا تصادفی با 10 تیمار، چهار تکرار و 12 قطعه جوجه در هر تکرار استفاده شد.نتایجنتایج نشان داد نوع منبع نشاسته و آنزیم اثر ات معنی داری بر عملکرد جوجه ها در پایان دوره آزمایش نداشت (05/0<P). در خصوص تاثیر منبع نشاسته بر ترکیب لاشه جوجه ها، 30 درصد گندم سخت باعث افزایش درصد سینه جوجه ها شد (05/0 P<). تغذیه پرندگان با جیره حاوی آنزیم، باعث افزایش درصد لاشه و کاهش درصد سنگدان شد (05/0 P<). استفاده از آنزیم در جیره ها موجب کاهش مقدار پروتیین دفعی از طریق مدفوع شد و کمترین مقدار پروتیین مدفوع با جیره حاوی 30 درصد گندم نرم و آنزیم به دست آمد. رطوبت مدفوع و خصوصیات دستگاه گوارش تحت تاثیر نوع جیره و آنزیم استفاده شده قرار نگرفت (05/0<P).نتیجه گیریاستفاده از جیره های با منابع مختلف نشاسته، اثرات معنی داری بر عملکرد جوجه ها نداشت ولی استفاده از 30 درصد گندم سخت (به عنوان یکی از منابع نشاسته) و آنزیم می تواند اثرات مثبتی بر صفات لاشه داشته باشد.کلید واژگان: آنزیم, جوجه گوشتی, دستگاه گوارش, گندم, عملکردThe effect of starch source with and without enzyme on performance, characteristics of the digestive tract and composition of feces in broilersBackground &AimStarch is one of the important energy producing components in food rations. The type of starch present in grains is different in terms of digestibility, energy production and adhesion in the intestine. Since in the food rations used by poultry, different food sources are used in order to provide the required energy, therefore the energy provided can also be variable. In the present experiment, the effects of using grain seeds, soft wheat and durum wheat as sources of energy supply and its effect on the performance, characteristics of the digestive system and the composition of feces of broiler chickens were evaluated.
Materials &MethodsIn order to investigate the effects of corn, soft wheat and durum wheat based diets with and without enzymes on performance, carcass traits, digestive system weight, protein and feces moisture of broiler chickens, out of 480 pieces of Ras-308 broiler chickens, in A 2*5 factorial experiment with 10 diets including (maize-based diet, 15 and 30% soft wheat, 15 and 30% durum wheat) and two enzyme levels (zero and 0.05% of diet) in the form of a completely randomized design with 10 Treatments, 4 replicates and 12 chicken were used in each replicate.
ResultsThe results showed that the type of diet and enzyme had no significant effect on performance (P<0.05). 30% of durum wheat increased breast percentage (P<0.05). Feeding birds with diet containing enzyme increased the percentage of carcasses and decreased the percentage of stone (P<0.05). The use of enzyme in the rations decreased the protein excretion and the lowest amount of stool protein was obtained with the ration containing 30% soft wheat and enzyme. Stool moisture and digestive tract characteristics were not affected by the type of diet and enzyme used (P<0.05).ConclusionThe use of different diets did not have significant effects on performance, but the use of 30% durum wheat and enzyme can have positive effects on carcass traits.Keywords: broilers, Enzyme, digestive tract, performance, Wheat -
This study aimed to investigate the effect of foliar application of Cycocel and micronutrients of iron and zinc on wheat yield and physiological traits under drought stress during the crop years of 2017-18 and 2018-19. The experiment was performed as a split factorial in a randomized complete block design in three replications. In this experiment, irrigation at two levels (I1: regular irrigation and I2: cut off irrigation at the beginning of the reproductive stage) was considered the main factor. Also, Cycocell at two levels (C1: non-consumption and C2: Cycocell consumption of 0.5 l.ha-1) and foliar application of micronutrients at four levels (F1: pure water, F2: foliar application of iron, F3: foliar application of zinc, and F4: foliar application of iron + zinc (each in a ratio of 3 per thousand)) were considered sub-factors in factorial. The results showed that under normal irrigation conditions, both in terms of application of Cycocell and non-application, the application of iron + zinc had the lowest amount of ascorbate peroxidase and catalase. Under water stress conditions and non-application of Cycocel, the concentration of ascorbate peroxidase and catalase decreased significantly with the consumption of micronutrients, but their concentration increased with the consumption of micronutrients and Cycocel. In general, foliar application of Cycocel and iron + zinc under stress reduced the concentration of antioxidant enzymes.
Keywords: Wheat, Nutrition, zinc sulfate, Catalase, superoxide dismutase -
Light is an energy source for photosynthetic organs and the type of optical wavelength plays an important role in growth. The effect of blue light investigated on delta-1-pyrroline-5-carboxylate (proline precursor) in 2-wheat cultivar, BAM (resistant to salinity) and Tajan (sensitive to salinity) in a culture medium. There were 5 salinity treatments including 0 (control), 50, 100, 150, and 200 mM NaCl. In addition, there were two light treatments, namely exposure to blue and white light. After five days of growth of wheat seedlings, the growth indices (fresh weight, dry weight, and longitudinal growth), proline, chlorophyll a and b, sodium, and potassium contents, peroxidase enzyme activity, malondialdehyde, and pyrolin-5- Carboxylate (proline precursor) contents were measured. Data were analyzed using Duncan statistical test. Blue light increased the amount of proline and PSC in the salinity-resistant cultivar. In the sensitive cultivar, the amount of potassium under the white light was higher than that under the blue light in different levels of salinity. The amount of sodium accumulated under the influence of blue light in different concentrations of salt in the resistant cultivar was higher than that in the sensitive cultivar. Peroxidation activity of the resistant wheat cultivar was higher and blue light did not increase this attribute, but the amount of malondialdehyde in the sensitive cultivar increased under the blue light regime and with increasing level of salinity. Fresh and dry weight of plants in the resistant cultivar was the highest under the white light. In addition, plant length in the resistant cultivar under increasing concentration of salt was more than that in the sensitive cultivar under both light regimes.
Keywords: blue light, White light, Proline, proline precursor, salinity stress, Wheat -
از آنجایی که حدود 20 درصد زمین های زراعی و 50 درصد تولیدات در جهان تحت تنش شوری قرار می گیرند، در نتیجه تمام مراحل زندگی گیاه از جوانه زنی تا تولید دانه را تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر تنش شوری بر شاخص های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی برخی ارقام گندم است. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. فاکتور اول تنش شوری در سه سطح (شاهد، 100 و 150 میلی مولار کلرید سدیم) و فاکتور دوم ارقام گندم (میهن، حیدری، سای سونز و گاسگوژن) بود. گیاهان از مرحله دو تا چهار برگی در معرض تنش قرار گرفتند و برای تیمار شاهد نیز از آب معمولی استفاده شد. نمونه برداری نیز 14 روز بعد از اعمال تنش، از نمونه های تیمار و شاهد انجام گرفت. نتایج نشان داد که در بین ارقام مورد مطالعه، تنش شوری موجب کاهش محتوی کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنویید، پروتیین کل و افزایش پرولین، آنزیم های آنتی اکسیدانی (پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز) و وزن تر ساقه و برگ در رقم سایسونز گردید. همچنین تنش شوری بر میزان اسیدآمینه های لیزین و متیونین تاثیر معنی داری نداشت. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی سازوکار دفاعی بسیار مهمی محسوب می شود و افزایش فعالیت آنزیم های پرکسیداز و پلی فنل اکسیداز در زمان تنش شوری می تواند تنش اکسیداتیو را کاهش دهد یا از وقوع آن جلوگیری کند. به طور کلی شوری، ارقام گندم را به نحو متفاوتی تحت تاثیر قرار داد، زیرا ارقام با استفاده از مکانیسم های مختلفی با سمیت ناشی از تنش شوری مقابله می کنند.
کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان, کلرید سدیم, گندم, لیزینSince about 20% of the world's arable land and 50% of productions in the world are subject to salinity stress, it affects all stages of plant life from germination to seed production. The aim of this study was to investigate the effect of salinity stress on physiological and biochemical characteristics of some wheat cultivars. For this purpose, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The first factor was salinity stress at three levels (control, 100 and 150 mM sodium chloride) and the second factor was wheat cultivars (Mihan, Heydari, Saisons and Gascogen). Plants were exposed to stress from two to four leaf stage and normal water was used for control treatment. Sampling was performed 14 days after stress application from treatet and the control samples. The results showed that among the studied cultivars, salinity stress decreased the concentration of chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, total protein, and increased prolin, eantioxidant enzyme (peroxidase and polyphenol oxidase) activities and fresh weight of stems and leaves in Saison cultivar. Also, salinity stress did not have significant effect on the amino acids lysine and methionine. The activity of antioxidant enzymes is a very important defense mechanism and increasing the activity of peroxidase and polyphenol oxidase enzymes during salinity stress can reduce or prevent oxidative stress. In general, salinity affected wheat cultivars differently, because cultivars deal with salinity stress toxicity using different mechanisms.
Keywords: Antioxidant enzymes, Sodium chloride, Wheat, Lysine -
ارزیابی چرخه حیات روشی است که می تواند برای تعیین کمیت و تفسیر تاثیرات زیست محیطی دامنه گسترده ای از محصولات یا فرآیندها با بررسی دامنه وسیعی از تولید صنعتی در تمام مراحل سیستم به کار گرفته شود. برچسب های زیست محیطی برای غذای مصرفی از مدل های ارزیابی چرخه حیات مبتنی بر کشاورزی استفاده می کنند. برچسب های زیست محیطی انتشار گازهای گلخانه ای، تاثیرات زیست محیطی مرتبط با تولید و حمل و نقل را به طور مستقیم بر روی محصولات غذایی نشان می دهند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیرات زیست محیطی و انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده از ارزیابی چرخه حیات در تولید بیوگاز از پسماند گندم می باشد. نهاده چرخه عمر این پژوهش شامل پسماند گندم و استفاده از آن در سناریوی تولید بیوگاز می باشد. دقت در انتخاب موجودی ها و کامل بودن منابع داده به همراه مناسب بودن آن ها و همچنین سازگاری و تکرارپذیری روش های مورد استفاده از عوامل و پارامترهای اصلی در رسیدن به کیفیت بالای داده ها می باشد. در حالت کلی، بر اساس نتایج به دست آمده، تاثیرات زیست محیطی مصرف گندم به عنوان بستری برای تولید بیوگاز، در صورتی که متان به صورت آزاد در هوا رها شود، بالاتر از زمانی است که بیوگاز تولید شده، برای مصارف پخت و پز به کار گرفته شود. بنابراین، برای کاهش اثرات زیست محیطی تولید بیوگاز، می توان سناریو دیگری مطرح کرد تا از ورود مستقیم متان به اتمسفر جلوگیری کرد. این قضیه در مورد شاخص های پایانی هم کاملا صادق می باشد. در همین راستا می توان ادعا کرد، به دلیل ورود مستقیم متان به اتمسفر و ایجاد تاثیرات مخرب زیست محیطی، تاثیر تولید بیوگاز به مراتب بالاتر است که می توان با انجام سناریو دیگر در خروجی سیستم تولید بیوگاز، این تاثیرات را به حداقل رساند.
کلید واژگان: بیوگاز, ارزیابی چرخه حیات, گندم, گازهای گلخانه ایIntroductionLife cycle assessment (LCA) quantifies and interprets environmental impacts across a wide range of products or processes used throughout the system. Despite the need to understand regional differences in the life cycle assessment of agricultural systems, the LCA method is poorly defined due to regional heterogeneity modeling in agricultural production and transportation. Therefore, there is an opportunity to help develop LCA protocols by adapting methods commensurate with crop production and supply chain changes. The annual balance in soil organic carbon is a function of three main processes: stabilization in plant biomass, plant, soil, rooting, and long-term storage in soil. According to Kozyakov, a comprehensive review of the carbon cycle, approximately half of the total carbon dioxide absorbed from the atmosphere by the wheat plant is converted to biomass. This study aims to evaluate the impact of using wheat waste for biogas production on the environment and greenhouse gas emissions. This research's life cycle inventory includes the production of wheat waste and its use in biogas production. Many studies have been devoted to discovering the effects of these various variables, particularly in terms of global warming and nitrogen fertilizer leaching, and based on such comprehensive information, a Life Cycle Assessment has been proposed to assess the cumulative environmental impacts of agriculture. The challenge for these tools is to be relevant both on a global scale, ie for global impact categories such as climate change, and on a smaller scale, i.e. for regional impact categories such as water eutrophication. The International Organization for Standardization and the Society for Environmental Toxicology and Chemistry provided an overview of the LCA method. However, the main issues under discussion are life cycle assessment methods, aggregation methods for different impact groups, and the final calculation of a summary environmental indicator. Next, inventory analysis continues with impact assessment.
MethodologyThis case study examines regional changes in field straw production and crop transportation for wheat using life cycle assessments and compares the results with carbon cycle estimates. Wheat is used as an agricultural product because it is the third-largest crop in terms of volume and value and grows in almost many parts of Iran. Life cycle assessment is different from previous studies and emphasizes the use of fuel, fertilizer, yield, and transportation throughout the country in the emission of greenhouse gases in agricultural methods and tries to spatially and different types of production. Wheat is independent. This case study can be partially supported and pursued by research centers for life cycle assessment, which are interested in conducting environmental studies in wheat production. Many of the wheat's share is imported, influencing domestic food systems policy.The study area is Iran, with a share of about 2.2 percent of world wheat production, is ranked 14th among twenty wheat-producing countries. According to the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), China ranks first in 2019 with 131 million tons of wheat production. India follows it with 99.7 million tons, Russia with 72.1 million tons, the United States with 51.3 million tons, and France with 38.5 million tons. It is noteworthy that among the countries in the region, Pakistan, with a production of 25.1 million tons (1.8 times more than Iran), in the seventh place in the world, and Turkey with a production of 20 million tons of wheat (1.5 times more than Iran) in the eleventh place in the world are located. Figure 2 shows the complete map of wheat production in Iran. According to statistics, the highest wheat production (rainfed and irrigated) is related to the cities of Shousha, Marvdasht, and Ahvaz, with an approximate share of 2.3% of the total 84% of wheat production. Bilesvar city in Ardabil province is ranked eighth in the country with a share of 1.5 percent of total wheat production.This study aims to determine the amount of biogas production from wheat waste. Due to climatic conditions, the study area can produce biogas from wheat waste (as carbon waste). The amount of wheat waste used in biogas production varies. For biogas production, the combined presence of nitrogen and carbon is necessary to regulate C / N, which is an essential parameter in biogas production. Various studies have been conducted in the field of biogas production. In a study conducted by Jafari et al. (2019), in the conventional biogas production method, the share of wheat waste in the total amount of substrate was considered to be about 45% of the total material. According to the findings, the highest impact is related to the Aquatic ecotoxicity index with 24.63. The lowest level is related to the Ozone layer depletion index with a value of 0.0000000264. Table 3 presents the damage caused by consuming one kilogram of wheat straw for biogas production on the final indicators. According to the final indicators, it can be concluded that the lowest impact on the final indicators for the consumption of wheat straw as a substrate for biogas production is related to the Human health index with an approximate value of 0.000000342. The highest impact is related to the index related to Resources with The value is approximately equal to 3.26.
ConclusionIn this study, the effects of fermentation of wheat waste for biogas production were investigated in a comparative format for environmental indicators. In general, it can be claimed that the lowest impact on the final indicators for the consumption of wheat straw as a substrate for biogas production is related to the Human health index with an approximate value of 0.000000342, and the highest effect is related to the Resources index with an approximately equal value. In general, the environmental effects of wheat consumption as a substrate for biogas production are higher than the impact of wheat straw and grain production on some intermediate indicators. Another scenario could be proposed to prevent methane from entering the atmosphere directly. This procedure is also accurate in the final indicators. The release of methane into the air increases the environmental impact because, according to various sources, the impact of methane on global warming is several times greater than the impact of carbon dioxide on global warming. Therefore, there is a need for a consumption scenario after biogas production to prevent methane from entering the atmosphere.
Keywords: Biogas, life cycle assessment, Wheat, Greenhouse gas
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.