فهرست مطالب
مجله پژوهش های پنبه ایران
سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 22، پاییز و زمستان 1402)
- تاریخ انتشار: 1403/06/01
- تعداد عناوین: 8
-
-
صفحات 1-21مقدمه
پنبه از گیاهان مهم استان گلستان است. گزارش شده بین عملکرد واقعی و عملکرد قابل حصول محصولات تفاوت قابل توجهی وجود دارد که بخش عمده آن ناشی از اعمال نامطلوب مدیریت زراعی می باشد. در هر منطقه با توجه به امکانات و تجارب کشاورزان، برخی عوامل سهم بیش تری در کاهش عملکرد (خلا عملکرد) دارند. با شناسایی و تعیین سهم هر یک از عوامل در منطقه مشخص، می توان مدیریت های زراعی را در راستای افزایش عملکرد برنامه ریزی کرد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف شناسایی عوامل محدود کننده عملکرد پنبه و برآورد خلا انجام شده است.
مواد و روشدر این تحقیق 57 مزرعه ی پنبه طی سال 1399 در شهرستان کردکوی مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی اطلاعات مربوط به مدیریت زراعی شامل عملیات تهیه بستر بذر، رقم، محل تهیه بذر، زمان کاشت، نحوه مبارزه با علف هرز، زمان سمپاشی و میزان بذر مصرفی، با مراجعه به کشاورز و حضور در مزارع طی فصل رشد جمعآوری شد. عملکرد واقعی برداشت شده توسط کشاورزان ثبت شد. برای تعیین عوامل ایجاد خلا عملکرد از روش آنالیز تحلیل مقایسه کارکرد (CPA) استفاده شد. با استفاده از مدل تولید و مقادیر پارامترهای مدل سهم هر یک از محدودیت ها در ایجاد خلا عملکرد مشخص شد. برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزار SAS استفاده شد. متغیرهای کمی به روش رگرسیون خطی و متغیرهای کیفی در قالب طرح کاملا تصادفی آنالیز شدند و مقایسه میانگین داده ها به روش آزمون کم ترین اختلاف معنی دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
یافته هاطبق نتایج این بررسی، در مزارع پنبه کردکوی خلا عملکرد قابل ملاحظه ای به میزان 7/56 درصد وجود دارد و مهم ترین عوامل ایجاد و سهم آن ها در کاهش عملکرد کشاورزان عبارتند از مشکل آفات با 49 درصد، ضدعفونی بذر با 31 درصد، آبیاری قبل از کاشت با 2/10 درصد، حضور علف های هرز 7/6 درصد و روش کاشت با 9/2 درصد. در صورت کاربرد مطلوب عوامل یاد شده یعنی چنان چه مشکل آفات وجود نداشته باشد، ضدعفونی بذر وآبیاری قبل از کاشت انجام شود، کاشت به صورت مکانیزه انجام گیرد و علف های هرز به خوبی کنترل شود، امکان افزایش عملکرد از 2192 کیلوگرم فعلی به 5061 کیلوگرم در هکتار وجود دارد، و عدم مدیریت این عوامل باعث ایجاد خلا عملکرد به میزان 2869 کیلوگرم در هکتار می شود.
نتیجه گیریطبق نتایج این مطالعه مدیریت بهینه عواملی مانند تراکم بوته، فاصله بوته روی ردیف، تاریخ کاشت، کشت مکانیزه، ضدعفونی بذر، آبیاری قبل از کاشت، کنترل آفات و علف های هرز، افزایش عملکرد پنبه را در پی خواهد داشت. نتایج این مطالعه می تواند جهت رفع موانع تولید پنبه در دستورکار سازمان جهاد کشاورزی و مروجین قرار گیرد.
کلیدواژگان: آنالیز مقایسه کارکرد، عملکرد قابل حصول، مدیریت زراعی -
صفحات 23-36سابقه و هدف
هورمون گیاهی اتیلن به دلیل طبیعت ویژه ی گازی شکل و شرکت در بسیاری از فرآیندهای رشد و نمو گیاهی، از اهمیت زیادی برخوردار است. بیوسنتز و مسیر انتقال پیام اتیلن توسط پژوهش های گسترده ای به خوبی مطالعه شده است. علاوه بر ایفای نقش به عنوان یک تنظیم کننده ی رشد و نمو گیاه، اتیلن در پدیده هایی نظیر بیماری زایی و پاسخ های دفاعی در مقاومت گیاه نیز دخالت دارد. اتیلن همچنین با داشتن برهمکنش های آنتاگونیستی و یا هم افزایی با سایر هورمون های دفاعی مانند سالیسیلیک اسید، جاسمونیک اسید و آبسیزیک اسید، پاسخ های دفاعی را با فعالیت فاکتورهای رونویسی مختلفی در شبکه ی پیچیده ی انتقال پیام خود، تنظیم می کند. همچنین نقش اتیلن در مقاومت گیاهان علیه بیمارگرهای مختلف مشخص شده است. علاوه بر این، پژوهش های زیادی نقش دوگانه ی این هورمون را در فرآیند بیماری زایی و پاسخ های دفاعی گیاه در برابر تنش های زنده (حمله ی بیمارگر) شامل ساخت سدهای فیزیکی، تولید فیتوآلکسین ها، بیان پروتئین های مرتبط با دفاع و مقاومت های ژن برای ژن، مقاومت القایی سیستمیک (ISR) و مقاومت اکتسابی سیستمیک (SAR)، مورد تایید قرار داده اند. همچنین، ردپای این هورمون چه در پاسخ های دفاعی وابسته به آن (ISR) و چه در پاسخ های غیروابسته (SAR) مشاهده شده است. در این میان، گیاه پنبه (Gossypium hirsutum L.) به عنوان یکی از محصولات مهم اقتصادی، مورد حمله تعدادی از آفات و بیماری های گیاهی قرار می گیرد که کمیت و کیفیت محصول را به طرز معنی داری کاهش می دهد. از مهمترین عوامل بیماریزا می توان به قارچ خاکزی Verticillium dahliae اشاره کرد که باعث بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی در پنبه می شود و به شدت خسارت زا می باشد. این بیمارگر باعث ایجاد علائمی نظیر پژمردگی برگ، زردی و بافت مردگی در گیاه پنبه می شود. در این مقاله سعی شده است تا با مرور نتایج بدست آمده در مطالعات پیشین درباره نقش اتیلن در بیماری زایی و مقاومت و برهمکنش اتیلن با گیاه پنبه علیه بیمارگرهای گیاهی به ویژه قارچ V. dahliae، تصویری واضح تر از نقش این هورمون گیاهی در فرآیندهای بیماری زایی و مقاومت در پنبه ارائه شود.
نتیجه گیریاتیلن در گیاه پنبه در پیام رسانی در طی برهمکنش پنبه-قارچ V. dahliae نقش دارد و بعضی از اجزای دخیل در پیام رسانی اتیلن، مقاومت پنبه به V. dahliae را به طور مثبت تنظیم می کنند. از طرف دیگر در گیاهان با علائم برگ ریزی القا شده توسط قارچ V. dahliae، میزان تولید اتیلن با شدت پژمردگی ورتیسیلیومی در پنبه ارتباط مستقیم دارند. در نتیجه، به نظر می رسد که اتیلن نقش های متعددی و پیچیده ای را در تنظیم ایمنی گیاه پنبه علیه قارچ V. dahliae ایفا می کند، که هم در افزایش مقاومت و حساسیت گیاه مشارکت دارد. شناخت بیشتر نقش اتیلن درگیاه، شناسایی تنظیم کننده های مثبت و منفی اتیلن و همچنین مطالعه اثر ترکیبات محرک اتیلن می تواند در آینده به منظور تولید گیاهان مقاوم علیه بیمارگرهای گیاهی، نوید بخش باشد.
کلیدواژگان: بیماری زایی، پاسخ دفاعی، مقاومت، هورمون گیاهی -
صفحات 37-51سابقه و هدف
پنبه از جمله گیاهان زراعی با ارزشی است که به دلیل اهمیت اقتصادی، زراعی و تجاری آن، به طلای سفید معروف است. این گیاه نسبت به شرایط محیطی بسیار حساس است و عواملی از جمله رقم، تراکم بوته، زمان کاشت، تغذیه، شیوه های مدیریت آب و روش کاشت روی عملکرد پنبه موثرند؛ بنابراین افزایش عملکرد با تلفیق مناسبی از روش های مختلف مدیریت زراعی، رعایت تاریخ و روش کاشت مناسب برای دستیابی به پتانسیل یک رقم در منطقه امکانپذیر است. این تحقیق به منظور تعیین تاریخ کاشت بهینه ارقام جدید پنبه و ارزیابی اثرات آن بر عملکرد و اجزای عملکرد پنبه اجرا شد.
مواد و روش هااین پژوهش طی دو سال 1398 و 1399 در ایستگاه تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کاشمر به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی شامل تاریخ کاشت در سه سطح (20 اردیبهشت، 10 خرداد و 30 خرداد) و فاکتور فرعی شامل ارقام تجاری پنبه در چهار سطح (ارمغان، شایان، خورشید و خرداد) بود. در زمان برداشت، صفات وزن غوزه، ارتفاع بوته، قطر طوقه، تعداد شاخه های رویا و زایا، تعداد غوزه باز و بسته، زودرسی و عملکرد وش اندازه گیری و ثبت شدند. عملکرد وش در پایان فصل، پس از حذف نیم متر از ابتدا و انتهای هر کرت با برداشت تمامی بوته ها از دو خط وسط انجام شد. زودرسی از نسبت عملکرد چین اول به عملکرد کل ضرب در عدد صد محاسبه شد. به منظور انجام تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها از نرم افزار SAS استفاده شد.
یافته هانتایج نشان داد که بیشترین تعداد غوزه بسته و کمترین وزن غوزه، عملکرد وش، ارتفاع، تعداد شاخه رویا و زایا و تعداد غوزه باز مربوط به آخرین تاریخ کاشت (30 خرداد) است. تاخیر در کاشت به طور متوسط عملکرد وش را 24 درصد کاهش داد. در تاریخ کاشت 30 خرداد به دلیل باز نشدن غوزه ها و برخورد با سرمای پاییزه هیچ گونه وشی برداشت نشد و کاهش عملکرد 100 درصدی مشاهده شد. بیشترین و کمترین عملکرد وش به ترتیب مربوط به رقم خورشید در تاریخ کاشت 20 اردیبهشت و رقم شایان در تاریخ کاشت 10 خرداد بود. رقم خرداد کمترین کاهش عملکرد را به دنبال تاخیر در کاشت نسبت به ارقام دیگر داشت و رقم خورشید در رتبه بعدی قرار گرفت.
نتیجه گیرینتایج مطالعه کنونی نشان داد که تاریخ کاشت بهینه ارقام مورد مطالعه در منطقه کاشمر 10 خرداد ماه می باشد و تاخیر بیشتر در زمان کاشت باعث کاهش شدید عملکرد می شود. با این حال واکنش ارقام نسبت به تاخیر در کاشت متفاوت بود و ارقام خرداد و خورشید با داشتن بالاترین عملکرد وش کاهش عملکرد کمتری نسبت به دو رقم دیگر نشان دادند.
کلیدواژگان: زودرسی، کاشت تاخیری، طلای سفید، عملکرد وش -
صفحات 55-65سابقه و هدف
پنبه یکی از مهمترین گیاهان صنعتی در جهان است، که در اکثر کشورها به عنوان یک محصول استراتژیک شناخته شده و یکی از گیاهان مناسب برای کشت در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. گیاه پنبه بدلیل اشتغال زایی نسبتا بالای آن و مصارف مختلف محصول الیاف آن، تامین خوراک دام، روغن نباتی و سازگاری بالا با کشاورزی پایدار در مقایسه با محصولات رقیب بویژه ذرت اهمیت بسزایی دارا می باشد.
مواد و روش هابه منظور ارزیابی صفات و شناسایی ارقام سازگار پنبه در منطقه سیستان، 14 رقم پنبه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار، در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی زهک (منطقه سیستان) در دو سال زراعی (1401-1400 و 1400-1399) مورد آزمایش قرار گرفت.
یافته هانتایج تجزیه مرکب داده ها نشان داد که صفات: زودرسی، تعداد غوزه در بوته، وزن یک غوزه، عملکرد چین سوم و عملکرد در هکتار در سطح احتمال آماری یک درصد و صفات: تعداد شاخه زایا، عملکرد چین اول و عملکرد چین دوم در سطح احتمال آماری 5 درصد معنی دار گردید. به طور کلی ارقام مورد بررسی دارای ویژگی های منحصر به فردی بودند. در بین ارقام مورد ارزیابی رقم لطیف (6932 کیلوگرم در هکتار)، خرداد (6880 کیلوگرم در هکتار)، گلستان (6766 کیلوگرم در هکتار)، خورشید (6664 کیلوگرم در هکتار) و سپید (6394 کیلوگرم در هکتار) دارای بیشترین عملکرد در هکتار و رقم ارمغان (3408 کیلوگرم در هکتار) دارای کمترین مقدار عملکرد بودند. ارقام خورشید و خرداد کوتاه ترین و رقم سپید طولانی ترین زمان رشد و رسیدگی را دارا بودند.
نتیجه گیریارقام لطیف و گلستان در شرایط تغییرات آب و هوایی (در سال دوم کشت)، تولید پایداری تری نسبت به ارقام دیگر داشتند. در تغییرات اقلیمی و مخاطرات محیطی (افزایش شوری آب و خاک) گیاهان با کمترین تغییرات در عملکرد به پایداری تولید در آن منطقه کمک شایانی خواهد داشت. رقم های خورشید و خرداد زودرس تر از سایر ارقام بودند که برای مناطقی با شرایط اقلیمی سیستان (بادهای 120 روزه) مناسب تر می باشد. این دو رقم علاوه بر کوتاهی دوره رشد در بین گروه ارقام پر محصول نیز قرار دارند.
کلیدواژگان: سازگاری، رقم، عملکرد وش، دوره رشد -
صفحات 67-82سابقه و هدف
مواد ژنتیکی متنوع گیاهی گنجینه های بالقوه ای هستند که پشتوانه ای ارزشمند برای برنامه های اصلاح نباتات محسوب می شوند، زیرا اساس تحقیقات به نژادی گیاهان بر پایه تنوع ژنتیکی وسیع استوار است و اصولا بدون وجود تنوع، به نژادی و انتخاب مفهومی نخواهد داشت. این مطالعه به منظور ارزیابی تنوع موجود در توده های مختلف پنبه و همچنین شناسایی صفات موثر بر عملکرد وش انجام شد.
مواد و روش هادر این مطالعه تعداد 44 توده بومی پنبه طی دو سال 1398 و 1399 در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی کاشمر کشت شدند. صفات تعداد غوزه باز و بسته، قطر طوقه، عملکرد وش، وزن غوزه، تعداد شاخه های رویا و زایا، ارتفاع بوته و زودرسی محصول اندازه گیری شدند. از آماره های توصیفی، تجزیه بای پلات صفت×ژنوتیپ (GT)، تجزیه به عامل ها و تجزیه خوشه ای جهت بررسی اهداف این پژوهش استفاده شد. تجزیه و تحلیل های آماری بر مبنای میانگین داده های دو ساله انجام شد. به منظور بررسی آماره های توصیفی از نرم افزار JUMP، برای تجزیه به عامل ها و تجزیه خوشه ای از نرم افزار SPSS 21 و برای تجزیه GT بای پلات از نرم افزار GEA-R استفاده شد.
یافته هادامنه تغییرات وزن غوزه و تعداد غوزه بسته براساس میانگین داده های دو ساله بالا بود که حاکی از تنوع ژنوتیپ های مورد بررسی برای صفات مذکور می باشد. مقایسه ژنوتیپ ها براساس صفات چندگانه احتمال تشخیص گروه های ژنوتیپی مختلف را ممکن ساخت. تجزیه خوشه ای از لحاظ صفات مورد مطالعه، ژنوتیپ ها را در چهار گروه اصلی قرار داد. گروه اول حاصل از تجزیه خوشه ای زودرس تر بود اما کمترین میانگین ارتفاع بوته، تعداد شاخه رویا و زایا، تعداد غوزه باز و قطر طوقه را به خود اختصاص داد. از طرفی گروه دوم و سوم کمترین میزان زودرسی را دارا بودند. ژنوتیپ های گروه دوم کمترین وزن غوزه، تعداد شاخه رویا و قطر طوقه را داشتند و گروه سوم بیشترین ارتفاع بوته، تعداد شاخه رویا و تعداد غوزه باز را به خود اختصاص داد. ژنوتیپ های گروه چهارم زودرسی و تعداد غوزه بسته بیشتری داشتند. انتخاب ژنوتیپ های گروه اول برای برنامه های به نژادی به منظور افزایش زودرسی به همراه کاهش ارتفاع بوته می تواند در جهت دستیابی به ارقام با تحمل بیشتر به تنش های محیطی از جمله خشکی مفید باشد. همچنین می توان از ژنوتیپ های گروه سوم که بیشترین تعداد غوزه باز را داشتند برای تلاقی با ژنوتیپ های گروه اول به منظور ایجاد ارقام با کیفیت و زودرس استفاده کرد.
نتیجه گیریتنوع ژنتیکی قابل ملاحظه ای بین توده های بومی مورد مطالعه از نظر اکثر صفات مورد بررسی وجود داشت که نشان دهنده پتانسیل بالا برای بهبود این صفات از طریق انتخاب هدفمند در برنامه های اصلاحی می باشد. وزن غوزه مهم ترین جزء تاثیرگذار بر عملکرد وش بود و جزء الیاف نسبت به جزء دانه تاثیر بیشتری در وزن غوزه برخی ژنوتیپ های مورد بررسی داشت.
کلیدواژگان: بای پلات، صفات زراعی، گروه بندی، تجزیه به عامل ها -
صفحات 83-101سابقه و هدف
عوامل و فاکتورهای زیادی منجر به کاهش عملکرد گیاه پنبه در طول دوره رشد آن می گردند. از جمله این عوامل می توان به مواجه شدن مراحل حساس رشد گیاه پنبه همچون شروع دوره غنچه دهی، گلدهی و قوزه بندی با شرایط سخت محیطی از قبیل خشکی و رطوبت نسبی کم در خاک و هوا، درجه حرارت های بالا و یا پایین اشاره کرد. یکی از روش های مدیریت زراعی به منظور کاهش اثرات تنش گرمایی بر ریزش اندام های بارده استفاده از ارقام مختلف، تاریخ کاشت و تراکم بوته میباشد. استفاده از ارقام مناسب، تاریخ کاشت و تراکم بوته مناسب توانایی کاهش و تخفیف تنش و بهبود عملکرد وش را دارا می باشد. این تحقیق اثرات ارقام، تاریخ کاشت و تراکم های مختلف بوته بر عملکرد و اجزاء عملکرد را مورد بررسی قرار می دهد.
مواد و روش هابه منظور ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد در ارقام جدید پنبه آزمایشی بصورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد از سال1398 به مدت دو سال اجرا شد. در این پژوهش فاکتور اصلی شامل تاریخ کاشت : 1- کشت اول (در اردیبهشت ماه) 2- کشت دوم (کشت پس از گندم)، فاکتور فرعی به صورت فاکتوریل شامل ارقام ا- حکمت 2- لطیف 3-شایان 4- ژنوتیپ SNK847 با سه فاصله بین بوته 10، 20 و 30 سانتی متر در نظر گرفته شد. کشت بر اساس فاصله بین ردیف 80 سانتی متر و مصرف 40 کیلوگرم بذر در هکتار انجام شد. عملیات تنک کاری یک هفته پس از سبز شدن مطابق تیمار فاصله بین بوته انجام شد.
یافته هااثر متقابل تاریخ کاشت و رقم، فواصل مختلف بین بوته برمیانگین عملکرد وش کل بسیار معنی دار بود. میانگین عملکرد وش کل ژنوتیپ SNK847 در تاریخ کاشت اول و دوم به ترتیب 2601 و 1734 کیلوگرم در هکتار بود که نسبت به سایر تیمارها از برتری معنی دار برخوردار بود. تراکم بوته بیشتر در واحد سطح باعث جبران کندی رشد اول فصل و رسیدن کنوپی گیاهی به حد مطلوب مقارن با دریافت حداکثر تابش خورشیدی، تولید اسمیلات و اندام زایشی بیشتر می گردد و از این جهت تیمار فاصله بوته 10 سانتی متر با تولید 2011 کیلوگرم در هکتار از برتری معنی دار نسبت به سایر تیمارها برخوردار بود.
نتیجه گیریبر اساس بررسی های به عمل آمده ژنوتیپ SNK847 و فاصله بین بوته 10 سانتی متر در هر دو تاریخ کشت قابل توصیه می باشد.
کلیدواژگان: ارقام پنبه، تاریخ کاشت، تراکم بوته، فاصله بین بوته، عملکرد وش -
صفحات 103-116سابقه و هدف
بررسی نحوه توارث، نوع عمل ژن ها و تعیین راهبردهای موثر اصلاحی بمنظور بهبود صفات زراعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تجزیه میانگین نسل ها یکی از بهترین روش ها برای برآورد پارامترهای ژنتیکی و میزان توارث پذیری صفات است. این پروژه با هدف بررسی و تعیین پارامترهای ژنتیکی دخیل در نحوه وراثت صفات مورفولوژیک و اجزای عملکرد چهار رقم پنبه با استفاده از تجزیه میانگین نسلها طراحی و اجرا شد.
مواد و روش هابه منظور تجزیه ژنتیکی و نحوه وراثت صفات مورد بررسی، نسل های BC1,F2,F1, P2, P1و BC2 دورگهای پنبه طی سالهای 1400-1399 تولید شده و در سال 1401 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سه منطقه مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. پس از انجام تجزیه واریانس و مشاهده تفاوت معنی دار بین نسل ها، تجزیه ژنتیکی صفات با استفاده از روش متر و جینکز بر اساس مدل سه و شش پارامتری انجام شده و میانگین و خطای معیار هر یک از صفات در نسل های مختلف محاسبه شد.
یافته هاتجزیه واریانس صفات مورد بررسی نشان داد بین مناطق و ارقام مورد بررسی اختلاف معنی داری از لحاظ آماری وجود دارد بطوری که در ایستگاه هاشم آباد رقم ارمغان و در ایستگاه های کارکنده و داراب رقم گلستان بیشترین عملکرد وش را به خود اختصاص داد. بین نسلهای مختلف تفاوت معنی داری از نظر ارتفاع بوته، طول و تعداد شاخه زایا و تعداد غوزه مشاهده نشد. اما از لحاظ وزن غوزه، درصد کیل، عملکرد و زودرسی تفاوتها معنی دار بود. بطوریکه کمترین وزن غوزه، کمترین درصد کیل و کمترین عملکرد متعلق به والد دانه سبز P1 بود. بیشترین عملکرد وش مربوط به نتاج F2 بود که میانگین عملکردی معادل 2899 گرم در کرت داشت. این برتری را می توان به تنوع موجود در این نسل نسبت داد. همچنین تفاوت عملکرد والد دانه سبز با والد دانه سفید مشهود بود.
نتیجه گیریبرتری عملکرد نتاج نسبت به والدین بیانگر وجود اثر غالبیت در کنترل این صفت می باشد. بررسی نتایج نشان داد که برای صفات وزن غوزه و تعداد شاخه زایا اثرات افزایشی و غالبیت × افزایشی نقش عمده ای در کنترل توارث این صفات دارند. معنی دار شدن اثر افزایشی نشان می دهد که بهترین روش اصلاحی برای آن صفات استفاده از انتخاب و خودگشنی می باشد. برای صفات دیگری نظیر درصد کیل اثر متقابل غالبیت × غالبیت نقش بیشتری داشته است. وجود علامت مخالف بین اثرات، احتمال اثرات اپیستازی دوگانه را تقویت می کند. بیشتر بودن مقدار واریانس غالبیت از واریانس افزایشی و درجه غالبیت بیشتر از یک بیانگر این است که انتخاب تحت این شرایط قابل تثبیت نمی باشد و انجام دورگ گیری جهت نیل به اهداف اصلاحی مورد نظر برای صفات مذکور روش موثرتری از انتخاب خواهد بود.
کلیدواژگان: پنبه، تجزیه میانگین نسلها، دورگ گیری، انتخاب -
صفحات 117-131سابقه و هدف
هورمسیس یک پاسخ مطلوب به قرار گرفتن در معرض سطوح پایین مواد شیمیایی در شرایط نامطلوب است. برخی از علف کش ها در غلظت های بسیار کم منجر به تحریک رشد می شوند. بنابراین استفاده از این علف کش ها به عنوان یک عامل جهت القای هورمسیس بسیار مفید است. تحقیقات اندکی در مورد پاسخ های تحریکی علف کش ها بر شاخص های جوانه زنی در دسترس است. به همین منظور این مطالعه جهت ارزیابی اثر غلظت های کاهشی گلایفوزیت بر خصوصیات جوانه زنی و گیاهچه ای پنبه صورت گرفت.
مواد و روش هابه منظور بررسی اثر غلظت های کاهشی گلایفوزیت بر خصوصیات جوانه زنی و گیاهچه ای پنبه، دو آزمایش در سال 1403 انجام شد. آزمایش ها شامل بررسی اثرات هورمتیکی محلول گلایفوزیت در شرایط افزودن به محیط رشد و پرایمینگ بذر با غلظت های مختلف گلایفوزیت بود. هر دو آزمایش به صورت جداگانه در قالب طرح کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارها شامل 6 غلظت علف کش گلایفوزیت با غلظت های 10، 20، 40، 80، 160 و 320 پی پی ام به همراه شاهد بود. صفات مورد اندازه گیری شامل طول گیاهچه، وزن تر و خشک گیاهچه، درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، سطح سمیت گیاهچه، شاخص تحمل و سرعت جوانه زنی بود.
یافته هانتایج حاصل از این مطالعه نشان داد تیمار 10 پی پی ام گلایفوزیت اثرات هورمتیکی بر برخی صفات اندازه گیری شده داشت به نحوی که در آزمایش محیط رشد منجر به افزایش 83 درصدی طول گیاهچه نسبت به شاهد شد در حالی که همین تیمار در آزمایش پرایمینگ بذر منجر به افزایش 164 درصدی نسبت به شاهد شد. اثر همین تیمار بر وزن تر گیاهچه در آزمایش محیط رشد منجر به افزایش 60 درصدی و بر وزن خشک گیاهچه منجر به افزایش 120 درصدی نسبت به شاهد شد در حالی که در آزمایش پرایمینگ بذر منجر به افزایش 250 درصدی وزن تر و 315 درصدی وزن خشک نسبت به شاهد گردید. در آزمایش محیط رشد، تیمار 10 پی پی ام منجر به افزایش 77 درصدی بنیه بذر نسبت به تیمار شاهد شد در حالی که در آزمایش پرایمینگ بذر این افزایش حدود 89 درصد بدست آمد. همچنین بیشترین اثر بازدارندگی در صفات طول گیاهچه، وزن تر، وزن خشک و بنیه بذر در هر دو آزمایش مربوط به تیمارهای 40 و 320 پی پی ام بود.
نتیجه گیریباتوجه به نتایج در هر دو آزمایش در اکثر صفات مورد مطالعه تیمار 10 پی پی ام گلایفوزیت بیشترین تاثیر مثبت بر صفات مذکور را داشت لذا اثرات هورمتیکی غلظت های غیر سمی گلایفوزیت می تواند مزیت هایی را در استقرار گیاهچه و رقابت با علف های هرز ایجاد کند.
کلیدواژگان: شاخص های جوانه زنی، هورمسیس، غلظت های کاهشی گلایفوزیت، جوانه زنی پنبه
-
Pages 1-21Introduction
Cotton is a critical crop in Golestan Province, yet there is a notable discrepancy between actual and attainable yields, largely due to suboptimal agricultural management practices. In each region, specific factors contribute more significantly to the yield gap, influenced by local resources and farmer experience. Identifying these factors and their contributions can guide targeted improvements in agricultural management. This study aims to identify the yield-limiting factors for cotton and estimate the yield gap in Kordkuy County.
Materials and MethodsThis study assessed 57 cotton farms in Kordkuy County during 2020. Data on agricultural management practices—including seedbed preparation, cultivar choice, seed source, planting timing, weed control, pesticide application, and seed consumption—were collected through field visits and farmer interviews. Actual yields were recorded. The Comparative Performance Analysis (CPA) method was employed to determine the contribution of each factor to the yield gap. Data were analyzed using SAS software, with quantitative variables examined through linear regression and qualitative variables assessed via a completely randomized design. Mean comparisons were performed using the Least Significant Difference (LSD) test at the 5% significance level.
FindingsThe study revealed a substantial yield gap of 56.7% in Kordkuy cotton farms. Key factors affecting yield were identified as pest issues (49%), seed disinfection (31%), pre-planting irrigation (10.2%), weed presence (6.7%), and planting method (2.9%). Addressing these issues—by controlling pests, performing seed disinfection and pre-planting irrigation, mechanizing planting, and managing weeds—could potentially increase yields from 2,192 kg/ha to 5,061 kg/ha. Without optimal management, the yield gap remains at 2,869 kg/ha.
ConclusionThe findings highlight that optimizing management practices related to plant density, intra-row spacing, planting dates, mechanized planting, seed disinfection, pre-planting irrigation, pest control, and weed management can significantly boost cotton yields. These insights are valuable for the Agricultural Jihad Organization and extension workers aiming to enhance cotton production.
Keywords: Attainable Yield, Agricultural Management, Comparative Performance Analysis -
Pages 23-36Background and objectives
Ethylene is a plant hormone with specific gaseous form that plays key role in many growth and development processes. Biosynthesis and signaling pathway of ethylene has been well undertaken by a wide number of studies. In addition to its function as a plant growth regulator, ethylene is involved in phenomena such as pathogenesis and defense responses in plants. Also, ethylene exhibits antagonistic and synergistic effects on other defense hormones like salicylic acid, jasmonic acid and abscisic acid, regulating various defense responses through activating different transcription factors in its complicated signaling pathway. Dual function of ethylene in two completely different processes, pathogenesis and resistance, clearly shows this complexity. Investigation of spatial patterns of ethylene shows its local and systemic activity in the induction of plant defense genes. The cotton plant (Gossypium hirsutum L.) as an economically important crop, is attacked by a number of pests and plant pathogens that significantly reduce the quantity and quality of the cotton product. One of the most important pathogens is the soil fungus Verticillium dahliae, which causes verticillium wilt disease in cotton and is highly destructive pathogen. This pathogen causes symptoms such as wilting, chlorosis and necrosis in the cotton plants. In this paper, we attempted to review the results of previous studies on the interaction between ethylene and cotton diseases for illustrating a clearer picture of ethylene role in both pathogenesis and resistance processes against cotton pathogens.
ConclusionEthylene plays a role in signaling during cotton-fungus V. dahliae interaction, and some components involved in ethylene signaling positively regulate cotton resistance to V. dahliae. On the other hand, in the cotton plants with defoliation symptoms induced by the fungus V. dahliae, the ethylene production is directly related to the severity of verticillium wilt in cotton. As a result, it seems that ethylene plays multiple and complex roles in regulating the immunity of cotton plant against V. dahliae fungus, which is involved in increasing the resistance and sensitivity of the cotton plants. Knowing more about the role of ethylene in cotton plants and identifying the positive and negative regulators of ethylene could be a promising option in order to generate disease resistance against plant pathogens.
Keywords: Defense Response, Pathogenesis, Plant Hormone, Resistance, Susceptibility -
Pages 37-51Background and objectives
Cotton is one of the valuable agricultural plants, which is known as white gold due to its economic, agricultural and commercial importance. This plant is very sensitive to environmental conditions, and factors such as variety, plant density, planting time, nutrition, water management methods and planting methods are effective on its performance; Therefore, it is possible to increase the yield with a proper combination of different methods of crop management, compliance with the appropriate planting date and method to achieve the potential of a variety. This research was conducted to determine the optimal planting date of new cotton cultivars and evaluate its effects on yield and yield components of cotton.
Materials and methodsThis research was conducted in the two years of 2018 and 2019 at the Research and Training Station of Agriculture and Natural Resources of Kashmar as a split plot experiment in the form of a randomized complete block design with three replications. The main factor included planting date in three levels (10 May, 31 May, and 20 June) and the second factor included commercial cotton cultivars in four levels (Armaghan, Shayan, Khorshid, and Khordad). At the time of harvest, traits of boll weight, plant height, crown diameter, number of monopodial and sympodial branches, number of open and closed bolls, earliness and crop yield were measured and recorded. The yield was measured at the end of the season, after removing half a meter from the beginning and end of each plot by removing all plants from the two middle lines. Earliness was calculated from the ratio of the yield of the first harvest to the total yield multiplied by the number of hundred. Analysis of variance and mean comparison were performed using SAS software.
ResultsThe results showed that the highest number of closed bolls and the lowest boll weight, yield, plant height, number of monopodial and sympodial branches, and the number of open bolls were belonged to the last planting date (20 June). The delay in planting reduced the average yield of cotton by 24%. In 20 June, due to the non-opening of the bolls and exposure to the autumn cold, no yield was harvested and a 100% yield reduction was observed. The highest and lowest yield was related to Khorshid variety in 10 May and Shayan variety in 31 May, respectively. Khordad cultivar had the lowest yield reduction due to the delay in planting compared to the other cultivars, and Khorshid cultivar was ranked next.
ConclusionsThe results of the current study showed that the optimal planting date of the studied cultivars in Kashmir region is up to June 10, and further delay in the planting time causes a severe decrease in yield. However, the response of cultivars to the delay in planting was different, and Khordad and Khorshid cultivars, having the highest yield, showed a lower yield reduction than the other two cultivars.
Keywords: Earliness, Delayed Planting, White Gold, Yield -
Pages 55-65Background and objectives
Cotton is a vital industrial crop worldwide, recognized as a strategic commodity in many countries and particularly well-suited for cultivation in arid and semi-arid regions. Its significance stems from its potential to generate employment, its diverse applications—including fiber production, animal feed, and vegetable oil—and its compatibility with sustainable agricultural practices compared to other crops, such as corn.
Materials and MethodsTo evaluate key traits and identify the most suitable cotton cultivars for the Sistan region, a study was conducted involving 14 cotton cultivars. The experiment was designed as a randomized complete block design with three replications, carried out at the Zahak Agriculture and Natural Resources Research Station over two crop years (2021-2022 and 2022-2023).
ResultsAnalysis of the composite data revealed significant differences in several traits. Traits such as earliness, number of bolls per plant, boll weight, yield from the third row, and yield per hectare showed significant differences at the 1% probability level. Additionally, the number of sympodial branches, yield from the first row, and yield from the second row were significant at the 5% probability level. The cultivars exhibited distinct characteristics, with Latif (6,932 kg/ha), Khordad (6,880 kg/ha), Golestan (6,766 kg/ha), Khorshid (6,664 kg/ha), and Sepid (6,394 kg/ha) demonstrating the highest yields per hectare. In contrast, the Armaghan variety yielded the lowest at 3,408 kg/ha. Among the cultivars, Khorshid and Khordad had the shortest growth periods, while the white cultivars had the longest growth and ripening times.
ConclusionThe Latif and Golestan cultivars showed more stable production compared to others, particularly under changing climate conditions in the second year of cultivation. Considering the impacts of climate change and environmental challenges such as increasing water and soil salinity, these cultivars offer better production sustainability. Additionally, Khorshid and Khordad cultivars, with their earlier maturation, are well-suited to the Sistan region's climatic conditions, including its 120-day winds. These cultivars not only have shorter growth periods but also rank among the highest in yield.
Keywords: Compatibility, Variety, Yield, Growth Period -
Pages 67-82Background and objectives
Diverse plant genetic materials are potential treasures that are considered valuable support for plant breeding programs, because the plant breeding research is based on wide genetic diversity, and basically, without diversity, breeding and selection will have no meaning. This study was conducted to evaluate the diversity of different cotton landraces and identify the traits affecting their yield.
Materials and methodsIn this study, 44 landraces of cotton were cultivated in the agricultural research station of Kashmir during the two years of 2018 and 2019. The traits of the number of open and closed bolls, crown diameter, crop yield, boll weight, number of monopodial and sympodial branches, plant height, and crop maturity were measured. Descriptive statistics, trait × genotype (GT) biplot analysis, factor analysis, and cluster analysis were used to investigate the objectives of this research. Statistical analyzes were performed based on the average of two-year data. In analyzing of descriptive statistics, JUMP software was used, SPSS 21 software was used for factor analysis and cluster analysis, and GEA-R software was used for GT biplot analysis.
ResultsBased on the average of two-year data, the range of boll weight and the number of closed bolls were high, which indicates the diversity of the investigated genotypes for the mentioned traits. Comparison between genotypes based on multiple traits made it possible to distinguish different genotypic groups. Cluster analysis of studied traits classified the genotypes into four main groups. The first group obtained from cluster analysis was earlier, but had the lowest average plant height, the number of monopodial and sympodial branches, the number of open bolls, and crown diameter. On the other hand, the second and third groups had the lowest amount of earliness. The genotypes of the second group had the lowest boll weight, the number of shoot branches, and the crown diameter, and the third group had the highest plant height, the number of branches, and the number of open bolls. The genotypes of the forth group had the highest earliness and the number of closed bolls. In order to increase earliness and reduced the plant height, the selection of genotypes from the first group for breeding programs can be helpful in obtaining cultivars with greater tolerance to environmental stresses, including drought. It is also possible to use the genotypes of the third group with the highest number of open bolls to cross with the genotypes of the first group in order to create quality and early cultivars.
ConclusionsThere was considerable genetic diversity among the studied landraces in terms of most of the evaluated traits, indicating high potential for improving these traits through targeted selection in the breeding programs. The boll weight was the most important factor affecting the yield of cotton, and the fiber component had a greater effect on the boll weight of some studied genotypes than the seed component.
Keywords: Biplot, Agronomic Traits, Clustering, Factor Analysis -
Pages 83-101Background and Purpose
Cotton plant yield is influenced by numerous factors throughout its growth period. Notably, critical growth stages, including the onset of budding, flowering, and boll formation, are particularly vulnerable to adverse environmental conditions such as drought, poor soil and air quality (low relative humidity), and extreme temperatures. Effective agricultural management strategies, including the selection of appropriate cultivars, optimal planting dates, and plant density, are essential for mitigating the impact of heat stress on the loss of fruiting structures and enhancing crop yield. This study aims to investigate the effects of various cultivars, planting dates, and plant densities on yield and its components.
Materials and MethodsTo evaluate yield and its components in novel cotton cultivars, a split factorial experiment was conducted using a randomised complete block design with four replications at the Hashemabad Cotton Research Station over a two-year period commencing in 2018. The primary factor examined was planting date: (1) early season planting in May and (2) post-wheat planting. The secondary factor, structured factorially, comprised four cultivars: Hikmat, Latif, Shayan, and the SNK847 genotype, alongside three inter-plant distances of 10, 20, and 30 cm. Cultivation was conducted with an 80 cm row spacing and a seed rate of 40 kg per hectare. Thinning was performed one week after emergence in accordance with the specified inter-plant spacing treatments.
ResultsThe interaction between planting date, cultivar, and inter-plant spacing significantly influenced both mean and total yield. The SNK847 genotype exhibited superior yield performance on both planting dates, achieving 2601 kg/ha and 1734 kg/ha for the first and second planting dates, respectively, thereby outperforming other treatments. Higher plant density per unit area was found to offset the slower growth observed in the early season, enabling the plant canopy to reach optimal levels. This facilitated maximum solar radiation absorption, enhanced assimilate production, and improved reproductive organ development, resulting in a significantly higher yield of 2011 kg/ha with a 10 cm inter-plant spacing compared to other treatments.
ConclusionThe SNK847 genotype and a 10 cm inter-plant spacing are recommended for both planting dates based on these findings.
Keywords: Cotton Cultivars, Planting Date, Plant Density, Plant Spacing, Seed Coton Yield -
Pages 103-116Background and Purpose
Understanding inheritance patterns, gene action types, and effective breeding strategies is crucial for improving agricultural traits. Generation mean analysis is a powerful method for assessing genetic parameters and heritability of traits. This study was designed to investigate the genetic parameters involved in the inheritance of morphological traits and yield components in four cotton cultivars through generation mean analysis.
Materials and MethodsTo analyse the genetic inheritance of traits, P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 generations were produced in 2020-2021. These generations were evaluated in 2022 using a randomized complete block design with three replications across three regions. After performing analysis of variance and identifying significant differences among generations, genetic analysis was conducted using the Method of Jinks and Hayman with three- and six-parameter models. The means and standard errors for each trait were calculated across the different generations.
ResultsThe variance analysis revealed significant differences among regions and cultivars. At Hashemabad, the Armaghan variety yielded the highest, whereas at Karkandeh and Darab, the Golestan variety was superior. No significant differences were found among generations in terms of plant height, number and length of reproductive branches, and number of bolls. However, significant variations were observed for boll weight, lint percentage, yield, and earliness. The lowest boll weight, lint percentage, and yield were associated with the green seed parent (P1). The F2 progeny exhibited the highest yield, averaging 2899 g/plot, which may be attributed to its genetic diversity. Additionally, performance differences between the green seed parent and the white seed parent were evident.
ConclusionThe superior performance of progenies relative to their parents suggests the presence of a dominance effect in controlling these traits. For boll weight and number of reproductive branches, both additive and dominance × additive effects are significant. The prominence of the additive effect indicates that selection and self-pollination are effective breeding methods for these traits. In contrast, traits such as lint percentage were more influenced by dominance × dominance interactions, indicating potential double epistasis effects. The dominance variance exceeded the additive variance, and the degree of dominance was greater than one, suggesting that selection alone may be inadequate. Therefore, hybridisation may be a more effective approach for achieving breeding objectives for these traits.
Keywords: Cotton, Generation Mean Analysis, Hybridization, Selection -
Pages 117-131Background and Objectives
Hormesis refers to the beneficial response to exposure to low levels of chemicals under otherwise adverse conditions. Certain herbicides can stimulate growth at reduced concentrations, making them promising agents for inducing hormesis. However, research on herbicide-induced stimulatory effects on germination indices is limited. This study aims to evaluate the impact of different glyphosate concentrations on the germination and seedling characteristics of cotton.
Materials and MethodsTo assess the effect of glyphosate on cotton germination and seedling development, two experiments were conducted in 2024. These experiments explored the hormetic effects of glyphosate by incorporating it into the growth medium and by seed priming with various glyphosate concentrations. Both experiments were designed as randomised complete block designs with three replications. Glyphosate was applied at six concentrations: 10, 20, 40, 80, 160, and 320 ppm, alongside a control. The traits measured included seedling length, fresh and dry weight, germination percentage, seed germination index, phytotoxicity percentage, tolerance index, and germination speed.
ResultsThe results indicated that the 10 ppm glyphosate treatment elicited hormetic effects on several traits. In the growth medium experiment, this treatment increased seedling length by 83% compared to the control. Similarly, in the seed priming experiment, seedling length was enhanced by 164% with the same concentration. The 10 ppm treatment also resulted in a 60% increase in fresh weight and a 120% increase in dry weight in the growth medium experiment, while in the seed priming experiment, fresh weight increased by 250% and dry weight by 315% compared to the control. Additionally, the 10 ppm treatment improved seed germination by 77% in the growth medium test and by approximately 89% in the seed priming test. Conversely, the 40 and 320 ppm treatments were associated with the most pronounced inhibitory effects on seedling length, fresh weight, dry weight, and germination in both experiments.
ConclusionThe 10 ppm glyphosate treatment demonstrated the most favourable impact on the studied traits. These findings suggest that non-toxic concentrations of glyphosate can enhance seedling establishment and improve competitive ability against weeds through hormesis.
Keywords: Germination Index, Hormesis, Decreasing Concentrations Of Glyphosate, Cotton Germination