اثر استفاده از سیلیسیم بر ویژگی‌های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و عملکرد آفتابگردان (.Helianthus.annuus L) در شرایط مختلف رطوبتی

محورهای موضوعی : زراعت

زهره نبی پور ¹ (دکتری تخصصی زراعت، ایستگاه تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گناباد، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، گناباد، ایران)
غلامرضا زمانی ² (دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند، رشته زراعت، گرایش فیزیولوژی گیاهان زراعی)

تاریخ دریافت : 1399/06/02 تاریخ پذیرش : 1399/06/24 تاریخ انتشار : 1399/06/01

کلید واژه: طول ساقه, محتوی نسبی آب برگ, شاخصسطح برگ, عملکرد آفتابگردان,

چکیده مقاله :

آب قابل‌دسترسی، عامل اصلی محدودکننده رشد و تولید محصول در مناطق خشک است. در این راستا به‌منظور بررسی اثر کاربرد سیلیسیم بر ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و عملکرد آفتابگردان در شرایط مختلف رطوبتی، این آزمایش در سال زراعی 1397-1398 در شهر گناباد انجام شد. این پژوهش به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی آبیاری با سطوح مختلف رطوبتی بر اساس نیاز آبیشامل چهار سطح (سطح رطوبتی 100 درصد نیاز آبی، سطح رطوبتی 80 درصد نیاز آبی، سطح رطوبتی 60 درصد نیاز آبی و سطح رطوبتی 40 درصد نیاز آبی) و عاملفرعیزمان مصرف سیلیسیمدر چهارسطح (بدون کاربرد (شاهد)، کاربرد در مرحله رویشی، کاربرد در مرحله زایشی، کاربرد در مرحله رویشی و زایشی)بود.نتایج آزمایش نشان داد که کاهش سطح رطوبتی از 100 درصد به 40 درصد نیاز آبی موجب کاهش صفات کمی موردبررسی شد؛ به طوری که کمترین مقدار عملکرد دانه (8/1730 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد روغن (41/583 کیلوگرم در هکتار) در تیمار سطح رطوبتی 40 درصد نیاز آبی به دست آمد. همچنین کاربرد سیلیسیم در شرایط کم رطوبت بر اساس نیاز آبی باعث بهبود اثرات کاهش سطوح رطوبتی در همه صفات مورد ارزیابی و عملکرد دانه شد. بیشترین عملکرد دانه (96/7572 کیلوگرم در هکتار) در تیمار سطح رطوبتی 80 درصد نیاز آبی و کاربرد سیلیسیوم در مرحله رویشی و زایشی به دست آمد و کمترین مقدار (54/1193 کیلوگرم در هکتار) در تیمار سطح رطوبتی 40 درصد نیاز آبی و بدون کاربرد سیلیسیوم ثبت گردید. همچنین کاربرد سیلیسیوم در مرحله رویشی و زایشی نسبت به تیمار عدم کاربرد (شاهد) به ترتیب باعث افزایش 5/2، 5/1 و 5/2 برابری عملکرد روغن در سطوح مختلف آبیاری شامل 80، 60 و 40 درصد نیاز آبی شد. به‌طورکلی نتایج نشان داد استفاده از سیلیسیم در مرحله رویشی و زایشی در سطح رطوبتی 80 درصد نیاز آبی باعث جبران اثرات سوء کاهش سطح رطوبتی در صفات موردبررسی گردید.

چکیده انگلیسی:

    Available water is the main factor limiting crop growth and production in arid areas. In this regard, in order to investigate the effect of silicon application on morphological, physiological and yield characteristics of sunflower under different moisture levels, an experiment was conducted in the crop year 2018-2019 in Gonabad, Iran. This study was conducted as a split plot in a randomized complete block design with three replications. The main factor of irrigation with different moisture levels based on water requirement includes four levels (100% water requirement, 80% water requirement, 60% water requirement and 40% water requirement) and the secondary factor of silicon consumption time. There were four levels (no application (control), application in vegetative stage, application in reproductive stage, application in vegetative stage and reproductive stage). The results showed that reducing the moisture level from 100% to 40% of water requirement reduced the quantitative traits studied; So that the lowest seed yield (1730.8 kg / ha) and oil yield (583.41 kg / ha) were obtained in the treatment of moisture level of 40% of water requirement. Also, the application of silicon under low moisture levels based on water requirement improved the effects of reducing moisture levels in all evaluated traits and seed yield. The highest seed yield (7572.96 kg / ha) was obtained in the treatment of 80% water requirement and application of silicon in the vegetative and reproductive stages and the lowest value (1193.54 kg / ha) was obtained in the treatment of 40% water requirement and without the use of silicon. Also, the application of silicon in the vegetative and reproductive stages compared to the non-application treatment (control) increased 2.5, 1.5 and 2.5 times the oil yield at different levels of moisture, including 80, 60 and 40% of water requirement. In general, the results showed that the use of silicon in the vegetative and reproductive stages at a moisture level of 80% of the water requirement compensated for the adverse effects of reducing the moisture level in the studied traits.

منابع و مأخذ:

راسکندری، م. 1392 . بررسی پارامترهای رشد و تغییرات اسانس گیاه دارویی مرزه بختیاری
تحت تأثیر 28 -هموبراسینولید و تنش خشکی. دوماهنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان (bachtiarica
.176-186 :(1) دارویی و معطر ایران، 29
-2 امیری ده احمدی، ر.، پارسا، م. و گنجعلی، ع. 1389 . تأثیر تنش خشکی در مراحل مختلف فنولوژی بر
در شرایط گلخانه. نشریه پژوهشهای (Cicer arientinum L.) خصوصیات مورفولوژیکو اجزای عملکرد نخود
.157-166 :(1) زراعی،

امیری ده احمدی، ر.، رضوانیمقدم، پ. و احیایی، ح. ر. 1391 . تأثیر تنش خشکی بر برخی خصوصیات
مورفولوژیکی و عملکرد سه گیاه دارویی شوید، گشنیز و رازیانه در شرایط گلخانه. نشریه پژوهشهای زراعی، 10
.116-124 :(1)
-4 حیدری، م. و کرمی، و. 1392 . بررسی اثر تنش خشکی و گونههای میکوریزا بر عملکرد و اجزای عملکرد
.17-26:(1) دانه، میزان کلروفیل و ترکیبات بیوشیمیایی آفتابگردان. تنشهای محیطی در علوم زراعی، 6
-5 رهبریان، پ. و افشارمنش، غ. ر. 1390 . اثر کم آبیاری و کود دامی بر عملکرد و برخی صفات مورفولوژیکی
در جیرفت. مجله علمی پژوهشی اکو فیزیولوژی (Dracocephalum moldavica) گیاه دارویی بادرشبو
.41-52 :(17) گیاهان زراعی و علفهای هرز، 5
-6 فرهادی، ح.، عزیزی، م. و نعمتی، ح. 1396 . اثر تنش آبی بر خصوصیات مورفولوژیک و اجزای عملکرد
نشریه تحقیقات علوم زراعی در مناطق .(Trigonella foenum-graecum L.) هشت توده بومی شنبلیله
.120-132 :(1) خشک، 1
-7 کرملاچعب، ع.، بخشنده، ع. م.، قرینه، م. ح.، مرادی تلاوت، م. ر. و فتحی، ق. 1393 . اثر مصرف
سیلیسیم بر صفات مرفوفیزیولوژیک، عملکرد و محتوی عناصر معدنی دانه گندم تحت شرایط تنشخشکی. نشریه
.133-144 :(14) تولید و فراوری محصولات زراعی و باغی، 4
-8 لطفی، م.، عباس زاده، ب. و میرزا، م. 1392 . اثر تنش خشکی بر صفات مورفولوژیک، پرولین، قندهای
دوماهنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی .(Artemisia dracunculus L.) محلول و عملکرد ترخون
.19-29 :(1) و معطر ایران، 30
-9 مجدم، م.، پاینده، خ.، لک، ش. و مرعشی، ک. 1395 . اثر پلیمر سوپر جاذب بر عملکرد دانه و برخی
در شرایط تنش کمبود آب. فصلنامه علمی پژوهشی (Zea mays L.) ویژگیهای فیزیولوژیکی ذرت بهاره
.61-73 :(32) فیزیولوژی گیاهان زراعی، 8
-10 وزیری، س. و نادری، ا. 1393 . اثر کاربرد سوپر جاذب بر عملکرد دانه و برخی خصوصیات فیزیولوژیکی
.409-417 :(3) هیبریدهای کلزا در شرایط تنش کمبود آب پایان فصل. نشریه علوم گیاهان زراعی ایران، 45
-11 یدالهی، پ.، اصغری پور، م. ح.، مروانه، ه.، خیری، ن. و امیری، ا. 1396 . اثر تنشخشکی بر عملکرد دانه
.65-76 :(1) و روغن دو رقم آفتابگردان. نشریه تحقیقات علوم زراعی در مناطق خشک، 1
12-Adatia, M. H. and Besford, R. T. 1986. The effects of silicon on cucumber
plants grown in recirculating nutrient solution. Annals of Botany, 58: 343-351.
13-Agarie, S., Uchida, H., Agata, W., Kuubota, F. and Kufman, B. 1996. Effect
of silicon on growth, dry matter production and photosynthesis in rice (Oryza sativa
L.). Crop Production and Improvement Technology, 34 (2): 225-234.
14-Amiri, A., Bagheri, A., Khaje, M., Najafabadipour, F. and Yadollahi, P.
2014. Effect of silicone foliar application on yield and antioxidant enzymes activity
of safflower under limited irrigation conditions. Journal of Crop production, 5 (4):
361-372.
15-Epstien, E. 1999. Silicon. Annual Review of Plant Physiology and Plant
Molecular Biology, 50: 641-664.
16-Fulda, S., Mikat, S., Stegmann, H. and Horn, R. 2011. Physiology and
proteomics of drought stress acclimation in sunflower (Helianthus annuus). Journal
of Plant Biology, 13: 632-642.

17-Ghadami-Firouzabadi, A., Raeini, M., Shahnazari, A. and Zare-Abyane, H.
2014. Variation of Chlorophyll, Leaf Area Index and Root Parameters of Sunflower
under regulated deficit and partial root zone drying irrigation. Journal of Crop
Production and Processing, 14 (1): 69-79.
18-Goksoy, A. T., Demir, A. O., Turan, Z. M. and Dagustu, N. 2004. Responses of
sunflower full and limited irrigation at different growth stages. Field Crops Research,
87: 167-178.
19-Gong, H. J., Chen, K., Wang, S. and Zhang, C. L. 2005. Effects of silicon on
growth of wheat under drought. Journal of Plant Nutrition, 26 (5): 1055-1063.
20-Gunes, A., Inal, A., Bagci, E. J. and Pilbeam, D. J. 2007. Silicon mediated
changes of some physiological and enzymatic parameters symptomatic for oxidative
stress in spinach and tomato grown in sodic-B toxic soil. Plant and Soil, 290: 103–114.
21-Gunes, A., Pillbeam, D., Inal, A. and Coban, S. 2008. Influence of silicon on
sunflower cultivars under drought stress, I: Growth, Antioxidant mechanisms, and
Lipid per oxidation. Communication of Soil Science and Plant, 39: 1885–1903.
22-Hattori, T., Inanaha, S., Araki, H., An, P., Morita, S., Luxova, M. and Lux, A.
2005. Application of silicon enhanced tolerance in Sorghum bicolor. Physiologia
Plantarum, 123: 459–466.
23-Karam, F., Lahoud, R., Masaad, R., Kabalan, R., Breidi, J., Chalita, C. and
rouphael, Y. 2007. Evapotranspiration, seed yield and water use efficiency of drip
irrigated sunflower under full and deficit irrigation conditions. Agricultural Water
Management, 90: 213-223.
24-Liang, Y., Sun, W., Zhu, Y. G. and Christie, P. 2007. Mechanisms of silicon
mediated alleviation of a biotic stresses in higher plants. Environmental Pollution, 147:
422-428.
25-Ma, J. F. and Yamaji, M. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants.
Trends in Plant Science, 11: 392–397.
26-Maghsoudi, K. and Emam, Y. 2016. Response of bread wheat cultivars to foliar
application of silica under drought stress conditions after flowering. Journal of Crop
Production and Processing, 6 (19): 1-12.
27-Maury, P., Berger, M., Mojayad, F. and Planchon, C. 2000. Leaf water
characteristics and drought acclimation in sunflower genotypes. Plant and Soil, 223:
153–160.
28-Nadeem, T. M. H., Imran, M. and Kamil Husain, M. 2002. Evaluation of
sunflower in bred lines for drought tolerance. International Journal of Agriculture and
Biology, 25: 398-400.
29-Richmond, K. E. and Busman, M. 2003. Got silicon? The non-essential beneficial
plant nutrient. Current Opinion in Plant Biology, 6: 268–272.
30-Roshdi, M., Heydari Sharifabad, H., Karimi, M., Nourmohammadi, G. H. and
Darvish, F. 2006. A Survey on the impact of water deficiency over the yield of
sunflower seed cultivar and its components. Journal of Agricultural Science, 12 (1):
109-121.
31-Sepaskhah, A. R. and Khajehabdollahi, M. H. 2005. Alternative furrow
irrigation with different irrigation intervals for maize (Zea mays L.). Plant Production
Science, 8: 592-600.
45
17-Ghadami-Firouzabadi, A., Raeini, M., Shahnazari, A. and Zare-Abyane, H.
2014. Variation of Chlorophyll, Leaf Area Index and Root Parameters of Sunflower
under regulated deficit and partial root zone drying irrigation. Journal of Crop
Production and Processing, 14 (1): 69-79.
18-Goksoy, A. T., Demir, A. O., Turan, Z. M. and Dagustu, N. 2004. Responses of
sunflower full and limited irrigation at different growth stages. Field Crops Research,
87: 167-178.
19-Gong, H. J., Chen, K., Wang, S. and Zhang, C. L. 2005. Effects of silicon on
growth of wheat under drought. Journal of Plant Nutrition, 26 (5): 1055-1063.
20-Gunes, A., Inal, A., Bagci, E. J. and Pilbeam, D. J. 2007. Silicon mediated
changes of some physiological and enzymatic parameters symptomatic for oxidative
stress in spinach and tomato grown in sodic-B toxic soil. Plant and Soil, 290: 103–114.
21-Gunes, A., Pillbeam, D., Inal, A. and Coban, S. 2008. Influence of silicon on
sunflower cultivars under drought stress, I: Growth, Antioxidant mechanisms, and
Lipid per oxidation. Communication of Soil Science and Plant, 39: 1885–1903.
22-Hattori, T., Inanaha, S., Araki, H., An, P., Morita, S., Luxova, M. and Lux, A.
2005. Application of silicon enhanced tolerance in Sorghum bicolor. Physiologia
Plantarum, 123: 459–466.
23-Karam, F., Lahoud, R., Masaad, R., Kabalan, R., Breidi, J., Chalita, C. and
rouphael, Y. 2007. Evapotranspiration, seed yield and water use efficiency of drip
irrigated sunflower under full and deficit irrigation conditions. Agricultural Water
Management, 90: 213-223.
24-Liang, Y., Sun, W., Zhu, Y. G. and Christie, P. 2007. Mechanisms of silicon
mediated alleviation of a biotic stresses in higher plants. Environmental Pollution, 147:
422-428.
25-Ma, J. F. and Yamaji, M. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants.
Trends in Plant Science, 11: 392–397.
26-Maghsoudi, K. and Emam, Y. 2016. Response of bread wheat cultivars to foliar
application of silica under drought stress conditions after flowering. Journal of Crop
Production and Processing, 6 (19): 1-12.
27-Maury, P., Berger, M., Mojayad, F. and Planchon, C. 2000. Leaf water
characteristics and drought acclimation in sunflower genotypes. Plant and Soil, 223:
153–160.
28-Nadeem, T. M. H., Imran, M. and Kamil Husain, M. 2002. Evaluation of
sunflower in bred lines for drought tolerance. International Journal of Agriculture and
Biology, 25: 398-400.
29-Richmond, K. E. and Busman, M. 2003. Got silicon? The non-essential beneficial
plant nutrient. Current Opinion in Plant Biology, 6: 268–272.
30-Roshdi, M., Heydari Sharifabad, H., Karimi, M., Nourmohammadi, G. H. and
Darvish, F. 2006. A Survey on the impact of water deficiency over the yield of
sunflower seed cultivar and its components. Journal of Agricultural Science, 12 (1):
109-121.
31-Sepaskhah, A. R. and Khajehabdollahi, M. H. 2005. Alternative furrow
irrigation with different irrigation intervals for maize (Zea mays L.). Plant Production
Science, 8: 592-600.
45
44ر17-Ghadami-Firouzabadi, A., Raeini, M., Shahnazari, A. and Zare-Abyane, H.
2014. Variation of Chlorophyll, Leaf Area Index and Root Parameters of Sunflower
under regulated deficit and partial root zone drying irrigation. Journal of Crop
Production and Processing, 14 (1): 69-79.
18-Goksoy, A. T., Demir, A. O., Turan, Z. M. and Dagustu, N. 2004. Responses of
sunflower full and limited irrigation at different growth stages. Field Crops Research,
87: 167-178.
19-Gong, H. J., Chen, K., Wang, S. and Zhang, C. L. 2005. Effects of silicon on
growth of wheat under drought. Journal of Plant Nutrition, 26 (5): 1055-1063.
20-Gunes, A., Inal, A., Bagci, E. J. and Pilbeam, D. J. 2007. Silicon mediated
changes of some physiological and enzymatic parameters symptomatic for oxidative
stress in spinach and tomato grown in sodic-B toxic soil. Plant and Soil, 290: 103–114.
21-Gunes, A., Pillbeam, D., Inal, A. and Coban, S. 2008. Influence of silicon on
sunflower cultivars under drought stress, I: Growth, Antioxidant mechanisms, and
Lipid per oxidation. Communication of Soil Science and Plant, 39: 1885–1903.
22-Hattori, T., Inanaha, S., Araki, H., An, P., Morita, S., Luxova, M. and Lux, A.
2005. Application of silicon enhanced tolerance in Sorghum bicolor. Physiologia
Plantarum, 123: 459–466.
23-Karam, F., Lahoud, R., Masaad, R., Kabalan, R., Breidi, J., Chalita, C. and
rouphael, Y. 2007. Evapotranspiration, seed yield and water use efficiency of drip
irrigated sunflower under full and deficit irrigation conditions. Agricultural Water
Management, 90: 213-223.
24-Liang, Y., Sun, W., Zhu, Y. G. and Christie, P. 2007. Mechanisms of silicon
mediated alleviation of a biotic stresses in higher plants. Environmental Pollution, 147:
422-428.
25-Ma, J. F. and Yamaji, M. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants.
Trends in Plant Science, 11: 392–397.
26-Maghsoudi, K. and Emam, Y. 2016. Response of bread wheat cultivars to foliar
application of silica under drought stress conditions after flowering. Journal of Crop
Production and Processing, 6 (19): 1-12.
27-Maury, P., Berger, M., Mojayad, F. and Planchon, C. 2000. Leaf water
characteristics and drought acclimation in sunflower genotypes. Plant and Soil, 223:
153–160.
28-Nadeem, T. M. H., Imran, M. and Kamil Husain, M. 2002. Evaluation of
sunflower in bred lines for drought tolerance. International Journal of Agriculture and
Biology, 25: 398-400.
29-Richmond, K. E. and Busman, M. 2003. Got silicon? The non-essential beneficial
plant nutrient. Current Opinion in Plant Biology, 6: 268–272.
30-Roshdi, M., Heydari Sharifabad, H., Karimi, M., Nourmohammadi, G. H. and
Darvish, F. 2006. A Survey on the impact of water deficiency over the yield of
sunflower seed cultivar and its components. Journal of Agricultural Science, 12 (1):
109-121.
31-Sepaskhah, A. R. and Khajehabdollahi, M. H. 2005. Alternative furrow
irrigation with different irrigation intervals for maize (Zea mays L.). Plant Production
Science, 8: 592-600.
45

رررر32-Solymani, A. 2017. The effect of some effective physiological characteristics on
growth sunflower varieties on drought stress. Environmental stresses in crop sciences,
10 (4): 505-519.
33-Tayebi, A., Afshari, H., Farahvash, F., Masood sinki, J. and Nezarat, S. 2012.
Effect of drought stress and different planting dates on safflower yield and its
components in Tabriz region. Iranian Journal of Plant Physiology, 2 (3): 445-453