Effect of nano-fertilizers and water stress on yield and yield components of grain sorghum in Sistan region

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

elham kazemi ¹ , Hamidreza Ganjeali ² , Ahmad Mehraban ³ , Ahmad Ghasemi ⁴

1 - Agronomy Ph.D Student, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran
2 - Assistant Professor, Department of Agronomy, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran.
3 - استاد
4 - Assistant Professor, Academic member of Zabol Agricultural Research Center.

Received: 2018-10-04 Accepted : 2019-01-14 Published : 2020-06-21

Keywords: Water stress, Grain sorghum, chemical fertilizers, nano-fertilizers,

Abstract :

In order to evaluat the effect of nano-fertilizers on yield and yield component of grain sorghum (Sorghum bicolor L.Moench) Payam cultivar, (And comparing this effect with the common chemical fertilizers of the area that are used in high quantities annually, with the aim of preventing the excessive use of these fertilizers and replacing them with the nanofertilizers) under different water stress an experiment was conducted as split plots arranged in randomized complete blocks design with four replications at Sistan region during summer 2017 and 2018 .The experiment was conducted as split plot design in randomized complete block design with 4 replications. Main plots were three levels of water stress (water stress before flowering, after flowering and without stress) and sub plots were (micro nano-fertilizers, macro nano-fertilizers, micro nano-fertilizers + macro nano-fertilizers, chemical fertilizers and control). Sorghum properties were significantly affected by stresses and fertilizers. Results showed that the interaction between water stress,nano fertilizers and chemical fertilizers in leaves number,stem diameter,panicle lengh,grain yield,panicle weight,weight of thousand seeds weight, flag leaf area and biological yield were significant. The highest biological and grain yields was achieved at normal irrigation + chemical fertilizers and normal irrigation + micro and macro nano-fertilizers, respectively. Overall, the application of nano-fertilizers with a concentration of 2 grams per liter of water can be recommended for more environmental protection.

References:

آذری نصرآباد، ع.، س. م. موسوی نیک، م. گلوی، ع. سیروس مهر، س. ع. بهشتی. 1395. اثر تنش خشکی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و جزای عملکرد، پایداری غشای سلول ومحتوای نسبی آب برگ ژنوتیپ­های سورگم دانه­ای Sorghum bicolor L. Moench)) مجله تنش­های محیطی درعلوم زراعی. جلد,9 )3 ) : 217-228.

انصاری جوینی، م.، م. ر. چایی چی، ر. کشاورز افشار، س. م. ر. احتشامی. 1390. اثرمصرف کودهای زیستی و شیمیایی فسفر بر عملکرد دانه دورقم سورگوم دانه­ای Sorghum bicolor(L.)Moench در شرایط کم آبیاری. مجله به زراعی نهال وبذر.جلد2، (4) : 490-471.

المدرس، ع.، ر. طاهری، و. صفوی. 1387. سورگوم گیاهشناسی،زراعت و بیوتکنولوژی. انتشارات جهاد دانشگاهی اصفهان. 11صفحه.

ایلکایی،م. ن.، پاک نژاد،ف.،گل زردی،ف.1394.مراحل رشد ونمو در غلات .انتشارات کاج طلایی کرج، چاپ اول،صفحه 90-88.

بختیاری، م.، پ. معاونی، ب. ثانی. 1394. تأثیر محلول پاشی نانو ذرات آهن بربرخی صفات مورفوفیزیولوژیکی گندم (Triticum aestivum L.) در منطقه شهر قدس. مجله علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی جلد7، (2) : 119-104.

بخشایش، ا.، ص. شرف الدین زاده. 1396. پایش محصولات تجاری فناوری نانو در صنعت کشاورزی. ماهنامه فناوری نانوسال 16 شماره(2) پیاپی 235: 36-37.

تقی زاده، ر.، ر. شیدشریفی.1390. تأثیر کود نیتروژن بر کارایی مصرف کود و اجزای عملکرد در ارقام ذرت. مجله علوم وفنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب وخاک. جلد15 ( 57 ) : 217-209.

توان، ط.، م. نیاکان، ع. نوری نیا. 1393. اثر کود نانو پتاسیم برفاکتورهای رشد، سیستم فتوسنتزی و میزان پروتئین گیاه گندم (Triticum aestivum L.) رقم N8019. نشریه پژوهشهای اکوفیزیولوژی گیاهی ایران، (35) : 71-61.

جرفی، ا.، ش. لک، م. منصوری. 1393. نانوکودها ابزاری برای تغذیه گیاهان زراعی. نشریه کشاورزی و توسعه پایدار (56): 10-13.

حیدری، م.، م. گلیج، ه. قربانی، م. برادران فیروزآبادی. 1394. تأثیر تنش خشکی و محلول پاشی نانواکسید آهن بر عملکرد دانه، محتوای یونی و رنگدانه های نورساختی کنجد. مجله علوم زراعی ایران  جلد 46 (4) : 628-619.

خزائی، ع.، ع. صبوری، ز. شبر، م. شهبازی. 1395.  ارزیابی عملکرد دانه ارقام و لاین های امید بخش سورگوم دانه­ای Sorghum bicolor(L.)Moench با استفاده از شاخص های تحمل به تنش خشکی. مجله به زراعی نهال و بذر جلد 2، (1) : 105-99.

داودی، ن.، م. ج. ثقت الاسلامی، غ. موسوی، ع. آذری نصرآباد. 1392. اثر محلول پاشی نانواکسید روی بر عملکرد و راندمان مصرف آبارزن دم روباهی در شرایط تنش خشکی. مجله تنش­های محیطی درعلوم زراعی ، جلد6، شماره1 : 34-46.

شجاعی، ح.، ح. مکاریان. 1393. تأثیر محلول پاشی اکسید روی نانو و غیرنانو بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش (Vigna radiate L.) در شرایط تنش خشکی. نشریه پژوهشهای زراعی ایران جلد 12، شماره4 : 737-727.

شهراسبی، ص.، ی. امام، ع.  رونقی، ه. پیرسته انوشه. 1394. اثر تنش خشکی و کو د نیتروژن بر عملکرد دانه و کارایی زراعی مصرف نیتروژن گندم رقم سیروان در شرایط استان فارس. مجله علوم زراعی ایران. جلد 17، شماره 4: 363-349.

کیهانی، ع.، ع. مدحج. 1393. واکنش هیبریدهای ذرت (Zea mays L) به کود نیتروژن. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی، سال6، شماره21 : 15-5.

مقصودی، م. ر.، ن. نجفی. 1395. بررسی تأثیر نانوکودهای عناصرغذایی کم مصرف در تغذیه گیاهان. نشریه مدیریت اراضی جلد 4، شماره2 : 132-115.

مقصودی، م. ر.، ن. نجفی. 1395. کاربرد برخی نانو کودهای نیتروژن در تغذیه گیاهان. نشریه دنیای نانو سال12، شماره42 : 35-30.

نادری، م. ر.، ع. دانش شهرکی.1390. کاربرد فناوری نانو در بهینه سازی فرمولاسیون کودهای شیمیایی. ماهنامه فناوری نانوشماره 4 : 20-32.

Abdul Razzaq, A., T. Mohammad and H. M. Jhanzab. 2015. Potential of copper nanoparticles to increase growth and yield of wheat.Nanoscience&Technology.J. 1 (1): 6-11.

Abraha, T., A. B. Nyende, S. G. Mwangi, R. Kasili, and W. Araia. 2015. Identifiction of sorghum (Sorghum bicolor L.Moench) landraces tolerant to post flowering drought stress using drought tolerance. Plant Breed and Crop Sci.J. Vol. 7 (7): 211-218.

Aslam, M., M. S. I. Zamir, I. Afzal, M. Yaseen, M. Mobeen and A. Shoaib. 2013. Drought stress its effect on maiz production and development of drought tolerance drought tolerance throught potassium application. Cercet- Agro Mold.J. 2 (154):99-105.

2015. Barber, J. Carney, F. Alghabari1& M.J. Gooding.2015.Cereal growth stages for precision agriculture in changing environments. Annals of Applied Biology.J.166 (3):355-371.

Kumari Vinodhana, N. and Genesamurthy. 2010. Evaluation of morpho-physiological characters in sorghum (Sorghum bicolor L.Moench) genotypes undr post-flowering drought stress. Plant Breed.E.J. 1(4):585-589.

Liu, L., A. Maier, N., Klocke, S. Yan, D. Rogers, T. Tesso, and D. Wang. 2013. Impact of deficit irrigation on sorghum physical and chemical properties and ethanol yield. American Society of Agriculture and Biological Engineers.J. 56 (4): 1541-1549.

Menezes, C. B., D. C. Saldanha, C. V. Santos, L. C. Andrade, M. P. Mingote Julio, A. F. Portugal and F. D. Tardin. 2015. Evaloation of grain yield in sorghum hybrids under water stress. Genetic and Molecular Research.J. 14 (4): 12675-12683.

Msongaleli, B. S, Tumbo S. D, Kihupi N. I and Rwehumbiza F.B, 2017. Performance of sorghum varieties under variable rainfall in central Tanzania.International Soholarly Research Noticees.J.(1):1-10 .

Rameshaiah, G. N., Jpallavi and S. Shabnam. 2015. Nano fertilizers and nano sensors an attempt for developing smart agriculture. Engineering Research and General Science.I.J. 3(1)3: 314-320

Saddam, S., A. Bibi, H. A. Sadaqat and B. F. Usman. 2014. Comparison of 10 sorghum (Sorghum bicolor L.) genotypes under water stress regimes. Animal &Plant Sciences .J. 24 (6): 1811-1820.

Sajedi, N., and M.R. Ardakani. 2008. Effect of nitrogen fertilizer, zinc and iron on Physiological indices of corn. Agronomy Research.J. 6: 99-109.

Selva-Preetha, P. and N. Balakrishnan. 2017. A reviw of nanofertilizers and their use and function in soil. Microbiology and Applied Sciences .I.J.6 (12): 3117-3133.

Veronica, N., G. Tulasi, R. Thatikunta and S. Narender Reddy. 2015. Role of nano fertilizers in agricultural farming. Environmental Science and Technology. I.J.1 (1):1-3.