Studying the impact of selenium spraying and drought tension on some traits of corn Ns 640 cultivar
Subject Areas : crop production
1 - دانش آموخته كارشناسي ارشد گروه زراعت كشاورزي، دانشگاه اروميه – ايران
Keywords: drought tension – corn – selenium – spraying,
Abstract :
To study the impact of selenium spraying and drought tension on some traits of corn Ns 640 cultivar, an experiment was carried out in split plot with complete random blocks in three replications in research farm of agricultural college of Urmia university in 1392. The experimental treatments included four levels of selenium spraying ( control, % 162, % 243, and % 324 g per litre ); as the secondary factor and the irrigation treatments in three levels ( 80, 60, and 40 percent of farming capacity ); as the main factor. The results showed that the traits of the stalk height, 1000-seed weight, protein percentage, chlorophyll a and b, seed yield and the rate of selenium of seed were under the significant selenium and irrigation treatments. The biologic yield was under the impact of selenium but the irrigation treatment didn't have meaningful effect on this trait. The highest stalk height ( 246cm ), protein percentage ( %12.31 ), seed yield ( 14678.8 kg/h ) were obtained respectively from irrigation treatments in %80, %60, and %80 of farming capacity. Selenium spraying and selenium treatment with %243g concentration per litre had the highest amount of the mentioned traits.
Abbas, S. 2012. Effects of low temperature and selenium application on growth and the physiological changes in sorghum seedlings. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 8(1): 268-286.
Djanaguiraman, M., D. Durga Devi, Arun K. Shanker, J. Annie Sheeba and U. Bangarusamy. 2004. Impact of selenium spray on monocarpic senescence of soybean (Glycine Max L.). Food, Agriculture and Environment. 2(2) :44-47.
Ducsay L., O. Lozek, and L. Varga. 2009. The influence of selenium soil application on its content in spring wheat. Plant, Soil and Environment . 55(2): 80–84.
Ducsay, L., and O. Lozek. 2006. Effect of selenium foliar application on its content in winter wheat grain. Plant, Soil and Environment. 52(2): 78–82
Ducsay, L., O. Lozek, L. Varga and T. Losak. 2007. Effects of winter wheat supplementation whith selenium. Ecological chemistry and engineering. 14(4): 289-294.
Fang, Y., L. Wang, Z. Xin, L. Zhao, X. An and Q. Hu. 2008. Effect of foliar application of zinc, selenium, and iron fertilizers on nutrients concentration and yield of rice grain in China. Agricultural and Food Chemistry. 56(6): 2079-84.
Germ, M., I. Kreft, V. Stibilj and O. Urbanc-Bercic. 2007. Combined effects of selenium and drought on photosynthesis and mitochondrial respiration in potato, Plant Physiology and Biochemistry (Paris). 45: 162-167.
Hawrylak-Nowak, B., R. Matraszek andM. SzymaNska. 2010. Selenium Modifies the Effect of Short-Term Chilling Stress on Cucumber Plants. Biological Trace Element Research. 138:307–315.
Hermosillo- Cereceres, M., E. Sanchez-chavez, R. R. balandran, A. M. Mendoza-wilson, A. Guevara-Aguilar. E. Munoz- Marquez and M. L. Garcia-Banuelos. 2011. Ionome variation in bean plant growth under different Se forms and application rates. Journal of Food and Enviromental. 9(3-4): 374-378.
Huafeng, Hu., C. Hu, X. Jie, S. Liu, X. Guo, D. Hua, Ch. Ma, J. Lu and H. Liu. 2010. Effects of selenium on herbage yield, selenium nutrition and quality of alfalfa. Journal of Food, Agriculture and Environment. 8 (2): 7 9 2 - 7 9 5.
Jianzhou, Ch., Y. Xiaoqin and Z. Zhang. 2010. Responses of wheat seedlings to exogenous selenium supply under cold stress. Biol Trace Elem Res. 136:355–363
Kopsell, D. A, D. E, Kopsell and W. M. Randle. 2003. Seed germination response of rapid-cycling Brassica oleracea grown under increasing sodium selenate. ournal of Plant Nutrition. 26:1355–1366.
Lerner, B. L., and M. N. Dona. 2005. Growing sweet corn. Purdue university cooperative Extension service.
Lyons G., G. Judson and J. Stangoulis. 2004. Selenium statusof humans and wheat in South Australia. J. Aust.Coll. Nutr. Environ. Med. 23: 19–21.
Lyons, G. H., Y. Genc, K. Soole, J. C. R. Stangoulis, F. Liu and R. D. Graham. 2008.Selenium increases seed production in Brassica. Plant and Soil. 10.1007/s 11104-008-9818-7.
Macleod, J. A., U. C. Gupta, P. Miburn and J. B. Sanderson. 1998. Selenium concentration in plant material,drainage and surface water as influenced by Se applied to barley foliage in a barley red clover potato rotation.Can. J. Soil Sci. 78: 685-688.
Munshi C. B., G. F. Combs and N. I. Mondy. 1990. Effect of selenium on the nitrogenous constituents of the potato. Journal of Ag¬ricultural and Food Chemistry. 38: 2000–2002.
Nowak, J., K. Kaklewski and M. Ligocki. 2004. Influence of selenium on oxidoreductive enzymes activity in soil and inplants. Soil Biol. Biochem. 36:1553-1558.
Ozbolt, L., S. Kreft, I. Kreft, M. Germ and V. Stibilj. 2008. Distribution of selenium and phenolics in buckwheat plants grown from seeds soaked in Se solution and under different levels of UV-B radiation, Food Chemistry. 110 : 691-696.
Pennanen, A., T. Xue and H. Hartikainen. 2002. Protective role of selenium in plant subjected to severe UV irridiation stress. J. Appl. Bot. 76: 66–76.
Ramos, S. J., V. Faquin, L. R. G. Guilherme, E. M. Castro, F. W. Ávila, G. S. Carvalho, C. E. A. Bastos and C. Oliveira. 2010. Selenium biofortification and antioxidant activity in lettuce plants fed with selenate and selenite. Plant soil environ. 56(12): 584–588.
Sajedi, N. A. 2010. Effects of nutrients foliar application on agrophysiological characteristics of maize under water deficit stress. Not Sci Biol. 2 (3) 2010, 39-44
Sally A. M., and M. E. Sorial. 2012. Some Antioxidants Application in Relation to Lettuce Growth, Chemical Constituents and Yield. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(6): 127-135.
Tapiero H., D. M. Townsend and K. D. Tew. 2003. Dossier: Oxidative stress pathologies and antioxidants: Theantioxidant role of selenium and seleno-compounds. Biomed. Pharmacoth. 57: 134-144.
Tian, Y. B., F. Chen, M. B. Xiong and G. Y. Song. 2005. Uptake, distribution and accumulation of selenium by ryegrass. Plant Nutr. Fert. Sci. (in Chinese). 11:122-127.
Turakainen, M., H. Hartikainen and M. M. Sppinen. 2004. Effect of selenium treatments on potato(Solanum tuberosum L.) growth and concentrations of soluble sugars and starch. J. Agric. Food Chem. 52:5378-5382.
Yassen, A., A. Safia, M. Adam and S. M. Zaghloul. 2011. Impact of Nitrogen Fertilizer and Foliar Spray of Selenium on Growth, Yield and Chemical Constituents of Potato plants. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(11): 1296-1303, 2011.
Zahedi, H., A. H. Shirani-Rad and H. R. Tohidi-Moghadam. 2012. Zeolite AND selenium application and their effects on production and physiological attributes of canola cultivars under water stress. Published as ARTICLE in Agrociencia. 46(5): 489-497.
Zahedi, H., G. Noormohammadi, A. H. Shirani Rad, D. Habibi and M. Mashadi Akbar Boojar. 2009. The effect of zeolit and foliar application of selenium on growth, yield and yield components of three canola cultivars under drought stress. World Appleid Sciences Journal. 7(2): 255-262.
مجله پژوهش در علوم زراعی - سالششم، شماره 24، تابستان 1393 37
|
بررسی اثر محلول پاشی سلنیوم و تنش خشکی بر روی
برخی خصوصیات ذرت رقم Ns640
فاطمه طاهری1، هاشم هادی2 و رامین ملکی 3
چکیده
به منظور بررسی اثر محلولپاشی سلنیوم و تنش خشکی بر روی برخی خصوصیات ذرت رقم Ns640 آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در سال 1392 به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل چهارسطح محلولپاشی سلنیوم (شاهد، 162/0، 243/0 و 324/0 گرم در لیتر) به عنوان فاکتور فرعی و تیمارهای آبیاری در سه سطح (80 ، 60 و 40 درصد ظرفیت زراعی) به عنوان فاکتور اصلیی بود.نتایج نشان داد كه صفات ارتفاع بوته، وزن هزاردانه، درصد پروتئین، کلروفیل a، کلروفیل b، عملکرد دانه و میزان سلنیوم دانه تحت تاثیر معنیدار تیمارهای سلنیوم و آبیاری قرار گرفتند. عملکرد بیولوژیک تحت تاثیر سلنیوم قرار گرفت ولی تیمار آبیاری تاثیر معنی داری روی این صفت نداشت. بیشترین ارتفاع بوته (246 سانتیمتر)، درصد پروتئین (31/12 درصد)، عملکرد دانه (8/14678 کیلوگرم در هکتار) به ترتیب از تیمارهای آبیاری در 80%، 60%،80%ظرفیت زراعی حاصل گردید و از لحاظ تیمارهای محلولپاشی سلنیوم نیز تیمار سلنیوم با غلظت 243/0گرم در لیتر بالاترین مقدار صفات مذکور را دارا بود.
کلمات کلیدی: تنش خشکی، ذرت، سلنیوم، محلولپاشی
ü [1] تاريخ دريافت : 05/03/93 تاريخ پذيرش:25/10/93
- دانش آموخته كارشناسي ارشد گروه زراعت كشاورزي، دانشگاه اروميه – ايران. ( نويسنده مسئول) www.fatemetaheri92@gmail.com
[2] - گروه زراعت كشاورزي ، اروميه، دانشكده كشاورزي دانشگاه، اروميه – ايران.
[3] - گروه زراعت كشاورزي ، اروميه، دانشكده كشاورزي دانشگاه، اروميه – ايران.
مقدمه و بررسی منابع علمی
ذرت به عنوان يك غذاي اصلي و محصول علوفهاي، در دامنه وسيعي از شرايط آب و هوايي در سراسر جهان رشد، پيدا كرده است و در قسمت اعظم مکزیک، آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی گیاه مهمی به شمار میرود. همچنین از نظر سطح کشت و مقدار تولید، سومین محصول بعد از گندم و برنج میباشد (Lerner, (and Dona. 2005. مقدار تولید ذرت در ایران طی سال ۲۰۱۰ تنها یک میلیون تن ذرت گزارش شده است، خوشبختانه این رقم در سال 2011 به 3/1 میلیون تن افزایش یافته است (Fao, 2005).
سلنيوم يک عنصر ضروری برای انسان و حيوان به شمار میرود (Tapiero et al, 2003) ولی نقش آن در گياهان هنوز به طور کامل شناخته شده نيست. بااين حال تحقيقات نشان دادهاند كه افزودن كودهاي سلنيومدار به خاك باعث افزايش رشد و عملكردگياهان میگردد. غلات و بیشتر گیاهان علوفهای قادر به جذب
سلنیوم در خاکهای غنی از این عنصر میباشند ( 2004, et al Nowak). درسالهاي اخير نشان داده شده است كه سلنيوم موجب افزايش ظرفيت ضد اکسایش در برخي گياهان شده و مقاومت گياه را در برابر تنشهاي محيطي افزايش ميدهد ( et a,2008 l Lyons,).
از آنجايی که غلات منبع مهمی از سلنيوم برای انسانها میباشد غنیسازی زيستی سلنيوم در ذرت تأثير بسيار مطلوبی در افزايش ميزان سلنيوم در انسانها دارد. غنیسازی زيستی يک استراتژی مطلوب است که هدف آن تمرکز عناصر ضروری در بخشهای خوراکی گياهان با استفاده از کودهای معدنی میباشد. یکی از چالشهای مهم در زراعت، گزینش ارقام متحمل به تنشهای غیرزیستی، به ویژه تنش کمبود آب میباشد که گیاه را قادر میسازد با استفاده بهینه از آب خاک، عملکرد قابل قبولی را تولید نماید. بدیهی است که اصلاح گیاهان با قابلیت مقاومت
تنشهای محیطی توسط اصلاح نباتات اصولاً آسان نخواهد بود، زیرا مکانیسمهای ژنتیکی متعددی خصوصیات مرتبط با بازتابهای گیاه در برابر تنشهای محیطی را کنترل می نمایند. تنش خشکی باعث میشود که مجموعهای از واکنشهای پیچیده به وجود آید که به صورت تغییرات در سطح سلولی، فیزیولوژیکی و رشدگیاه ظاهر می شود. این مجموعه واکنشها به شدت تنش و دوام آن، ژنوتیپ گیاه و به مرحله رشد و عوامل ایجادکننده تنش بستگی دارد (Lerner, and Dona. 2005).
مواد و روشها
این تحقیق در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه واقع در منطقه نازلو با طول جغرافیایی 45 درجه و 4 ثانیه شرقی و در عرض جغرافیای 37 درجه و 32 ثانیه شمالی و در ارتفاع 1320 متر از سطح دریا اجرا گردید. محل اجرای آزمایش، دارای رژیم رطوبتی نیمهخشک میباشد. بر اساس نتايج آزمايش تجزيه خاك كه در آزمايشگاه گروه خاكشناسي دانشكده كشاورزي دانشگاه اروميه انجام شده است، کلاس بافت خاك لوم بوده و pH آن هشت و هدايت الكتريكي(EC) آن 1/1 ميليموس بر سانتيمتر ميباشد. سایر مشخصات خاك محل آزمايش در جدول 1 آورده شده است.
جدول 1- مشخصات فیزیکوشیمیایی خاک محل اجرای آزمایش
Table 1: Soil characteristics of the expremental area
عمق (Cm ) | کلاس بافت خاك ( Tex ) | شوري (103×EC) | pH | در صد اشباع (sp%) | آهك T.N.V | رس Clay% | لاي Silt% | شن Sand% | كربن آلي (O.C) | N (%) | P (ppm) | K (ppm) |
30-0 | لوم | 1/1 | 8 | 43 | 13 | 26 | 35 | 39 | 6/0 | 6 | 4/10 | 250 |
آزمایش به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوکهاي کامل تصادفی با 3 تکرار به اجرا درآمد که این آزمایش شامل تیمار آبیاری در سه سطح (80 ، 60 و 40 درصد ظرفیت زراعی ) به عنوان فاکتور اصلی به کرتهای اصلی و غلظتهای مختلف سلنات سدیم (صفر، 162/0، 243/0 و 324/0 گرم بر لیتر) و به عنوان فاکتور فرعی به کرتهای فرعی اختصاص یافتند. زمین مورد نیاز ابتدا شخم، دیسک و سپس فارو زده شد. کاشت به صورت هیرمکاری و کپهای و با قرار دادن 4 بذر ضدعفونی شده و سالم در پشتهها با در نظر گرفتن 18 سانتیمتر فاصله انجام شد. هر کرت آزمایشی شامل شش ردیف به فواصل 50سانتیمتر و به طول سه متر به صورت جوی و پشته کشت گردید. رقم مورد استفاده NS640 بود که دارای قوهنامیه بسیار بالا (98 درصد) و جزو هیبریدهای متوسطرس میباشد و مناسب برای اکثر شرایط آب و هوایی است. محلولپاشی سلنات سدیم در غلظتهای مختلف یک بار قبل از گلدهی صورت گرفت. کودهای مورد نیاز بر اساس آزمون خاک و نقشه طرح به زمین داده شد. کود اوره (360 کیلوگرم در هکتار) یک سوم هنگام کاشت و یک سوم در مرحله شش تا هفت برگی و یک سوم قبل از گلدهی به طور یکنواخت در کرتها پخش و با خاک مخلوط شدند. در طی فصل رشد وجین علفهای هرز انجام شد. در مرحله 6-5 برگی مزرعه تنک شد. جهت محلولپاشی از سمپاش دستی و به منظور افزایش جذب کودهای محلولپاشی شده به میزان 5/0 در هزار از صابون محلولپاشی (مویان) استفاده شد. پس از طی مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی (تشکیل لایه سیاه در پایه دانه) برداشت بلالها انجام شد. در انتهای مرحله رسیدگی، برای اندازهگیری صفات از هر واحد آزمایشی به طور تصادفی تعداد 10 بوته با حذف اثر حاشیهای (از طرفین یک ردیف کاشت و یک متر از ابتدا وانتهایردیفها حذف شد) برداشت و صفات مورد نظر اندازهگیری و سپس میانگین آنها ثبت گردید. ارتفاع بوته از سطح خاک تا بالاترینقسمت ساقه اصلی، در اواخر مرحله پر شدن دانه بر حسب سانتیمتراندازهگیری شد. برای اندازهگیری درصد پروتئین از طریق دستگاه کجلدال با ضریب تبدیل 25/6 استفاده گردید (لرنر و دونا، 2005). برای اندازه گیری کلروفیل a و b مقدار نیم گرم از مادهتر گیاهی را در هاون چینی ریخته، سپس با استفاده از نیتروژن مایع آن را خرد کرده و به خوبی له شد.۲۰ میلیلیتر استون 80٪ به نمونه اضافه، سپس در دستگاه سانتریفوژ با سرعت6000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه قرار داده شد (لرنر و دونا، 2005). عصاره جدا شده فوقانی حاصل از سانتریفوژ به بالن شیشهای منتقل شد. مقداری از نمونه داخل بالن را در کووت اسپکتروفتومتر ریخته و سپس به طور جداگانه در طول موجهای 663 نانومتر برای کلروفیل a و ۶۴۵ نانومتر برای کلروفیل b توسط اسپکتروفتومتر مقدار جذب قرائت شد.در نهایت با استفاده از فرمولهای زیر میزان کلروفیل a وb بر حسب میلیگرم بر گرم وزن تر نمونه به دست آمد.
Chlorophyll a = (12. 7 × A663 - 2. 69 ×A645) V/1000W
Chlorophyll b = (22. 9 × A645 - 4. 69 × A663) V/1000W
V= حجم محلول صاف شده، A= جذب نور در طول موجهای 663، 645 نانومتر، W= وزن تر نمونه بر حسب گرم
براي اندازهگيري غلظت سلنيوم استخراجي از دستگاه اسپكتروفتومتري جذب اتمي استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادههای حاصل، بر اساس مدل آماری آزمون اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی توسط نرمافزار SAS نسخه 2/9 انجام شد. مقایسه میانگینهای هر صفت با استفاده از روش دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام گرفت. همچنین برای رسم نمودارها از نرمافزارExcel استفاده گردید.
نتایج و بحث
ارتفاع بوته
آزمون تجزیه واریانس دادهها حاکی از تأثیرمعنیدار تیمارهای آبیاری (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی ارتفاع بوته بود (جدول 2). مقایسه میانگین دادهها نشان داد که در بین تیمارهای آبیاری، بیشترین ارتفاع بوته به تیمار آبیاری در 80% ظرفیت زراعی تعلق داشت و تیمار آبیاری در 40% ظرفیت زراعی کمترین ارتفاع بوته را به خود اختصاص داد (نمودار 1). در بین تیمارهای محلولپاشی نیز از نظر ارتفاع بوته تفاوت معنیداری مشاهده شد، محلولپاشی با سلنیوم به تدریج با افزایش غلظت به کار رفته تا تیمار 243/0 گرم در لیتر باعث افزایش معنیدار ارتفاع بوته گردید و با افزایش بیشتر غلظت (324/0 گرم در لیتر) به شدت کاهش یافت، طوریکه بیشترین ارتفاع بوته به طور متوسط با میانگین 249 سانتیمتر از تیمار محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر سلنیوم به دست آمد و ارتفاع بوته در تیمار به کار رفته با غلظت 324/0 گرم در لیتر به 229 سانتیمتر رسید که کمترین ارتفاع بوته را به خود اختصاص داد (نمودار 2).
مطالعات نشان داده است كه كاهش ميزان آب قابل دسترس به خصوص در ابتداي دوره گلدهي ضمن كاهش سرعت رشد رويشي و كوتاه كردن رشد زايشي به طور غيرمستقيم روي ارتفاع بوته نيز تأثير منفي دارد
(Lerner, and Dona. 2005). در آزمایشات سایر محققان نیز محلولپاشی سلنیوم باعث افزایش ارتفاع بوته گیاهان سویا
(4Djanaguiraman, et al., 200) و سیب زمینی (et al., 2011 Yassen) شد. طبق گزارش زاهدی و همکاران (et al., 2009 Zahedi) اثر محلولپاشی سلنیوم در گیاه کلزا روی افزایش ارتفاع بوته معنیدار بود. ساجدی ( Sajedi, 2010) اظهار نمود محلولپاشی سلنیوم در شرایط تنش خشکی باعث افزایش صفاتی از قبیل ارتفاع بوته نسبت به تیمار شاهد میشود. سلی و همکاران (Sally et al., 2011) گزارش کردند که بیشترین ارتفاع بوته در گیاه کاهو از تیمار محلولپاشی سلنیوم به دست آمد.
شکل 1- مقایسه میانگین اثر تیمارهای آبیاری بر ارتفاع بوته گیاه ذرت
Fig. 1 : comparison of irrigation treatments on corn plant height
شکل 2- مقایسه میانگین اثر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بر ارتفاع بوته گیاه ذرت
Fig. 2. Comparison of the selenium foliar application effects on the corn height
جدول 2- تجزيه واريانس اثر تيمارهاي مختلف آبیاری و سلنیوم روی ذرت
Table 2: Analysis of variance irrigation levels and selenium foliar application on corn agronomic trials
منابع تغيييات | درجه آزادي | ميانگين مربعات |
|
| |||||||
ارتفاع بوته | درصد پروتئین | کلروفیل a | وزن هزاد دانه | کلروفیل b | عملکرد دانه | عملکرد بیولوژیک | میزان سلنیوم دانه | ||||
بلوك | 2 | 0/16 | 4/111 | 36/32 | 16756/08 | 33/58 | 886792/42 | 2082418/1 | 2234/26 | ||
تنش خشکی | 2 | 0/25** | 1/387** | 129/67** | 6934/75** | 119/52** | 36720974** | 4010011/9ns | 2079/67** | ||
خطا اصلی | 4 | 0/0041 | 0/000003 | 0/0000028 | 2/90 | 0/09 | 177191/89 | 4513921/0 | 0/00031 | ||
سلنیوم | 3 | 0/05** | 1/177** | 8/35** | 2310/32** | 6/48** | 4244554/42** | 77811123/3** | 55477/75** | ||
تیمار آبیاری × سلنیوم | 6 | 0/004ns | 0/000003ns | 0/0000028ns | 1/26 ns | 0/15** | 85465/30ns | 1090311/6ns | 7304/51** | ||
خطا فرعی | 12 | 0/004 | 0/000003 | 0/000002 | 1/83 | 0/02 | 45980/59 | 1520520/0 | 0/0003 | ||
ضريب تغييرات % |
| 2/75 | 0/01 | 0/009 | 0/63 | 1/95 | 1/55 | 3/24 | 0/02 | ||
ns و ** به ترتيب غيرمعنيدار و معنيدار در سطح 1 درصد
درصد پروتئین
بر پایه نتایج آزمون تجزیه واریانس دادهها اثر تیمارهای آبیاری (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی درصد پروتئین دانه معنیدار شد (جدول 2). بیشترین درصد پروتئین دانه مربوط به تیمار آبیاری در 60% ظرفیت زراعی به دست آمد و کمترین مقدار نیز مربوط به تیمار آبیاری در 40% ظرفیت زراعی بود(شکل 3). در تیمارهای محلولپاشی سلنیوم نیز بیشترین درصد پروتئین مربوط به تیمار243/0 گرم در لیتر سلنیوم بود و کمترین مقدار را تیمار 324/0 گرم در لیتر سلنیوم به خود اختصاص داد (شکل 4). نتایج آزمایشات یاسین و همکاران
(et et al., 2011 Yassen) نشان داد که محلولپاشی سلنیوم بر درصد پروتئین غدههای سیبزمینی معنیدار بوده و باعث افزایش درصد پروتئین غدهها در تیمارهای محلولپاشی شده با سلنیوم نسبت به تیمار شاهد گشته است. منشی و همکاران (Munshi et al., 1990) نیز دریافتند که محلولپاشی سلنیوم به طور معنیداری درصد پروتئین غدهها را افزایش داده است. نتایج مشابهی هماهنگ با نتایج این محققان توسط توراکینن وهمکاران(Turakainen, et al., 2004)، جرم و همکاران (Germ et al., 2007) و اوزبولت و همکاران (Ozbolt, et al., 2008) گزارش شده است.
شکل 3- مقایسه میانگین اثر تیمارهای آبیاری بر درصد پروتئین دانه ذرت
Fig. 3 : comparison of irrigation treatments on protein percent
شکل 4- مقایسه میانگین اثر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بر درصد پروتئین دانه ذرت
Fig. 4. Comparison of the selenium foliar application effects on protein percent
کلروفیل a
نتایج آزمون تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی کلروفیل a معنیدار میباشد (جدول 2). در بین تیمارهای آبیاری، تیمار آبیاری در 80% ظرفیت زراعی بیشترین و تیمار آبیاری در 40% ظرفیت زراعی کمترین مقدار کلروفیل a را به خود اختصاص داده است. (شکل 5). در بین تیمارهای محلولپاشی، بیشترین مقدار کلروفیل a از تیمار محلولپاشی سلنات سدیم با غلظت 162/0 گرم در لیتر به دست آمد. محلولپاشی با غلظت 324/0 گرم در لیتر باعث کاهش شدید مقدار کلروفیل a نسبت به سایر تیمارها گردید و کمترین کلروفیل a را به خود اختصاص داد (شکل 6). در پژوهش عباس (Abbas, 2012) که بر روی گیاه سورگوم انجام گردید، کاربرد سلنیوم (6/3 میلیگرم در لیتر) باعث افزایش میزان رنگدانههای فتوسنتزی در مقایسه با شاهد گردید. به تدریج با افزایش میزان سلنیوم (12 میلیگرم در لیتر) از مقدار صفات مذکور کاسته شد. افزایش مقدار کلروفیل a و کلروفیل b در گیاهچههای گندم می تواند به دلیل نقش محافظتی سلنیوم از آنزیمهای کلروپلاست باشد که خود باعث افزایش رنگدانههای فتوسنتزی و بیوسنتز گشته است (Pennanen, et al., 2002). جیانزهو و همکاران (Jianzhou, et al., 2010 ) در تحقیقی مزرعهای که در گیاه گندم و با استفاده از مقادیر مختلف سلنیوم تحت شرایط تنش سرمایی انجام دادند گزارش کردند که میزان کلروفیل در گیاهان تیمار شده با سلنیوم نسبت به تیمار شاهد بیشتر بود. بیشترین کلروفیل مربوط به تیمار محلولپاشی سلنیوم با غلظت 1 میلیگرم در کیلوگرم بود.
شکل 5- مقایسه میانگین اثر تیمارهای آبیاری بر میزان کلروفیل a گیاه ذرت
Fig. 5 : comparison of irrigation treatments on a Chlorophyll
شکل 6- مقایسه میانگین اثر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بر میزان کلروفیل a گیاه ذرت
Fig. 6. Comparison of the selenium foliar application effects on a Chlorophyll
کلروفیل b
با توجه به نتایج آزمون تجزیه واریانس دادهها اثر تیمارهای آبیاری (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی کلروفیل b معنیدار شد. ترکیب تیماری سطوح آبیاری و محلولپاشی سلنیوم نیز روی میزان کلروفیل b در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد(جدول 2). آزمون مقایسه میانگینها نشان داد که بیشترین مقدار کلروفیل b (89/10 میلیگرم بر گرم) متعلق به ترکیب تیماری آبیاری با 60% ظرفیت زراعی و تیمار محلولپاشی با غلظت 162/0 گرم در لیتر بود. تیمار آبیاری در 80% ظرفیت زراعی در بین کلیه تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بجز تیمار محلولپاشی با غلظت 162/0 گرم در لیتر به طور معنیداری باعث افزایش میزان کلروفیل b نسبت به سایر تیمارهای آبیاری گشته است. کمترین میزان کلروفیل b نیز مربوط به تیمار آبیاری در 40% ظرفیت زراعی و محلولپاشی سلنیوم با غلظت 324/0 گرم در لیتر بود (نمودار7). نقش محافظتی سلنیوم از آنزیمهای کلروپلاست میتواند دلیل افزایش میزان کلروفیل b در تیمارهای محلولپاشی شده با سلنیوم نسبت به تیمار شاهد باشد (Pennanen, et al., 2002). نتایج آزمایشات زاهدی و همکاران (Zahedi et al., 2012) و عباس (Abbas, 2012) حاکی از آن بود که کاربرد سلنیوم باعث افزایش میزان کلروفیل b در گیاهان کلزا و سورگوم گشته است. نتایج حاصل از يك پژوهش مزرعهاي انجام گرفته در گیاه کلزا حاكي از آن بود كه محلول پاشی سلنیوم اثر معنیدار و افزایندهای روی کلروفیل b داشته است که با نتایج این آزمایش همخوانی ندارد.
شکل 7-مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای آبیاری و محلولپاشی سلنیوم بر میزان کلروفیل b
Fig 7- The effect of irrigation and selenium foliar application on rate of b Chlorophyll
عملکرد دانه
نتایج آزمون تجزیه واریانس دادهها، اثر تیمارهای آبیاری (P≤0/01) و محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی عملکرد دانه را معنیدار نشان داد (جدول 2). آزمون مقایسه میانگینها نشان داد که تیمار آبیاری با 80% ظرفیت زراعی بیشترین عملکرد دانه را به خود اختصاص داد. کمترین عملکرد دانه نیز مربوط به تیمار آبیاری با 40% ظرفیت زراعی بود (شکل 8). عملکرد دانه به طور معنیداری تحت تأثیر تیمارهای مختلف محلولپاشی سلنیوم قرار گرفت. تیمار محلولپاشی سلنیوم با غلظت 243/0 گرم در لیتر بیشترین عملکرد دانه را به خود اختصاص داد. تیمارهای محلولپاشی با غلظتهای 162/0 و 324/0 گرم در لیتر نیز تا حدودی سبب افزایش عملکرد دانه نسبت به شاهد گشته اند. کمترین عملکرد دانه از تیمار شاهد به دست آمد (شکل 9). راموس و همکاران (Ramos et al., 2010) اظهار نمود که سلنیوم به تنهایی در شکل سلنات و سلنیت باعث کاهش و در ترکیب با مواد غذایی محلول باعث افزایش عملکرد شده است. تأثیر محلولپاشی سلنیوم بر افزایش عملکرد غده در سیبزمینی توسط یاسین و همکاران
(et al., 2011 Yassen) نیز معنیدار گزارش شده است. نتایج مشابهی هماهنگ با نتایج این محققان توسط توراکینن و همکاران
(et al., 2004 Turakainen)، جرم و همکاران (Germ et al., 2007) و اوزبولت و همکاران (Ozbolt, et al., 2008) گزارش شده است. هرموسیلو- کرکرز و همکاران
(Hermosillo, et al., 2011) گزارش کردند که با کاربرد سلنیوم تا یک میزان معین بر میزان عملکرد افزوده میشود و به تدریج با افزایش دز مصرفی از میزان عملکرد کاسته میشود. با افزایش دز مصرفی سلنیوم از میزان عملکرد بیوماس به طور معنیداری کاسته شد طبق اظهار آنها درصد کاهش عملکرد در شکل سلنیت سدیم نسبت به سلنات سدیم بیشتر گزارش شد. طبق اظهار زاهدی و همکاران (2009) محلولپاشی سلنیوم از طریق افزایش تعداد غلاف در بوته و دانه در غلاف باعث افزایش عملکرد دانه در گیاه کلزا شده است. در مطالعهای دیگر زاهدی و همکاران (2012et al., Zahedi) بیان داشتند که محلولپاشی با سلنیوم و زئولیت در شرایط عدم تنش خشکی باعث افزایش عملکرد دانه و در شرایط تنش باعث افزایش معنیدار عملکرد بیولوژیک گشته است. افزایش معنیدار عملکرد علوفه در گیاه یونجه و عملکرد کلم در اثر محلولپاشی سلنیوم به ترتیب توسط هافنگ و همکاران (Huafeng et al., 2010) گزارش شده است. همچنین بر پایه نتایج حاصل از آزمایشات این محققان با افزایش غلظت سلنیوم مصرفی از میزان عملکرد کاسته شده است. تیان و همکاران (Tian et al., 2005) نیز دریافتند که غلظت زیاد سلنیوم در گیاهان باعث ایجاد سمیت میشود که این امر به نوبه خود موجبات کاهش عملکرد را به دنبال خواهد داشت. در حالی که کاربرد آن در غلظت مطلوب باعث افزایش عملکرد نیز گشته است. ایلکایی و همکاران (1389) در بررسی اثرات محلولپاشی سلنیوم بر تحمل به خشکی در ارقام مختلف لوبیا قرمز اظهار نمودند که تیمار محلولپاشی سلنیوم در شرایط تنش باعث جلوگیری از کاهش معنیدار عملکرد دانه از میزان 62/1184 به 16/1118کیلوگرم در هکتار شد..بالا بودن عملکرد دانه در تیمارهای محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر و تیمار آبیاری با 80% ظرفیت زراعی،میتواند به دلیل بالا بودن اجزای عملکرد بخصوص تعداد دانه در بلال در این تیمارها باشد.
شکل 8- مقایسه میانگین اثر تیمارهای آبیاری بر عملکرد دانه گیاه ذرت
Fig. 8 : comparison of irrigation treatments on grain yield
شکل 9- مقایسه میانگین اثر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بر عملکرد دانه گیاه ذرت
Fig. 9. Comparison of the selenium foliar application effects on grain yield
عملکرد بیولوژیک
براساس نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادههای صفات مختلف، عملکرد بیولوژیک تحت تأثیر معنیدار محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) قرار گرفت (جدول 2). تیمار محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر سلنیوم بیشترین عملکرد بیولوژیک را به خود اختصاص داده است که از لحاظ آماری تفاوت معنیداری با تیمارهای محلولپاشی با غلظت 162/0 گرم در لیتر نداشت. با افزایش میزان غلظت سلنیوم از 243/0 به 324/0 گرم در لیتر به طور معنیداری از عملکرد بیولوژیککاسته شده ولی در کل نسبت به تیمار شاهد کلیه تیمارها افزایش معنیداری در عملکرد بیولوژیک نشان دادند (نمودار10). گزارش راموس و همکاران (2010) مبین آن بود که سلنیوم به تنهایی در شکل سلنات و سلنیت باعث کاهش عملکرد بیولوژیک گشته در حالی که سلنات در ترکیب با مواد غذایی باعث افزایش عملکرد بیولوژیک شده است. طبق گزارش زاهدی و همکاران (Zahedi et al., 2009) اثر محلولپاشی سلنیوم روی گیاه کلزا بر صفات ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته و عملکرد بیولوژیک معنیدار بود. بر طبق اظهار ایشان، محلولپاشی سلنیوم از طریق افزایش تعداد غلاف در بوته و دانه در غلاف باعث افزایش عملکرد بیولوژیک گشته است. در مطالعهای که زاهدی و همکاران ((Zahedi et al., 2012)) انجام دادند دریافتند که محلولپاشی با سلنیوم و زئولیت در شرایط عدم تنش خشکی باعث افزایش عملکرد دانه و در شرایط تنش باعث افزایش معنیدار عملکرد بیولوژیک میشود..بالا بودن عملکرد بیولوژیک در تیمارهای محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر و 162/0 گرم در لیتر سلنیوم و تیمار آبیاری با 60% ظرفیت زراعی،میتواند به دلیل بالا بودن وزن خشک ساقه در این تیمارها باشد، چون رابطه مستقیمی بین وزن خشک ساقه و عملکرد بیولوژیک وجود دارد.
شکل 10- مقایسه میانگین اثر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بر عملکرد بیولوژیک گیاه ذرت
Fig. 10. Comparison of the selenium foliar application effects on biological yield
سلنیوم دانه
با توجه به نتایج آزمون تجزیه واریانس دادهها اثر تیمار آبیاری (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) و همچنین ترکیب تیماری تنش کمآبی و محلولپاشی سلنیوم روی میزان سلنیوم دانه معنیدار (P≤0/01) شد (جدول 2). مقایسه میانگینها نشان داد که بیشترین میزان سلنیوم دانه متعلق به تیمار آبیاری با 80% ظرفیت زراعی و تیمار محلولپاشی با غلظت 162/0 گرم در لیتر سلنیوم بود و کمترین مقدار را تیمار آبیاری با 60% ظرفیت زراعی و تیمار محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر سلنیوم به خود اختصاص داد (نمودار11). مک لود و همکاران (1998) گزارش کردند محلولپاشی سلنیوم به مقدار 10 الی 20 گرم در هکتار به شکل سلنات سدیم باعث افزایش مقدار سلنیوم در بذر و ساقه جو و نیز اندامهای هوایی گیاه شبدر قرمز گشته است. طبق اظهار راموس و همکاران (2010) غلظت سلنیوم موجود در برگ کاهو به تدریج با افزایش غلظت سلنیوم به طور قابل توجهی افزایش یافته است. مشابه با نتایج این آزمایش گزارش شده که همزمان با افزایش میزان سلنیوم، غلظت سلنیوم موجود در گیاهان افزایش یافته است (Docsay, et al., 2009). بر پایه نتایج آزمایشات لیوز و همکاران
(Lyons, et al., 2004) استعمال سلنیوم در خاک نیز باعث افزایش مقدار سلنیوم در بذور از 8 تا 12 میلیگرم در کیلوگرم گشته است. دوکسای و لوزک (2006) در گیاه گندم و کپسل و همکاران (2003) در گیاه کلزا دریافتند که میزان سلنیوم موجود در بذور گیاهان با افزایش غلظت سلنات سدیم به صورت خطی افزایش یافته است. فانگ و همکاران (2008) در بررسی تأثیرمحلولپاشی آهن، روی و سلنیوم روی عملکرد و غلظت عناصر برنج، گزارش کردند که محلولپاشی سلنیوم و روی باعث افزایش غلظت عناصر روی (7/36 درصد)، سلنیوم (1/194 درصد) و آهن (1/37 درصد) گشته است. در آزمایش دوکسای و همکاران (2007) محلولپاشی سلنیوم در غلظتهای 10 و 20 گرم سلنیوم در هکتار به ترتیب باعث 094/0 و 192/0 میلیگرم در کیلوگرم افزایش غلظت سلنیوم در دانه گندم گشته است. . اگر هدف، غنیسازی زیستی دانه به وسیله سلنیوم باشد، بهتر است گیاه تحت تنش قرار نگیرد. میزان تجمع سلنیوم در دانه نسبت به ساقه و برگ بیشتر بوده پس در نتیجه میتوان دانه را به عنوان منبع سلنیوم در گیاه در نظر داشت.
نمودار 11- مقایسه میانگین ترکیب تیماری تیمارهای آبیاری و محلولپاشی سلنیوم بر میزان سلنیوم دانه
Fig 11- The effect of irrigation and selenium foliar application on rate of selenium in seed
وزن هزار دانه
بر پایه نتایج حاصل از آزمون تجزیه واریانس دادهها، وزن هزار دانه تحت تأثیر معنیدار تیمارهای آبیاری (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) قرار گرفت و همچنین اثر متقابل بین دو تیمار نیز معنیدار بود (جدول 2). بر پایه نتایج آزمون مقایسه میانگین دادهها، بیشترین وزن هزار دانه به طور متوسط با میانگین 3/285 گرم به تیمار آبیاری در 80% ظرفیت زراعی تعلق داشت. (شکل 12). بیشترین وزن هزار دانه از تیمار162/0گرم در لیتر سلنیومبه دست آمد (شکل 13). جرارد و همکاران (Gerald et al., 2006) نیز نشان دادند که افزایش غلظت سلنیوم در گیاه و بروز آلودگی سلنیوم، منجر به کاهش معنیدار وزن هزار دانه میگردد.
شکل 12- مقایسه میانگین اثر تیمارهای آبیاری بر وزن هزار دانه گياه ذرت
Fig. 12 : comparison of irrigation treatments on 1000 kernel weight
شکل 13- مقایسه میانگین اثر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بر وزن هزار دانه گیاه ذرت
Fig. 13. Comparison of the selenium foliar application effects on 1000 kernel weight
منابع مورد استفاده References
ü Abbas, S. 2012. Effects of low temperature and selenium application on growth and the physiological changes in sorghum seedlings. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 8(1): 268-286.
ü Djanaguiraman, M., D. Durga Devi, Arun K. Shanker, J. Annie Sheeba and U. Bangarusamy. 2004. Impact of selenium spray on monocarpic senescence of soybean (Glycine Max L.). Food, Agriculture and Environment. 2(2) :44-47.
ü Ducsay L., O. Lozek, and L. Varga. 2009. The influence of selenium soil application on its content in spring wheat. Plant, Soil and Environment . 55(2): 80–84.
ü Ducsay, L., and O. Lozek. 2006. Effect of selenium foliar application on its content in winter wheat grain. Plant, Soil and Environment. 52(2): 78–82
ü Ducsay, L., O. Lozek, L. Varga and T. Losak. 2007. Effects of winter wheat supplementation whith selenium. Ecological chemistry and engineering. 14(4): 289-294.
ü Fang, Y., L. Wang, Z. Xin, L. Zhao, X. An and Q. Hu. 2008. Effect of foliar application of zinc, selenium, and iron fertilizers on nutrients concentration and yield of rice grain in China. Agricultural and Food Chemistry. 56(6): 2079-84.
ü Germ, M., I. Kreft, V. Stibilj and O. Urbanc-Bercic. 2007. Combined effects of selenium and drought on photosynthesis and mitochondrial respiration in potato, Plant Physiology and Biochemistry (Paris). 45: 162-167.
ü Hawrylak-Nowak, B., R. Matraszek andM. SzymaNska. 2010. Selenium Modifies the Effect of Short-Term Chilling Stress on Cucumber Plants. Biological Trace Element Research. 138:307–315.
ü Hermosillo- Cereceres, M., E. Sanchez-chavez, R. R. balandran, A. M. Mendoza-wilson, A. Guevara-Aguilar. E. Munoz- Marquez and M. L. Garcia-Banuelos. 2011. Ionome variation in bean plant growth under different Se forms and application rates. Journal of Food and Enviromental. 9(3-4): 374-378.
ü Huafeng, Hu., C. Hu, X. Jie, S. Liu, X. Guo, D. Hua, Ch. Ma, J. Lu and H. Liu. 2010. Effects of selenium on herbage yield, selenium nutrition and quality of alfalfa. Journal of Food, Agriculture and Environment. 8 (2): 7 9 2 - 7 9 5.
ü Jianzhou, Ch., Y. Xiaoqin and Z. Zhang. 2010. Responses of wheat seedlings to exogenous selenium supply under cold stress. Biol Trace Elem Res. 136:355–363
ü Kopsell, D. A, D. E, Kopsell and W. M. Randle. 2003. Seed germination response of rapid-cycling Brassica oleracea grown under increasing sodium selenate. ournal of Plant Nutrition. 26:1355–1366.
ü Lerner, B. L., and M. N. Dona. 2005. Growing sweet corn. Purdue university cooperative Extension service.
ü Lyons G., G. Judson and J. Stangoulis. 2004. Selenium statusof humans and wheat in South Australia. J. Aust.Coll. Nutr. Environ. Med. 23: 19–21.
ü Lyons, G. H., Y. Genc, K. Soole, J. C. R. Stangoulis, F. Liu and R. D. Graham. 2008.Selenium increases seed production in Brassica. Plant and Soil. 10.1007/s 11104-008-9818-7.
ü Macleod, J. A., U. C. Gupta, P. Miburn and J. B. Sanderson. 1998. Selenium concentration in plant material,drainage and surface water as influenced by Se applied to barley foliage in a barley red clover potato rotation.Can. J. Soil Sci. 78: 685-688.
ü Munshi C. B., G. F. Combs and N. I. Mondy. 1990. Effect of selenium on the nitrogenous constituents of the potato. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 38: 2000–2002.
ü Nowak, J., K. Kaklewski and M. Ligocki. 2004. Influence of selenium on oxidoreductive enzymes activity in soil and inplants. Soil Biol. Biochem. 36:1553-1558.
ü Ozbolt, L., S. Kreft, I. Kreft, M. Germ and V. Stibilj. 2008. Distribution of selenium and phenolics in buckwheat plants grown from seeds soaked in Se solution and under different levels of UV-B radiation, Food Chemistry. 110 : 691-696.
ü Pennanen, A., T. Xue and H. Hartikainen. 2002. Protective role of selenium in plant subjected to severe UV irridiation stress. J. Appl. Bot. 76: 66–76.
ü Ramos, S. J., V. Faquin, L. R. G. Guilherme, E. M. Castro, F. W. Ávila, G. S. Carvalho, C. E. A. Bastos and C. Oliveira. 2010. Selenium biofortification and antioxidant activity in lettuce plants fed with selenate and selenite. Plant soil environ. 56(12): 584–588.
ü Sajedi, N. A. 2010. Effects of nutrients foliar application on agrophysiological characteristics of maize under water deficit stress. Not Sci Biol. 2 (3) 2010, 39-44
ü Sally A. M., and M. E. Sorial. 2012. Some Antioxidants Application in Relation to Lettuce Growth, Chemical Constituents and Yield. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(6): 127-135.
ü Tapiero H., D. M. Townsend and K. D. Tew. 2003. Dossier: Oxidative stress pathologies and antioxidants: Theantioxidant role of selenium and seleno-compounds. Biomed. Pharmacoth. 57: 134-144.
ü Tian, Y. B., F. Chen, M. B. Xiong and G. Y. Song. 2005. Uptake, distribution and accumulation of selenium by ryegrass. Plant Nutr. Fert. Sci. (in Chinese). 11:122-127.
ü Turakainen, M., H. Hartikainen and M. M. Sppinen. 2004. Effect of selenium treatments on potato(Solanum tuberosum L.) growth and concentrations of soluble sugars and starch. J. Agric. Food Chem. 52:5378-5382.
ü Yassen, A., A. Safia, M. Adam and S. M. Zaghloul. 2011. Impact of Nitrogen Fertilizer and Foliar Spray of Selenium on Growth, Yield and Chemical Constituents of Potato plants. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(11): 1296-1303, 2011.
ü Zahedi, H., A. H. Shirani-Rad and H. R. Tohidi-Moghadam. 2012. Zeolite AND selenium application and their effects on production and physiological attributes of canola cultivars under water stress. Published as ARTICLE in Agrociencia. 46(5): 489-497.
ü Zahedi, H., G. Noormohammadi, A. H. Shirani Rad, D. Habibi and M. Mashadi Akbar Boojar. 2009. The effect of zeolit and foliar application of selenium on growth, yield and yield components of three canola cultivars under drought stress. World Appleid Sciences Journal. 7(2): 255-262.
