Study the corn (Zea mays L.) response to the application of various chemical, nano, nano-biological fertilizers and organic extract of seaweed

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

Farid Ahmadi ¹ , Babak Pasari ² , Mohsen Javaheri ³

1 - Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
2 - Assistant Prof, Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran.
3 - Assistant Prof, Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran.

Received: 2018-10-20 Accepted : 2019-05-11 Published : 2020-06-21

Keywords: ", "fertilizer, " " Maize, " "Nonotechnology, " "Seaweed extract,

Abstract :

In order to study the corn response to the application of various chemical, nano, nano-biological fertilizers and organic extract of seaweed, an experiment was carried out at the research farm of agriculture faculty-Islamic Azad university- Sanandaj branch during 2016-2017. The experiment was conducted as split plot in a completely randomized block design with three replications. The main factor included the application of different fertilizers in six levels (control, chemical fertilizer, nano fertilizer, nano-biological fertilizer, combination of 50% chemical fertilizer + nano fertilizer, combination of 50% chemical fertilizer + nano-biological fertilizer) and a sub-factor including application of seaweed extract in two levels (control: distilled water and application of seaweed extract) were considered. The results showed that the effect of fertilization was significant on the characters as: cob length, cob diameter, number of rows per cob, number of seeds per row, 1000 grain weight, grain and biological yield, protein and oil percentage. The highest grain and biological yield were obtained from a combination of 50% chemical fertilizer + nano-fertilizer, which increased 10.52% and 14.85%, respectively in comparison with chemical fertilizer. The effect of seaweed extract on all studied traits was significant, with except to number of cob per plant. The seaweed extract increased the grain and biological yield to 12.48 and 11.66%, respectively. The results of interaction effects on all traits were significant with except to cob number and protein percentage. Finally, the maximum grain and biological yield were obtained from the combination of 50% chemical fertilizer + nano-fertilizer and seaweed.

References:

احمدی، ک.، قلیزاده، ح. ا.، عبادزاده، ح. ر.، حسین پور، ر.، عبدشاه، ه.، کاظمیان، آ.، رفیعی. م. 1396. آمارنامه کشاورزی سال زراعی 95-1394. جلد اول محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی. معاونت برنامه ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. 117 صفحه.

آذرمهر، ع. ر.، باقی، م.، ضیایی نسب، م. 1396. بررسی کاربرد عصاره جلبک دریایی و کود گوگرد سولفاته بر عملکرد و برخی اجزای عملکرد کلزا پائیزه (Brassica Napus L.) رقم ناتالی. پژوهشهای زراعی در حاشیه کویر. 14 (3): 165-155.

آقازاده خلخالی، د.، مهرآفرین، ع.، عبدوسی، و.، نقدیبادی، ح. ع. 1394. عملکرد دانه و موسیلاژ اسفرزه  (Plantago psyllium L.) در پاسخ به محلول‌پاشی نانو کود کلات آهن و پتاسیم. فصلنامه گیاهان دارویی. 14 (4): 34-23.

اکبری، ا.، موسوی، س. غ. ر.، ثقه الاسلامی، م. ج. 1397. بررسی تأثیر محلول‌پاشی کودهای نانو و معمولی روی و سیلیس بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه‌ای. مجله پژوهش‌های به زراعی. 10 (2): 166-153.

بخرد، ح.، ف. نیکنام و مهدوی، ب. 1396. تأثیر کود نانو در سطوح مختلف نیتروژن بر عملکرد دانه و روغن کنجد.(Sesamum indicum L.)   مجله اکوفیزیولوژی گیاهی. 28: 122-110

بسیم فر، ر.،  نصری، م.، زرگری، ک. 1395. بررسی اثر عصاره جلبک دریایی و ورمی کمپوست بر عملکرد و شاخصهای رشد گیاه ماش. مجله پژوهشهای به زراعی. 8 (1): 70-55.

بقری، م.، شمسی، ح.، مروتی، و. ا. 1393. اثر نانو کلات آهن بر عملکرد و اجزای عملکرد کنجد داراب-14، مجله علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی. 18: 79-69.

توحیدی نیا، م. ع.، مظاهری، د.، حسینی، س. م. ب.، مدنی، .ح. 1392. اثر مصرف توام کود زیستی بارور 2 و کود شیمیایی فسفر بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد ذرت (Zea mays) رقم سینگل کراس 704. مجله علوم زراعی ایران. 15 (4): 307- 295.

جمال‌پور، س.، توبه، ا.، آل ابراهیم، م. ت.، جهانبخش، س.، جماعتی ثمرین، ش. 1393. تاثیر نانو کود بیولوژیک بیوزر در مقایسه با کودهای شیمیایی نیتروژن و فسفر بر روی عملکرد و اجزای عملکرد سیب‌زمینی رقم آگریا. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه محقق اردبیلی. 66 صفحه.

حسینی، س. ع.، سپهری، ع. 1395. اثر محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی و مصرف اسید هیومیک بر رشد و عملکرد دو رقم لوبیا (Phasaeolous vulgaris). پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه بوعلی سینا همدان. 93 صفحه.

دهقانپور، ز. 1393. دستورالعمل کاشت، داشت و برداشت ذرت. وزارت جهاد کشاورزی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر. 98 صفحه.

 زاهدی، ح.، اسماعیل پور نیازی، س. ا. 1396. اثرات کاربرد و روش مصرف کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای. نشریه پژوهش‌های کاربردی زراعی.  30 (4): 12-1.

صابر، س.، قسیمی حق، ز.، مصطفوی، ش. 1392. تأثیر مکانیسم نانو اکسید تیتانیوم بر فرایند­های فیزیولوژی گیاه اسفناج (Spinacia oleracea). دومین همایش ملی و توسعه پایدار کشاورزی و محیط زیست سالم. 16-1.

عامری، م.، عرب، ر.، یاورزاده، م. ر. 1396. بررسی اثر تنش قطع آبیاری و محلول‌پاشی با اسید هیومیک وعصاره جلبک بر رشد و عملکرد گیاه ذرت در منطقه بم. چهارمین همایش مهندسی کشاورزی و محیط زیست. 4 آبان 1396. ص : 17-1.

عیدی‌زاده، خ.، مهدوی دامغانی، ع. م.، ابراهیم پور، ف.، صباحی، ح. 1390. اثرات مقدار و روش کاربرد کودهای زیستی در ترکیب با کود شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه‌ای. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 4 (3): 35-21.

غیبی، م. ن.، اسدی، ف.، طهرانی، م. م. 1393. راهنمای مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه ذرت. موسسه تحقیقات خاک و آب. 48 صفحه.

گلستانی‌زاده، ج.، جامی معینی، م.، مروی، ح. 1397. اثر محلول پاشی عصاره جلبک دریایی بر عملکرد و اجزای عملکرد جو در شرایط تنش شوری. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار.

محمدی، س.، عزیزی، م. 1393. بررسی تأثیر سطوح مختلف و دفعات محلول‌پاشی نانوکود فارمکس بر رشد و نمو و مواد مؤثره بابونه آلمانی (Matricaria recutita L.). نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). 28 (4): 445-435.

مرادی، ش.، پاساری، ب.، طالبی، ر. 1396. تأثیر میکوریزا و کودهای شیمیایی و ارگانیک بر رشد رویشی گیاه توتون. مجله به زراعی کشاورزی. 19 (4): 962-947.

مرادی‌زاده، م.، شمسی محمودآبادی، ح.، مروتی، و. ا. 1391. تاثیر نانو کلات آهن بر خواص کمی و کیفی آفتابگردان رقم سیرنا در منطقه میبد. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میبد. صفحه 67.

مقصودی، ع.، قلاوند، ا.، آقاعلیخانی، م. 1393. تأثیر راهبردهای مدیریتی نیتروژن و کود زیستی بر صفات مورفولوژیک، عملکرد دانه و صفات کیفی ذرت هیبرید سینگل کراس 704 . نشریه پژوهش‌های زراعی ایران. 12 (2): 282-273.

Biari, A., Gholami, A., Rahmani, H. A. 2008. Growth promotion and enhanced nutrient uptake of maize by application of plant growth promoting rhizobacteria in arid region of Iran. Journal of Biological Sciences. 8: 1015-1020.

Deshmukh, P. S., Phonde, D. B. 2013. Effect of seaweed extract on growth, yield and quality of sugarcane. International Journal of Agricultural Sciences. 9 (2): 750-753.

El- Azab, M. E., El-Dewiny, C. Y. 2018. Effect of bio and mineral nitrogen fertilizer with different levels on growth, yield and quality of maize plants. Journal of Innovations in Pharmaceutical and Biological Sciences. 5 (2), 70-75.

Elumalai, L. K., Rengasamy, R. 2012. Synergistic effect of seaweed manure and Bacillus sp. on growth and biochemical constituents of Vigna radiata L. Journal of Biofertilizers & Biopesticides. 3 (3): 1-7.

Jafarzadeh, R., Jami Moeini, M., Hokm Abadi, M. R. 2013. Wheat yield response to foliar and soil application of potassium fertilizer Nano. Journal of Farming Research. 5 (2): 189-97.

Kjeldahl, J. Z. 1883. A new method for the determination of nitrogen in organic bodies. Analytical Chemistry. 22: 366.

Latique, S., Chernane, H., Mansori, M., El Kaoua, M. 2013. Seaweed liquid fertilizer effect on physiological and biochemical parameters of bean plant (Phaesolus vulgaris variety paulista) under hydroponic system. European Scientific Journal. 9 (30): 174-191.

Martinez-Toledo, M. V., Rubia, T. De. La., Moreno, J., Gonzalez- Lopez, J. 1988. Root exudates of Zea mays and production of auxins, gibberellins and cytokinins by Azotobacter chroococcum. Plant and Soil. 110: 149-152.

Mirzaei, A., Vazan, S., Naseri, R. 2010. Response of yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) to seed inoculation with Azotobacter and Azosprilium and different nitrogen levels under dry land condition. World Applied Science Journal. 11 (10): 1287-1291.

Moghadam, L. A., Vattani, H., Baghaei, N., Keshavarz, N. 2012. Effect of different levels of fertilizer nano iron chelates on growth and yield characteristics of two varieties of spinach (Spinacia oleracea L.): Varamin 88 and Viroflay. Research of Applied Sciences, Engineering and Technology. 4 (12): 4813-4818.

Mukesh, T. S., Sudhakar, T. Z., Doongar, R. C., Karuppanan, E., Jitendra, C. 2013. Seaweed sap as alternative liquid fertilizer for yield and quality improvement of wheat. Journal Plant Nutrition. 36 (1): 192-200.

Ojaghloo, F., Farahvash, F., Hassanzadeh, A., Pouryusef, M. 2007. Effect of inoculation with azotobacter and phosphate biofertilizers on yield of safflower (Carthamus tinctorius L.). Journal of Agricultural Sciences, Islamic Azad University, Tabriz Branch, 3: 25-30.

Paul, J., Yuvaraj, P. 2014. Effect of seaweed liquid fertilizer of Colpomenia sinuosa (Mert. ex Roth) derbes and solier (Brown Seaweed) on Vigna radiata (L.). International Journal of Pure and Applied Bioscience. 2 (3): 177-184.

Prasad, T. N., Sudhakar, P., Sreenivasulu, Y., Latha, P., Munaswamy, V., Raja Reddy, K., Sreeprasad, T. S., Sajanlal, P. R. 2012. Effect of nanoscale Zinc-oxide particles on the germination, growth and yield of peanut. Journal of Plant Nutrition. 35: 905-927.

Rostami Ajirloo, A., Shaaban, M., Rahmati Motlagh, Z. 2015. Effect of K nano-fertilizer and n bio-fertilizer on yield and yield components of tomato (Lycopersicon Esculentum L.). International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research.  3 (1): 138-143.

Rathore, S. S., Chaudhary, D. R., Boricha, G. N., Ghosh, A., Bhatt, B. P., Zodape, S. T., Patolia, J. S. 2009. Effect of seaweed extract on the growth, yield and nutrient uptake of soybean (Glycine max) under rainfed conditions. South African Journal of Botany. 75: 351-355.

Salah El Din, R. A., Elbakry, A. A., Ghazi, S. M., Abdel Hamid, O. M. 2008. Effect of seaweed extract on the growth and yield of faba bean (Vicia faba L.). Egyptian Journal of Phycology. 9: 25-38.

Selvam, G. G., Sivakumar, K. 2013. Effect of foliar spray from seaweed liquid fertilizer of Ulva reticulata (Forsk.) on Vigna mungo L. and their elemental composition using SEM–energy dispersive spectroscopic analysis. Asian Pacific Journal of Reproduction. 2 (2): 119-125.

Selvam, G. G., Sivakumar, K. 2014. Influence of seaweed extract as an organic fertilizer on the growth and yield of Arachis hypogea L. and their elemental composition using SEM–Energy Dispersive Spectroscopic analysis. Asian Pacific Journal of Reproduction. 3 (1): 18-22.

Shahbazi, F. Seyyed nejad, M. Salimi, A., Gilani, A. 2015. Effect of seaweed extracts on the growth and biochemical constituents of wheat. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 8 (3): 283-287.

Sharma, A. K. 2003. Biofertilizers for sustainable agriculture. Agro- Bios Publisher, India. PP: 300.

Sheela, S., Mary Josephine Punitha, S. 2013. Studies on the effect of seaweed liquid fertilizer (SLF) on different growth parameters, biochemical constituents and pigment production in a C3 plant: Phaseolus mungo. Plant Sciences Feed. 3 (8): 88-93.

Shehata, S. M., Abdel-Azem, H. S., El-Yazied, A. A., El-Gizawy, A. M. 2011. Effect of foliar spraying with amino acids and seaweed extract on growth chemical constitutes, yield and its quality of celeriac plant. European Journal of Scientific Research. 58 (2): 257-265.

Singh, M. D., Chirag, G., Prakash, P. O., Mohan, M. H., Prakasha G., Wajith, V. 2017.  Nano fertilizers is a new way to increase nutrients use efficiency in crop production. International Journal of Agriculture Sciences. 9 (7): 3831-3833.

Soxhlet, F. 1879. "Die gewichtsanalytische Bestimmung des Milchfettes". Dingler's Polytechnisches Journal (in German). 232: 461-465.

Sridhar, S., Rengasamy, R. 2010. Significance of seaweed liquid fertilizers for minimizing chemical fertilizers and improving yield of Arachis hypogaea under field trial. Recent Research in Science and Technology. 2 (5): 73-80.

Sridhar, S., Rengasamy, R. 2010. Studies on the effect of seaweed liquid fertilizer on the flowering plant Tagetes erecta in field trial. Advances in Bioresearch. 1 (2): 29-34.

Subramanian, K. S., Manikandan, A., Thirunavukkarasu, M., Sharmila, Rahale, C. 2015. Nano-fertilizers for balanced crop nutrition. Nanotechnologies in Food and Agriculture. Rai M, Duran N, Ribeiro C, Mattoso L. Springer Cham Heidelberg New York Dordrecht London. Springer International Publishing Switzerland.

Tousi, P., Tajbakhsh, M., Esfahani, M. 2014. Effect of spray application of Nano-Fe chelate, amino acid compounds and magnetic water on protein content and fatty acids composition of oil of soybean (Glycine max L.) in different harvest time. Iranian Journal of Crop Sciences. 16 (2): 5-136.

Vijayanand, N., Ramya, S. S., Rathinavel, S. 2014. Potential of liquid extracts of Sargassum wightii on growth, biochemical and yield parameters of cluster bean plant. Asian Pacific Journal of Reproduction. 3 (2): 150-155.