Evaluation of yield changes and yield components of wheat (Triticum aestivum L.) under changing conditions of biochar and mycorrhiza

Subject Areas : agronomy

Syyed mohammad amin Sobhani ¹ , Mojtaba Alavi Fazel ² , Mohammad Reza Ardakani ³ , Adel Modhej ⁴ , Shahram Lak ⁵

1 - PhD Student, Department of Agronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 - Associate Professor Department of Agronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
3 - Professor, Department of Agronomy, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran.
4 - Associated Prof. Dep. of Agronomy, Shoushtar Branch, Islamic Azad University, Shoushtar, Iran
5 - Professor Department of Agronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran

Received: 2021-07-16 Accepted : 2021-09-05 Published : 2021-09-22

Keywords: Grain yield, Biological yield, harvest index, grain protein,

Abstract :

Fungal symbiosis can be beneficial for plant growth and nutrition by increasing the absorption of nutrients and using biochar as a soil conditioner that improves the physical, chemical and biological conditions of the soil. Different amounts of biochar and mycorrhiza on yield and some morphophysiological traits in wheat were performed during the cropping years of 2016-2017 and 2017-17 in Zohreh city located in southwestern Iran. The experiment was performed as a factorial experiment in a randomized complete block design (CRBD) with four replications. mycorrhizal fungus at two levels including non-use (control) and use of Glomus intradiaces and biochar values from plant biomass and agricultural wastes as soil modifiers at three levels of non-use (control) and application 4 and 8 Tons per hectare. The results of analysis of variance showed that mycorrhiza and biochar at 1% level had no significant effect on biological yield, grain yield, harvest index and some components of grain yield such as number of spikes per square meter and grain per square meter. The interaction of different amounts of biochar and mycorrhiza on 1000-seed weight, number of spikelets per spike, numbers of seeds per spikelet and grain protein percentage were significant at the level of 1% probability. The results showed that the amount of grain protein (8%), number of spikelets per spike (11%) and 1000-seed weight (16%) showed a significant increase compared to control plants. the application of four tons per hectare of biochar in plants inoculated with mycorrhizal fungi had the best conditions and yield (23%).

References:

منابع
-1 امرایی، ب.، اردکانی، م. ر.، رفیعی، م.، پاکنژاد، ف.، رجالی، ف. 1394 . بررسی تاثیر کودهای زیستی )میکوریزا
-17 :)2( و ازتوباکتر( بر عملکرد و برخی خصوصیات زراعی ارقام مختلف گندم. مجله زراعت و اصلاح نباتات. 12
-2 جیریایی، م.، فاتح، ا.، و آینهبند، ا. 1393 . ارزیابی تأثیر مایکوریزا و آزوسپریلوم بر برخی خصوصیات ارقام
.62-45 :)1( گندم در مرحله استقرار. نشریه تولید گیاهان زراعی. 7
-3 حبیبی، س.، مسکرباشی، م.، فرزانه، م. 1394 . تأثیر قارچ میکوریزا بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم تحت
.484-471 :)3( تأثیر کیفیت آب. نشریه پژوهشهای زراعی ایران. 13
-4 خادم، ا.، رئیسی، ف.، بشارتی، ح. 1396 . مروری بر اثرات کاربرد بیوچار بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و
.30-13 :)1( زیستی خاک. نشریه علمی ترویجی مدیریت اراضی. 5
-5 رجالی، ف. 1384 . مروری اجمالی بر همزیستی میکوریزی مبانی و کاربردها. در ضرورت تولید صنعت کوددهی
بیولوژیکی در کشور مؤسسه تحقیقات خاک و آب، مجموعه مقالات، چاپ دوم. تهران، ایران.
-6 شهسواری، ن.، و صفاری، م. 1384 . اثر مقدار نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم گندم در کرمان.
.87-82 : مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، 66
-7 فتحی گردلیدانی، ا.، میرسیدحسینی، ح. 1394 . جنبه های مختلف اثرات بیوچار در اصلاح و بهبود کیفیت
. خاک. همایش بین المللی پژوهش های کاربردی در کشاورزی. خرداد 1394
-8 کوچکی، ع.، و سرمدنیا، غ. ح. 1387 . فیزیولوژیکی گیاهان زراعی )ترجمه(. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
400 صفحه.
-9 گویلی، ا.، موسوی، س. ع. ا.، و کامگارحقیقی، ع. ا. 1395 . اثر بیوچار کود گاوی و تنش رطوبتی بر ویژگیهای
259-243 :)2( رشد و کارایی مصرف آب اسفناج در شرایط گلخانهای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 30
-10 ونایی، س.، سیوسهمرده، ع.، و حیدری، غ. ر. 1390 . اثرات تنش سرما در مرحله جوانهزنی و گیاهچهای بر
مجله دانشگاه علوم .)Cicer arietinum( فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان و برخی صفات فیزیولوژیکی در نخود
.514-524 : پزشکی کرمان. 3
-11 یعقوبیان، ا.، قاسمی، س.، یعقوبیان، ی. 1396 . اثر تاریخ کاشت و کود اوره بر برخی صفات مورفولوژیک،
:)2( عملکرد و اجزای عملکرد گندم در شرایط آب و هوایی شهرستان هشترود. فصلنامه بومشناسی گیاهان زراعی. 13
.53-64
12- Abbas, T., Rizwan, M., Ali, S., Rehman, M.Z., Qayyum, M.F., Abbas, F.,
Hannan, F., Rinklebe, J. and Ok, Y.S. 2017. Effect of biochar on cadmium
bioavailability and uptake in wheat (Triticum aestivum L.) grown in a soil with aged
contamination. Ecotoxicology and Environmental Safety, 140, 37-47. doi: 10.1016/j.
ecoenv.2017.02.028.
13- Adediran, J. A., L. B. Taiwo, M. O. Akande, R. A. Sobulo, and O. J. Idowu. 2004.
Application of organic and inorganic fertilizer for sustainable maize and cowpea
yields in Nigeria. Journal of Plant Nutrition. 27: 1163-1181.
14- Arif, M., Asad, A., Umair, M., Munsif, F., Kawsar, A., Inamullah, M., Saleem,
M. and Gohar, A. 2012. Effect of biochar, FYM and mineral nitrogen alone and in
combination on yield components of maize. Sarhad Journal of Agriculture, 28 (2):
191-195

15- Chaudhry, U.K., Shahzad, S., Naqqash, M.N., Saboor, A., Yaqoob, S., Abbas,
M.S. and Saeed, F. 2016. Integration of biochar and chemical fertilizer to enhance
quality of soil and wheat crop (Triticum aestivum L.). Journal of Biodiversity and
Environmental Sciences, 9 (1): 348-358.
16- FAO. 2017. Food outlook. Global Market Analysis. Available in: http://www. fao.
foodoutlook. com. (accessed march 2016).
17- Fiaz, K., Malik, S. A, Younis, U., Danish, S., Raza Shah, M. H. and Niaz, S. 2014.
Drought impact on Pb/Cd toxicity remediated by biochar in Brassica campestris.
Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 14(4): 845-854.
18- Gebremedhin, G.H., Haileselassie, B., Berhe, D., and Belay, T. 2015. Effect of
biochar on yield and yield components of wheat and post-harvest soil properties in
Tigray, Ethiopia. Journal of Fertilizers and Pesticides. 6:158-162.
19- Khalvati, M.A., Mozafar, A. and Schmidhalter, U. 2005. Quantification of water
uptake by arbuscular mycorrhizal hyphae and its significance for leaf growth, water
relations, and gas exchange of barley subjected to drought stress. Plant Biology.
Stuttgart. 7:706-712.
20- Kathrin, A. 2016. Biochar in soil: Effect on physical, chemical and hydrological
properties in differently textured soils. M.Sc. thesis, Department of Agro ecology,
AU.
21- Mahmoud, E., Ibrahim, M., Abd El-Rahman, L., and Khader, A. 2019. Effects
of biochar and, phosphorus fertilizers on phosphorus fractions, wheat yield and
microbial biomass carbon in Vertic Torrifluvents. Communications in Soil Science
and Plant Analysis. 50(3): 362-372.
22- Mosanaei, H., Ajamnorozi, H., Dadashi, M.R., Faraji, A., Pessarakli, M. 2017.
Improvement effect of nitrogen fertilizer and plant density on wheat (Triticum
aestivum L.) seed deterioration and yield. Emirates Journal of Food and Agriculture.
2017. 29(11): 899-910.
23- Noori, M., Mobasser, H. R., Rigi, Kh., Heidari, M., and Keykha, A. R. 2014. Effects
of mycorrhiza and nitrogen fertilizer on quantitative traits of wheat. Journal of Novel
Applied Sciences. 3 (3): 295-297.
24- Pal, A., and Pandey, S. 2017. Role of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Plant Growth
and Reclamation of Barren Soil with Wheat (Triticum aestivum L.) crop. International
Journal of Soil Science. 12: 25-31.
25- Rab, A., Rabnawaz Khan, M., Ul Haq, S., Zahid, S., Asim, M., Afridi, M.Z., Arif,
M. and Munsif, F. 2016. Impact of biochar on mungbean yield and yield components.
Pure and Applied Biology, 5(3): 632-640.
26- Sun, H. J., Zhang, H. C., Shi, W. M., Zhou, M. Y., Ma, X. F. 2019. Effect of biochar
on nitrogen use efficiency, grain yield and amino acid content of wheat cultivated on
saline soil. Plant, Soil and Environment, 65(2): 83–89.
27- Ullah, Z., Akmal, M., Ahmed, M., Ali, M., Zaib, A., Ziad, T. 2018. Effect of biochar
on maize yield and yield components in rainfed conditions. International Journal
Agronomy Agricultur Research. 12(3): 46-51.
28- Vaccari, F., S. Baronti, E. Lugato, L. Genesio, S. Castaldi, F. Fornasier, and F. Miglietta.
2011. Biochar as a strategy to sequester carbon and increase yield in durum wheat.
Europ. J. Agron. 34: 231-238