Investigating the response of different agro-physiological traits of Iranian rice cultivars in shirodi and tarom local with consumption of nutritional resources (chemical, organic) under low irrigation stress conditions
yousof Niknejad
1
(
Department of Agronomy, Ayatollah Amoli Branch Islamic Azad University, Amol, Iran
)
jaber mehdiniya Afra
2
(
Phd students of Agronomy, Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Amol. Iran
)
Hormoz Falah Amoli
3
(
Department of Agronomy, Ayatollah Amoli Branch Islamic Azad University, Amol, Iran
)
Davood barari Tari
4
(
Department of Agronomy, Ayatollah Amoli Branch Islamic Azad University, Amol, Iran
)
Keywords: Chlorophyll, Humic acid, local Tarom, paddy seed yield, fertilizer sources,
Abstract :
In order to Investigating the response of different agro-physiological traits of Iranian rice cultivars in shirodi and tarom local to different nutritional sources (chemical , organic) under low Irrigation stress Conditions, a split factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications at agricultural farm, , located in the city of Sari in 2016 Irrigation stress treatments were performed in three levels:Low irrigation stress in the initiation stage of the tillering (15 days after the installation of the work), Low irrigation stress in the initiation stage of the panicle Full and the lack of stress (controls) as the main factor, through irrigation cut and irrigation again after the appearance of surface cracks The type of feeding system was considered in four levels of Vermicompost and compost azolla (6 and 8 tons per hectare respectively), humic acid (4/5 litres per 1000) and the common chemical fertilizers and cultivars were considered on two levels (Shirodi and local Tarom) in factorial form as a subagent. The results showed that the maximum paddy seed yield under under low Irrigation stress conditions was obtained at 5577.9 kg / ha using Humic acid in Shiroudi cultivar. The highest biological yield and harvest index, 1000 grain weight were obtained under conditions of stress condition applied to the inoculation beginning with the use of humic acid fertilizer sources in Shiroudi cultivar. Total chlorophyll , Chlorophyll a , Chlorophyll b, maximum In order of magnitude 5.23,2.76,2.47 Percentage in non-stress conditions was obtained by using humic acid in local Tarom cultivar.according to the results of this experiment, humic acid played a significant role in increasing the quantity of the product by reducing the damage caused by stress in the cultivars.Key words: yield,yield components ,rice, under low Irrigation stress,organic and chemichal fertilizer.
بررسی پاسخ صفات آگرو فیزیولوژیکی ارقام برنج ایرانی شیرودی و طارم محلی با مصرف منابع تغذیه‌اي (شیمیایی، آلی) تحت شرایط تنش کم آبیاری
چکیده
به منظور بررسی پاسخ صفات آگرو فیزیولوژیکی ارقام برنج ایرانی شیرودی و طارم محلی با مصرف منابع تغذیه‌اي (شیمیایی، آلی) تحت شرایط تنش خشکی آزمایشی به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه شرکت زراعی دشت ناز واقع در شهرستان ساری در سال 1395 اجرا شد. سه سطح تنش شامل تنش کم آبیاری در شروع مرحله پنجه‌زنی ( 15روز بعد از نشاکاری)، تنش کم آبیاری در مرحله خوشه‌دهی کامل (پایان گلدهی و شروع پر شدن دانه‌ها) و شاهد (عدم تنش) به عنوان عامل اصلی بصورت قطع آبیاری و آبیاری مجدد پس از ظهور ترک مویی انجام شد. نوع سیستم تغذیهای در چهار سطح ورمیکمپوست و کمپوست آزولا به ترتیب به مقادیر 6 و 8 تن در هکتار، اسید هیومیک (5/4 در هزار)، کود رایج شیمیایی (NPK) و رقم در دو سطح (شیرودی و طارم محلی) بصورت فاکتوریل به عنوان عامل فرعي در نظر گرفته شدند.نتایج نشان داد حداکثر عملکرد شلتوک در شرایط تنش کم آبیاری اعمال شده مرحله آغاز پنجه‌دهی با مصرف اسید هیومیک در رقم شیرودی به میزان 5577.9 کیلوگرم در هکتار حاصل شد. بیشترین عملکرد بیولوژیکی و شاخص برداشت، وزن هزاردانه در شرایط تنش کم آبیاری اعمال شده در مر حله آغاز پنجه‌دهي با مصرف منابع کودی اسید هیومیک در رقم شیرودی به دست آمد. حداکثر میزان کلروفیل کل، a وb به ترتیب به میزان 23/5، 76/2 ، 47/2 درصد در شرایط عدم تنش با مصرف اسید هیومیک در رقم طارم محلی حاصل شد. حداکثر محتوای نسبی آب برگ در شرایط عدم تنش کم آبیاری با مصرف اسید هیومیک در رقم طارم محلی به دست آمد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از این آزمایش اسید هیومیک نقش قابل توجه‌اي در افزایش کمی محصول با کاهش خسارت ناشی از تنش در ارقام ایفا کرد.
کلمات کلیدی : اسید هیومیک، طارم محلی، عملکردشلتوک ،کلروفیل، منابع کودی
مقدمه
برنج بعد از گندم مهمترین محصول کشاورزی جهان است و نقش بسیار مهی در تغذیه بیش از نیمی از جمعیت جهان دارد (Bernier et al.2008) . تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده تولید برنج در 40 ملیون هکتار از اراضی زیر کشت برنج در آسیا مي‌باشد (Venuprasad et al. 2007). تنش آب مي‌تواند آناتومی، مرفولوژي، گیاهان را تحت تأثیر قرار دهد و تقریباً بر کلیه جنبه‌هاي رشد و نمو آنها اثر بگذارد (Kocheki and Soltani,1997). افزایش تحمل به خشکی مخصوصاً در برنج که از مهمترین گیاهان زراعی در آسیا محسوب مي‌شود ضروري به نظر مي‌رسد(Widawsky and Toole,1990 ؛ Singh,2003). تنش خشکی ناشی از آبیاري غیر غرقابی ضمن تأثیر بر میزان آب مصرفی با جلوگیري از انتقال املاح و مواد غذایی به گیاه و کاهش فتوسنتز باعث کاهش شاخص برداشت، طول خوشه، تجمع ماده خشک، وزن صد دانه و در نهایت عملکرد مي‌شود (رضایی و نهاوی ،1386). تنش خشکی موجبکاهش محتـواي آب در بافت‌های گياهـان می‌شود که باعث محدودشدن رشدو برخي تغييرات فيزيولـوژيكي و متابوليكي در آنها میگردد; Slamaet al.2007) (Arzmjo et al . 2011. از طرفی کلروفیل برگ یکی از مهمترین شاخص‌های نشان‌دهنده فشارهای محیطی وارد بر گیاه هست از جمله دلایلی که برای کاهش محتوای کلروفیل در شرایط تنش خشکی عنوان شده می‌توان به تخریب غشاهای تیلاکوئیدی کلروپلاست و اکسیداسیون نوری کلروفیل در اثر افزایش فعالیت گونه‌های فعال اکسیژن (اشرف و همکاران ،2001،. که با افزایش شدت تنش خشکی یا کاهش پتانسیل آب خاک، روند تخریب رنگ‌ریزه‌های کلروفیل با سرعت بیشتری صورت می‌گیرد((Abdoli et al. 2013; Ashraf et al. 2001 .در حال حاضر استفاده از اسیدهای آلی مختلف برای بهبود و افزایش کمی و کیفی محصولات زراعی در حال توسعه است. اسیدهیومیک به عنوان یک اسید آلی حاصل از هوموس و سایر منابع طبیعی بدون اثرات مخرب زیست محیطی جهت بالا بردن عملکرد به خصوص در شرایط متغییر محیطی میتواند مؤثر واقع شود. امروزه افزایش در عملکرد از طریق افزایش سطح زیر کشت تقریباً غیرممکن است. بنابراین بهبود کمی و کیفی در اجزای عملکرد بهعنوان راهی مفید جهت بالا بردن عملکرد محصولات زراعی میباشد. مقادیر بسیار کم از اسیدهای آلی اثرات مفید و قابل ملاحظهای با داشتن ترکیبات هورمونی در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارند (; Martin et al..2006 Samavat and Malakoti, 2005). مطالعات بلند مدت نشان داده است که استفاده بیش از حد کودهاي شیمیایی سبب کاهش فعالیت‌هاي بیولوژیکی خاك و افت خصوصیات فیزیکی و در نهایت سبب کاهش عملکرد گیاهان زراعی مي‌شود. مصرف بیش از حد کودهاي شیمیایی در مزارع برنج سبب آلودگی آب‌هاي سطحی و زیرزمینی و در نتیجه ایجاد صدمات جبران ناپذیر به محیط زیست مي‌شود. این امر سبب شده است که استفاده از کودهاي بیولوژیک در مزارع برنج مطرح گردد.(Astarai.and Kochaki,1996) امروزه استفاده از کمپوست همراه با کودهای شیمیایي به عنوان یک ضرورت در ایجاد کشاورزی پایدار شناخته شده است. چون مي‌تواند کمبود بسیاری از عناصر ضروری و مورد نیاز گیاه مثل روی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم را در خاک تا حد زیادی برطرف کند .(Alam, 2004) یكي از مواردی که برای کمپوست کردن و استفاده از آن به خاک مورد استفاده قرار مي گیرد، سرخس آبزی آزولا مي باشد. این گیاه در طول دوره رشد خود بسیاری از عناصر غذایي را جذب کرده و پس از پوسیده شدن و تبدیل به کمپوست و سپس اضافه کردن به شالیزار، در جذب آب موثر می باشد و مواد و عناصور غذایي خود را در اختیار خاک قرار داده و کمبود برخي از عناصر غذایي مورد نیاز گیاه برنج را تامین مي نماید(Rehana et al., 2003). محلول پاشی هیومیک اسید سبب کاهش خشک شدن سریع قطره های محلول غذایی در سطح برگ می شود به دلیل اینکه مولکول های اسید هیومیک با پیوند به مولکول های آب تا حدود زیادی مانع از تبخیر آب می گردند که در نهایت می تواند در جذب سریع مواد غذایی تاثیر گذارد باشد همچنین مولکول های آن به درون بافت های گیاهی نفوذ می کند و با پیوند شدن به مولکول های آب تعریق و تعرق گیاه را کاهش داده به حفظ آب درون گیاه کمک می کند(Bronick et al., 2005; Neri et al., 2002). یکی از موضوع‌هاي با اهمیت در زراعت برنج، افزایش راندمان استفاده از نهاده‌ها و همچنین کاهش کودهای شیمیایي مي‌باشد که باعث حفظ محیط زیست، افزایش حاصلخیزی خاک و تولید بیشتر مي‌شود و از جهتی موجبات پیروی از کشاورزی پایدار و یا حتي ارگانیک را فراهم مي‌آورد باتوجه به افزایش مصرف نهاده‌هاي شیمیایی در تولید برنج در شمال کشور، استفاده از کودهای ارگانیک ضمن اینکه ما را به سمت محصول سالم پیش مي‌برد، موجب پایداری مقاومت‌هاي زیستی در گیاه برنج در مقابل تنش‌هاي محیطی نیز مي‌شود و بهره وری موثر در عملکرد برنج با محصول سالم از لحاظ تغذیه‌اي را ایجاد مي‌کند. علیرغم انجام تحقیقات متعدد در ارتباط با تشخیص ارقام مقاوم و حساس به تنش خشکی، هنوز خصوصیات عملکردی و فیزیولوژیکی در پتانسیل تولید مواد فتوسنتزی این ارقام برنج مورد کشت به‌خوبی شناسایی نشده است. از طرفی ضرورت استفاده از نهاده‌هایی که باعث افزایش مقاومت در مقابل تنش‌های محیطی می‌شود وجود دارد. لذا این تحقیق جهت بررسی اثرات کودهاي آلی به همراه کودهای شیمیایی اثرات مقاومتی گیاه را نسبت به تنش خشکی و افزایش صفات فیزیولوژیکی و عملکردی در ارقام برنج را مورد بررسی قرار مي‌دهد.
مواد و روش ها
به منظور بررسی پاسخ صفات عملکردی و فیزیولوژیکی ارقام برنج با مصرف منابع تغذیه‌اي (شیمیایی، آلی) تحت شرایط تنش خشکی آزمایشی در سال 1395در مزرعه شرکت زراعی دشت ناز واقع در شهرستان ساری با عرض جغرافيايي 36 درجه و 46 دقيقه و طول جغرافيايي 53 درجه و 10 دقيقه با ارتفاع 11 متر از سطح دريا اجرا شد. در این مطالعه جهت تعیین خصوصیات خاک مزرعه، از عمق 0 تا 30 سانتیمتر نمونه‌گیری شد و ويژگیهای شيميايی مانند pH، هدایت الکتریکی (Nelson et al. 1982). فسفر قابل جذب به روش(Olsen et al.1953)، کربن آلی به روش والکلی بلاک (Nelson et al. 1982). ازت کل به روش کجلدال (Bremner,1996) پتاسیم قابل جذب به روش استات آمونیوم یک مولار (Helmke and Spark,1996) و عناصر کم مصرف به روش دی تی پی ا ، (Loeppert and Inskeep,1996) اندازه گیری شد که نتایج آن در جدول 2 ارائه شده است. آزمایش به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش تنش کم‌آبیاری بهعنوان عامل اصلی در سه سطح (تنش کم‌آبیاری در 15روز بعد از نشا کاری درمرحله شروع مرحله پنجه‌زنی با خروج اولین پنجه ها برنج مدنظر قرار گرفته شد با قطع آبیاری شروع و آبیاری مجدد پس از ظهور ترک مویی در سطخ خاک مزرعه طبق مشاهدات به صورت آبیاری تناوبی انجام شد تنش کم‌آبیاری پس از پایان گلدهی و شروع پر شدن دانه‌ها در مرحله خوشه‌دهی کامل با قطع آبیاری شروع و آبیاری مجدد پس از ظهور ترک مویی در سطح خاک مزرعه طبق مشاهدات به صورت آبیاری تناوبی انجام شد ، عدم تنش (شاهد) که آبیاری با عمق غرقاب 4-5 سانیتمتر به صورت تناوبی انجام گردید (Cabulsay et al., 2002). نوع سیستم تغذیهای در چهار سطح (ورمی کمپوست وکمپوست آزولا به ترتیب میزان 6 و 8 تن در هکتار، اسید هیومیک هیومابن که از شرکت کشت بن آسیا تهیه شد به مقدار 5/4 لیتر در هزار لیتر آب، کود رایج شیمیایی (NPK) و رقم در دو سطح (شیرودی و طارم محلی) بصورت فاکتوریل به عنوان عامل فرعي در نظر گرفته شدند. نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب از منبع اوره، سوپر فسفات تریپل و سولفات پتاسیم بود. نیاز کودی نیتروژن، فسفر و پتاسیم برای رقم شیرودی 150 ،75، 90 کیلوگرم در هکتار و رقم طارم محلی 50،100 ،50 کیلوگرم در هکتار بر اساس دستورالعمل موسسه تحقیقات برنج و با توجه به نتایج آنالیز خاک مصرف شد( IRRI., 1996 Hadian and,Ghorbanejad ,2010;). 50 درصد نیتروژن قبل از کاشت و مابقی در زمان پنجه دهی مصرف گردید. کود فسفر و پتاسیم قبل از کاشت به همراه کود نیتروژن به زمین داده شد. ارقام مورد استفاده طارم محلی که از بهترین و مرغوب‌ترین ارقام کیفی برنج است با دانه بلند، قلمی و دارای عطر و طعم و پخت عالی و به رنگ سفید متمایل به کرم است) .(Khosrozade,.2012 و رقم شیرودی که یک رقم اصلاح شده پاکوتاه و متوسط رس با رنگ‌دانه خام کرم کدرگچی از ارقام پر محصول منطقه شمال کشور است که دارای عطر و طعم و پخت متوسط است. (Mohadasi et al. 2002) در جدول 1برخی از خصوصیات زراعی ارقام ذکرشده است. وجین به‌صورت دستی در دو مرحله (20 و 38 روز پس از نشاکاری) انجام و مبارزه با آفات برنج بر اساس دستورالعمل فنی مؤسسه تحقیقات برنج کشور انجام شد در طول مراحل رشد برنج برای مبارزه آفت کرم ساقه خوار از سموم گرانول ري جنت 2/0 درصد به ميزان20 كيلوگرم در هكتار استفاده شد و برای مبارزه با بلاست برنج قبل از انتقال نشاء به زمین اصلی، ریشه نشاها درون محلول قارچ‌کش تری سیکلازول (بیم) به میزان 5 گرم سم در 10 لیتر آب قرارگرفت و بعد از آن مبارزه با بلاست خوشه همزمان با ظهور 30-25 درصد خوشه‌ها سمپاشی صورت گرفت و 12-10 روز بعد سمپاشی تکرار شد. به منظور جلوگیری از تبخیر و ایجاد سوزندگی در برگ های برنج عملیات سمپاشی در عصر صورت گرفت. که با توجه به اینکه گسترش آفات و بیماری بیشتر از آستانه خسارت نبود و به موقع کنترل شد در نتیجه تاثیری معنی داری برروی عملکرد و صفت اندازگیری شده نداشت.
جدول 1 - برخی خصوصیات زراعی ارقام برنج مورد آزمایش
ارقام
| ارتفاع بوته
| طول دوره رشد
| تعداد پنجه موثردر مترمربع
| طول دانه قبل پخت (mm)
| طول دانه بعد از پخت (mm)
| عطر برنج
|
طارم محلی | 158 | 104 | 189 | 01/7 | 04/14 | عالی |
رقم شیرودی | 94 | 123 | 283 | 39/7 | 91/9 | متوسط |
جدول 2- نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش(30-0سانتی‌متری)
هدایت الکتریکی ECû103 | اسیدیته گل اشباع pH of paste | مواد آلی کربن آلی نیتروژن |
مس فسفر پتاسیم آهن روی منگنز
|
بافت خاک soil texture 0-30 cm |
mmho/cm میکرو موه بر سانتیمتر |
| (درصد) Percent | (میلی‌گرم در کیلوگرم) Mg / kg | |
97/2 | 08/7 | 03/1 98 /0 10/0 | 5 /0 12 91 02/1 6/0 1/4 | رسی - سیلتی Silt clay |
جدول3- برخی خصوصیات شیمیایی کودهای آلی مورد آزمایش
هدایت الکتریکی ECû103 | اسیدیته pH of paste | نیتروژن فسفر پتاسیم
| آهن روی منگنز مس | نوع نهاده
|
mmho/cm میکرو موه بر سانتیمتر |
| (درصد) Percent | (میلی‌گرم در کیلوگرم) Mg / kg |
|
82/11 | 14/5 | 39/1 1/2 043/0 | 1400 59 15 8 | ورمی کمپوست |
6/13 | 73/7 | 11/2 78/1 081/0 | 955 298 209 36 | کمپوست آزولا
|
جدول 4- برخی خصوصیات شیمیایی کود ارگانیک هیومابن (اسید هیومیک) مورد آزمایش
هیومیک اسید فولیک اسید نیتروژن فسفر پتاسیم مواد آلی | آهن روی منگنز مس |
نوع نهاده
|
(درصد) Percent | (میلی‌گرم در کیلوگرم) Mg / kg | |
072/0 5/15 2 3 098/0 20
| 2000 500 100 68 | کود هیومابن
|
قبل از کاشت عناصر موجود در نمونه‌های کود ورمی کمپوست و کمپوست آزولا و اسید هیومیک مورد تجزیه قرارگرفته و نتایج آن در جدول3 ،4 و 5 آمده است. کودهای آلی کمپوست آزولا و ورمی کمپوست بر اساس تعریف تیمار موردنظر قبل از آخرین مرحله آماده‌سازی در هر کرت مصرف و با خاک مخلوط گردید و استفاده از تیمار اسید هیومیک در مرحله رشدی آغاز پنجه دهی و انتقال مجدد به‌صورت محلول‌پاشی اعمال گردید. نشاکاری برای ارقام شیرودی و طارم محلی به ترتیب بافاصله 25× 25 و 20×20 سانتیمتر انجام شد. با توجه به میانگین بارندگی در این فصل و آمار هواشناسی که از سال قبل گرفته شده بود برای احتمال بارندگی شلتر در نظر گرفته شد که در مجموع ماه های فصل زراعی 2/74 میلی‌متر بارندگی صورت گرفت و اعمال تنش کم آبی بر اساس تیمارهای تعریف‌شده در پلات‌های اصلی بر علائم ظاهری تغییرات رطوبت ترک مویی خاک در نظر گرفته شد Cabulsay et al.2002)) و میزان آب مصرفی توسط کنتور اندازه‌گیری و ثبت گردید.
جهت تعیین عملکرد شلتوک در دو متر مربع به ترتیب برای رقم شیرودی و طارم محلی (32 و 50 بوته) از داخل هر كرت بعد از حذف حاشيه برداشت و عملكرد آن بر اساس رطوبت 14 درصد محاسبه گردید.
عملکرد بیولوژیک شامل وزن خشک شلتوک برگ و ساقه میباشد. در زمان برداشت، در هر کرت اندام هاي هوایی را که به منظور اندازه گیري عملکرد از وسط هر کرت کف بر شده بودند مورد استفاده قرار داده شده است به مدت 48 ساعت داخل آون با دمای 75 درجه قرار داده شده و عملکرد بیولوژیک به دست آمد. در برنج شاخص برداشت به صورت نسبت وزن خشک دانه به وزن کل ماده خشک براساس معادله 1 محاسبه مي‌شود (Isfahani, 2005).
معادله (1) HI=(EY/BY). 100
جهت اندازه‌گیری میزان کلروفیل در نمونه‌های برگ بر مبنای روش طیف سنجی وبا استفاده از دستگاه اسپکتوفتومتر(مدل UNICO 2800) محاسبه شد(.(Arnon ,1967محتوای نسبی برگها RWC در دو مرحله رشدی گیاه شامل آغاز پنجه‌دهی و انتقال مجدد بر حسب در صد از طریق معادله 2 محاسبه گردید Smart, and Bingham, 1974)) در این معادله ، FW وزن تازه،TW وزن آماس وDW وزن خشک دیسک‌های برگ‌بر حسب گرم است.
معادله (2) RWC= (FW-Dw) / (TW-Dw) ×100
چولگی و کشیدگی داده‌ها با نرم افزار SPSS آزمون گردید و داده ها نرمال بود و نیاز به آزمون توزیع نورمال نبود برای تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایش از نرم‌افزار SAS و جهت انجام مقایسه میانگین داده‌ها از نرم‌افزار آماری MSTATC استفاده شد. مقایسه میانگین داده‌ها به روش آزمون LSD در سطح پنج درصد، صورت گرفت(Steeel and Torri,1984).
نتایج و بحث
وزن هزاردانه
نتایج حاصل شده از جدول میانگین مربعات نشان مي‌دهد که میزان وزن هزاردانه در تیمارهای تنش کم آبیاری و رقم در سطح احتمال یک درصد اثر معني‌داري از خود نشان داد ( جدول 5). طبق نتایج جدول مقایسات میانگین اثرات متقابل تنش کم آبیاری در رقم بیشترین میزان وزن هزار دانه در رقم شیرودی در شرایط عدم تنش حاصل شد که تنش کم آبیاری صورت گرفته در مرحله شروع پنجه دهی و مرحله خوشه دهی کامل به ترتیب 36/25 و 16/9 در صد نسبت به شاهد ( عدم تنش ) موجب کاهش وزن هزار دانه شد همچنین در رقم طارم محلی هم حداکثر وزن هزار دانه در شرایط عدم تنش به دست آمد که تنش کم آبیاری صورت گرفته در مرحله شروع پنجه دهی و مرحله خوشه دهی کامل به ترتیب 7/5 و 25/6 درصد نسبت به عدم تنش کاهش از خود نشان داد( جدول 7). بررسی پژوهش‌هاي مرتبط نشان مي‌دهد کاهش وزن دانه مي‌تواند عامل کاهش عملکرد تحت شرایط تنش خشکی باشد. کاهش عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی به مرحله و زمان بروز تنش و نیز شدت تنش بستگی داشته و تفاوت در گزارشات ارایه شده، معلول این امر مي‌باشد .(Fischer and Maurer,1978) در مطالعه اخیر کاهش عملکرد دانه گندم با کاهش وزن هزاردانه همراه بود. دانشمندان معتقدند که واکنش گیاه در برابر آب با فعالیت متابولیکی، مورفولوژیکی، مرحله رشد و عملکرد بالقوه گیاه در ارتباط است) .(Gabriella et al. 2003وزن هزاردانه در شرایط تنش، به دلیل زود رس شدن گیاه به منظور فرار از خشکی همان‌گونه که در مطالعه اخیر نیز اتفاق افتاد کاهش مي‌یابد زیرا زودرسی گیاه با کاهش دوره پرشدن دانه، سبب کاهش زمان مورد نیاز گیاه برای تولید و یا انتقال مواد غذایی لازم از اندام‌هاي فتوسنتز کننده یعنی برگها و نیز اندام‌هاي ذخیره‌اي موقت مانند ساقه‌ها و پدانکل، به دانه‌ها شده و بنابراین موجبات کاهش وزن و چروکیدگی دانه را فراهم مي‌کند) (Seyad Sharifi and.Farzane,2009.
عملکرد بیولوژیک
طبق جدولمیانگین مربعات عملکرد بیولوژیک در تیمار‌هاي رقم در منابع کودی و تنش کم آبیاری در رقم در سطج احتمال یک در صد اثر معني‌داري از خود نشان داد اما تیمارهای تنش کم آبیاری در منابع کودی در سطح احتمال 5 در صد اثر معني‌داري از خود نشان داد ( جدول 5). نتایج جدول اثرات متقابل تنش کم آبیاری در رقم نشان مي‌دهد بیشترین عملکرد بیولوژیک در رقم شیرودی با شرایط عدم تنش کم آبیاری به دست آمد که تنش کم آبیاری صورت گرفته در مرحله رشدی شروع پنجه دهی و مرحله خوشه دهی کامل به ترتیب نسبت به شاهد 85/5 و 63/15 درصد در رقم طارم محلی کاهش داشت (جدول 7).اما نتایج جدول مقایسات میانگین اثرات متقابل رقم در منابع کودی نشان مي‌دهد بیشترین عملکرد بیولوژیک در رقم شیرودی با مصرف منابع کودی اسید هیومیک حاصل شد که مصرف منابع کودی ورمی کمپوست ، کمپوست آزولاو کود رایج به ترتیب 69/8 ، 48/5 و 26/15 درصد نسبت منابع کودی اسید هیومیک اثرکمتری بر میزان عملکرد بیولوژیک داشت اما در رقم طارم محلی هم بیشترین عملکرد بیولوژیک با مصرف منابع کود اسید هیومیک حاصل شد که مصرف ورمی کمپوست و، کمپوست آزولا و کود رایج 93/5 و،74/3 و62/7 درصد نسبت به اسید هیومیک کاهش از خود نشان داد (جدول 8). در مقایسات میانگین اثرات متقابل تنش کم آبیاری در منابع کودی نشان مي‌دهد که عملکرد بیولوژیک در شرایط عدم تنش با مصرف منابع کودی اسید هیومیک بیشترین افزایش را از خود نشان داد که در شرایط تنش خشکی صورت گرفته در مرحله رشدی شروع پنجه دهی با مصرف منابع کودی ورمی کمپوست ، کمپوست آزولا و کود رایج 82/12 ، 41/10 و 56/18 نسبت به شاهد با مصرف منابع کودی اسید هیومیک کاهش از خود نشان داد اما در شرایط تنش خشکی صورت گرفته در مرحله خوشه دهی کامل با مصرف منابع کودی ورمی کمپوست ،کمپوست آزولا و کود رایج 93/18 و 10/18 و 20.20 درصد نسبت به شاهد اثر کمتری از خود نشان داد (شکل1). کود آلی اثر مثبتي روی رشد گیاه و عملکرد بیولوژیک دارد که ظرفیت مواد آلي را بالا برده و موجب مي‌شود عناصر غذایي بیشتر قابل دسترس شوند(Gupta and Potalia,1990). بررسي‌هاي صورت گرفته نشان داد تحمل به خشكي در مرحله زايشي برنج كه در شرايط آبياري مطلوب، انجام شد بين عملكرد بيولوژيك، شاخص برداشت، درصد باروري دانه، تعداد كل خوشه، عملكرد دانه همبستگي ژنتيكي بالايي وجود دارد؛ اما در شرايط تنش خشكي، تنها عملكرد بيولوژيك و شاخص برداشت با عملكرد دانه همبستگي معنی‌داري نشان دادند (Lanceras et al.2004). بررسی ها نشان داد با کاربرد اسید هیومیک در آب آبیاری ذرت موجب افزایش عملکرد بیولوژیک می شود (Ghorbani et al.2001) .اسيد هيوميك از طريق افزايش در محتواي نيتروژن گياه سبب افزايش رشد، ارتفاع و به تبع آن عملكرد بيولوژيك مي‌شود (Ayas and Gulser,2005) . گزارشات صورت گرفته نشان داد که کاربرد کود آلی باعث افزایش عملکرد بیولوژیک آفتابگردان گردید (Ahmad and Jabeen, 2009). طی تحقیقات صورت گرفته بر روی گیاه گندم نشان داد که بیشترین عملکرد بیولوژیک به واسطه افزایش تعداد پنجه و ارتفاع بوته، از تیمار ترکیبی کود شیمیایی کامل و مکمل‌هاي کود آلی به دست آمد2013) .(Ashori et al. گزارشات صورت گرفته بر روی گندم نشان مي‌دهد تنش خشکی باعث کاهش عملکرد بیولوژیک شد از سوي دیگر در شرایط تنش شدید آبیاري با کاربرد اسید هیومیک باعث افزایش عملکرد بیولوژیک در واحد سطح گردید با توجه به نتایج این آزمایش، اسید هیومیک به عنوان نوعی کود زیستی می‌توانند تا حدي براي کاهش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی بر عملکرد و اجزاي عملکرد گیاهان زراعی مورد استفاده قرار گیرند (Parvane shandi et al..2013). اسید هیومیک به طور مؤثر میتواند عملکرد بیولوژیک برنج را به میزان 10 تا 20 درصد بهبود بخشد (Mindari et al., 2019). همچنین سایر محققان بیان نمودند که محلول‌پاشی اسید هیومیک سبب افزایش حدود 5/15 درصدی عملکرد بیولوژیک گندم نسبت به تیمار شاهد یا عدم مصرف اسید هیومیک گردید (Shahbazi et al.,2016).
شکل -1 اثر متقابل تنش کم آبیاری و منابع کودی بر مقدار عملکرد بیولوژیک
شاخص برداشت
جدول میانگین مربعات نشان مي‌دهد که شاخص برداشت در تیمارهای اثرات متقابل تنش خشکی در ارقام به همراه مصرف منابع کودی در سطح احتمال 5 درصد اثر معني‌داري از خود نشان داد (جدول4). اثرات متقابل سه‌گانه نشان می دهد بیشرین میزان شاخص برداشت در رقم شیرودی در شرایط عدم تنش با مصرف منابع کود اسید هیومیک حاصل که تنش خشکی صورت گرفته در مرحله رشدی شروع پنجه دهی با مصرف منابع کودی ورمی کمپوست ،کمپوست آزولا ،وکود رایج به ترتیب 05/18 ، 94/15،34/16 درصد و تنش خشکی صورت گرفته در مرحله خوشه دهی کامل 52/21 ،72/20 ، 32/23 درصد نسبت به شاهد همراه با مصرف اسید هیومیک کاهش از خود نشان داد اما در رقم طارم محلی هم بیشترین میزان شاخص برداشت در شرایط عدم تنش با مصرف اسید هیومیک حاصل شد که در شرایط تنش خشکی صورت گرفته در در مرحله رشدی شروع پنجه دهی با مصرف منابع ورمی کمپوست، کمپوست آزولا و کود رایج به ترتیب 15/18 ، 17/15 ،98/19 درصد و تنش خشکی صورت گرفته در مرحله خوشه دهی کامل 72/25 ،04/21 ،36/24 درصد نسبت به شاهد و مصرف اسید هیومیک اثر کمتری در افزایش شاخص برداشت داشت (شکل2). بررسی‌ها نشان داد شاخص برداشت بالاتر در بیشتر اوقات براي بهبود مقاومت و تحمل به خشكي مفيد است. نتايج نشان داد كه ارقام در مرحله زايشي حساسيت بيشتري نشان مي‌دهند و از نظر عملكرد تحت شرايط خشكي دچار كاهش مي‌شوند (Baker, 1978) . شاخص برداشت بیان‌کننده کارایی فیزیولوژیکی گیاه زراعی براي اختصاص ماده خشک به اندام اقتصادي گیاه است بررسی‌ها نشان داد که کود دامی باعث افزایش معني‌دار شاخص برداشت در گیاه ذرت نسبت به تیمار شاهد گردید ) Farhad et al. 2009 (. نتایج آزمایشی بر روی گیاه جو نشان داد که کاربرد کود شیمیایی باعث کاهش شاخص برداشت جو نسبت به سایر تیمارها شد. کاهش شاخص برداشت در مورد گیاه جو در نتیجه افزایش مصرف کود نیتروژنه توسط تعدادي از محققان گزارش شده است .(Ghanbari et al .2013) شاخص برداشت گندم در شرایط تنش آبی به دلیل توقف زود هنگام انتقال ساکارز و کاهش فتوسنتز پس از گلدهی و همچنین کاهش انتقال مجدد مواد فتوسنتزی کاهش می یابد.(Weschke et al., 2003; Kobat et al.,1992)
شکل-2 اثر متقابل تنش کم آبیاری ، ارقام، منابع کودی بر مقدار شاخص برداشت دو رقم برنج
عملکرد دانه شلتوک
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل تنش کم آبیاری در رقم و همچنین منابع کودی در رقم برای عملکرد شلتوک در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول5). نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل تنش کم آبیاری و رقم نشان داد که حداکثر عملکرد شلتوک در رقم شیرودی با شرایط عدم تنش 9/6577 کیلو گرم در هکتار است و تیمار های تنش کم آبیاری صورت گرفته در مرحله رشدی شروع پنجه دهی و مرحله خوشه دهی کامل به ترتیب 87/6 و 65/17 درصد نسب به عدم تنش، کاهش عملکرد را نشان داد، در صورتیکه عملکرد شلتوک در رقم طارم محلی در شرایط عدم تنش 4/3776 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که در تنش کم آبیاری مرحله رشدی شروع پنجه دهی و مرحله خوشه دهی کامل نسبت شرایط عدم تنش به ترتیب 67/1 و 97/2 درصد کاهش عملکرد شلتوک به دست آمد (جدول7). نتایج تحقیقات مرتبط در گیاه برنج رقم شیرودی در بین سه سطوح مختلف آبیاری شامل آبیاری مرسوم تناوبی(شاهد) و قطع آبیاری در دو مرحله تشکیل آغازی های پانیکول و پرشدن دانه نشان داد، تیمار قطع آبیاری به ترتیب در مرحله پرشدن دانه با 11/7 تن و در مرحله تشکیل آغازی‌هاي پانیکول با 48/6 تن بیشترین و کمترین عملکرد دانه شلتوک را دارا بودند .(Niknejad et al..2012)وقوع تنش آبی در مرحله تشکیل آغازی‌هاي پانیکول گیاه برنج سبب کاهش اجزای عملکردی نظیر تعداد کل دانه و دانه پر در پانیکول، وزن هزاردانه و نهایتاً کاهش عملکرد نهایی دانه گردید که با اعمال تیمار آبیاری غرقاب دائم، عملکرد دانه بیشتری در مقایسه با تیمارهای آبیاری تناوبی حاصل شد که این نشان‌دهنده اهمیت نیازآبی گیاه برنج در این مرحله است) .(Usefian et al, 2014بررسی‌ها نشان می‌دهد تفاوت بسیار معنی‌داری بین ژنوتیپ‌هاي مختلف برنج مانند ژنوتیپ های دم سیاه ،سرخو،گرده ،سنگ جو،ازنظر میزان عملکرد دانه، در دو شرایط محیطی (غرقاب و تنش خشکی) وجود دارد که در شرایط غرقاب، بیشترین میانگین عملکرد متعلق به ژنوتیپ‌های دم‌سیاه، سرخو وگرده است ودر شرایط تنش خشکی ژنوتیپ‌هاي گرده و سنگ جو بیشترین عملکرد را داشتند(.(Ghiyasi oskoyi et al.2015 با توجه به نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل رقم و منابع کودی، بیشترین میزان عملکرد دانه در رقم شیرودی با مصرف اسید هیومیک با میانگین 1/6563 کیلوگرم در هکتار حاصل شد و با مصرف کمپوست آزولا، ورمیکمپوست و کود رایج به ترتیب 11/6 ، 76/10 و 12/16 درصد از میزان عملکرد نسبت به منابع کود اسید هیومیک کاهش داشت. حداکثر عملکرد شلتوک در رقم طارم محلی نیز با مصرف اسید هیومیک (7/3878 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد و با مصرف کمپوست آزولا، ورمیکمپوست و کود رایج، عملکرد شلتوک به ترتیب به میزان 06/4، 52/5 و 28/7 درصد در مقایسه با کاربرد اسید هیومیک کاهش یافت(جد.ل 8). پژوهشی مرتبط نشان داد تأثیر کودهای آلی و زیستی بر برنج باعث افزایش عملکرد دانه می‌شود کود آلی اسید هیومیک به دلیل وجود ترکیبات اسیدهای آلی و هرمون‌ها موجب بالا رفتن جذب عناصر غذایی و منجر به افزایش عملکرد و اجزای عملکرد برنج می‌گردندCong et al.2011) (.
کلروفیل a، b و کلروفیل کل
نتایج تجربه واریانس نشان داد اثرات اصلی تیمار تنش کم آبیاری ، رقم و کود در سطح آماری یک درصد اثر معنی‌داری بر کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل داشت (جدول5). نتایج اثر اصلی مقایسات میانگین نشان می‌دهد بیشترین میزان کلروفیل a درتیمار های اصلی عدم تنش ، مصرف منابع کودی اسید هیومیک ، رقم طارم محلی حاصل شد که به ترتیب اسید هیومیک و رقم به میزان99/2 ، 94/17درصد نسبت به شاهد افزایش داشت. کمترین آن در تیمار های اصلی تنش کم آبیاری اعمال شده در مرحله خوشه دهی کامل، مصرف کود رایج ، رقم شیرودی به دست آمد که به ترتیب84/3 ،41/6،79/21 درصد نسبت به شاهد کاهش را نشان می‌دهد. بیشترین میزان کلروفیل b درتیمارهای اصلی عدم تنش ، مصرف منابع کودی اسید هیومیک ، رقم طارم محلی حاصل شد که که به ترتیب اسید هیومیک و رقم به میزان12/2 ، 38/31 درصد نسبت به شاهد افزایش داشته و کمترین آن درتیمارهای اصلی تنش کم آبیاری اعمال شده در مرحله خوشه دهی کامل ، مصرف کود رایج ، رقم شیرودی به دست آمد که به ترتیب 65/2 ،78/4، 04/24 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت، اما میزان کلروفیل کل درتیماراصلی عدم تنش ( شاهد) ، مصرف اسید هیومیک ، رقم طارم محلی به ترتیب اسید هیومیک و رقم60/2 ، 93/23 درصد نسبت به شاهد افزایش داشت اما درتیمارهای اصلی تنش کم آبیاری اعمال‌شده در مرحله خوشه دهی کامل ، مصرف کود رایج ، رقم شیرودی به ترتیب 31/3 ،45/5 ، 01/27 درصد نسبت به شاهد کاهش از خود نشان داد (جدول 6). بررسی‌ها صورت گرفته بر روی گیاه برنج نشان می‌دهد در شرایط بدون تنش، کلروفیل a و کل بیشترین مقدار را به دست آوردند اما در شرایط تنش مقدار کلروفیل a و کل کاهش یافت. به نظر می‌رسد کمبود آب باعث تجزیه کلروفیل گردیده و گلوتامات که پیش ماده کلروفیل و پرولین است. در اثر این تنش به پرولین تبدیل‌شده و در نتیجه از محتواي کلروفیل کاسته می‌شود (Khaje et al.2016;Lawlor and Cornic, 2002 ). همچنین با افزایش تنش و فعاليت انواع گونه‌های اكسيژن واکنش‌گر، فعاليتآنزيم كلروفيل از و حساس بودن كلروفيل a نسبت به كلروفيل b، شدت كاهش كلروفيل a بيشتر بوده است (;Ranjan et al. 2001; Santos et al.2001 .(Abaszade et al. 2006همچنین کاهش کلروفیل در شرایط تنش طولانی مدت ممکن است تا حدودی به خاطر کاهش جریان نیتروژن به بافت‌ها و تغییر در فعالیت آنزیم‌هایی مثل نیترات ریداکتاز باشد (احمدی و بیکر، 1379). تحقیقات صورت گرفته بر روی ذرت نشان می‌دهد در شرایط تنش میزان کلروفیل b و کل کاهش پیدا می‌کند Efeoglu et al.2009)). بررسی صورت گرفته در گیاه گندم نشان داد اثرات تنش خشكي در ارقام چمران، M-75-7 الوند و تجن در اولين مرحله نمونه‌برداری، غلظت كلروفيل b در رقم حساس تجن برخلاف سه رقم ديگر تحت تأثیر تنش قرار گرفت. در اين مرحله تنش خشكي نسبت كلروفيل b را در رقم مقاوم چمران بيشتر از ساير ارقام افزايش داد. در مرحله دوم نمونه‌برداری كاهش قابل توجه‌اي در مقدار كل كلروفيل در هر دو تيمار رطوبتي مشاهده گرديد كه بيشترين كاهش در محتواي كلروفيل رقم چمران مشاهده شد,2001 ) Ahmadi and bekir .(محتواي کلروفیل با مقدار عناصر تغذیه‌اي جذب‌شده توسط گیاه از خاك ارتباط دارد. کودهاي آلی (ورمیکمپوست) و غیرآلی (شیمیایی) محتواي عناصر تغذیهای خاك را افزایش می‌دهد که درنتیجه آن، میزان فراهم آوري این عناصر براي گیاه افزایش می‌یابد (Follet et al. 1981). تأثیر مثبت تعداد سال‌های کوددهی و همچنین معنی‌داربودن اثر متقابل این عامل با ورمی کمپوست بر ارتفاع و محتواي کلروفیل برنج نیز در مطالعههاي دیگر اثبات گردید .(Mousavi et al. 2009) اسید هیومیک از طریق قدرت کلات‌کنندگی عناصر غذایی و با کاهش تیخیر و تعرق و در نتیجه قرار دادن آب و مواد غذایی بیشتر و مناسب‌تر در اختیار گیاه میتواند ساخت رنگیزه‌ها را افزایش دهد و انتقال مواد فتوسنتزی را در گیاه راحت‌تر کند .(Nasoti et al .2011)بررسی‌هاي صورت گرفته نشان داد که در شرایط تنش خشکی، اسید هیومیک با افزایش فعالیت آنزیم روبیسکو سبب افزایش فعالیت فتوسنتزی گیاه میگردد ) Delfin et al. 2005) با مصرف اسیدهیومیک بیشترین میزان کلروفیل a در گیاه گندم رقم کویر حاصل شد و بیشترین نشت غشا سیتوپلاسمی به عدم کاربرد اسید هیومیک در تنش شدید رطوبتی به دست آمد (Parvane shandi et al..2013). محققین نشان دادند كه تنش خشكي بر ميزان فتوسنتز، كلروفيل هاي a، b و همچنين محتوي كاروتنوئيد تاثيرگذار است و نشان دادند كه تحت تنش خشكي ميزان كلروفيل كاهش مي يابد( Muhammad et al 2013). تحقیقات نشان داد که تنش خشكي تاثير زيادي بر ميزان كلروفيل a در برنج دارد. همچنين اين محققان گزارش كردند كه رشد برگ و محتوي كلروفيل كاهش بارزي در ارقام حساس تحت شرايط تنش نشان مي دهد (Maisura et al.,2014) .
محتوای نسبی آب برگ Rwc
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل تنش کم آبیاری در رقم و نیز اثر متقابل رقم در منابع کودی برای صفت محتوای نسبی آب برگ در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول5). طبق اثرات متقابل تنش کم آبیاری و رقم، حداکثر محتوای نسبی آب برگ در شرایط عدم تنش در رقم طارم محلی به میزان 90/88 درصد به دست آمد که در شرایط تنش کم آبیاری در مرحله های رشدی شروع پنجه دهی و خوشه دهی کامل نسبت به عدم تنش کم آبیاری 30/7 و 81/11 درصد کاهش داشت. اما در رقم شیرودی هم حداکثر محتوای نسبی آب برگ در شرایط عدم تنش کم آبیاری به میزان 30/60 درصد شد که در شرایط تنش کم آبیاری در در مرحله های رشدی شروع پنجه دهی و خوشه دهی کامل نسبت به شرایط عدم تنش 77/5 و79/11 درصد کاهش داشت (جدول7).
نتایج مقایسات میانگین اثر متقابل ارقام و منابع کودی نشان داد که حداکثر محتوای نسبی آب برگ با مصرف اسید هیومیک در رقم طارم محلی 62/92 درصد است اما در منابع کودی کمپوست آزولا، ورمی کمپوست و کود رایج N.P.K نسبت به مصرف اسید هیومیک 91/3 ،36/10 و41/14 درصد کاهش داشت. همچنین در رقم شیرودی بیشترین میزان محتوای نسبی آب برگ با مصرف اسید هیومیک به میزان 07/63 درصد شد که با مصرف کمپوست آزولا و ورمی کمپوست به همراه کود رایج N.P.K به ترتیب نسبت به مصرف اسید هیومیک 65/8 ،78/9 و90/13 درصد کاهش مشاهده شد (جدول 8).
تنش خشکی سبب کاهش آب برگ، آب واکوئل و اندازه سلول می‌شود علت کاهش آب برگ باز شدن روزنه‌ها و خروج آب به صورت تعرق از گیاه است در شرایط خشکی رشد ریشه‌های گیاه برای جذب آب افزایش می‌یابد ولی چون رطوبت خاک کم است این امر نمی‌تواند آب خارج شده از گیاه را تأمین نماید و درنتیجه آب برگ کاهش می‌یابد. کاهش آب برگ تحت شرایط تنش خشکی و افزایش آن بعد از آبیاري و رفع تنش خشکی در گیاهان مختلف، توسط محققین در برنج در ارقام مقاوم و حساس گندم، یونجه و در گیاهانc3 آفتابگردان، پنبه گزارش شده است (Zhou et al. 2007; Bartoli et al. 1999; Chopra and Selote, 2008; Flexas and Medrano,2002; Aranjuelo et al.2007). بررسی‌های صورت گرفته نشان داد میزان محتوای نسبی آب برگ در گیاه برنج در مواجه با تنش خشکی به طور مستقيم با آماس ياخته و پتانسيل آبي گياه ارتباط دارد .(Yadav and Bhushan ,2001)از طرف ديگر تورم، در ارتباط با توسعه و تقسيم سلولي است و بدين ترتيب ارتباط نزديكي بين ميزان محتوای نسبي آب برگ و عملكرد بيولوژيك وجود دارد. ازآنجاکه اسید هیومیک در گسترش ریشه و در نتیجه قابليت جذب آب و عناصر غذايي کارا است، می‌توان تأثير مثبت آن را انتظار داشت. بنابراین به نظر می‌رسد که افزایش محتوای آب نسبی برگ در شرایط تنش خشکی به دلیل بهبود حاصله در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در نتیجه کاربرد کودهای آلی باشد (Rahbarian et al. 2010).
جدول 5- نتا یج میانگین مربعات حاصل از تجزیه واریانس اثر تیمار تنش کم آبیاری ، ارقام و منابع کودی بر صفات عملکردی و فیزیولوژیکی ارقام برنج
| ||||||||||
محتوای نسبی آب برگ
| کلروفیل کل
| b کلروفیل
| a کلروفیل
| عملکرد شلتوک
| شاخص برداشت
| عملکرد بیولوژیکی
| وزن هزاردانه
| درجه آزادی df | منابع تغییرات S.O.V | |
1243/16* | 014301/0 ** | 018001/0ns | 006518/0ns | ns 64/30763 | 845862/0ns |
836606*
| 68041/1 ns | 2 | تکرار
| |
031/468** | 135555/0 ** | 021009/0** | 050176/0** | **76/2453723 | 2127/203** | 7510158** | 8428/338** | 2 | تنش کم آبیاری
| |
4465/3 | 002263/0 | 003655/0 | 000372/0 | 37/747 | 606865 | 37/747 | 4429708/0 | 4 | خطا
| |
04/12610 ** | 689800/82 ** | 88888/26** | 27202/15 ** | **05/96504436 | 4289/854** | 11690825** | 9557/733** | 1 | رقم
| |
492/685 ** | 393516/0** | 051350/0** | 160700/0 ** | **78/1359341 | 70291/91 ** | 4867061** | 59494/99** | 3 | منابع کودی
| |
768/20** | 000600/0 ns | 000134/0 ns | 001284/0ns | **90/1677922 | 366168/0ns | 3371747** | 0365/112** | 2 | تنش کم آبیاری* رقم
| |
535/28 ** | 002111/0 ns | 002900/0ns | 000959/0ns | **73/448873 | 48573/16 ** |
1032330** | 21847/0 ns | 3 | رقم*منابع کودی | |
903/5 ns | 000894/0 ns | 000248/0 ns | 001243/0ns | ns08/10374 | 92248/1ns | 463758* | 74044/1 ns | 6 | تنش کم آبیاری*کود
| |
014/5 ns | 000238/0 ns | 000162/0 ns | 000232/0 ns | ns29/17697 | 727832/3 * | 174283ns | 916322/0 ns | 6 | رقم* تنش کم آبیاری* منابع کودی | |
09607/4 | 002408/0 | 002151/0 |
000649/0
| 6/10988 | 186279/1 | 3/181026 | 875470/0 | 42 | خطا
| |
89/2 | 17/1 | 49/2 | 10/1 | 15/2 | 63/2 | 49/4 | 51/3 | - | ضزیب تغییرات | |
*، ** و ns به ترتیب بیانگر تفاوت معني‌دار در سطح پنج درصد، یک درصد و عدم تفاوت معني‌دار مي‌باشند.
| ||||||||||
جدول 6- مقایسه میانگین اثر اصلي تیمارهای تنش کم آبیاری ، ارقام و منابع کودی بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی ارقام برنج
| ||||
کلروفیل کل Mg/l | b کلروفیل Mg/l | a کلروفیل Mg/l |
| تیمار |
08/3b | 24/1b | 83/1b | شیرودی | رقم |
23/5a | 47/2a | 76/2a | طارم محلی | |
22/4a | 88/1a | 34/2a | شاهد | تنش کم آبیاری |
15/4b | 86/1b | 29/2b | شروع پنجه دهی | |
08/4c | 83/1c | 25/2c | خوشه دهی کامل | |
09/4c | 83/1c | 25/2c | ورمی کمپوست | منابع کودی |
20/4b | 87/1b | 33/2b | کمپوست ازولا | |
33/4a | 92/1a | 41/2a | اسید هیومیک | |
99/3d | 79/1d | 19/2d | کودرایج | |
حروف مشابه در هر ستون بيانگر عدم وجود اختلاف معنی‌دار بر اساس آزمون LSD در سطح 5 درصد است. | ||||
جدول 7- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمار‌هاي تنش کم آبیاری و ارقام بر صفات عملکردی وفیزیولوژیکی ارقام رنج
| ||||||
رقم | تنش کم آبیاری
| وزن هزاردانه
| عملکرد شلتوک | عملکرد بیولوژیک
| محتوای نسبی آب برگ
| |
شیرودی
| شاهد
| a 410 /33 | 9/6577a | 1/11826a | d30/60 | |
شروع پنجه دهی | 935/24c | 7/6105b | 1/11134b | e92/56 | ||
خوشه دهی کامل | 348/30b |
5/5416c | 1/9977c | f 19/53 | ||
طارم محلی
| شاهد | 374/22d | 4/3776d | 3/8601d | a90/88 | |
شروع پنجه دهی | 084/21e |
1/3713de | 8/8455e | b41/82 | ||
خوشه دهی کامل | 957/20f |
2/3664e
| 6/8234f | c40/78 | ||
حروف مشابه در هر ستون بيانگر عدم وجود اختلاف معني‌دار بر اساس آزمون LSD در سطح 1، 5 درصد مي‌باشد.
| ||||||
جدول 8- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمار‌هاي ارقام و منابع کودی بر صفات عملکردی و اجزای عملکردی ارقام برنج
| ||||
رقم
| منابع کودی | عملکرد شلتوک | عملکرد بیولوژیک
|
محتوای نسبی آب برگ |
شیرودی
| ورمی کمپوست | c 8 /5856 | b9/10820 | 90/56fg |
کمپوست ازولا | 7/6161b | 5/11201ab | 61/57 f | |
اسید هیومیک | 1/6563a | 8/11851a | 07/63e | |
کود رایج | 8/5651d | 3/10042c | 30/54 g | |
طارم محلی
| ورمی کمپوست | 6/3675fg | 1/8289de | 03/83 c |
کمپوست ازولا | 2/3721f | 6/8481 de | 00/89b | |
اسید هیومیک | 7/3878e | 0/8812 d | 62/92a | |
کود رایج | 1/3596g | 7/8139e | 28/79d | |
حروف مشابه در هر ستون بيانگر عدم وجود اختلاف معني‌دار بر اساس آزمون LSD در سطح1، 5 درصد مي‌باشد. | ||||
نتیجه‌گیری کلی
تنش خشكي باعث ايجاد تنش اكسيداتيو در ارقام برنج شد، كه محلول‌پاشی اسید هیومیک توانست نسبت به منابع کود مصرفی دیگر، خسارت ناشي از تنش کم آبیاری صورت گرفته در مرحله شروع پنجه دهی و خوشه دهی کامل را در رقم طارم محلی نسبت به رقم شیرودی درسطح بالاتری کاهش دهد همچنین در شرایط عدم تنش با مصرف اسید هیومیک موجب افزایش وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت شد و توانست نسبت به منابع کودی مصرفی دیگر، خسارت ناشي از تنش کم آبیاری از جمله کاهش کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ را در سطح بالاتری جبران نمايد و تراوايي غشاي سلول را كاهش دهد. که این امر موجب پايداري عملکرددر شراسط تنش گردید و در هر دو رقم در شرایط عدم تنش مصرف اسید هیومیک با افزایش عملکرد همراه بود.میزان افت عملکرد در شرایط تنش کم آبیاری در رقم شیرودی به نسبت رقم طارم محلی بالاتر بود.
منابع
1. Ahmad R., N . Jabeen .2009. Demonstration of growth improvement in sunflower (Hellianthus annuus L.) by the use of organic fertilizers under saline conditions. Botany.j, Pakistan .41: 1373-1384.
2. Ashraf, M.Y., Azmi, A.R., Khan, A.H. and . S.A, Ala.2001. Effect of water on total phenols, peroxidase activity and chlorophyll content in wheat. Acta Phsiologiae Plantarum, 16: 185-191.
3. Abdoli,M.,Saidi,M.,jalali,S.,Mansorifar,S.,Eghbal.,M, ghobadi.2013. The impact of resource limitations and photosynthesis water deficit after round brsrat and grain filling and photosynthesis of bread wheat cultivars in the exchange of Gas. Journal of environmental stress on crop science.8:131-147. (In Persian)
4. Astarai,e.ande. Kochaki.1996. Application of Biological Fertilizers in Sustainable Agriculture. Publications University of Mashhad.p,248. (In Persian)
5. Abaszade, B., Sharifi Ashurabadi, A., Lebaschi, M., Naderi Hajibagher kondi, M., F, Moghadam. 2006. Effect of drought stress on proline, soluble sugars, chlorophyll and relative water content (RWC) of Melissa Officinalis L. Iranian Journal of Medical and Aromatic Plants. 23: 504-513. (In Persian)
6. Ahmadi.,E., A, bekir.2001. Stomatal and non-stomatal factors limiting photosynthesis in wheat under drought stress. Iranian Journal of Agricultural Science.31.(4):81,83. (In Persian)
7. Ashori,M.Isfahani,M. Abdolahi,Sh.,B,Rabiei.2013. Effect of spraying of organic fertilizer supplements on grain yield, yield components and qualitative characteristics of two rice cultivars Oryza sativa L. Journal of Cereals Research.3.(4):235,911. (In Persian).
8. Arnon , D. I. 1967. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. American Society of Plant Physiologists. 24: 1-10.
9. Alam, S. M. 2004. Azolla a green compost for rice. The DAWN Group of Newspapers.221p.
10. Ayas, H., F. Gulser.2005. The effect of sulfur and humic acid on yield components and macronutrient contents of spinach. J,biological scie. 6: 801- 804.
11. Aranjuelo, I., J.J. Irigoyen., M.S. Dıaz .2007. Effect of elevated temperature and water availability on co2 exchange and nitrogen fixation of nodulated alfalfa plants. Environmental and Experimental Botany. 59: 99–108.
12. Arzmjo,A., M., A. Heydarighanbari. 2011. Effect of drought stress and fertilizer on yield and quality of German chamomile. 12:101-111.
13. Baker, R.J. 1978. Issues in diallels analysis. Crop Science. 18: 553-536.
14. Bremner, J.M.1996. Nitrogen methods of soil analysis. Soc of Agron., American. 1085 p.
15. Bernier, J., Kumar, A., Serraj, R., Spaner, D, G., Atlin.2008. Review: breeding upland rice for drought resistance. J. of the Sci of Food and Agric. 88: 927-939.
16. Bartoli, C.G., M. Simontacchi, E. Tambussi, J. Beltrano, E., S. Montaldi Puntarulo .1999. Drought and watering dependent oxidative stress: effect on antioxidant content in (Triticum aestivum L.) leaves. Experimental Botany 50 : 357-383.
17. Bronick, E. J, and R, Lai.2005. Soil structure and management. A review. Geoderma 124: 3-22.
18. Cong,P.,T.Dung.,N.T.Hien,A.T.Choudhury,A.Rose,M.T.Kecsskes.,M.L.Deaker,Choudhury,A.Rose,M.,T. Kecsskes.,m.l. deaker.,R.andi.I. Ennedy.2011.Effects of a multistrain biofertilizer and phosphorus rates on nutrition and grain yield of paddy rice on sandy soil in southern. Plant Nutrient.J, Vietnam.34:1058-1069.
19. Chopra, R.K., D.S. Selote.2008 .Acclimation to drought stress generates oxidative stress tolerance in drought resistant than susceptible wheat cultivar under field conditions. Environmental and Experimental Botany 60:276 –283.
20. Cabulsay, G.S., O. Ito and A.A. Alejar.2002. Physiological evaluation of response of rice (Oryza sativa L.) to water deficit. Plant Sci. 163: 815-827.
21. Delfin, S., R. Tognetti, E.Dsiderio and A. Alvino.2005. Effect of foliar application of N and humic acids on growth and yield of durum wheat Agron of Sustainable Development .25: 183-191.
22. Efeoglu, B., Y. Ekmekci and N. Cicek.2009. Physiological responses of three maize cultivars to drought stress nd recouery. Botany.J, South African .75: 34-42.
23. Farhad, W., M..F. Saleem, M.A. Cheemaand,H.M. Hammad.2009. Effect of poultry manure levels on the productivity of spring maize (Zea mays L.). Animal and Plant Sci.J. 19: 122-125.
24. Flexas J., H. Medrano.2002. Drought inhabitation of photosynthesis in C3 plants: stomatal and non stomatal limitation revisited. Annals if Botany. 89: 183-189.
25. Fischer, R., A. R. Maurer.1978. Drought resistance in spring wheat cultivars Grain yield responses. Agricultural Research.J. Australian. 29: 897-912.
26. Follet, R.,H. L.S, Murphyand , R.L.Donalue.1981. Soil-fertilizer-plant relationship. Fertilizer Soil Amend. 16: 478-481.
27. Gupta, V., K., B. S. Potalia. 1990. Zinc- cadmium interaction in wheat. J. Indian Soil Sci. 48: 452-457.
28. Gabriella, A. Daniel , L. Calderini, F. and C. A Slaffer. 2003. Genetic improvement of barley yield potential and physiological determinants in Argentina(1000-1008). Springer Netherland . 139: 321- 330.
29. Ghorbani,S.,H.R.khazai,M.,M, Kazafi.2001. The Effect of Application of Humic Acid on Irrigation Water on Yield and Yield Components of Maize. Journal of Agricultural Ecology.2.(1):123-126. (In Persian)
30. Ghanbari,A.Esmailiyan,y.,M, Babayian.2013. Effect of manure and chemical fertilizer on yield, grain and concentration of some nutrients in barley corn Hordeum vulgare L. Iranian Vegetation Ecophysiology Foundation.31.(3):23,36. (In Persian)
31. Ghiyasi oskoyi,M.,farahbakhsh,H.,sabori,H.,mohamadinejad,GH.2015. Evaluation of rice genotypes under drought stress and drought stress Tolerance and Sensitivity Indicators. Crop production publication. Gorgan Agriculture Sciences Faculty.6.(4):55-75. (In Persian)
32. Helmke, P.,A., D.L. Spark.1996. Lithium, Sodium, potassium, Rubidium and Cesium. Methods of Soil Ana,lysis. Soci of Agron, Madison, WI, American. 14: 551-574.
33. Hadian,H., a, Ghorbanejad.2010. Optimum water consumption management in rice field. Managing coordination of Mazandaran agricultural promotion1:1-26. (In Persian)
34. IRRI., 1996. Standard evaluation system for rice 4th edition Manila Philippines. 52 p.
35. Isfahani,M.,S.M. Sadrzadeh,M. Kavosy,e.,D, Dabagh Mohammadi Nasab.2005. Effect of different amounts of nitrogen and potassium fertilizer on yield, yield components and growth of rice in Khazar cultivar. Journal of Agricultural Sciences of Iran.3:226,240.
36. Kocheki, E.,A.Soltani.1997. Principle of Agricultural Practice in Arid Environment. E,ducation of Agriculture Press. 942 pp.
37. Khosrozade,M.2012. Understanding Iranian Rice Types. Seedling Seed and Seed Seed 14:27-57. (In Persian)
38. Khaje,M., Mousavi Nick,M.,siros mehr,H.,yadolahi deh chesme,P., A, Amiri.2016. Effect of dehydration and silicone spraying on yield and photosynthetic pigmentation of wheat in Sistan region. Quarterly journal of medicinal plants physiology, Islamic Azad university.7.(26):5-19. (In Persian).
39. Kobata, T., Palta, J.A. and N.C,Turner.1992. Rate of development of post-anthesis water deficits and grain filling of spring wheat. Crop Science, 32:1238–1242.
40. Lanceras, J.C., P.Griengrai, J.Boonrat, T.Theerayut.2004. Quantitative trait loci associated with drought tolerance at reproductive stage in rice. Plant Physiology.27: 384-399.
41. Loeppert,R.H andW.P. Inskeep.1996. Iron. Methods of Soil Analysis. Soci of Agron, Madison, WI, American. Pp: 639-664.
42. Lawlor, D.W. and G.T.Cornic.2002. Photosynthetic cabon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant, Cell and Environment 25: 275-294.
43. Martin, M., F.Micell, J.A. Morgan,M. Scalet ,G.Zebi.2006. Synthesis of osmotically active substancec in winter Wheat leaves as related to drought resistance of different genotypes. Agron and Crop Sci.J. 171: 176 – 184.
44. Mousavi S.M., M.A Bahmanyar, H.A. Pirdashti, S.S. Gillani, F.A. Firouzi and O.A Ghasempour.2009. Investigation the influence of vermicompost alone and enriched on some agronomic properties of rice at flowering stage. In:Proceeding of the 11th National Soil Sciences Congress, Gorgan, Iran, 12-14 July 2009, Pp: 1359-1361. (In Persian)
45. Mindari, W., Sasongko, P,E., Kusuma, Z., Syekhfani, and N, Aini.2019. Efficiency of various sources and doses of humic acid on physical and chemical properties of saline soil and growth and yield of rice. The 9th International Conference on Global Resource Conservation (ICGRC) and AJI from Ritsumeikan University.
46. Mohadasi,a.,Eshraghi,a.,Bahrami,M.,Alagholipor,M.,Kiyanosh,GH.,Tavasoli,F., i,T,Oskoy.2002. Shirodi, a new high yielding rice variety and a good quality. Seed and Seed Seed Journal.1(25)4.655-658. (In Persian).
47. Muhammad, S., Zainab, M., Fatima, A., M,Atifa.2013. Does proline application ameliorate adverse effects of salt stress on growth, ions and photosynthetic ability of eggplant(Solanum melongena L.) Scientia Horticulturae 164: 507-511.
48. Maisura, CM., Lubis, I., Junaedinand ,A., H,Ehara. 2014. Some physiological character responses of rice under drought conditions in a paddy system. Journal of International Society of Southeast Asian Agricultural Sciencs 20: 104-114.
49. Nelson, D.W., L.E.Sommers.1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter Methods of Soil Analysis. Part 2. 2nd ed. American Society of Agron.J, Madison,WI. Pp: 539-579.
50. Niknejad,Y.,Daneshiyan,J.,Shiranirad,A,M.Pirdashti,H.,M,Arzanesh.2012. Evaluation of the Efficiency of Growth Bacteria on Yield and Yield Components of Rice under Dehydrated Conditions and Decreased Nitrogen. Agriculture Journal of Construction.112.9.19 (In Persian).
51. Nasoti miyandoab,R.,Samavat,S., M,Tehrani.2011. Properties of humic acid on plant and soil. Agriculture and Food Magazine.101.(2):53-55. (In Persian).
52. Neri, D., Lodolini, E.M, Luciano, M, Sabbatini, P, and G,Savini .2002. The persistence of humic acid droplets on leaf surface. Acta Horticulture. 594: 303-314.
53. Olsen, S.,R., C.V.Cole,F.S.Watanabe,L.A.Dean.1953. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circ.Pp: 939-948.
54. Parvane shandi,S.Pazoki,E.Asgharzade,A.Azadi.2013. Effect of irrigation interval, bacterial growth stimulus and humic acid, yield and yield components of wheat cultivar desert. Journal of Ecology of Crops.9.(3):1,8.
55. Ranjan, R., S.P., A.M. Bohraand Jeet.2001. Plant Senescence. Jodhpur, agrobios, pp.18-42.
56. Rahbarian, P., Afsharmanesh, G., M. Shirzadic.2010. Effects of ve drought strees and manure on relative water content and cell membrane stability in dragonhead (Dracocephalum moldavica L.). Plant ecophysiol. 2:13-19.
57. Rehana, B., Mian, M.H., Tahirruddin, M., and M, A, Hasan .2003. Effect of Azolla- Urea application on yield and NPK uptake by BRRI Dhan 29 in Boro season. Pakistan Journal of Biological Sciences, 6 (11): 968-971.
58. Singh, A.2003. Enhancing Rice Productivity in Water Stressed Environments. IRRI Publications DOI No: 10.1142/9789814280013_0013.
59. Smart, R.E. and G.E. Bingham. 1974. Rapid estimates of relative water content. Plant. Physiol. 53: 258-260.
60. Samavat, S. and M. Malakoti. 2005. Necessity of produce and utilization of organic acids for increase of quality and quantity of agricultural products. Sana Publication. Tehran. (In Persian).
61. Seyad Sharifi,R.,S, Farzane.2009. Effect of different amounts of zinc sulfate on quantitative and qualitative characteristics of wheat cultivars. Biology of Iran.21:676-691. (In Persian)
62. Steeel, R.,G.D.and J.H.Torri.1984. Principles and procedures of statistics. Mc Grow Hill. USA. Pp: 89-102.
63. Santos, R. T. Franza, M.L. Lapotte, C. Sauvage, D. Touati , D. Expert.2001. Essential role of superoxide dismutase on the pathogenicity of Erwinia chrysanthemi strain3937.Mol Plant Microbe Interact. 14: pp: 758-767.
64. Slama, I., Ghnaya, T., Hessini, K., Messedi, D., Savoure, A., C. Abdelly.2007. Comparative study of the effects of mannitol and PEG osmotic stress on growth and solute accumulation in Sesuvium portulacastrum. Environmental and Experimental Botany. 61:10–17.
65. Shahbazi,SH.,Fateh,A.,Ayene.,A, Band.2016. Study of the effect of humic acid and vermicompost on yield and yield components of three wheat cultivars of tropical regions. Journal of Plant Productions.38(2):99-110. (In Persian)
66. Usefian,M. Arabzade,B. Soodaee Mashaee,S.and ,Mohammadi Nesheli,Y.2014.Evaluation of different levels of irrigation on yield and qualitative properties of two rice varieties (tarom and shiroodi).Agronomy Journal (Pajouhesh&Sazandegi).104:69-75 (In Persian).
67. Venuprasad, R. Lafitte, H.R., and G.N. Atlin.2007. Response to direct selection for grain yield under drought stress in rice. Crop Sci 47: 285-293.
68. Widawsky, D.A. and O, J.C.Toole.1990. Prioritizing the Rice Biotechnology Research Agenda for Eastern India. The Rockefeller Foundation, NewYork 86 p.
69. Weschke, W., Panitz, R., Gubatz, S., Wang, Q., Radchuk, R., Weber, H. and U ,Wobus.2003. The role of invertases and hexose transporters in controlling sugar ratios in maternal and filial tissues of barley caryopses during early development. Plant J., 33: 395-411.
70. Yadav, R. S ., C. Bhushan.2001. Effect of moisture stress on growth and yield in rice genotypes. J.Agric Research. Indian.2:104-107.
71. Zhou, Y., Lam, H,M ., J. Zhang.2007.Inhibition of photosynthesis and energy dissipation induced by water and high light stresses in rice. Experimental Botany.58: 1207–1217.
Investigating the response of different agro-physiological traits of Iranian rice cultivars in shirodi and tarom local with consumption of nutritional resources (chemical, organic) under low irrigation stress conditions
Abstract
In order to investigate the response of physiological traits of Iranian rice cultivars in shirodi and tarom local with consumption of nutritional resources (chemical, organic) under low irrigation stress conditions, a split factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications at agricultural farm, at Dasht-e Naz Agricultural Company, located in the city of Sari in 2016. low Irrigation stress treatments were performed in three levels: Low irrigation stress in the initiation stage of the tillering (15 days after the installation of the work), Low irrigation stress in the initiation stage of the panicle Full (the end of flowering and grain filling start) and the lack of stress (controls) as the main factor, through irrigation cut and irrigation again after the appearance of surface cracks. The type of feeding system was considered in four levels of Vermicompost and azolla compost (6 and 8 tons per hectare respectively), humic acid (4/5 litres per 1000) and the common chemical fertilizers (NPK), and cultivars were considered on two levels (Shirodi and local Tarom) in factorial form as a subagent. The results showed that the maximum paddy seed yield under low irrigation stress conditions was obtained at 5577.9 kg / ha using humic acid in Shiroudi cultivar. The highest biological yield and harvest index, 1000 grain weight were obtained under conditions of stress condition applied to the initiation stage of the tillering with the use of humic acid fertilizer sources in Shiroudi cultivar. Total chlorophyll, Chlorophyll a, Chlorophyll b, maximum In order of magnitude 5.23,2.76,2.47 Percentage in non-stress conditions was obtained by using humic acid in local Tarom cultivar. The highest relative leaf water content in non- under low irrigation stress conditions(control) was obtained by using humic acid in local Tarom cultivar. Therefore, according to the results of this experiment, humic acid played a significant role in increasing the quantity of the product by reducing the damage caused by stress in the cultivars.Key words: yield,yield components ,rice, under low Irrigation stress,organic and chemichal fertilizer.
Key words: Humic acid, local Tarom, Paddy seed yield, chlorophyll, fertilizer sources