The impact of magnetic and ultra-sound pre-treatment on the agronomical traits and yields of forage corn

Subject Areas : crop production

sasan rezadust ¹ , هادي طايفه افشاري ²

1 - Department of Agronomy and Plant Breeding, Khoy Branch, Islamic Azad University, Khoy, Iran
2 - گروه زراعت كشاورزي ، واحدخوي، دانشگاه آزاد اسلامی ، خوی- ایران

Received: 2014-07-16 Accepted : 2015-01-15 Published : 2014-07-17

Keywords: seed pretreatment – corn of 704 – magnetic field – ultrasound,

Abstract :

To study the impact of pre-treatment of magnetic and ultra sound waves of the yield of forage corn of 704, an experiment was carried out in factorial complete random blocks with three replications and two factors on a field in Badalboo village, 15 km north of Urmia in 1392. The first factor was the magnetic field including 40, 80 milli-tesla in 20 minutes and the control ; the second factor was the sound waves including two levels with 40, 80 k. h. in two minutes with control. The results showed that the traits of the stalk height, the number of nodes, leaf area, the corn weight ratio, percentage of the protein, and the weight of forage were under the impact of sound waves. The trait of the number of nodes was also under magnetic field. The interactive impact of magnetic field in second waves was significant on the stalk height, number of leaves, wet weight of the stalk, and percentage of protein. The combination of two pre-treatment of ultra-sound and magnetic wave in average wave level caused %20 increase in the forage.

References:

 Darykhany, A. S., and A. Elahi. 1998. Effect of magnetic field on seed germination. Science and Technology of seed, Gorgan, 61- 67.
 Fan, R., Q. Zhou, D. Zhao. 2010. Effect on changes of chlorophyll fluorescence in cucumber by application of sound frequency control technology. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 19, 194-197.
 Feizi, H. and P. Rezvani Moghaddam. 2011. Influence of magnetic field and silver nano particles in comparison to macro and micro nutrient fertilizers on growth, yield and silage quality of maize. J. of Water and Soil. Vol 24: 6. 7490- 7499.
 Garcia Reina, F., L.A. Pascual, and I. A. Fundora. 2011. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. Part II: Experimental Results. Bioelectromag 22:596-602.
 Hassanien, R. H. E., H.,Tian-zhen, L. Yu-feng, and L. Bao-ming. 2014. Advances in Effects of Sound Waves on Plants. Journal of Integrative Agriculture. 13(2): 335-348.
 Hou T. Z., B. M. Li, , W. Wang, G. H. Teng, Q. Zhou, L. R. Qi, and Y. F. Li. 2010. Influence of acoustic frequency technology on cotton production. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 26, 170-174, (in Chinese). 2010.
 Huang, J. and S. Jiang. 2011. Effect of six different acoustic frequencies on growth of cowpea (Vigna unguiculata) during its seedling stage. Agricultural Science and Technology, 12, 847-851, (in Chinese).
 Lirong, Q., T. Guanghui, H. Tianzhen, Z. Baoying, and L. Xiaona. 2014. Influence of Sound Wave Stimulation on the Growth Strawberry in Sunlight Greenhouse. HAL Id: hal-01055415 https://hal.inria.fr/hal-01055415.
 Meng, Q.W., Q. Zhou, Y. Gao and S. J. Zheng. 2011. Effects of acoustic frequency treatment on photosynthetic and chlorophyll fluorescence characters of tomato. Acta Agriculturae Jiangxi, 23, 57-59.
 Morgabizadeh, G. M., G. Fathi and A. Abdali. 2010. The effect of ultrasound and magnetic field on germination of weed. Proceedings of the Congress of Agronomy and plant Breeding. University of Agriculture and Natural Resources Ramin, Ahvaz. P. 560.
 Noroozi, H., A. Fateh, M. Farbod, K. Najafi Babadi and B. Ysephi. 2011. The effect of ultrasound and magnetic water on the germination of fennel. Shahid Chamran University Press. 22- 29.
 Poorakbar, L., R. Ashrafi and M. Asadi. 2010. The effect of magnetic field on the germination of black cumin seeds. Proceedings of the Congress of Science and Agronomy and Plant Breeding. Faculty of Science, University of Science, page 29- 38.
 Reda. H., E. Hassanien, T. Z. Hou, Y. F. Li. and B. M. Li. 2013. Advances in Effects of Sound Waves on Plants. Journal of Integrative Agriculture. 10: 2095- 3119.
 Rochalska M. 2001. Frequent magnetic field as method of seeds vigor improvement. Proc. First Int. Conf. ‘Agrolaser 2001’, Lublin 26-28.09.2001, 167–168.
 Shors J. D., D. R., Soll Daniels, D. P. Gibson. 1999. Method for enhancing germination. University of Iowa Research Foundation, assignee. US patent 5:950-362.
 Talebi, M., A. Tavakoli and J. Nikbakht. 2011. Effect of magnetic water irrigation on yield, yield components and water use efficiency beans. Zanjan University Press. Pages 12- 14.
 Wang B. C., X. Chen, Z. Wang, Q. Z. Fu, H. Zhou, and L. Ran. 2003. Biological effect of sound field stimulation on paddy rice seeds. Colloids and Surfaces (B: Biointerfaces), 32, 29-34.
 Xiaocheng, Y., D. jianping, and W. Bochu. 2007. Effects of different sound frequency on roots development of Actinidia chinensis plantlet, Journal of Chongqing University (Natural Science Edition). 30(11):72-74.
 Yaldagard, M., S. A. Mortazavi, and F. Tabatabaie. 2008. Application of ultrasonic waves as a priming technique for accelerating and enhancing the germination of barley seed: optimization of method by the taguchi approach. Journal of the Institute of Brewing, 114(1): 14-21.
 Yu, S., S. Jiang, L. Zhu, J. Zhang, Q. Jin. 2013. Effects of acoustic frequency technology on rice growth, yield and quality. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 29: 145-146 (in Chinese).
 Zaki Dizaji, H., A. Mhmdnykbkht, S., Minaii and T. Tavakoli Hashchin. 2007. Non-destructive methods to measure the quality of agricultural products with emphasis on the ultrasound method. 17th Conference on Food Industry. Orumieh.
 Zhu, J. R., S. R. Jiang, and L. Q. Shen. 2011. Effects of music acoustic frequency on indoleacetic acid in plants. Agricultural Science and Technology, 12, 1749-1752, (in Chinese).

Full-Text:



مجله پژوهش در علوم زراعی - سال ششم، شماره 24، تابستان  1393                                                63

 

اثر پیش تیمارهای مغناطیس و فراصوت بر خصوصیات 

زراعی و عملکرد ذرّت علوفه‌ای

 

ساسان رضادوست ¹و هادی طایفه افشاری²

 

چکیده

      به منظور مطالعه اثر پیش تیمار امواج مغناطیسی و امواج فرا صوت برعملکرد ذرت علوفه ای 704 آزمایشی در سال زراعی 1392 در مزرعه ای واقع در روستای بدلبو در 15 کیلومتری شمال ارومیه به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار و 2 فاکتور انجام شد. عامل اول میدان مغناطیسی شامل تیمارهای 40، 80  میلی تسلا در زمان 20 دقیقه و شاهد بود، عامل دوم امواج صوتی شامل دو سطح با فرکانس های 40 و 80 کیلو هرتز در زمان دو دقیقه به همراه شاهد بود. نتایج نشان داد که صفات ارتفاع بوته، تعداد گره، مساحت برگ، نسبت وزن بلال، در صد پروتیئن و وزن علوفه تحت تاثیر امواج صوتی قرار گرفتند. صفت تعداد گره نیز تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار گرفت و اثر متقابل تاثیر میدان مغناطیسی در امواج صوتی بر صفات ارتفاع بوته، تعداد برگ، وزن تر ساقه و درصد پروتیئن معنی دار شدند. تلفیق دو پیش تیمار امواج فراصوتی و مغناطیسی در سطح امواج متوسط باعث افزایش 20 در صدی علوفه گردید.

 

كلمات کلیدی: پیش تیمار بذر، ذرت 704، میدان مغناطیسی، فرا صوت

 

 

---

ü       [1] تاريخ دريافت :25/04/93                تاريخ پذيرش: 25/10/93

- گروه زراعت كشاورزي ،  واحدخوي،  دانشگاه آزاد اسلامی ، خوی-  ایران. (نويسنده مسئول)  [e-mail]

[2]  - دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه زراعت كشاورزي ، واحد خوی، دانشگاه آزاد اسلامي، خوي -  ایران.

 

مقدّمه

ذرت يکی از غلات مهم در جهان است و به‌عنوان يکي گیاهان پرتوقع و استراتژيک در جهان محسوب مي‌شود. ذرت علوفه ای با توليد 9265841 تن در 164056 هکتار سطح زير کشت در سال 1391 جایگاه مهمی را در تامین خوراک دام به خود اختصاص داده است. آمار و اطلاعات حاکي از تولید 182170 تن ذرت علو فه ای با سطح زیر کشت معادل 2799 هکتار در سطح استان آذربایجان غربی است( بی نام، 2011).

امواجي با فرکانس زير حد فرکانس شنوايي انسان( 20 هرتز) را امواج فرو صوت گويند. بازه فرکانس شنوايي افراد متفاوت است و معمولاً با بالا رفتن سن اين بازه (شنوايي) کم مي‌شود. معمولاً بالاترين فرکانس شنوايي حدود 20 يا 25 کيلوهرتز مي‌باشد. فرکانس قابل شنيدن انسان 20-2000 هرتزاست(Zaki et. al., 2007).       

      علي‌رغم اين كه علم صوت سابقه‌اي ديرينه دارد ولي کاربرد عملي و علمي از آن در كشاورزي و صنايع غذايي دير شروع شده است. امواج فراصوت باعث افزايش فعاليت آنزيم‌ها در بذرهاي تيمار شده مي‌شود. در اثر تيمار با امواج فراصوتي نفوذپذيري پوسته بذر نسبت به آب افزايش مي‌يابد که نتيجه آن افزايش حجم دانه است و آب به راحتي و در حجم بيشتري در اختيار دانه قرار مي‌گيرد. در اثر ايجاد حفره و خراش در پوسته بذر تحت تأثير امواج فراصوتي، حباب‌هاي کوچکي در سطح پوسته بذر تشکيل مي‌شود که با از بين رفتن اين حباب‌ها، حرارت و فشار زيادي در سطح پوسته توليد مي‌شود، به دنبال اين پديده امواجي با طول موج کم توليد مي‌شود، بنابراين در سطح نوعي استرس و بي‌نظمي ايجاد مي‌شود. در نهايت تکرار اين فرآيند باعث ايجاد حفرات زيادتر و تخريب سلول‌هاي پوسته بذر مي‌شود. آب جذب شده به سلول هاي جنيني مي‌رود و سبب آزادسازي اسيدجيبرليک مي‌شود و آزادسازي
 مواد غذايي در آندوسپرم را سرعت مي‌بخشد(Yaldgard et al., 2008).

  امواج مغناطيس، امواجي هستند که داراي ماهيت و سرعت يکسان هستند و فقط از لحاظ فرکانس و طول موج با هم تفاوت دارند.  در طيف امواج مغناطيسي هيچ شکافي وجود ندارد، يعني هر فرکانس را بخواهيم مي‌توان توليد کرد.  براي مقياس بسامد يا طول موج هيچ حد بالا و پاييني وجود ندارد. اين امواج براي انتشار خود نياز به محيط مادي ندارند و حرکت اين امواج عرضي مي‌باشد(Yaldgard et al., 2008). استفاده از مغناطيس در کشاورزي نشان داده که بذور مغناطيس شده همراه با آبياري مغناطيسي جوانه‌زني را در گندم 20 درصد، گوجه فرنگي 65 درصد و در فلفل و خيار 100 درصد افزايش داد.  در آبياري مغناطيسي در مزارع يونجه عملکرد يونجه تا 65 درصد افزايش و مصرف آب و هزينه‌هاي پمپاژ را 42 درصد کاهش داده است.  بايد توجه داشت استفاده از مغناطيس در کشاورزي باعث افزايش کيفيت و کميت محصول مي‌گردد(Darykhany, and Elahi, 1998).

اثر امواج فراصوتي و آب مغناطيسي بر جوانه ‌زني گياه رازيانه در دانشگاه چمران اهواز مورد مطالعه قرار گرفت که در آن آزمايش امواج فراصوت با شدت 42 کيلوهرتز در زمان‌هاي 2،  4،  6،  8 به بذر و همچین آب تحت شدت ميدان مغناطيسي به بزرگي 6500 گوس در زمان‌هاي 2، 4، 6، 8 داده شد، نتايج نشان داد که آب مغناطيسي بر صفات متوسّط سرعت جوانه ‌زني، وزن ساقه چه و شاخص ويگور اثر معني‌دار داشت.  همچنين در تیمار فراصوت بيشترين درصد جوانه‌زني در بذور شاهد و کمترين درصد در تيمار 8 دقيقه بود که با افزايش زمان قرار گرفتن در امواج فراصوت سرعت جوانه زني کاهش یافت (Noroozi et. al., 2011).

  اثر آب مغناطيسي بر عملکرد و خصوصيّات زراعي لوبيا نشان داد که ارتفاع بوته، تعداد شاخه‌هاي فرعي، عملکرد دانه و کارايي مصرف آب به ‌وسيله‌ي آب مغناطيسي افزايش يافته و تعداد غلاف در بوته، وزن هزاردانه، عملکرد بيولوژيک و شاخص برداشت تحت تأثير آب مغناطيسي قرار ندارد(Talabi et al., 2011). در آزمايش ديگر جوانه ‌زني گياه زنيان تحت تأثير امواج فراصوت و ميدان مغناطيسي با فرکانس‌هاي 22 کيلوهرتز در زمان 2،5 دقيقه و شدت مغناطيسي 5000 گوس در زمان­هاي 15،30، 45 دقيقه نشان داد که ميدان مغناطيسي 30 دقيقه و امواج صوتي 5 دقيقه بيشترين تأثير بر عملکرد گياه داشته و همچنين باعث افزايش جوانه­زني ويگور بذور و بهبود عملکرد نهايي گياه تحت تأثير تيمار شد(  Morgabizadeh et. al., 2010).

پوراکبروهمکاران (Poorakbar et at., 2010 ) در آزمايشي اثر ميدان مغناطيسي بر صفات جوانه زني بذر­هاي گياه سياهدانه در ميدان مغناطيسي با شدت 25 و 50 ميلي­تسلا به مدت 0، 30، 60، 120 دقيقه مطالعه و نشان دادند که ميدان مغناطيسي عملکرد بذرها را در محيط کشت افزايش داد. درصد جوانه­زني، سرعت جوانه زني، طول ريشه چه و وزن خشک گياه به ‌طور معني‌داري نسبت به شاهد افزايش يافت.  ترکيب ميدان مغناطيسي و مدت زمان آن با شدت 25 ميلي تسلا به مدت 60 دقيقه نتايج بهتري بدست آمد. همچنين در بذرهاي در حال جوانه­زني تحت تأثير ميدان مغناطيسي فعاليت آنزيم­هاي آلفا آميلاز، دهيدروژناز و پروتئاز به ‌طور معني‌داري بيشتر از شاهد بود. مطالعه اثرات پیش تیمارهای مغناطیس و فراصوت بر خصوصیات زراعی و تولید محصول ذرت علوفه ای از اهداف این تحقیق بود.

 

 

مواد و روش‌ها

اين تحقيق در تابستان 1392 تحت شرايط مزرعه‌اي در روستاي بدلبودر 15 کیلومتری شمال شهرستان اروميه انجام گرفت. اين محل با عرض جغرافيايي 35َ، ˚38 شمالي و طول جغرافيايي ً52َ،˚44 شرقي و ارتفاع 1157 متر از سطح دريا قرار دارد. قبل از اقدام به تهيه بستر و کاشت، از چند نقطه محل آزمايش از عمق 0 - 40 سانتي‌متري خاک نمونه‌برداري و نتایج آن در جدول 1 آمده است.

 

 

 

 

 

نوع طرح آزمایش به صورت بلوک های کامل تصادفی در 9 تیمار و 3 تکرار که شامل دو پیش تیمار با امواج صوتی40 و80 کیلو هرتز و میدان مغناطیسی 40 و80 میلی تسلا و تلفیق آنها با یکدیگر و تیمار شاهد بود. بذور برای اجرای تیمار امواج صوتی به اداره بهداشت شهرستان ارومیه برده شد و در دستگاه ادیومتر 1 کاناله به مدت دو دقیقه قرار داده شد در ادامه بذور برای قرار گرفتن در میدان مغناطیسی به دانشکده فیزیک دانشگاه ارومیه برده شد و بذور بوسیله دستگاه مغناطیس که شامل دو آهن ربای سیم پیچی شده متصل به برق بود، که بذرها به مدت 20 دقیقه در این دستگاه تحت تاثیر میدان مغناطیسی قرار گرفتند.

زمين مورد استفاده به مساحت 600 مترمربع، در اول ارديبهشت سال 91 اقدام به شخم بهاره گرديد، 20 روز بعد براي خرد کردن کلوخه‌ها از دستگاه کولتيواتور استفاده شد. يک هفته بعد با سم ترفلان(با نسبت يک در هزار) زمين مورد نظر سم‌پاشي و مجددا کولتيواتور زده شد.

 

 

 

 

 

در تاريخ 27 ارديبهشت به‌وسيله رديف کار با مخزن خالي جوي پشته‌ها تهيه شدند. در هر کرت 4 پشته 4 متري تشکيل شد. در تاريخ 25 خرداد اقدام به پيش تيمار بذرهاي ذرت 704 گرديد و سپس بذرها بر اساس نقشه طرح کاشته شدند. اولين آبياري در همان روز انجام گرفت. عمليات تنک نيز در مرحله 4 برگي انجام شد و تعداد بوته‌ها به يک بوته کاهش يافت. طی دو مرحله 4 و 8 برگي کود اوره سرک توزیع گرديد و در کل زمان داشت 9 مرحله آبياري شد.

چون هدف از کاشت ذرت 704 در اين تحقيق تولید علوفه بود، برداشت در مرحله بين شيري تا خميري شدن دانه ها از سه رديف مياني کاشت در هر کرت و با رعايت حاشيه‌ها 10 بوته به‌صورت تصادفي انتخاب و صفات مورد نظر به ویژه وزن تر بلافاصله در مزرعه اندازه‌گيري و ثبت گرديد. برای  تجزيه و تحليل داده‌هاي خام به‌دست آمده از طریق نرم افزارآماري MSTATC 

 

جدول 1- برخي خصوصیات خاک محل آزمايش Table 1: Soil characteristics of the expremental area

 

درصد اشباع

هدايت  الکتريکي EC × 103

اسيديته گل اشباع pH

مواد خنثي شونده (%)

کربن آلي (%)

فسفر قابل جذب

پتاسيم قابل جذب

شن (%)

سيلت (%)

رس (%)

49

2/20

8/04

18/3

1/14

6/09

401

32

39

29

 

استفاده شد. مقايسه ميانگين‌هاي به‌دست آمده به روش آزمون چند دامنه‌اي دانكن در سطح احتمال 5 درصد صورت گرفت.

 

نتایج و بحث

1- ارتفاع بوته 

نتايج تجزية واريانس بيانگر تأثير معني‌دار امواج صوتي و اثر متقابل امواج صوتي و مغناطيسي بر ارتفاع بوته بود(جدول2). امواج فراصوتي بيشترين ارتفاع(1/315 سانتي‌متر) را به خود اختصاص داده و کمترين ميزان آن به نمونه‌هاي شاهد اختصاص داشتند. مقايسة ميانگين‌ها‌ي اثرات متقابل نشان داد که تيمار 40 کيلوهرتز امواج فراصوتي در ترکيب با ميدان مغناطيس 40 ميلي‌تسلا بيشترين ارتفاع بوته (9/342 سانتي متر) مشاهده گرديد ) جدول3). در مطالعات قبلي مشخص گرديد بذور تيمار شده با امواج صوتي و يا ميدان هاي مغناطيسي از سرعت جوانه زني و قدرت رشد بيشتري برخوردار هستند( Shors et.al., 1999؛ Rochalska, 2011). به طور کلي بذوري که سريع‌تر جوانه مي‌زنند نسبت به ساير بذور سريع‌تر در خاک استقرار يافته و در رقابت براي جذب مواد غذايي، آب و نور نسبت به ساير بذور بهتر عمل کرده و با اين پتانسيل اوليه رشد از ارتفاع بيشتري برخوردار خواهند بود.

با توجه به نتایج تجزیه واریانس به نظر مي‌رسد امواج صوتي بر ارتفاع بوته موثرتر عمل کرده و توانسته‌اند تغييرات معني‌داري به‌وجود آورند. امواج صوتي 40 کيلوهرتز بلندترين بوته ها را توليد نمودند، لذا انتظار مي‌رود حداکثر وزن بوته نيز در اين تيمارها حاصل شود چرا که ارتفاع گياهان علوفه‌اي مهمترين جزء وزن اندام هوایی محسوب مي‌گردد. علاوه بر این افزايش ارتفاع، افزايش تعداد برگ و در پی آن افزايش کيفيت علوفه را بدنبال خواهد داشت. افزايش ارتفاع در گندم(wang et.al., 2003) و برنج(Yu et.al., 2013) تحت تيمار امواج صوتي نيز گزارش شده است.

 

 

 

2- تعداد گره در ساقه 

تعداد گره در ساقه ذرت تحت تأثير تيمار امواج صوتي و ميدان مغناطيسي قرار گرفته ولی اثر تلفيقي اين دو عامل معني‌دار نبود(جدول 2). نتايج مقايسه ميانگين مربوط به تيمار فراصوتي نشان داد بيشترين تعداد گره در ساقه(49/12) در شدت 40 کيلوهرتز و کمترين ميزان آن(36/11) در تیمار شاهد حاصل ‌شد(شکل  1).  همچنين در پيش تيمار مغناطيسي بذور ذرت نيز بيشترين گره در تيمار 40 ميلي تسلا مشاهده شد(شکل  2). در یک آزمایش گلخانه ای تیمار  صوتی با افزایش فعالیت های متابولیکی و تحریک تقسیم سلولی توانست رشد ریشه و تعداد گره را در استولون های توت فرنگی افزایش دهد(Xiaocheng et. al., 2007).

 

 

شکل 1- مقايسه ميانگين تعداد گره ساقه ذرت تحت تيمارامواج فراصوتي

Fig1: Comparison of corn node number in ultrasound tretments

 

 

 

شکل 2- مقايسه ميانگين های تعداد گره ساقه ذرت ذرت تحت تيمار امواج مغناطيسي

Fig 2: Comparison of corn node number in magnetic treatments

 

3- مساحت برگ

      امواج فراصوتي و مغناطيسي به احتمال 99 درصد تأثير معني‌داري بر مساحت برگ بلال داشتند اما اثر برهمکنش اين دو عامل معني‌دار نبود (جدول2). امواج 40 کيلوهرتز نتايج بهتري داشته و بيشترين(4/684 سانتي‌متر مربع) ميزان مساحت برگ را به خود اختصاص داده و مساحت برگ در تيمار فراصوت 80 با 40 کيلوهرتز اختلاف معني‌داري نداشت(شکل 3). در  بررسي اثر امواج مغناطيسي نيز نتايج مشابهي با تيمار فراصوتي بدست آمد فراخ ترین برگ ها (3/683 سانتی متر مربع) مربوط به امواج 40 ميلي تسلا بود(شکل 4). توت‌فرنگي های تيمار شده با امواج صوتي در گلخانه افزايش سطح برگ و رشد بيشتري داشتند در اين گياهان ميزان فعاليت ATP سنتتاز بيشتر بود لذا گياهان از انرژي بيشتري براي انجام فعاليت هاي متابوليکي و تقسيم سلولي و رشد برخوردار بودند(Lirong et..al., 2014).

 

 

­­ شکل 3- مقايسه ميانگين مساحت برگ بلال تحت تيمار فراصوت

Fig. 3: Comparison of corn leaf area in ultrasound tretments

 

­­ شکل 4- مقايسه ميانگين مساحت برگ ذرت تحت تيمار مغناطيس 

Fig. 4: Comparison of corn leaf area in magnetic tretments

 

 

 

4- نسبت وزن بلال

این صفت مهم نیز تحت اثرات ساده امواج فراصوتي و امواج مغناطيسي در سطح احتمال يک درصد قرار گرفت ولي متاثر از برهمکنش اين دو عامل نبود(جدول2).  بيشترين نسبت وزن بلال(286/0) مربوط به تيمار40 کيلوهرتز امواج فراصوتي بود و بين شاهد و تيمار 80 کيلو هرتز اختلاف معني‌داري وجود نداشت(شکل 5). در بررسي تأثير امواج مغناطيسي مشخص گرديد کاربرد ميدان‌هاي مغناطيسي باعث افزايش نسبت وزن بلال مي‌شود به‌طوري‌که بيشترين ميزان آن (304/0) در تيمار 40 ميلي تسلا و کمترين ميزان آن(243/0) در نمونه شاهد مشاهده ‌گرديد(شکل 6). در پی تاثیر مثبت امواج فراصوت در افزایش وزن دانه و بلال، نسبت وزن بلال در این محصول علوفه ای ارتقا یافت و این صفت کیفی در حد معنی دار آماری بهبود یافت. مطالعات نشان مي‌دهد امواج صوتي به طور معني‌داري عملکرد فلفل دلمه‌اي، خيار و گوجه فرنگي را به ترتيب 30، 37 و 13 درصد افزايش مي‌دهد (Hassanien et.al., 2014). امواج صوتي باعث تغييرات تعداد گل و ميوه، ميزان کلروفيل، سرعت فتوسنتز در توت‌فرنگي و خيار تا 42 روز بعد از تيمار افزايش مي يابد که همراه با بهبود و توسعه کارآيي فتوسيستم 2 و افزايش انتقال الکترون است(Fan et.al., 2010; Meng et.al., 2011)، به‌علاوه امواج فراصوتي توليد هورمون‌هاي داخلي مانند اکسين و جيبرلين را در سبزيجاتي نظير خيار، گوجه‌فرنگي، طالبي و بادمجان تحريک مي‌کنند (Huang and Jiang, 2011; Zhu et.al., 2011). اين تنظيم کننده‌هاي رشد باعث افزايش رشد زايشي و توليد محصول يا ميوه بيشتري خواهند بود. افزايش نسبت وزن بلال نشان دهنده افزايش تعداد و وزن بلال در گياه نسبت به وزن کل بوته است که مي تواند ناشي از افزايش رشد زايشي و توليد بلال بيشتر و يا افزايش وزن بلال ها به دليل اندوخته غذايي بيشتر باشد.

 

­­ شکل 5- مقايسه ميانگين نسبت وزن بلال تحت تيمار فراصوت

Fig. 5: Comparison of corn ear weight ratio in ultrasound tretments

 

 

شکل 6- مقايسه ميانگين نسبت وزن بلال تحت تيمار مغناطيس

Fig. 6: Comparison of corn ear weight ratio in magnetic tretments

­ 5- درصد پروتئين 

امواج فراصوتي و اثرات متقابل امواج فراصوتي و مغناطيسي بر درصد پروتئین ذرت تاثیر معنی داری داشتند(جدول 2). مقايسه ميانگين ها نشان داد که از بین سطوح تيمار امواج مغناطيسي بيشترين درصد پروتئين در سطح 40 کيلوهرتز امواج صوتي حاصل شده است به طوري که بيشترين پروتئین(8/14 درصد) مربوط به تيمار ترکيبي 40 کيلوهرتز فراصوتي و 40 ميلي تسلا مغناطيسي بود(جدول 3).

مطالعات قبلي نشان مي‌دهد که استفاده از امواج صوتي باعث تحريک رشد سلولي، افزايش تقسيم سلولي و افزايش فعاليت آنزيمي و چربي‌هاي ذخيره‌‍‌اي مي‌شود که مؤيد نتايج اين تحقيق است (Reda et.al., 2013). افزايش ميزان پروتئين تحت تيمار امواج فراصوتي مي‌تواند در نتيجه افزايش فعاليت آنزيم‌ها در جهت تجمع اسيدهاي آمينه و سنتز پروتئين‌ها باشد. یو و همکاران(2013) افزايش پروتئين، نشاسته و عملکرد دانه برنج تحت تيمار فراصوتي را گزارش نمودند.

 

6- عملکرد علوفه

   نتايج تجزيه واريانس داده های مربوطه نشان داد که امواج مغناطيسي در سطح احتمال يک درصد و اثر متقابل تیمارها به احتمال 95 درصد بر عملکرد علوفه موثر بودند(جدول 2). براساس مقایسه میانگین های اثرات متقابل امواج مغناطيسي و فراصوت مشخص شد حداکثر عملکرد علوفه از ترکیب تیمارهای 40 ميلي تسلاي مغناطيس و 40 کیلو هرتز فراصوت قابل حصول است. کمترين مربوط به تیمار شاهد بود(جدول 3). نتایج آزمایشی در مشهد نشان داد که تیمار میدان مغناطیسی و نانو ذرات نقره با 49/74 تن در هکتار علوفه تر و کود کمیرا با 87/64 تن در هکتار به طور معنی داری نسبت به بقیه تیمارها بالاترین عملکرد علوفه تر را نشان دادند که این مقدار نسبت به شاهد بترتیب معادل 35 درصد و 5/17 درصد افزایش داشت(Feizi, and Rezvani Moghaddam, 2011). با کاربرد میدان مغناطیسی و پیش تیمار فراصوت به نظر می رسد میزان تخلیه عناصری چون نیتروژن، فسفر و کلسیم توسط گیاه از خاک نسبت به تیمارهای دیگر بیشتر بود. به همین دلیل گیاه با در اختیار گرفتن عناصر ضروری برای رشد بهینه به حداکثر توان تولیدی خود نزدیک شده است.

 

نتیجه گیری 

    نتايج حاصل نشان داد پيش تيمار فراصوت نسبت به امواج مغناطيسي تاثير بيشتري داشتند که اين مساله به‌ويژه در صفات درصد پروتئين،وزن بلال و ارتفاع ساقه مشهود بود.

     ارزيابي کلي مقايسه ميانگين‌ها نشان داد که سطح ميانه پيش تيمارها يعني شدت 40 کيلوهرتز فراصوت و 40 ميلي تسلا امواج مغناطيس نسبت به سطح دوم مورد استفاده، توانستند حداکثر مقدار صفات مورد بررسي به ویژه عملکرد علوفه را به خود اختصاص دهند. اين مساله حاکي از انتخاب صحيح سطوح و شدت اعمال تيمارها مي‌باشد که با بررسي همه جانبه منابع روز دنيا حاصل شد. بديهي است که افزايش شدت تيمارهاي فراصوت و مغناطيس نه تنها مثمرثمر نبود بلکه در بعضي موارد شاهد کاهش مقادير صفات مورد ارزيابي تا آستانه شاهد حتي کمتر از آن شود( به عنوان مثال صفات نسبت وزن بلال و وزن علوفه).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 3- مقايسه ميانگين اثرات متقابل تيمارهاي آزمايشي

Comparison of treatments interaction effects  Table 3-

عملکرد(کیلوگرم در هکتار) Yield(Kg/ha)	پروتئین(درصد) Protein(%)	ارتفاع بوته(سانتی متر) Height(Cm)	تیمارها Treatments
1035.3d	10.3e	277.4 c	مغناطیس Magnetic Field شاهد	فراصوت Ultrasound
1267.7bcd	12.3d	280.1c	40 میلی تسلا	شاهد control
11600.1cd	10.7e	278.6c	80 میلی تسلا
1360.2bcd	14.4b	319.6b	شاهد
1893.5a	15.6a	342.9a	× 40 میلی تسلا	40 کیلو هرتز
1534.8bc	14.1b	323.2b	80 میلی تسلا	40Khz
1167.4cd	13.4c	316.1b	شاهد
1689.6ab	13.8c	321.7b	40 میلی تسلا	80 کیلو هرتز 80Khz
1457.3bcd	12.1	318.5b	80 میلی تسلا

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            جدول 2: تجزیه واریانس اثر پیش تیمار میدان مغناطیسی و فراصوت بر صفات زراعی ذرت سیلویی

Table 2: Analysis of variance magnetic field and ultrasound treatments on silage corn agronomic trials

ارتفاع Height	تعداد گره در ساقه Node number	مساحت برگ Leaf Area	نسبت وزن بلال Earweight ratio	درصد پروتئين Protein Percent	عملکرد علوفه Feed weight	درجه آزادي Degrees of Freedom	منابع تغيير Source of Variation
ns 103.41	0.26*	1829.73*	4.97 ns	2.03**	296.66 ns	2	تکرار (بلوک) Replication
3582.86**	** 2.95	30361.99**	21.55**	123.43**	ns 8377.92	2	فراصوت Ultrasound
283.34 ns	1.45*	23639.27**	92.18 **	0.37ns	46833.44**	2	مغناطيس Magnetic
835.47**	0.82*	2937.36 ns	5.25ns	12.65**	7368.86*	4	اثرات متقابل Interactions
119.63	0.34	1811.17	2.49	2.37	3149.26	16	اشتباه Error
3.67	4.88	6.61	5.88	2.91	13.83		ضریب تغییرات C.V. (%)

idebar content. A sidebar is a standalone supplement to the main document. It is often aligned on the left or right of the page, or located at the top

          * و** : به ترتيب وجود اختلاف معني دار در سطح احتمال پنج و يک درصد  وns : عدم اختلاف معني‌دار 

 and ns : Significant at the 1% and 5% probability levels and non significant respectively.

 

 منابع مورد استفاده                                                                                References

ü       Darykhany, A. S., and A. Elahi. 1998. Effect of magnetic field on seed germination. Science and Technology of seed, Gorgan, 61- 67.

ü       Fan, R., Q. Zhou, D. Zhao. 2010. Effect on changes of chlorophyll fluorescence in cucumber by application of sound frequency control technology. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 19, 194-197.

ü       Feizi, H. and P. Rezvani Moghaddam. 2011. Influence of magnetic field and silver nano particles in comparison to macro and micro nutrient fertilizers on growth, yield and silage quality of maize. J. of Water and Soil. Vol 24: 6. 7490- 7499. 

ü       Garcia Reina, F., L.A. Pascual, and I. A. Fundora. 2011. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. Part II: Experimental Results. Bioelectromag 22:596-602.

ü       Hassanien, R. H. E., H.,Tian-zhen, L. Yu-feng, and L. Bao-ming. 2014. Advances in Effects of Sound Waves on Plants. Journal of Integrative Agriculture. 13(2): 335-348.

ü       Hou T. Z., B. M. Li, , W. Wang, G. H. Teng, Q. Zhou, L. R. Qi, and Y. F. Li. 2010. Influence of acoustic frequency technology on cotton production. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 26, 170-174, (in Chinese). 2010.

ü       Huang, J. and S. Jiang. 2011. Effect of six different acoustic frequencies on growth of cowpea (Vigna unguiculata) during its seedling stage. Agricultural Science and Technology, 12, 847-851, (in Chinese).

ü       Lirong, Q., T. Guanghui, H. Tianzhen, Z. Baoying, and L. Xiaona. 2014. Influence of Sound Wave Stimulation on the Growth Strawberry in Sunlight Greenhouse. HAL Id: hal-01055415 https://hal.inria.fr/hal-01055415.

ü       Meng, Q.W., Q. Zhou, Y. Gao and S. J. Zheng. 2011. Effects of acoustic frequency treatment on photosynthetic and chlorophyll fluorescence characters of tomato. Acta Agriculturae Jiangxi, 23, 57-59.

ü       Morgabizadeh, G. M., G. Fathi and A. Abdali. 2010. The effect of ultrasound and magnetic field on germination of weed. Proceedings of the Congress of Agronomy and plant Breeding. University of Agriculture and Natural Resources Ramin, Ahvaz. P. 560.

ü       Noroozi, H., A. Fateh, M. Farbod, K. Najafi Babadi and B. Ysephi. 2011. The effect of ultrasound and magnetic water on the germination of fennel. Shahid Chamran University Press. 22- 29.

ü       Poorakbar, L., R. Ashrafi and M. Asadi. 2010. The effect of magnetic field on the germination of black cumin seeds. Proceedings of the Congress of Science and Agronomy and Plant Breeding. Faculty of Science, University of Science, page 29- 38.

ü       Reda. H., E. Hassanien, T. Z. Hou, Y. F. Li. and B. M. Li. 2013. Advances in Effects of Sound Waves on Plants. Journal of Integrative Agriculture. 10: 2095- 3119.

ü       Rochalska M. 2001. Frequent magnetic field as method of seeds vigor improvement. Proc. First Int. Conf. ‘Agrolaser 2001’, Lublin 26-28.09.2001, 167–168.

ü       Shors J. D., D. R., Soll Daniels, D. P. Gibson. 1999. Method for enhancing germination. University of Iowa Research Foundation, assignee. US patent 5:950-362.

ü       Talebi, M., A. Tavakoli and J. Nikbakht. 2011. Effect of magnetic water irrigation on yield, yield components and water use efficiency beans. Zanjan University Press. Pages 12- 14.

ü       Wang B. C., X. Chen, Z. Wang, Q. Z. Fu, H. Zhou, and L. Ran. 2003. Biological effect of sound field stimulation on paddy rice seeds. Colloids and Surfaces (B: Biointerfaces), 32, 29-34.

ü       Xiaocheng, Y., D. jianping, and W. Bochu. 2007. Effects of different sound frequency on roots development of Actinidia chinensis plantlet, Journal of Chongqing University (Natural Science Edition). 30(11):72-74.

ü       Yaldagard, M., S. A. Mortazavi, and F. Tabatabaie. 2008. Application of ultrasonic waves as a priming technique for accelerating and enhancing the germination of barley seed: optimization of method by the taguchi approach. Journal of the Institute of Brewing, 114(1): 14-21.

ü       Yu, S., S. Jiang, L. Zhu, J. Zhang, Q. Jin. 2013. Effects of acoustic frequency technology on rice growth, yield and quality. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 29: 145-146 (in Chinese).

ü       Zaki Dizaji, H., A. Mhmdnykbkht, S., Minaii and T. Tavakoli Hashchin. 2007. Non-destructive methods to measure the quality of agricultural products with emphasis on the ultrasound method. 17th Conference on Food Industry. Orumieh.

ü       Zhu, J. R., S. R. Jiang, and L. Q. Shen. 2011. Effects of music acoustic frequency on indoleacetic acid in plants. Agricultural Science and Technology, 12, 1749-1752, (in Chinese).