عکس العمل صفات فیزیولوژیکی و عملکرد ژنوتیپ های لوبیا قرمز (Phaseolus vulgaris L) تحت تاثیر قطع آبیاری در مراحل مختلف رشدی

محورهای موضوعی : اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی

شادی سادات مهاجرانی ¹ , مجتبی علوی فاضل ² , حمید مدنی ³ , شهرام لک ⁴ , عادل مدحج ⁵

1 - گروه زراعت، پردیس علوم و تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2 - استادیار گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
3 - دانشیار گروه زراعت، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران
4 - استاد گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
5 - استادیار گروه زراعت، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران

تاریخ دریافت : 1394/09/20 تاریخ پذیرش : 1394/11/27 تاریخ انتشار : 1395/01/01

کلید واژه: عملکرد دانه, ژنوتیپ, قطع آبیاری, لوبیا قرمز, میزان آب نسبی از دست رفته برگ,

چکیده مقاله :

کمبود آب و کاهش تـدریجی منــابع آبی در دسترس، از عوامل محدود کننده تولید گیاهان زراعی می باشند. به منظور بررسی اثر قطع آبیاری بر برخی ویژگی های فیزیولوژیک و عملکرد ژنوتیپ های لوبیا قرمز آزمایشی به صورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1393 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک اجرا شد. فاکتور اصلی شامل سطوح آبیاری: آبیاری کامل (شاهد)، قطع آبیاری در مرحله گلدهی و قطع آبیاری در مرحله نیام دهی و فاکتور فرعی شامل سه رقم و ژنوتیپ لوبیا قرمز به نام های درخشان و گلی و ژنوتیپ D81083 بودند. نتایج نشان دادند که قطع آبیاری در مراحل گلدهی و نیام دهی بر صفات عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، تعداد نیام در بوته، تعداد دانه در نیام و میزان آب از دست رفته برگ معنی دار بود. در بررسی اثر متقابل تنش × ژنوتیپ ها، بیشترین عملکرد دانه (4415.30 کیلوگرم در هکتار) در رقم گلی و در تیمار آبیاری کامل (شـاهد) مشـاهده شد. تنش کم آبی در مرحله گلدهی عملکرد دانه را به طور معنی داری کاهش داد و در بین ژنوتیپ های مورد بررسی، D81083 کمترین میزان افت عملکرد (معادل 60 درصد) را در مرحله قطع آبیاری در گلدهی داشت. در بررسی اجزای عملکرد مشخص شد تعداد دانه در نیام در تیمار قطع آبیاری در مرحله گلدهی کاهش یافته است. کاهش تعداد دانه در نیـام رقم درخشان (38 درصد) بیشتر از بقیه ژنوتیپ ها بود. با توجه به نتایج این آزمایش به نظر می رسد که ژنوتیپ های لوبیا در مرحله گلدهی نسبت به تنش کم آبی حساسیت بیشتری دارند در عین حال، ژنوتیپ D81083 و رقم گلی در مجموع نسبت به رقم درخشان از نظر تولید در شرایط کم آبی برتر بودند.

چکیده انگلیسی:

Water deficit and graduall reduction of available water resources are the limiting factors of crop production. To investigate the effect of water deficit stress on yield and components of some red bean genotypes a split plot experiment in the form of randomized complete block design with three replications was carried out at the Agricultural Research Station of Islamic Azad University, Arak Branch. The treatments consisted of full irrigation (control), cutting irrigation off during flowering stage, cutting irrigation off of pod filling stage and three genotypes of red bean (derakhshan, goli, and D81083). The results showed that the effect of cutting off irrigation during the growth stages on biological yield, grain yield, harvest index, number of pods per plant, number of seeds per pod was significant. The results also showed that the highest seed yield belonged to the full irrigation (control) treatment, where D81083 and goli produced higher yields than derakhshan. Highest grain yield was belonged to goli at full irrigation (control) treatment. Among the genotypes under study, D81083 had the lowest amount of reduction equal to 60 percent during cutting off irrigation at flowering stage. Number of seeds per pod decreased when irrigation was cutted off during the flowering stage. Derakhshan produced higher yield than the other genotypes and its seed per pod decreased by 38 percent. The results also revealed that red bean genotypes were very sensitive to deficite water stress. As a whole D81083 and goli genotypes were higher yielders than Derakhshan under limited water conditions.

منابع و مأخذ:

Beaver, J.S., J.C. Rosas, J. Myers, J. Acosta, J.D. Kelly, S. Nchimbi-Msolla, and D.P. Coyne. 2003. Contributions of the bean/cowpea CRSP to cultivar and germplasm development in common bean. Field Crops Research. 82(2): 87-102.

Beebe, S. 2012. Common bean breeding in the tropics. Plant Breeding Reviews. 36: 357-426.

Beebe, S., I.M. Rao,  C. Cajiao, and M. Grajales. 2008. Selection for drought resistance in common bean also improves yield in phosphorus limited and favorable environments. Crop Science. 48(2): 582-592.

Berari, M., S. Kordi, and L. Gerami. 2015. Improving tolerance to water deficit using Zn foliar spraying in two common bean (Phaseolus vulgaris) cultivars. Journal of Agronomy. 16(3): 641-652. (In Persian).

Broughton, W.J., G. Hernández, M. Blair, S. Beebe, P. Gepts, and J. Vander Leyden. 2003. Beans (Phaseolus spp.) model food legumes. Plant and Soil. 252: 55–128

Colom, M.R., and C. Vazzana. 2003. Photosynthesis and PSII functionality of drought-resistant and drought-sensitive weeping love grass plants. Environmental and Experimental Botany. 49(2): 135-144.

Ebrahimi, M., M.R. Bihamta, A. Hoseinzade, F. Khialparast, and M. Golbashy. 2010. Studing the response of some white varieties of common bean to limited irrigation. Iranian Journal of Field Crops Research. 8(2): 348-357. (In Persian).

Egert, M., and M. Tevini. 2002. Influence of drought on some physiological parameters symptomatic for oxidative stress in leaves of chives (Allium schoenoprasum). Environmental and Experimental Botany Journal. 48(1): 43-49.

German, C., H. Terán, R.G. Allen, J.L. Wright, D.T. Westermann, and S.P. Singh. 2006. Selection for drought resistance in dry bean landraces and cultivars. Crop Science. 46(5): 2111-2120.

Hasheminasab, H., E. Farshadfar, and H. Varvani. 2014. Application of physiological traits related to plant water status for predicting yield stability in wheat under drought stress condition. Annual Research and Review in Biology. 4(5): 778-789

Hayse, R., and S.H. Singh. 2007. Response of cultivare of race durango to continual dry bean versus rotational production systems. Agronomy Journal. 99: 1458-1462

Jiang, W.B., and B.J. Huang. 2004. Promotion of 5-amino levulinic acid on photosynthesis of melon (Cucumis melon) seedlings under low light and chilling stress conditions. Physiological Plantarium. 121(2): 258-264.

Jongclee, B., S. Fukai, and M. Cooper. 2002. Leaf water potential and osmotic adjustment as physiological traits to improve drought tolerance in rice. Field Crops Research. 76: 153-163

Khaghani, S., M.R. Bihamta, S.D. Hosseini, S.S. Mohammadi, and F. Darvish. 2012. Genetic analysis of common bean agronomic traits in stress and non-stress conditions. African Journal Agricultural Research. 7(6): 892-901.

Mafakheri, A., 2011. Effect of drought stress and subsequent recovery on protein, carbohydrate contents, catalase and peroxidase activities in three chickpea (Cicer arietinum) cultivars. Australian Journal of Crop Science. 5(10): 1255-1260.

Mendham, N.J., P.A. Shipway, and R.K. Scot. 1981 The effects of delayed sowing and weather on growth, development and yield of winter oilseed rape (Brassica napus L.). Agricultural Science. 96: 389-416.

Millar, A.A., and W.R. Gardner. 1972. Effect of the soil and plant water potentials on the dry matter production of snap beans. Agronomy Journal. 64(5): 559-562.

Mohammadi, R., A. Amiri, R. Haghparast, M. Aghaee, G. Najafian, and M. Armion. 2007. Characteristics of three promising durum wheat lines adapted to rainfed and supplemental irrigation in moderately cold winter areas of Western Iran. IranianJournal of Agricultural Sceinces. 371(3): 563-575. (In Persian).

Mouhouche, B., F. Ruget, and R. Delecolle. 1998. Effects of water stress applied at different phenological phases on yield components of dwarf bean. Agronomy Journal. 18(3):197- 207.

Nielsen, D.C., and N.O. Nelson. 1998. Black bean sensivity to water stress at varius growth stages. Crop Science. 38: 422-427.

Rezaie, A., and A.A. Kamkar-Haghighi. 2009. Effect of water stress on (Phaseolus vulgarisL.) plants in different growth stages. Journal of Soil Research. 23: 117-124.

Robins, J.S., and C.E. Doming. 1986. Moisture deficit in relation to the growth and development of dry bean. Agronomy Journal. 45: 618-621.

Rosales-Serna, R., J. Kohashi-Shibata, J.A. Acosta-Gallegos, C. Trejo-López, J. Ortiz-Cereceres, and J.D. Kelly. 2004. Biomass distribution, maturity acceleration and yield in drought-stressed common bean cultivars. Field Crops Research. 85(2): 203-211.

Singh, M.J., P.S. Rivastava, and A. Kumar. 1996. Cell membrance stability in relation to drought tolerance in wheat genotypes. Crop Science. 165: 186-190.

Sionit, N., and P.J. Kramer. 1976. Water potential and stomatal resistance of sunflower and soybean subjected to water stress during various growth stages. Plant Physiology. 58(4): 537-540.

Souza, G.M., S.D.T. Aidar, C.D. Giaveno, and R.F.Oliveira. 2003. Drought stability of different common bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes. Crop Breeding and Applied Biotechnology. 3(3): 203-208.

Szilagyi, L. 2003. Influence of drought on seed yield components in common bean. Journal of Plant Physiology. Special Issue. 320-330.

Taiz, L., and E. Zeiger. 1991. Plant physiology. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. California. 565 pp.

Thomas, R., M.J. Fukai, and M.B. Peoples. 2003. The effect of timing and severity of water deficit on growth development, yield accumulation and nitrogen fixation of mung bean. Field Crops Research. 82: 13-20.

Vaezirad, S., F. Shekari, A.H. Shiranirad, and E. Zangani. 2008. Effect of water stress at different growth stages on yield and yield components of kidney bean cultivars. Agroecology Journal. 10(4): 85-94. (In Persian).

Yang, R.C., S. Jana, and J.M. Clarke. 1991. Phenotypic diversity and associations of some potentially drought-responsive characters in durum wheat. Crop Science. 31(6): 1484-1491.

Zadehbagheri, M. 2015. Effect of drought on grain yield and some physiological characteristics of red bean genotypes. Iranian Journal of Plant Ecophysiology. 6(18): 1-11. (In Persian).