به زراعی کشاورزی

به زراعی کشاورزی

تأثیر کاربرد برگی آمینوکلات سیلیس و پتاس بر ویژگی‎های کمّی و کیفی نیشکر در مزارع پلنت و راتون جنوب خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز. اهواز، ایران
2 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز. اهواز، ایران.
3 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز. اهواز. ایران.
4 مؤسسۀ تحقیقات و آموزش توسعۀ نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، اهواز، ایران.
چکیده
هدف: کاربرد آمینوکلات سیلیس و پتاس می‌تواند ویژگی‌های کمّی و کیفی نیشکر را بهبود بخشد. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر غلظت‌های مختلف آمینوکلات سیلیس و پتاس بر ویژگی‌های کمّی و کیفی واریته نیشکر IRC69-1062 در سنین بازرویی مختلف در خوزستان انجام شد.
روش پژوهش: به‌منظور بررسی اثر کاربرد آمینوکلات سیلیس و پتاس بر ویژگی‌های کمّی و کیفی واریته نیشکر IRC69-1062 در سنین بازرویی مختلف، آزمایشی در سال زراعی 1404 در مزارع شرکت کشت و صنعت دعبل خزاعی واقع در جنوب استان خوزستان اجرا شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. سنین بازرویی مختلف در سه سطح شامل پلنت، سن بازرویی اول و دوم به‌عنوان کرت اصلی و سطوح مختلف آمینوکلات سیلیس و پتاس در چهار سطح شامل شاهد بدون آمینوکلات سیلیس و پتاس، آمینوکلات سیلیس و پتاس با سه غلظت 2، 4 و 6 لیتر در هکتار به‌عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شدند.
یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که سن گیاه و محلول‌پاشی با آمینوکلات‌های ترکیبی سیلیس و پتاس تأثیر قابل‌توجهی بر اجزای عملکرد نیشکر داشتند. بیش‌ترین تعداد ساقه (165 هزار ساقه در هکتار)، وزن تک‌ساقه (82/0کیلوگرم)، ارتفاع ساقه (269 سانتی‌متر)، عملکرد نی (88 تن در هکتار) و عملکرد شکر (9/1 تن در هکتار) در مزرعۀ پلنت مشاهده شد، درحالی‌که بیش‌ترین مقادیر کاهش در سن بازرویی دوم به‌ترتیب به میزان 20، 35، 17، 38 و 37 درصد مشاهده شد. با افزایش سن گیاه، شکر قابل استحصال از 3/10 درصد در مزرعۀ پلنت به 6/10 درصد در مزرعۀ بازرویی دوم افزایش یافت و خلوص شربت از 82 به 86 درصد رسید که نشان‌دهندۀ تمرکز منابع گیاهان بازرویی بر ساخت و ذخیره قندهاست. محلول‌پاشی با غلظت 6 در هزار آمینوکلات‌ سیلیس و پتاس منجر به افزایش معنی‌دار وزن ساقه (29 درصد)، ارتفاع ساقه (10 درصد)، عملکرد نی (15 درصد)، عملکرد شکر (19 درصد) و درصد ساکارز شربت (4 درصد) در مقایسه با شاهد بدون محلول‌پاشی شد. برهم‌کنش سن گیاه و محلول‌پاشی نشان داد که گیاهان بازرویی بیش‌ترین بهره را از تغذیۀ ترکیبی آمینوکلات‌ سیلیس و پتاس می‌برند، به‌طوری‌که شکر قابل استحصال در سن بازرویی دوم با محلول‌پاشی 4 لیتر در هکتار از 8/9 به 11 درصد رسید.
نتیجه‌گیری: به‌طورکلی این یافته‌ها تأکید می‌کند که مدیریت هوشمندانه تغذیه با آمینوکلات‌های ترکیبی، با توجه به سن گیاه، می‌تواند عملکرد کمّی و کیفیت شکر نیشکر را به‌طور هم‌زمان افزایش دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Foliar Application of Amino-Chelated Potassium and Silicon on Quantitative and Qualitative Attributes of Sugarcane in Plant and Ratoon Fields of Southern Khuzestan

نویسندگان English

Rahim Karimi Majd 1
Afrasyab Rahnama 2
Habibollah Roshanfekr 3
Farshad Salehi 4
1 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
4 Khuzestan Sugarcane Research and Training Institue, Ahvaz, Iran.
چکیده English

Objective: The application of amino-chelated potassium and silicon enhances the quantitative and qualitative traits of sugarcane. This study investigated the effects of different concentrations of silica and amino-chelated potassium on the quantitative and qualitative traits of the sugarcane variety IRC69-1062 across plant and ratoon crops in Khuzestan.
Methods: A field experiment was conducted during the 2024–2025 growing season at the Dabal Khazaei Sugarcane Cultivation and Industry complex to investigate the effects of foliar application of silica and amino-chelated potassium on the quantitative and qualitative traits of sugarcane. The experiment used a split-plot arrangement in a randomized complete block design with three replications. Main plots consisted of plant and ratoon crops (plant crop, Ratoon 1, and Ratoon 2), and subplots consisted of four levels of silica and amino-chelated potassium: a control (no application) and three application rates of 2, 4, and 6 L ha-1. The experiment was carried out on plant and ratoon crops of the IRC69-1062 variety.
Results: Plant age and foliar application of silica and amino-chelated potassium had a significant effect on sugarcane yield components. The highest values for stalk number (165,000 stalks ha-1), single stalk weight (0.82 kg), stalk height (269 cm), cane yield (88 t ha-1), and sugar yield (1.9 t ha-1) were observed in the plant crop, whereas the greatest reductions were recorded in the second ratoon crop, with decreases of 20%, 35%, 17%, 38%, and 37%, respectively. With increasing plant age, recoverable sugar increased from 10.3% in the plant crop to 10.6% in Ratoon 2, and juice purity rose from 82% to 86%, indicating that older plants allocate more resources toward sugar synthesis and storage. Foliar application of silica and amino-chelated potassium at 6 L ha-1 significantly increased single stalk weight (0.76 kg), stalk height (252 cm), cane yield (71 t ha-1), sugar yield (5.7 t ha-1), and juice sucrose content (17.5%). This treatment also increased stalk weight (29%), stalk height (10%), cane yield (15%), sugar yield (19%), and juice sucrose content (4%) compared with the untreated control. The interaction between plant age and foliar application showed that ratoon plants benefited most from the combined application of amino-chelated silicon and potassium, such that recoverable sugar in Ratoon 2 increased from 9.8% to 11% with foliar spraying at 4 L ha⁻¹.
Conclusion: These findings highlight that nutrient management with amino-chelated compounds, tailored to plant age, can simultaneously enhance both the quantitative yield and sugar quality of sugarcane without the need to alter planting time or substantially increase soil fertilizer inputs.

کلیدواژه‌ها English

Brix
Cane yield
Pol
Ratoon
Sugar yield
حمدی شنگری، علی؛ راهنما، افراسیاب؛ منصفی، علی؛ روشنفکر، حبیب‌اله و نوروزی، حسین (1404). اثر محلول‌پاشی برگی سیلیکون بر عملکرد و کیفیت نیشکر (.Saccharum officinarum L) در شرایط کم‌آبیاری. نشریه علوم زراعی ایران، ۲۷(۱)، ۲۳-39.
خوشوقتی، حسین و تاج‌بخش، مهدی (1401). بررسی تأثیر محلول‌پاشی کودهای مختلف نانو و آمینو اسید بر برخی ویژگی‌ های بیوشیمیایی دانه و عملکرد گیاه ذرت. به‌زراعی کشاورزی، 24(1)، 237-252.
دالوند، سپیده؛ مومیوند، حسن؛ زاهدی، بهمن و احتشام‌نیا، عبداله (1404). اثر محلول‌پاشی برگی گلوتامیک‌اسید، آسپارتیک‌اسید و نیکوتینیک‌اسید بر رشد، عملکرد و ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک و بیوشیمیایی شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.). تولیدات گیاهی، 48(3)، 401-418.
سیلسپور، محسن (1401). مطالعه تأثیر روش‌های مختلف کاربرد هیومیک اسید و آمینوکلات بر ویژگی‌های رشد، عملکرد و غلظت عناصر غذایی خیار گلخانه‌ای واریته سوپرسلطان. به‌زراعی کشاورزی، 24(2)، 673-684.
شعبانی، ادریس؛ زیودار، شهره؛ راهنما قهفرخی، افراسیاب؛ دانایی‌فر، عباس و داودی ارشد، مهران (1404). اثرات ترکیبی آمینوکلات‌سیلیسیم و فسفر بر شاخص‌های فتوسنتزی و ویژگی‌های کمّی و کیفی توت‌فرنگی رقم پاروس (Fragaria ananassa cv. Paros) در کشت خاکی گلخانه‌ای. تولیدات گیاهی، 48(2)، 227-245. 
Abdelaal, K. A., Mazrou, Y. S., & Hafez, Y. M. (2020). Silicon foliar application mitigates salt stress in sweet pepper plants by enhancing water status, photosynthesis, antioxidant enzyme activity and fruit yield. Plants, 9(6), 733.
Al-Sayed, H., Fateh, H. S., Fares, W. M., & Attaya, A. (2012). Multivariate analysis of sugar yield factors in sugar cane. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture, 6, 44-50.  
Amin, A. A., Gharib, F. A. E., El-Awadia, M., & Rashad, E. S. M. (2011). Physiological response of onion plants to foliar application of putrescine and glutamine. Scientia Horticulturae, 129, 353-360.
Bhatt, R. (2020). Resources Management for Sustainable Sugarcane Production. In: Kumar, S., Meena, R.S., Jhariya, M.K. (eds) Resources Use Efficiency in Agriculture. Springer, Singapore.
Bokhtiar, S. M., Huang, H. R., & Li, Y. R. (2012). Response of sugarcane to calcium silicate on yield, gas exchange characteristics, leaf nutrient concentrations, and soil properties in two different soils. Commun. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 43(10), 1363-1381.
Bradley, K. (2010). A description of amino acid chelate fertilizers and their mode of action. Modern Plant Nutrition Pty Ltd.
Chen, D., Zhou, W., Yang, J., Ao, J., Huang, Y., Shen, D., Jiang, Y., Huang, Z., & Shen, H. (2021). Effects of seaweed extracts on the growth, physiological activity, cane yield and sucrose content of sugarcane in China. Frontiers in Soil Science, 12, 865.  
Dalvand, S., Mumivand, H., Zahedi, B., & Ehtesham Nia, A. (2025). The effect of foliar application of glutamic acid, aspartic acid, and nicotinic acid on the growth, yield, and morpho-physiological and biochemical characteristics of fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.). Plant Productions, 48(3), 401-418. (In Persian)
De Camargo, M. S., Bezerra, B. K. L., Vitti, A. C., Silva, M. A., & Oliveira, A. L. (2017). Silicon fertilization reduces the deleterious effects of water deficit in sugarcane. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 17(1), 99-111.‏
Djajadi, D., Hidayati, S. N., & Syaputra, R. (2016). Effect of organic matter and Si liquid fertilizer on growth and yield of sugar cane. Berkala Penelitian Hayati, 22(1), 22-26.
Dong, S., & Beckles, D.M. (2019). Dynamic changes in the starch-sugar interconversion within plant source and sink tissues promote a better abiotic stress response. Journal of Plant Physiology, 234-235, 80-93.
Epstein, E. (1999). Silicon. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 50, 641-664.
Hamdi Shengri, A., Rahnama, A., Monsefi, A., Roshanfekr, H., & Noroozi H. (2025). Effect of foliar application of silicon on yield and quality of sugarcane (Saccharum officinarum L.) under deficit irrigation conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 27(1), 23-39. (In Persian).
Hasanuzzaman, M., Bhuyan, M. H. M. B., Nahar, K., Hossain, M. S., Mahmud, J. A., Hossen, M. S., Masud, A. A. C., Moumita, & Fujita, M. (2018). Potassium: A vital regulator of plant responses and tolerance to abiotic stresses. Agronomy, 8(3), 31.
Huang Rong, H., Lin, X., Bokhtiar, L., Srivastav, M. K., Yang-Rui, L., & Li Tao, Y. (2011). Effect of calcium silicate fertilizer on soil characteristics, sugarcane nutrients and its yield parameters. Journal of Southern Agriculture, 42(7), 756-759.
Jacomassi, L. M., Pacola, M., Momesso, L., Viveiros, J., Júnior, O. A., Siqueira, G. F. D., Campos, M., & Crusciol, C. A. C. (2024). Foliar application of amino acids and nutrients as a tool to mitigate water stress and stabilize sugarcane yield and bioenergy generation. Plants, 13(3), 461.
Khontiang, K., Ketrot, D., Tawornpruek, S., Wongleecharoen, C., Inboonchuay, T., & Wongsuksri, A. (2025). Influence of foliar and soil potassium fertilizer on ratoon sugarcane performance: yield, quality, and nutrient uptake. Frontiers in Soil Science, 5, 1502972
Kumar, N., Rana, L., Singh, A. K., Pramanick, B., Gaber, A., Alsuhaibani, A. M., Skalicky, M., & Hossain, A. (2023). Precise macronutrient application can improve cane yield and nutrient uptake in widely spaced plant-ratoon cycles in the Indo-Gangetic plains of India. Frontiers in Sustainable Food Systems, 7, 1223881.
Khoshvaghti, H., & Taj Bakhsh, M. (2022). The effect of foliar application of nano and amino acid fertilizers on some biochemical properties of grain and yield of corn. Journal of Crops Improvement, 24(1), 237-252. (In Persian).
Maghsoudi, K., Emam, Y., & Pessarakli, M. (2013). Effect of silicon on photosynthetic gas exchange, photosynthetic pigments, cell membrane stability and relative water content of different wheat cultivars under drought stress conditions. Journal of Plant Nutrition, 39(7), 1001-1015.
Martos-García, I., Fernández-Escobar, R., & Benlloch-González, M. (2024). Silicon is a non-essential element but promotes growth in olive plants. Scientia Horticulturae, 323, 112541.
Misra, V., Mall, A. K., Ansari, S. A., Raheem, A., Tripathi, M. K., & Ansari, M. I. (2023). Silicon as a beneficial nutrient for productivity augmentation and abiotic/biotic stress tolerance in sugarcane. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 5(2), 412-432.
Mittal, D., Kaur, G., Singh, P., Yadav, K., & Ali, S.A. (2020). Nanoparticle-based sustainable agriculture and food science: Recent advance s and future outlook. Frontiers in Nanotechnology, 2, 579954.
Oliveira, C. L. B. D., Cassimiro, J. B., Lira, M. V. D. S., Boni, A. D. S., Donato, N. D. L., Reis Jr, R. D. A., & Heinrichs, R. (2022). Sugarcane ratoon yield and soil phosphorus availability in response to enhanced efficiency phosphate fertilizer. Agronomy, 12(11), 2817-2826.
Park, S.E., Robertson, M., & Inman-Bamber, N.G. (2005). Decline in the growth of a sugarcane crop with age under high input conditions, Field Crops Research, 92(2-3), 305-320.
Seilsepour, M. (2022). Study of the effect of different methods of application of humic acid and aminchelate on Growth characteristics, yield, and concentration of nutrients in greenhouses cucumber Var. Supersultan. Journal of Crops Improvement, 24(2), 673-684. (In Persian)
Shabani, E., Zivdar, S., Rahnama Ghahfarokhi, A., Danaeifar, A., & Davoudi Arshad, M. (2025). Combined effects of silicon aminochelate and phosphorus on photosynthetic indices and quantitative and qualitative characteristics of strawberry (Fragaria ananassa cv. Paros) in greenhouse soil culture. Plant Productions, 48(2), 227-245. (In Persian)
Shukla, S. K., Yadav, R. L., Singh, P. N., & Singh, I. (2009). Potassium nutrition for improving stubble bud sprouting, dry matter partitioning, nutrient uptake and winter-initiated sugarcane (Saccharum spp. hybrid complex) ratoon yield. European Journal of Agronomy, 30(1), 27-33.
Shukla, S. K., Jaiswal, V. P., Sharma, L., Gaur, A., Tiwari, R., & Srivastava, A. (2023). Growth analysis in sugarcane ratoon crop as influenced by potassium nutrition in subtropical India. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 54(1), 83-95.
de Silva, D.P., Oliveira, M.P., Oliveira, J.A.V., Jacomassi, L.M., Momesso, L., Garcia, A., Ferraz de Siqueira, G., Foltran, R., Soratto, R.P., Dinardo‐Miranda, L.L., & Crusciol, C.A.C. (2022). Phytotonic effects of thiamethoxam on Sugarcane managed with glyphosate as a ripener. Pest Management Science, 78, 4006-4017.
Souri, M.K. (2016). Aminochelate Fertilizers: The New Approach to the Old Problem; A Review. Open Agriculture, 1, 118-123.
Tränkner, M., Tavakol, E., & Jákli, B. (2018). Functioning of potassium and magnesium in photosynthesis, photosynthate translocation and photoprotection. Physiologia Plantarum, 163(3), 414-431.
Urgesa, G.D., & Keyata, E.O. (2021). Effect of harvesting ages on yield and yield components of sugar cane varieties cultivated at Finchaa sugar factory, Oromia, Ethiopia. International Journal of Food Science, 2702095.