Journal of Crops Improvement

Journal of Crops Improvement

The effect of zeolite on yield and yield components of rapeseed under drought conditions

Document Type : Research Paper

Authors
leila Mottaghi 1
Iraj Allahdadi 2
Amir Hossein Shirani-rad 3
Gholam Abbas Akbari 2
Tahereh Hasanloo 4
1 PhD, Department of Agronomy and Crops Breeding, College of Aburaihan, University of Tehran, Pakdasht, Iran
2 Associate Professor, Department of Agronomy and Crops Breeding, College of Aburaihan, University of Tehran, Pakdasht, Iran
3 Associate Professor, Oil Seed Plant Research Department, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran
4 Assistant Professor, Molecular Physiology Departement, Agriculture Biotechnology Research Institute of Iran, Karaj, Iran
10.22059/jci.2014.53050
Abstract
This study was conducted to analyze the effect of zeolite application on yield and yield components of rapeseed under drought conditions as a factorial-split on the based of randomized complete block design with four replications in 2011-12 in the research field of Seed and Plant Improvement Institute, Karaj. The effects of zeolite levels Z0 (0) and Z10 (10 t/ha) under three drought stress levels, control (irrigation after 40%), moderate stress (irrigation after 60%) and severe stress (irrigation after 80% soil water depletion) were in main plots and four genotypes of Brassica napus (‘KR4’, ‘Eldo’ lines and ‘GKH305’, ‘Anatol’ cultivars) were in subplots. Based on the results, negative impact of drought on yield components led to a significant fall in grain and oil yield. The most negative impact of drought stress was seen in the grain number per silique. Between genotypes, ‘GKH305’ in none stress condition and ‘Anatol’ in both mild and severe stress conditions had the highest yield. According to the results, zeolite can be used in growth period or part time of drought stress.
Keywords
harvest index
Number of Silique
Oil
Seed weight
Yield stability
  1. اسکندری زنجانی ک، شیرانی راد ا ح، نعیمی م، مرادی اقدم و طاهرخانی ت (1390) بررسی تأثیر کاربرد زئولیت و سلنیم بر صفات فیزیولوژیک و زراعی گیاه دارویی کدو پوست کاغذی در رژیم‌های مختلف رطوبتی. تولید گیاهان زراعی در شرایط تنش محیطی. 3 (1): 71-85.
  2. آلیاری ه، شکاری ف و شکاری ف (1379) دانه­های روغنی، زراعت و فیزیولوژی. انتشارات عمیدی تبریز. 186 صفحه.
  3. حسن­زاده م، نادری درباغشاهی م ر و شیرانی راد ا ح (1384) ارزیابی اثرات تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام پرمحصول کلزای پاییزه در منطقۀ اصفهان. پژوهش در کشاورزی. 1: 51-62.
  4. خاشعی سیوکی ع، کوچک­زاده م و شهابی­فر م (1387) تاثیر کاربرد زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت و رطوبت خاک بر اجزای عملکرد ذرت. پژوهش­های خاک. 22(2): 235-241.
  5. دانشمند ع ر، شیرانی­راد ا ح، نورمحمدی ق، زارعی ق و دانشیان ج (1387) تأثیر تنش کمبود آب و مقادیر مختلف نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات فیزیولوژیک دو رقم کلزا. علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 15(2): 199-212.
  6. شیرانی­راد ا ح، مرادی اقدم م، طاهرخانی ت، اسکندری ک و نظری گلشن ا (1390) ارزیابی واکنش گیاه کلزا به مقادیر نیتروژن و رژیم­های رطوبتی در شرایط کاربرد و عدم کاربرد زئولیت. اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 3(4): 296-306.
  7. صفایی ر، شیرانی راد اح، میرهادی م ج و دلخوش ب (1387) تأثیر زئولیت بر صفات زراعی دو رقم کلزا تحت شرایط تنش خشکی. گیاه و زیست بوم. 15: 63-79.
  8. طباطبایی س ع، قاسمی ع و شاکری ا (1390) اثر تنش آبی بر عملکرد، اجزای عملکرد و میزان روغن ارقام کلزا. فیزیولوژی گیاهان زراعی. 3: 41-53.
  9. عزیزی م، سلطانی ا و خاوری خراسانی س (1383) کلزا، فیزیولوژی، زراعت، به‌نژادی و تکنولوژی زیستی. انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه مشهد. مشهد. 230 ص.
  10. فتوحی ک، احمدآلی ج، نورجو ا، پدرام ع و خورشید ع م (1387) مدیریت آبیاری براساس تخلیۀ مجاز رطوبتی در مراحل رشد چغندرقند در منطقۀ میاندوآب. چغندرقند. 24(1): 43-60.
  11. فنایی ح ر، گلوی م کافی م، قنبری بنجار ا و شیرانی راد اح (1388) اثر مصرف کود پتاسیم و میزان آب آبیاری بر عملکرد دانه و کارایی مصرف آب در دو گونه کلزا (Brassica napus L.) و خردل هندی (Brassica juncea). علوم زراعی ایران. 11: 271-289.
  12. قلی زاده آ، اصفهانی م و عزیزی م (1385) مطالعۀ اثرات تنش آب به‌همراه کاربرد زئولیت طبیعی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی بادرشبی (Dracocephalum moldavica) پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی. 73: 96-102.
  13. کارگر س م ع، قنادها م ر، بزرگی­پور ر، خواجه احمد عطاری ا ع و بابایی ح ر (1383) ارزیابی شاخص­های تحمل به تنش خشکی در تعدادی از ژنوتیپ­های سویا در شرایط آبیاری محدود. علوم کشاورزی ایران. 35: 129-143.
  14. نعیمی م، اکبری غ ع، شیرانی راد ا ح، حسنلو ط و اکبری غ ع (1391) اثر کاربرد زئولیت و محلول‌پاشی سلینیم در شرایط تنش کم‌آبی بر روابط آبی و آنزیم­های آنتی­اکسیدان در گیاه دارویی کدو پوست کاغذی. به­زراعی کشاورزی. 14(1): 67-81.
  15. نعیمی م، اکبری غ ع، شیرانی راد ا ح، مدرس ثانوی س ع م و سادات نوری س ا (1386) بررسی برخی صفات مورفولوژیک و زراعی ارقام کلزا در پاسخ به تیمار قطع آبیاری در مرحلۀ رشد زایشی. پژوهش کشاورزی. 7(3): 223-233.
  16. Abedi T and Pakniyat H (2010) Antioxidant enzyme changes in response to drought stress in ten cultivars of oilseed rape (Brassica napus L.). Czech Journal of Genetic and. Plant Breeding. 46: 27-34.
  17. Al-Barrak KM (2006) Irrigation interval and nitrogen level effects on growth and yield of canola (Brassica napus L.), Scientific Journal of King Faisal University Basic and Applied Sciences. 7(1): 87-103.
  18. Albarrak KHM (2006) Irrigation Interval and nitrogen level effects on growth and yield of Canola (Brassica napus L.). Science Journal of King Faisal University. 7: 87-99.
  19. Diepenbrock W (2000) Yield analysis of winter oilseed rape. Field Crop Research. 67: 35-49.
  20. FAO. (2013) Crop production statistics. http://www.fao.org/docrep/018/i3107e/i3107e00.htm
  21. Gan Y, Campbell CA, Liu L, Basnyat P and McDonald CL (2009) Water use and distribution profile under pulse and oilseed crops in semiarid northern high latitude areas. Agricultural Water Management. 96: 337-348.
  22. Gholamhoseini M, Ghalavand A, Khodaei-Joghan A, Dolatabadian A, Zakikhani H and Farmanbar H (2013) Zeolite-amended cattle manure effects on sunflower yield, seed quality, water use efficiency and nutrient leaching. Soil and Tillage Research. 126: 193-202.
  23. Gunasekera CP, Martin LD, Siddique KHM and Walton GH (2006) Genotype by environment interactions of Indian mustard (B. Juncea L.) and canola (B. napus L.) in Mediterranean-type environments: II. Oil and protein concentrations in seed. European Journal of Agronomy. 13: 21-25.
  24. Harb EMZ and Mahmoud MA (2009) Enhancing of growth, essential oil yield and components of yarrow plant (Achillea millefolium L.) growth under safe agriculture conditions using zeolite and compost. 4th Conference on Recent Technologies in Agriculture, Giza, Egypt. Pp. 2-4.
  25. Hocking PJ and Stapper M (2001) Effect of sowing time and nitrogen fertilizer on canola and wheat and nitrogen fertiliser on Indian mustard I. Dry matter production, grain yield, and yield components. Australian Journal of Agriculture Research. 52: 623-634.
  26. Iqubal M, Akhtar N, Zafar S and Ali I (2008) Genotypes responses for yield and seed oil quality brassica species under semi-arid environmental conditions. South African Journal of Botany. 74: 567-571.
  27. Istanbulluoglu A, Arslan B, Gocmen E, Gezer E and Pasa C (2010) Effects of deficit irrigation regimes on the yield and growth of oilseed rape (Brassica napus L.). Biosystem Enginiering 105: 388-394.
  28. Jensen CR, Mogensen VO, Mortensen G, Fieldsen JK and Thage JH (1996) Seed glucosinolate, oil and protein contents of field-grown rape (Brassica napus) affected by soil drying and evaporative demand. Field Crops Research. 47: 93-105.
  29. Johnson AM, Tanaka DL, Miller PR, Brandt SA, Nielsen DC, Lafond GP and Riveland NR (2002) Oilseed crops for semiarid cropping system in the Northern Great Plains. Agronomy. 94: 231-240.
  30. Kajdi F (1994) Effect of irrigation on the protein and oil content of seed varieties. Acta Agriculture. 36(12): 44-50.
  31. Kamkar B, Daneshmand AR, Ghooshchi F, Shiranirad AH and Safahani Langeroudi AR (2011) The effects of irrigation regimes and nitrogen rates on some agronomic traits of canola under a semiarid environment. Agricultural Water Management. 98: 1005-1012.
  32. Kavoosi M (2007) Effects of zeolite application on rice yield, nitrogen recovery, and nitrogen use efficiency. Communications in Soil Science and Plant Analysis. London. 38: 69-76.
  33. Ma Q, Niknam SR and Turner DW (2006) Responses of osmotic adjustment and seed yield of Brassica napus and B. juncea to soil water deficit at different growth stages. Australian Journal of Agriculture Research. 57(2): 221-226.
  34. Mailer P, Baltensperger D, Clayton G, Johnson A, Lafond G, Mc Conkey B, Schatz B and Starica J (2002) Pulse crop adaptation and impact across the Northern Great Plains. Agriculture. 94: 261-272.
  35. Modhan MM, Narayanan SL and Ibrahim SM (2000) Chlorophyll stability indexes (CSI): its impacts on salt tolerance in rice. International Rice Research Institute Notes: 25.2: 38-40.
  36. Moghaddam MJ and Pourdad SS (2011) Genotype × environment interactions and simultaneous selection for high oil yield and stability in rainfed warm areas rapeseed (Brassica napus L.) from Iran. Euphytica. 180: 321-335.
  37. Mohammad T, Ali A, Nadeem MA, Tanveer A and Sabir QM (2007) Performance of canola under different irrigation levels. Pakistan Journal of Botany. 39(3): 793-746.
  38. Nasri M, Khalatbari M, Zahedi H, Paknejad F and Tohidi Moghadam HR (2008) Evaluation of micro and macro elements in drought stress conditions in cultivars of rapeseed (Brassica napus L.). American Journal of Agriculture and Biological Science. 3(3): 579-583.
  39. Polat E, Karaca M, Demir H and Naci-Onus A (2004) Use of natural zeolite (Clinoptilolite) in agriculture. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. 12:183-189.
  40. Polite E, Karuca M, Demire H and Onus N (2004) Use of natural zeolite (clinoptilolite) in agriculture. Fruit and Ornamental Plant Research. 12: 183-189.
  41. Pritchard FM, Eagles HA, Norton RM, Salisbury SA and Nicolas M (2000) Environmental effects on seed composition of Victorian canola. Australian Journalof ExperimentalAgriculture. 40: 679–685.
  42. Qian W, Li Q, Noack J, Sass O, Meng J, Frauen M and Jung C (2009) Heterotic patterns in rapeseed (Brassica napus L.): II. Crosses between European winter and Chinese semi- winter lines. Plant Breeding. Plant Breeding. 128 (5): 466–470.
  43. Rashidi S, ShiraniRad AH, Ayene Band A, Javidfar F and Lak S (2012) Study of relationship between droughts stresses tolerances with some physiological parameters in canola genotypes (B. napus L.). Annals of Biological Research. 3(1): 564-569.
  44. Sinaki J, Majidi Heravan ME, Shirani Rad AH, Noormohammadi GH and Zarei GH (2007) The effects of water deficit during growth stages of canola (Brassica napus L.). American-Eurasian Journal of Agriculture and Environmental Science. 2: 417- 422.
  45. Zahedi H, Noor-Mohamadi GH, Shirani-Rad AH, Habibi D and Mashhadi-Akbar-Boojar M (2009) The effects of zeolite and foliar applications of selenium on growth yield and yield components of three canola cultivars under drought stress. World Applied Sciences. 7: 255-262.
Journal of Crops Improvement
Volume 16, Issue 2 - Serial Number 2
Winter 2014
Pages 381-397