بررسی اثر تنش خشکی به صورت قطع آبیاری در مراحل رشد زایشی بر عملکرد کمی و کیفی ارقام سویا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران – ایران

2 دانشیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران - ایران

3 استاد گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران - ایران

4 استادیار، مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، کرج - ایران

چکیده

به منظور بررسی واکنش دو رقم سویای تولید شده در دو منطقه کرج و مغان نسبت به تنش خشکی در مراحل مختلف رشد زایشی و اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد، درصد روغن و پروتئین دانه، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس در سال 1393 اجرا شد. چهار تیمار تنش خشکی به صورت قطع کامل آبیاری در مراحل زایشی شامل: تنش خشکی در مرحله گل­دهی، مرحله تشکیل غلاف و مرحله پر شدن دانه و شاهد (بدون قطع آبیاری)، اعمال شد و در کرت اصلی قرار گرفت. سایر تیمارها نیز شامل دو رقم سویا (‘ویلیامز’ و ‘L17’) و دو منشأ تولید بذر (مغان و کرج) بودند که در کرت فرعی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تنش خشکی بر تعداد غلاف، وزن هزاردانه، عملکرد دانه و همچنین درصد روغن و پروتئین دانه معنی­دار بود. بیشترین عملکرد دانه (73/262 گرم بر مترمربع) در تیمار شاهد (عدم تنش) و کمترین عملکرد دانه (22/162 گرم بر مترمربع) هم در تیمار تنش در مرحله تشکیل غلاف مشاهده گردید. همچنین، اثر متقابل تنش خشکی و رقم و اثر متقابل تنش خشکی در منشأ بذر بر عملکرد دانه معنی­دار بود. کمترین درصد روغن (24/18 درصد) و بیشترین درصد پروتئین دانه (28/37 درصد) نیز در تنش خشکی در مرحله پر شدن دانه به‌دست آمد. باتوجه به نتایج حاصل، آبیاری در مرحله تشکیل غلاف جهت جلوگیری از کاهش عملکرد دانه سویا یک امر ضروری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The evaluation of drought stress impact as irrigation withholding at reproductive stages on quantitative and qualitative performance of soybean cultivars

نویسندگان [English]

  • Maryam Divsalar 1
  • Zeinodin Tahmasbi Sarvestani 2
  • Seyed Ali Mohammad Modares Sanavi 3
  • Aidin Hamidi 4
1 Ph.D. Student, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran – Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture,Tarbiat Modares University, Tehran - Iran
3 Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran - Iran
4 Assistant Professor, Seed and Plant Certification and Registration Institute, Karaj - Iran
چکیده [English]

In order to assess the performance of two soybean cultivars produced in two regions including Karaj and Moghan to drought stress at reproductive stages and also the impact of drought stress on yield and its components, oil and protein percent, an experiment was conducted as a split factorial based on complete randomized block design in three replications in agriculture faculty of Tarbiat Modares University during 2014. Four treatments of drought stress were exerted as complete withholding irrigation at flowering stage (R1-R3), pod formation (R3-R5), seed filling stage (R5-R7) and control (no withholding of irrigation) which were placed in main plot and other treatments were two soybean cultivars (‘Williams’ and ‘L17’) and two seed production sources (Karaj and Moghan) that were placed in sub plots. The results indicated that the effect of drought stress on pod number, 1000-seeds weight, seed yield and also oil and protein percent was significant. The highest seed yield (262.73 gram per meter square) was observed in control (no stress) and the lowest yield (162.22 gram per meter square) belonged to drought stress at pod formation stage. Also the interactions of drought stress × cultivar and drought stress × seed source were significant on grain yield. The lowest seed oil percent (18.24 percent) and the highest protein percent (37.28 percent) of seeds were obtained at seed filling stage. With considering these results, the irrigation at pod formation stage (R3-R5) is necessary for preventing the reduction of soybean seed’s yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oil
  • pod
  • protein
  • Reproductive growth
  • Seed filling stage
  • 1000-seeds Weight
1 . اکبری نودهی د (1391) تأثیر تنش خشکی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و کارایی مصرف آب سویا در مازندران. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 22(1): 23-13.

2 . امیدیان ا، سیادت ع، ناصری ر و مرادی م (1391) اثر محلول‌پاشی سولفات روی بر عملکرد میزان روغن و پروتئین دانه چهار رقم کلزا. علوم زراعی ایران. 14(1): 28-16.

3 . امینی‌فر ج، محسن‌آبادی غ، بیگلویی م و سمیع‌زاده ح (1392) تأثیر کم‌آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره‌وری آب رقم T.215 سویا. مهندسی آبیاری و آب. 3(11): 34-24.

4 . ایزانلو ع، زینالی خانقاه ح، حسین‌زاده ع، مجنون حسینی ن و سبکدست م (1383) بررسی عکس‌العمل ارقام تجارتی سویا در شرایط تنش رطوبتی در اواخر مرحله زایشی. علوم کشاورزی ایران. 36(4): 1024-1011.

5 . بابازاده ح، سرائی تبریزی م، پارسی‌نژاد م و مدرس ثانوی ع م (1388) بررسی برخی صفات کیفی و کمی زراعی سویا در شرایط تنش آبی. پژوهش آب در کشاورزی. 24(2): 109-99.

6 . بهتری ب، قاسمی گلعذانی ک، دباغ محمدی نسب ع، زهتاب سلماسی س و تورچی م (1389) اثر تنش کم‌آبی بر ویژگی­های ریخت‌شناسی و کارآیی مصرف آب دو رقم سویا. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 20/2(4): 20-11.

7 . پورموسوی م، گلوی م، دانشیان ج، قنبری ا و بصیرانی ن (1384) تأثیر کود دامی بر شاخص­های رشد و ویژگی­های زراعی و فیزیولوژیکی سویا در شرایط تنش رطوبتی. دانشگاه زابل. پایان‌نامه کارشناسی ارشد زراعت.

8 . خلیلی اقدم ن، سلطانی ا، لطیفی ن و قادری‌فر ف (1391) تأثیر شرایط محیطی بر بنیه بذر سویای نواحی مختلف ایران. تولید گیاهان زراعی. (5): 104-87.

9 . دانشیان ج، هادی ح و جنوبی پ (1388) ارزیابی خصوصیات کمی و کیفی ژنوتیپ­های سویا در شرایط تنش کم‌آبی. علوم زراعی ایران. 11(4): 409-393.

10 . رستم‌زاده کلیبر م، فربودی م، حسین‌زاده مقبلی ا و رزمی ن (1390) اثر رژیم­های آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد کشت دوم ارقام سویا در منطقه مغان. اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی و علف‌های هرز. 20: 28-15.

11 . زارع م، زینالی خانقاه ح و دانشیان ج (1383) ارزیابی تحمل برخی ژنوتیپ‌های سویا به تنش خشکی. علوم کشاورزی ایران. 35(4) 867-859.

12 . سبکدست م، زینالی خانقاه ح و خیال‌پرست ف (1387) بررسی ارتباط عملکرد و اجزای عملکرد با میزان روغن، ترکیب اسیدهای چرب و پروتئین دانه سویا. علوم گیاهان زراعی ایران. 39(1): 220-211.

13 . ملکی ع، نادری ع، سیادت ع، طهماسبی ا و فاضل ش (1391) اثر تنش خشکی در مراحل مختلف فیزیولوژیک بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا. پژوهش در علوم زراعی. 4(15): 82-71.

 

14 . Abayomi AY (2008) Comparative growth and grain yield response of early and late soybean maturity groups to induced soil moisture stress at different growth stage. Word Journal of Agricultural Science. 4(1): 71-78.

15 . Bellaloui N, Ebelhar MW, Gillen AM, Fisher DK, Abbas HK, Mengistu A, Reddy KN and Paris RL (2011)  soybean seed protein, and fatty acids are altered by S and S+N fertilizers under irrigated and non-irrigated environments. Agricultural Science. 2(4): 465-476.

16 . Board JE (2002) A regression model to predict soybean cultivar yield performance at late planting dates. Agronomy Journal. 94: 483-492.

17 . Brevedan RE and Egli DB (2003) Crop Physiology and Metabolism: short period of water stress during seed filling, leaf senescence, and yield of soybean. Crop Science. 43(6): 2083-2088.

18 . Dennis BE and Bruening WP (2000) Potential of early maturing soybean cultivars in late plantings. Agronomy Journal. 92: 532-537.

19 . Dogan E, Kirnak H and Copur O (2007) Deficit irrigations during soybean reproductive stages and cropgro-soybean simulations under semi-arid climatic conditions. Field Crop Research. 103: 154-159.

20 . Karam F, Masaad R, Sfeir T, Mounzer Q and Rouphael Y (2005) Evapotranspiration and seed yield of field grown soybean under deficit irrigation conditions Agricultural Water Management. 75: 226-244.

21 . Kim JY, Mahe A, Brangeon J and Prioul JL (2000) A maize vacuolar invertase, IVR2, is induced by water stress. Organ/tissue specificity and diurnal modulation of expression. Journal of Plant Physiology. 124: 71-84.

22 . Kpoghomou BK, Sapra VT and Reyl CA (1990) Sensitivity for drought stress of three soybean cultivars during different growth stages. Journal of Crop Science. 164: 104-109.

23 . Laohasiriwong S (1986) Yield response of selected soybean cultivars to water stress during different reproductive growth periods. In: Soybean in tropical and subtropical cropping systems. Sulzberger, EW, Mclean BT. Tsukuba Japan. Pp. 383-386.

24 . Liu F, Andersen MN and Jensen CR (2003) Loss of pod set caused by drought stress is associated with water status and ABA content of reproductive structures in soybean. Funct. Plant Biology. 30: 271-280.

25 . Liu X, Jian J, Herbert SJ, Zhang Qi and Wang G (2005) Yield components, dry matter, LAI and LAD of soybeans in Northeast China. Field Crops Research. 93(1): 85-93.

26 . McWilliams DA (1999) Soybean growth and management quick guide. North Dakota state university extension. Publication number A1174. http://www.ag.ndsu.edu (verified 7/14/10).

27 . Oya T, Nepomuceno AL, Neumaier N, Boucas Farias JR, Tobita S and Ito O (2004) Drought tolerance characteristics of Brazilian soybean cultivars evaluation and characterization of drought tolerance of various Brazilian soybean cultivars in the field. Plant Production Science. 7(2): 129-137.

28 . Rotundo JL and Westgate ME (2010) Rate and Duration of seed component accumulation in water stressed soybean. Crop Science. 50: 676-684.

29 . Song Q, Juny G and Yuhua MA (1990) Canonical Correlation Analysis and Path Coefficient Analysis of Protein Content, Oil Content and Yield of Summer Soybean Landrace Population From Mild-Yangze River Valley. Journal of Soybean Science. China. 15(1): 11-16.

30 . Tavares LC, Rufino CA, Tunes LM and Albuquerque Barros ACS (2011) Performance of soybean plants originated from seeds of high and low vigor submitted to water deficit. Journal of Horticulture and Forestry. 3(4): 122-130.

31 . Tekrony DM and Egli D (1991) Relationship of Seed Vigor To Crop Yield: A Review. Crop Science. 31: 816-822.

32 . Turner NC, Davies SL, Plummer JA and Siddique KHM (2005) Seed filling in grain legumes under water deficits, with emphasis on chickpeas. Advances in Agronomy. 87: 211-250.

33 . Waling I, Vark WV, Houba VJG and Van der lee JJ (1989) Soil and Plant Analysis, a series of syllabi. Part 7. Plant Analysis Procedures, Wageningen Agriculture University, the Netherlands.

34 . Wang ChF, Zhiu H and Feng LJ (2008) Effect of water and fertilizer level on agronomic characteristics and quality of high protein soybean. Soybean Science. China. 47: 23-35.

35 . Zapata F, Danso SKA, Hardarson G and Fried M (1987) Time course of nitrogen fixation in field-grown soybean using nitrogen-15 methodology. Journal of Agronomy. 79: 172-176.