بررسی امکان کاهش خسارت تنش کم آبی بر عملکرد سورگوم علوفه ای با محلول پاشی اسید سالیسیلیک و سولفات روی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اورمیه، ارومیه - ایران

2 استادیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اورمیه، ارومیه - ایران

3 استاد گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه اورمیه، ارومیه - ایران

چکیده

باتوجه به جهانی بودن مشکل کم­آبی، بررسی امکان کاهش خسارت ناشی از تنش کم‌آبی اهمیت زیادی دارد. این آزمایش به­صورت کرت­های یک­بار خرد شده در قالب طرح آماری بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه، طی سال زراعی 92-1391 اجرا گردید. تنش کم­آبی در سه سطح، آبیاری پس از رسیدن رطوبت خاک به 90، 70 و 50 درصد ظرفیت زراعی در کرت اصلی و محلول­پاشی روی برگ‌های سورگوم علوفه‌ای در پنج سطح بدون محلول­پاشی، محلول‏پاشی اسید سالیسیلیک در دو سطح 5/0 و یک میلی‌مولار و سولفات روی در دو سطح 300 و 3000 میلی­گرم در لیتر، در زمان پنج تا شش‌برگی در دو نوبت با فاصله سه روز، در کرت‌های فرعی مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر متقابل تیمار محلول‌پاشی در کم­آبی برای رنگیزه­های فتوسنتزی به‌جز کلروفیل کل و نیز برای محتوای آب نسبی معنی‌دار شد. همچنین، اثرات اصلی محلول­پاشی و کم­آبی، بر روی تعداد برگ، وزن خشک برگ، ساقه و عملکرد علوفه در مترمربع، نشت الکترولیت و شاخص سطح برگ معنی­دار بود، عملکرد علوفه خشک در شرایط کم­آبی شدید نسبت به آبیاری نرمال دچار کاهش معنی­دار 11/21 درصدی شد. بیشترین عملکرد علوفه خشک با میانگین 53/1571 گرم در مترمربع از محلول­پاشی سولفات روی 3000 میلی‏گرم در لیتر و اسید سالیسیلیک 5/0 میلی­مولار حاصل شد که علاوه بر جبران هزینه‌های محلول‌پاشی منجر به افزایش قابل‌قبول درآمد کشاورزان و نیز قابل توصیه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Exploring the possibility of reducing deficit water stress damage on yield of forage sorghum by foliar application of salicylic acid and zinc sulphate

نویسندگان [English]

  • Roya Karimi 1
  • Hashem Hadi 2
  • Mehdi Tajbakhsh Shishavan 3
1 Former M.Sc. Student, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia - Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia – Iran
3 Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia - Iran
چکیده [English]

According to the global water shortage problem, the exploring for reducing its harmful effects is very important. This experiment was conducted as split plots method based on randomized complete block design with three replicates in Urmia University research field during growing season of 2013-14. Water deficit stress as main plot consisted of three levels (irrigation when soil moisture reached 90, 70 and 50 percent of soil field capacity) and foliar applications (at 5-6 leaf stage two times with an interval of three days) as sub plot with five levels including: no foliar application (control), foliar application of salicylic acid (0.5 and 1 millimolar) and zinc sulphate (300 and 3000 milligram per liter). The results showed that the interaction effect of foliar application and water deficit significantly influenced photosynthetic pigments (except total chlorophyll content) and relative water content. The main effects of foliar application and water deficit were significant on leaves number, dry weight of leaves and stems, forage yield per square meter, electrolyte leakage and leaf area index. Severe Water deficit significantly decreased dry matter yield by 21.11 percent relative to normal irrigation. The maximum forage dry matter yield with average of 1571.53 gram per square meter were produced by both foliar application of zinc sulphate 3000 milligram per liter and salicylic acid 0.5 millimolar, which not only compensate for spraying costs but also lead to an acceptable increase in farmers' income. Therefore they could be recommended for farmers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • electrolyte leakage
  • Forage yield
  • leaf area index
  • photosynthetic pigments
  • relative water content
1 . آروین م ج، بیدشکی ا، کرامت ب و مقصودی ک (1388) نقش اسید سالیسیلیک در کاهش اثرات ناشی از تنش خشکی از طریق تأثیر بر پارامترهای مورفولوژیکی و فیزیولوزیکی در گیاه سیر. هفتمین کنگره علوم باغبانی ایرانیان دانشگاه صنعتی اصفهان. صص. 944-942.

2 . امینی ز و حداد ر (1392) نقش رنگیزه­های فتوسنتزی و آنزیم­های آنتی­اکسیدان در مقابل تنش اکسیداتیو. پژوهش­های سلولی و ملکولی (زیست­شناسی ایران). 26(3): 265-251.

3 . بابائیان م، حیدری م و قنبری ا (1389) اثر تنش خشکی و محلول‌پاشی عناصر کم‌مصرف بر ویژگی­های فیزیولوژیک و جذب عناصر غذایی در آفتابگردان (Helianthus annus L.). علوم زراعی ایران. 12(4): 391-377.

4 . پایگذار ی، قنبری ا حیدری م و توسلی ا (1388) اثر محلول­پاشی عناصر کم‌مصرف بر خصوصیات کمی و کیفی ارزن مرواریدی رقم نوتریفید (Pennisetum glacum) تحت تنش خشکی. علوم کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز. 10(3): 79-67.

5 . حاجی­بلند ر، پاسبانی ب و امیرآزاد ح (1388) تأثیر کمبود روی بر رشد، رنگیزه­ها و فتوسنتز گیاه کلم قرمز. زیست­شناسی گیاهی ایران. 1(2-1): 36-25.

6 . خلیلی­محله ج، تاج‌بخش م، فیاض مقدم ا و سیادت ع (1380) بررسی اثرات محلول‌پاشی عناصر ریزمغذی بر عملکرد و کیفی سورگوم علوفه­ای. گیاه و زیست بوم. 31: 44-35.

7 . قربانلی م (1382) تغذیه معدنی گیاهان. انتشارات دانشگاه تربیت معلم تهران، تهران. 416 ص.

8 . کوچکی ع و سرمدنیا غ م (1382) فیزیولوژی گیاهان زراعی انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، مشهد. 400 ص.

9 . کشاورز ح، مدرس ثانوی س ع م، زرین کمر ف، دولت آبادیان آ، پناهی م و اسیلان م س (1390) بررسی اثر محلول­پاشی سالیسیلیک اسید بر برخی خصوصیات بیوشیمیایی دو رقم کلزا (Brassica napus L.) تحت شرایط تنش سرما. علوم گیاهان زراعی ایران (علوم کشاورزی ایران). 42(4): 734-723. 

10 . مهرابیان مقدم ن، آروین م ج، خواجویی‌نژاد غ ر و مقصودی ک (1390) اثر اسیدسالیسیلیک بر رشد و عملکرد علوفه و دانه ذرت در شرایط تنش خشکی در مزرعه. به‌زراعی نهال و بذر. 1(27): 55-41.

11 . نصیری ی، زهتاب سلماسی س، نصراله­زاده ص، قاسمی گلعذانی ک و نجفی ن (1392) ارزیابی اثر محلول­پاشی سولفات آهن و روی بر عملکرد گل و غلظت عناصر غذایی در بخش هوایی بابونه آلمانی. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 3(23): 115-105.

12 . نعمت­اللهی ا، جعفری ع ر و باقری ع ر (1392) اثر تنش خشکی و سالیسیلیک اسید روی رنگدانه­های فتوسنتزی و جذب عناصر غذایی ارقام زراعی آفتابگردان. اکوفیزیولوژی گیاهی. 5(12): 51–37.

 

13 . Bezrukova M, Shakhabutdinova V, Fatkhutdinova R,Kyldiarova RA, Shakirova I and Shakhabutdinova FAR (2001)The role of hormonal changes in protective action of salicylic acid on growth of wheat seedlings under water deficit. Agrochemiya (Russ). 2: 51-54.

14 . Blum A and Ebercon A (1981) Cell membrane stability as a measure of drought and heat tolerance in wheat. Crop Science. 21: 43-47.

15 . Crowley JG (1998) Improving yield and quality of forage maize. Crops Research Center, Oak Park, Carlow. 10 P.

16 . El-Tayeb MA (2005) Response of barley grain to the interactive effect of salinity and salicylic acid. Plant Growth Regulation. 45(3): 215-225.

17 . Fang Y, Wang L, Xin Z, Zhao L, An X and Hu Q (2008) Effect of foliar application of zinc, selenium, and iron fertilizers on nutrients concentration and yield of rice grain in China. Agriculture and Food Chemistry. 56(6): 2079-2084.

18 . Ganji-Arjenaki F, Jabbari R and Morshedi A (2012) Evaluation of drought stress on relative water content, chlorophyll content and mineral elements of wheat (Triticum aestivum L.) varieties. Agriculture and Crop Science. 4(11): 726-729.

19 . Grattan SR and Grieve CM (1999) Salinity-mineral nutrient relations in horticultural crops. Scientia Horticulturae. 78 (1-4):127-157.

20 . Gross J (1999) Pigment in vegetables. Van Nostrand Reinhold, New York. 351 p.

21 . Gutierrez-Coronado M, Trejo CL and Larque-Saavedra A (1998) Effects of salicylic acid on the growth of roots and shoots in soybean. Plant Physiology and Biochemistry. 8(36): 563-565.

22 . Hammantaranjan A (1996) Physiology and biochemical significance of zinc in plants. In: Hamantaranjan A (Ed.), Advancement in Micronutrient Research. Scientific Publishers, Joudhpur, Rajasthan, India. Pp. 151-178.

23 . Harmut KL and Babani F (2000) Detection of photosynthetic activity and water stress by imaging the red chlorophyll fluorescence. Plant Physiology and Biochemistry. 38: 889-895.

24 . Hayat S, Ali B and Ahmad A (2007) Salicylic acid:biosynthesis, metabolism and physiological role in plants. Springer Netherlands. 401 p.

25 . Hayat S, Fariduddin Q, Ali B and Ahmad A (2005) Effect of salicylic acid on growth and enzyme activities of wheat seedlings. Acta Agronomica Hungarica. 53(4): 433-437.

26 . Hayat S, Masood A, Yusef M, Fariduddin Q and Ahmad A (2009) Growth of Indian mustard (Brassica juncea L.) in response to salicylic acid under high-temperature stress. Plant Physiology. 21(3): 187-195.

27 . Helena cruz and De Carvalho M (2008)Drought stress and reactive oxygen species: production, scavenging and signaling. Plant Signaling and Behavior. 3(3): 156-165.

28 . Hong W and Ji-Yang J (2007) growth and metabolism of reactive oxygen species in maize (Zea mays L.). Agriculture Science. 6(8): 988-995.

29 . Jaleel CA, Manivannan P, Wahid A, Farooq M, Al-Juburi HJ, Somasundaram R and Panneerselvam R (2009) Drought stress in plants: A review on morphological characteristics and pigments composition. Agriculture and Biology. 11(1): 100-105.

30 . Kaya C and Higgs D (2002) Response of tomato (Lycopersicom esculentum L.), cultivars to foliar application of zinc when grown in sand culture at low zinc. Scientia Horticulturae. 93: 53-64.

31 . Kim MJ, Lim GH, Kim ES, Ko CB, Yang KY, Jeong JA, Lee MC and Kim CS (2007)Abiotic and biotic stresses tolerance in Arabidopsis overexpressing the multiprotein bridging factorla (MBFla) transcriptional coactivator gene. Biochemical and Biophysical Research Communications. 354: 440-446.

32 . Korir PC, Nyabundi JO and Kimurto PK (2006)Genotypic response common bean to moisture stress conditions in Kenya. Plant Sciences. 5(1): 24-32.

33 . Krantev A, Yordanova R, Janda T, Szalai G and Popova L (2008)Treatment with salicylic acid decreases the effect of cadmium on photosynthesis in maize plants. Plant Physiology. 165(9): 920-931.

34 . Krishma S (1995) Effect of sulphur and zinc. Application on yield, S and Zn uptake and protein content of mung (green gram). Legume Research. 18: 89-92.

35 . Patil BC, Hosamani RM, Ajjappalavara PS, Naik BH, Smitha RP and Ukkund KC (2008) Effect of foliar application of micronutrients on growth and yield components of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Agricultural Sciences. 21(3): 428-430.

36 . Popova LP, Maslenkova LT, Yordanova RY, Ivanova AP, Krantev AP, Szalai G and Janda T (2009) Exogenous treatment with salicylic acid attenuates cadmium toxicity in pea seedlings. Plant Physiology and Biochemistry. 47(3): 224-231.

37 . Potarzycki J and Grzebisz W (2009) Effect of zinc foliar application on grain yield of maize and its yielding components. Plant Soil Environment. 55(12): 519-527.

38 . Reddy AR, Chaitanya KV and Vivekanandan M (2004) Drought induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. Plant Physiology. 161(11): 1189-1202.

39 . Reddy RK, Hodges HF and Mckinion JM (1997) Modeling temperature effect on cotton internode and leaf growth. Crop Sciences. 37(2): 503-507.

40 . Ritchie SW and Neguyen HT (1990) Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30: 105-111.

41 . Senaranta T, Teuchell D, Bumm E and Dixon K (2002) Acetyl salicylic acid (aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth Regulation. 30(2): 157-161.

42 . Snyman LD and Joubert HW (1996) Effect of maturity stage and method of preservation on the yield and quality of forage sorghum. Animal Feed Science and Technology. 57(1-2): 63-73.

43 . Taize L and Zaiger E (2006) Plant physiology. 4th ED. Sinauer Associates Inc, Massachusetts. 690 p.

44 . Zamaninejad M, Khorasani SK, Moeini MJ and Heidarian AR (2013) Effect of salicylic acid on morphological characteristics, yield and yield components of Corn (Zea mays L.) under drought condition. European Journal of Experimental Biology. 3(2): 153-161.