اثر کودهای نانو، شیمیایی و بیولوژیک بر عملکرد و کیفیت دانه کنجد در رژیم‌های متفاوت آبیاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زراعت دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان، دامغان، ایران

2 استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان، دامغان، ایران

3 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی دانشگاه شاهد، تهران، ایران

4 استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان، دامغان، ایران گیاهان زراعی

چکیده

به‏منظور بررسی اثر کودهای شیمیایی، بیولوژیک و نانو بر عملکرد و کیفیت (میزان روغن و پروتئین) دانة کنجد در شرایط قطع آبیاری، آزمایشی به‏صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در دانشگاه شاهد در سال 95-1394 اجرا شد. سطوح آبیاری شامل، آبیاری کامل (شاهد) و قطع آبیاری در BBCH  75 و 65 (کدهایی برای فنولوژیک گیاه که به‌ترتیب معادل 50 درصد گل‌دهی و دانه‌بندی است) در کرت‌های اصلی و ترکیب‌های مختلف نیتروژن (نیتروکسین، اوره و تلفیق 50 درصد اوره و نیتروکسین) و ترکیب‌های مختلف پتاسیم (عدم مصرف، محلول‌پاشی نانو پتاسیم (2 در هزار)، مصرف آبی دی‌اکسید پتاسیم (2 لیتر در هکتار) و مصرف خاکی نانو پتاسیم (2 کیلوگرم در هکتار) در کرت‌های فرعی قرار داشتند. بیشترین تعداد کپسول در بوته، در آبیاری تا 50 درصد دانه‌بندی و مصرف اوره به همراه محلول‌پاشی نانو کلات پتاسیم (26/19 عدد) بود. بالاترین عملکرد دانه و همچنین عملکرد و درصد پروتئین در آبیاری تا 50 درصد دانه‌بندی در شرایط عدم استفاده از کود پتاسیم و کاربرد نیتروکسین (به ترتیب 5/1340، 53/276 کیلوگرم در هکتار و 5/20 درصد) حاصل شد. بیشترین درصد و عملکرد روغن در آبیاری تا 50 درصد گل‌دهی، و محلول‌پاشی نانو کلات پتاسیم به همراه سیستم تلفیقی 50 درصد کود اوره به اضافة کود نیتروکسین به‌ترتیب با میانگین 96/47 درصد و 46/550 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. استفاده از کود بیولوژیک نیتروکسین و محلول‌پاشی نانو کلات پتاسیم در شرایط قطع آبیاری در 50 درصد دانه‏بندی، باعث افزایش عملکرد دانه (حدود 15 درصد نسبت به شاهد) و همچنین بهبود صفات کیفی دانه کنجد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of nano, chemical, and biological fertilizers on the yield and quality of sesame seeds under different irrigation regimes

نویسندگان [English]

  • Akram Mahdavi 1
  • Jafar Masoud Sinaki 2
  • Majid Amini dehaghi 3
  • Shahram Rezvan 4
  • Ali Damavandi 2
4 crop science,agriculture, damghan azad university,damghan,iran.
چکیده [English]

In order to evaluate the effects of chemical, biological and nano fertilizers on the yield and quality traits (oil and protein) of sesame seeds under different irrigation regimes an experiment was conducted as a split-plot factorial based on completely randomized blocks design with three replications at Shahed University during 2015-2016 growing seasons. Irrigation withholding levels (full irrigation (control) and irrigation withholding at 65 and 75 BBCH (codes of phonological stages that are equivalent to 50% of flowering and seed ripening respectively) were assigned as main plot and different nitrogen combinations (nitroxin, urea, and a mix of 50% nitroxin plus urea), various combinations of potassium (not used, nano-potassium foliar application (2 per thousand), irrigated use of potassium dioxide (2 L ha−1) and soil application of nano-potassium (2 kg ha−1) were allocated in the subplots. The highest number of per-plant capsules (19.26 numbers) was observed with irrigation up to 50% seed ripening and the use of urea together with the potassium nano chelate foliar application. The greatest grain yield and protein content and yield were obtained in irrigation up to 50% seed ripening in the absence of potassium fertilizer and nitroxin usage (1340.5, 276.53 kg ha−1 and 5-20%, respectively). The oil yield was utmost in irrigation up to 50% flowering and foliar application of potassium nano chelate together with the mixed system of 50% urea fertilizer plus nitroxin with average values of 47.96% and 550.46 kg ha−1, respectively. The use of nitroxin as a nano-bio-fertilizer and foliar application of chelated nano potassium in irrigation withholding conditions up to 50% grain aggregation resulted in increased grain yield (approx. 15% compared to the control) as well as improved quality of sesame seeds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigation withholding
  • nano-chelate
  • nitroxin
  • Oil
  • Protein
  • Urea

احمدی ص، باقری ع ر و جعفری حقیقی ب (1394) اثر کودهای آلی، نانو کودهای بیولوژیک و رژیم‌های آبیاری بر عملکرد و اجزاء عملکرد دانة کنجد در منطقة خنج استان فارس. اکوفیزیولوژی گیاهی.20: 140-150.

احمدی م و بحرانی م ج (1388) تأثیر مقادیر مختلف نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد و میزان روغن دانه ارقام کنجد در منطقة بوشهر. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 13(48): 123-131.

امیری ا، سیروس‌مهر ع ر، یداللهی پ، اصغری‌پور م ر و اسماعیل‌زاده بهابادی ص (1395) تأثیر تنش خشکی و محلول‌پاشی اسید سالسیلیک و کیتوزان بر رنگیزه‌های فتوسنتزی و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان گلرنگ. به‌زراعی کشاورزی. 18(2): 453-466.

آئین ا (1392) اثر حذف آبیاری در مراحل مختلف رشد بر عملکرد دانه و برخی صفات زراعی دو ژنوتیپ کنجد. به‌زراعی نهال و بذر. 2-29(1):67-79.

الیاسی ش، ارادتمند اصلی د و روحی ا (1389) تأثیر تنش خشکی قبل و بعد از گل‌دهی بر انتقال مجدد مواد در ارقام مختلف گندم آبی. زراعت و اصلاح نباتات. 6(1): 17-28.

باقری ا، مسعودسینکی ج، برادران‌فیروزآبادی م و عابدینی اسفهلانی م (1395) اثر تنش قطع آبیاری و محلول‌پاشی اسید سالسیلیک بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات کیفی ارقام کنجد. پژوهش‌های به‌زراعی. 8(3): 259-274.

بقری م، شمسی‌محمودآبادی ح و مروتی ا (1393) اثر نانو کلات آهن بر اجزای عملکرد، میزان آهن و درصد روغن دانة کنجد رقم داراب-14. اکوفیزیولوژی گیاهی. 3(18): 69-79.

بهداد م، پاک‌نژاد ف، وزان س، اردکانی م ر و نصری م (1388) اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه در مراحل مختلف رشد ارقام گندم. تنش‌های محیطی در علوم گیاهی. 1(2): 143-157.

جعفرزاده ر، جامی‌معینی م و حکم‌آبادی م (1392) واکنش عملکرد و اجزای عملکرد گندم به مصرف خاکی و محلول‌پاشی نانوکود پتاسیم. پژوهش‌های به‌زراعی. 5(2): 189-197.

جوکار ل و رونقی ع (1394) اثر محلول‌پاشی سطوح و منابع مختلف آهن بر رشد و غلظت برخی عناصر غذایی در گیاه سورگوم. علوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 22(6): 163-173.

حسن‌زاده ا، قاجارسپانلو م و بهمنیار م ع (1392) تأثیر کاربرد پتاسیم و کود دامی بر عملکرد و غلظت برخی عناصر پرمصرف در گندم تحت تنش آبی. مهندسی زراعی، 36(1): 77-85.

حسینی ر، گالشی س، سلطانی ا، کلاته م و زاهد م (1392) اثر کود نیتروژن بر شاخص‌های کارایی مصرف نیتروژن در ارقام گندم. پژوهش‌های زراعی ایران. 11(2) 300-306.

دینی ترکمانی م ر و کاراپتیان ژ (1386) بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مهم دانه در ده رقم کنجد (Sesamum indicum L.). مجلة زیست‌شناسی ایران. 20(4): 327-333.

دیوسالار م، طهماسبی‌سروستانی ز، مدرس ثانوی س ع و حمیدی آ (1395) بررسی اثر تنش خشکی به‌صورت قطع آبیاری در مراحل رشد زایشی بر عملکرد کمی و کیفی ارقام سویا. به‌‌زراعی کشاورزی. 18(2): 481-493.

رضوانی‌مقدم پ، امیری م ب و سیدی س م (1393) اثر مصرف کودهای آلی و زیستی بر عملکرد، میزان روغن و ترکیب اسیدهای چرب روغن کنجد. علوم زراعی ایران. 16(3): 209-221.

سجادی‌نیک ر، یدوی ع، بلوچی ح ر و فرجی ه (1390) مقایسة تأثیر کودهای شیمیایی (اوره)، آلی (ورمی کمپوست) و زیستی (نیتروکسین) بر عملکرد کمی و کیفی کنجد (Sesamum indicum L.). دانش کشاورزی و تولید پایدار. 21(2): 87-101.

شاکری ا، امینی‌دهقی م، طباطبایی س ع و مدرس ثانوی س م (1391) تأثیر کود شیمیایی و بیولوژیک بر عملکرد، اجزای عملکرد، درصد روغن و پروتئین ارقام کنجد. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 22(1): 72-85.

فرحبخش ص و فرحبخش ح (1393) بررسی اثرات کم آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد چند توده بومی کنجد در شرایط کرمان. پژوهش‌های زراعی ایران. 12(4): 776-783.

کاظمی ک، خواجه‌حسینی م، نظامی ا و اسکندری ح (1395) تأثیر پرایمینگ بذر بر جوانه‌زنی، عملکرد و کیفیت دانه کنجد در شرایط آبیاری محدود. به‌‌زراعی کشاورزی. 18(2): 373-388.

کوثری‌فر م، خواجوئی‌نژاد غ، مقصودی‌مود ع ا و قنبری ج (1394) اثر کاربرد تیمارهای کودی بر عملکرد کمی و کیفی ارقام کنجد (Sesamum indicum L.) در شرایط آب و هوایی کرمان. پژوهش‌های زراعی ایران. 13(2): 378-390.

محسن‌نیا ا و جلیلیان ج (1391) اثر تنش خشکی و منابع کودی بر عملکرد و اجزای عملکرد گلرنگ (Carthamus tinctorius L.). بوم‌شناسی کشاورزی. 4(3): 235-245.

مرادی‌زاده م، شمسی محمودآبادی ح و مروتی ا (1391) تأثیر نانو کلات آهن بر خواص کمی و کیفی آفتابگردان رقم سیرنا در منطقة میبد. پایان‌نامة کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میبد، 67 ص.

مهرابی ز و احسان‌زاده پ (1390) بررسی خصوصیات فیزیولوژیک و عملکرد چهار رقم کنجد تحت رژیم‌های رطوبتی خاک. به زراعی کشاورزی. 13(2): 75-88.

میری ح ر (1389) تأثیر تنش خشکی بعد از گل‌دهی بر میزان مشارکت ذخایر ساقه در عملکرد دانة ارقام گندم. تولید گیاهان زراعی. 3(1):1-19.

یوسف‌پور ز و یدوی ع (1393) تأثیر کود زیستی و شیمیایی نیتروژنه و فسفره بر عملکرد کمّی و کیفی آفتابگردان. نشریة دانش کشاورزی و تولید پایدار. 24(1): 95-112.

Asghari S, Moradi H and Afshari K (2014) Evaluation of some physiological and morphological characteristics of Narcissus tazatta under BA treatment and Nano-potassium fertilizer. Journal of Chemical Health Risks. 4(4):63-70.

Bagheri E, Masood Sinaki J, Baradaran Firoozabadi M and Abedini Esfhlani M (2013) Evaluation of salicylic acid foliar application and drought stress on the physiological traits of sesame (Sasamum indicum) cultivars. Iranian Journal of Plant Physiology. 3(4):809-816.

Bradford MM (1976) A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Annual Review of Biochemistry. 72:248-254.

Dordas CA and Sioulas C (2008) Safflower yield, chlorophyll content, photosynthesis, and water use efficiency response to nitrogen fertilization under rain conditions. Indian Crops Production. 27(1): 75-85.

Ghani A, Hussain M and. Hassan A (2000) Interactive effect of nitrogen and water stress on leaf area of sunflower. Pakistan Journal of Biological Sciences. 3: 989-990.

Gryndler M, Larsen J, Hrselova H, Rezacova V, Gryndlerova H and Kubat J (2006) Organic and mineral fertilization, respectively, increase and decrease the development of external mycelium of Arbuscular mycorrhizal fungi in a long-term field experiment. Mycorrhiza. 16: 159–166.

Herman MAB, Nault BA and Smart CD (2008) Effect of plant growth-promoting rhizobacteria on bell pepper production and green peach aphid infestation in New York. Crop Protection. 27: 996-1002.

Jain S, Yue-Lioang R, Mei-Wang LE, Ting-Xian Y, Xiao-Wen Y and Hong-Ving Z (2010) Effect of drought stress on sesame growth and yield characteristics and comprehensive evaluation of drought tolerance. Chinese Journal of Oil Crops Sciences 4: 42-48.

Kassab OM, Mehanna HM and Aboelill A (2012) Drought impact on growth and yield of some Sesame varieties. Journal of Applied Sciences Research. 8(8): 4544-4551.

 

Leiboritz HE, Benqrson DA, Mouqle PD and Simpson KL (1987) Effects of Artemia lipid fraction on growth and survival of larval in land liver sides. 469- 476. In: Sorgeloss P, Begtson DA, Deelier W and Japers E (Eds.)و Artemia research and its application. Universal Press, Wetteven. Belgium, 763p.

Malik MA, Saleem MF, Akhtar Cheema MA and Ahmed S (2003) Influence of different nitrogen levels on productivity of sesame (Sesamum indicum L.) under varying planting patterns. International Journal of Agriculture and Biology. 4: 490- 492.

Michel V, Zink G, Schmidtke J and Anderl A (2007) PIAF and PIAF stat, 278-279. In: Bleiholder, H. Piepho H.P. (Ed.): Agricultural Field Trials, Today and Tomorrow. Proceedings of the International Symposium 08-10 October, Stuttgart-Hohenheim, Germany. Verlag Grauer, Beuren Stuttgart, 284 p.

Mirzakhani M, Ardakani MR, Aeeneband A, Rejali F and Shirani-Rad AH (2009) Response of spring safflower to Co-inoculation with Azotobacter chrococum and Glomus interaradices under different levels of nitrogen and phosphorus. American Journal of Agricultural and Biological Sciences. 4(3): 255-261.

Mojid MA, Wyseure GCL and Biswas SK (2012) Requirement of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers for wheat cultivation under irrigation by municipal wastewater. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 12(4): 655-665.

Muhamman MA, Gungula DT and Sajo AA (2009) Phonological and yield characteristics of sesame (Sesamum indicum L.) as affected by nitrogen and phosphorus rates in Mubi, Northern Guinea savanna ecological zone of Nigeria. Emirate Journal of Food Agriculture. 21(1): 1-9.

Pandey AC, Sanjay SS and Yadav RS (2010) Application of ZnO nanoparticles in influencing the growth rate of Cicero arietinum L. Journal of Experimental Nano. 5: 488-497.

Prasad TNVKV, Sudhakar P, Sreenivasulu Y, Latha P, Munaswamy V, Raya Reddy K, Sreeprasad TS, Sajanlal PR and Pradeep T (2012) Effect of Nano scales zinc oxide on the germination, growth and yield of peanut. Journal of Plant Nutrition. 35(1): 905-927.

RamRao DM, Kodandaramaiah J and Reddy MP (2007) Effect of VAM fungi and bacterial bio fertilizers on mulberry leaf quality and silkworm cocoon characters under semiarid conditions. Caspian Journal Environment Science 5(2): 111-117.

Shehu HE, Kwari JD and Sandane MK (2010) Nitrogen, phosphorus and potassium nutrition of sesame (Sesamum indicum L.) in Mubi, Nigeria. New York Science Journal. 3(12):21-27.

Sturz AV and Christie BR (2003) Beneficial microbial allelopathies in the root zone: the management of soil quality and plant disease with rhizobacteria. Soil and Tillage Research.72:107-123.

Wurth B (2007) Emissions of engineered and initially produced nanoparticles to the soil, Diploma thesis, ETH Zurich department of environmental Sciences, Switzerland.

Yasari E and Patwardhan A (2007) Effects of azotobacter and azosprillium inoculants and chemical fertilizers on growth and productivity of canola (Brassica napus L.). Asian Journal of Plant Science. 6(1): 77-82.