نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران. رایانامه: hkhanjani@gmail.com

2 نویسنده مسئول، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران. رایانامه: m.chaichi@areeo.ac.ir

3 گروه زراعت، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران. رایانامه: jafarzadeh16@gmail.com

4 گروه زراعت، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران. رایانامه: Amin.farnia@iau.ac.ir

چکیده

به‌منظور ارزیابی تأثیر محلول‌پاشی پتاسیم و روی در مرحله گرده‌افشانی بر ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک در شرایط تنش رطوبتی در گیاه گندم، آزمایشی به‌صورت اسپلیت- فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی (RCBD) با سه تکرار طی دو سال 97 و 98 در مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی همدان اجرا شد. عامل کرت اصلی شامل سطوح آبیاری (نرمال و تنش رطوبتی) و عامل کرت فرعی شامل دو فاکتور محلول­پاشی کودهای پتاس و روی بود. محلول­پاشی کودها با استفاده از سمپاش دستی با درنظرگرفتن حجم دو لیتر آب برای هر کرت انجام پذیرفت. کود پتاس از منبع K2O (40 درصد) با احتساب 2 لیتر در هکتار در سه سطح 1- عدم مصرف، 2- محلول­پاشی در ابتدای مرحله آبستنی، 3- محلول‌پاشی برگی بعد از گرده‌افشانی و کود روی محلول در آب (10 درصد) با احتساب 4 لیتر در هکتار در سه سطح 1- عدم مصرف، 2- محلول‌پاشی در ابتدای مرحله آبستنی، 3- محلول‌پاشی بعد از گرده‌افشانی استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس بیانگر وجود تفاوت معنی­دار در سطح احتمال یک درصد بین تیمارها در تمام صفات موردبررسی بود. تفاوت معنی­داری (01/0P<) در تمامی صفات موردارزیابی تحت شر ایط تنش و بدون تنش مشاهده شد. مصرف هم‌زمان کود پتاسیم (K) و روی (Zn) در ابتدای مرحله آبستنی در مقایسه با شاهد، وزن هزاردانه (25 درصد)، وزن کل (29 درصد) و شاخص برداشت (21 درصد) را در شرایط تنش افزایش داد. بنابراین با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، استفاده از کود پتاسیم و روی به‌صورت محلول‌پاشی در ابتدای مرحله آبستنی سبب کاهش اثرات مضر تنش بر گیاه و هم‌چنین افزایش عملکرد و ویژگی‌های مورفولوژیکی گندم می­شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effects of Foliar Application with Potassium and Zinc in the Pollination Stage on Morpho-Physiological Characteristics Under Moisture Stress in Wheat (Triticum aestivum)

نویسندگان [English]

  • Hamzeh Khanjaniafshar 1
  • Mehrdad Chaichi 2
  • Mojtaba Jafarzadeh Kenarsari 3
  • amin farnia 4

1 Department of Agronomy, Borujerd Branch, Islamic Azad University, Borujerd, Iran. E-mail: hkhanjani@gmail.com

2 Corresponding Author, Department of Seed and Plant Improvement Research, Hamedan Agricultural and Natural Resources, Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Hamedan Iran. E-mail: m.chaichi@areeo.ac.ir

3 Department of Agronomy, Borujerd Branch, Islamic Azad University, Borujerd, Iran. E-mail: jafarzadeh16@gmail.com

4 Department of Agronomy, Borujerd Branch, Islamic Azad University, Borujerd, Iran. E-mail: Amin.farnia@iau.ac.ir

چکیده [English]

Drought, being the most common abiotic stress, is a major factor in crop yields as it limits crop production on a global basis. To evaluate the effects of foliar application with potassium (K) and zinc (Zn) in the pollination stage on morphological and physiological characteristics of wheat under water stress conditions, a split-factorial layout based on a randomized complete block design (RCBD) with three replicates have been carried out at the experimental farm of the Research, Education and Extension Center of Agriculture and Natural Resources of Hamadan during 2017-2018. The main plot includes irrigation levels (normal and water stress) and the subplot, two factors of foliar application of potassium (K) and zinc (Zn) fertilizers. Potassium fertilizer from K2O source (40%) includes 2 liters per ha at three levels; I) without fertilizer (the control), II) leaf spray at the beginning of booting, and III) leaf spray after pollination. Also, zinc fertilizer from water-soluble zinc source (10%) includes four liters per ha in three levels: I) without fertilizer (the control), II) leaf spray at the beginning of booting, and III) the use of leaf spray after pollination. The results of the analysis of variance show a significant difference between treatments in all studied traits. Significant differences in all of the traits are observed under stress and normal irrigation. Co-application of potassium (K) and zinc (Zn) fertilizers, compared to the control, has increased evaluated morphological indices of HI (21%), grain yield (52%), total yield (29%), and TKW (25%) under stress conditions. Therefore, according to the results, the use of K and Zn fertilizers as a foliar application at the beginning of booting reduces the harmful effects of drought stress on the plant, increasing the yield and morphological characteristics of wheat.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Booting
  • Drought stress
  • Microelement
  • Potassium
  • Wheat
Asseng, S., Foster, I., & Turner, N. (2011). The impact of temperature variability on wheat yields. Global Change Biology, 17(2), 997-1012. https://doi.org/10.1111/j.1365- 2486.2010.02262.x.
Austin, R.B., Morgan, C.L., Ford, M.A., & Blackwell, R.D. (1980). Contributions to grain yield from pre-anthesis assimilation in tall and dwarf barley phenotypes in two contrasting seasons. Annals of Botany, 45(3), 309-319.
Abdel-Motagally, F.M.F., & El-Zohri, M. (2018). Improvement of wheat yield grown under drought stress by boron foliar application at different growth stages. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 17(2), 178-185.
Alexander, V. T. (1973). Influence of foliar nutrition of urea and potash on wheat under rainfed condition. Journal of Potash rev, 11(12), 2-9.
Anonymous. (2018). Statistica [Online]. Available: https://www.statista.com/statistics/237912/global-top-wheat producing-countries/.
Da Silva, E.C., Nogueira, R., da Silva, M.A., & de Albuquerque, M.B. (2011). Drought stress and plant nutrition. Plant Stress, 5(11), 32-41.
Brown, P. H., & Cakmak, I. (1993). Form and function of zinc in plants. In: Robson, A. O. (ed.). Zinc in soil and plant. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, the Netherlands. pp: 93-106.
Cakmak, I. (2010a). Biofortification of cereals with zinc and iron through fertilization strategy. (2010) 19th World Congress of Soil Science. August 1-6, 2010, Brisbane, Australia.
Deng, X., Shan, L., Inanaga, S., & Inoue, M. (2005). Water‐saving approaches for improving wheat production. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85(11), 1379-1388.
Erel, R., Yermiyahu, U., Ben-Gal, A., Dag, A., Shapira, O., & Schwartz, A. (2015). Modification of non-stomatal limitation and photoprotection due to K and Na nutrition of olive trees. Journal of Plant Physiology, 177(41), 1-10.
FAO. (2015). FAO in emergencies from presentation to building back better.
Hajiboland, R., & Amirazad, F. (2010). Growth, photosynthesis and antioxidant defense system in Zn-deficient red cabbage plants. Plant, Soil and Environment, 56(7), 209-217.
Hu, Y., & Schmidhalter, U. (2005). Drought and salinity: a comparison of their effects on mineral nutrition of plants. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 168(8), 541-549.
Khan, M. A., Fuller, M. P., & Baloch, F. S. (2008). Effect of soil-applied zinc sulfate on wheat (Triticum aestivum L.) grown on a calcareous soil in Pakistan. Cereal Research Communications, 36(4), 571-582.
Nakhjjvani Moghadamad, M. M., Sadr Ghayen, S. H., & Akbari, M. (2010). Effects of water stress on yield and water use efficiency of wheat. Third National Conference on Irrigation and Drainage Management. Chamran University. 20 Feb. Khuzestan, Iran.
Rosales, M. A., Ocampo, E., Rodriguez-Valentin, R., Olvera-Carrillo, Y., Acosta-Gallegos, J., & Covarrubias, A. A. (2012). Physiological analysis of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars uncovers characteristics related to terminal drought resistance. Plant Physiology and Biochemistry, 56(11), 24-34. Doi: 10.1016/j.plaphy.2012.04.007. 
Rengel, Z., & Graham, R. D. (1995). Importance of seed Zn-content for wheat growth on zinc deficient soil. II. Grain yield. Plant and soil, 173(35), 267-274.
Shabala, S., & Pottosin, I.I. (2010). Potassium and potassium-permeable channels in plant salt tolerance. In: Ion Channels. Plant Stress Responses. Springer, 9(11), 87-110.
Taiz, L., & Zeiger, E. (2006). Plant physiology, 4th ed.  Sinauer Associates, Sunderland.
Wang, M., Zheng, Q., Shen, Q., & Guo, S. (2013). The critical role of potassium in plant stress response. International journal of molecular sciences, 14(2), 7370-7390.
Zafar, S., Ashraf, M.Y., Anwar, S., Ali, Q., & Noman, A. (2016). Yield enhancement in wheat by soil and foliar fertilization of K and Zn under saline environment. Soil & Environment, 35(9), 25-36.
Zain, M., Khan, I., & Qadri, R.W.K. (2015). Foliar application of micronutrients enhances wheat growth, yield and related attributes. American Journal of Plant Sciences, 6(1), 864.