تأثیر نانو اکسید روی و شوری خاک بر میزان مشارکت ذخایر ساقه در عملکرد دانه، سرعت ظهور برگ و برخی شاخص های رشدی جو (Hordeum vulgaris L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و تکنولوژی بذر دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی.

چکیده

مقدمه
شوری یکی از تنش های مهم غیرزنده ی محیطی است که تقریبا هر جنبه ای از زندگی گیاه را متاثر می­سازد و به طور معنی داری عملکرد را کاهش می­دهد. از این رو یک تهدید جدی برای تولیدات کشاورزی به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک است. واکنش گیاهان به تنش شوری به فاکتورهای متعددی مانند مرحله نموی، شدت و مدت تنش و خصوصیات زنتیکی رقم بستگی دارد. راه کارهای متعددی به منظور کاهش اثرات سمی ایجاد شده بوسیله شوری بالا روی رشد گیاه توسعه داده شده اند. در میان انها استفاده از میکرالمنت هایی همچون روی (Zn) یک نقش خیلی مهمی را در بهبود عملکرد ایفا می کند. روی یک عنصر ضروری برای انسان، دام و گیاه است، عنصری که به عنوان جز فلزی یا ساختار اساسی انزیم ها عمل می کند. تعدادی از محققان نقش اساس عنصر روی را در رشد و عملکرد گیاه گزارش کرده اند. روی در تولید کلروفیل، گرده افشانی، باروری و جوانه زنی گیاهان نقش مهمی را ایفا می کند. از این رو بررسی های اخیر نشان داده­اند که مقدار کمی از عناصر ریز مغذی به خصوص روی به کار برده شده به صورت محلول پاشی، می تواند توانایی گیاهان را به تنش  متاثر نماید. روی به عنوان یک عنصر ریز مغذی مهم شناخته می شود و کمبود ان به عنوان یک مشکل اساسی در گیاهان به خصوص در گیاهان رشد کرده در شرایط شوری با مقادیر بالای pH شناخته شده است.
 
مواد و روش ها
 به‌منظور بررسی اثرات محلول‌پاشی با نانو اکسید روی بر میزان مشارکت ذخایر ساقه در عملکرد دانه، سرعت ظهور برگ و برخی شاخص­های رشدی جو در سطوح مختلف شوری خاک، آزمایشی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی در سال 1392 اجرا گردید. فاکتورهای موردبررسی شامل چهار سطح شوری (عدم اعمال شوری به‌عنوان شاهد و اعمال شوری­ 25، 50 و 75 میلی مولار در خاک با استفاده از نمک NaCl) و تغذیه برگی با نانو اکسید روی (صفر، 0.25، 0.5 و 0.75 گرم در لیتر) بودند.
 
یافته ها
نتایج نشان داد با افزایش شوری خاک عملکرد، سرعت ظهور برگ و برخی شاخص­های رشدی جو کاهش یافت و عکس این حالت در تغذیه برگی با نانو اکسید روی به دست آمد. بیش­ترین انتقال ماده خشک از ساقه و اندام هوایی به دانه در شوری 75 میلی مولار و عدم تغذیه برگی با نانو اکسید روی به دست آمد. مقایسه میانگین­ ها نشان داد بالاترین عملکرد (1.22 گرم در بوته)، سرعت ظهور برگ (0.466 برگ در روز) و شاخص­های رشدی در سطح شاهد به همراه تغذیه برگی 0.75 گرم در لیتر نانو اکسید روی و کم­ترین آن­ها در عدم تغذیه برگی × شوری75 میلی مولار در خاک به دست آمد. به نظر می­رسد به‌منظور افزایش عملکرد و برخی شاخص­های رشدی جو از قبیل ماده خشک کل، سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی در شرایط شوری خاک می­توان پیشنهاد کرد که تغذیه برگی با 0.75 گرم در لیتر نانو اکسید روی به‌کاربرده شود.

کلیدواژه‌ها


Abasspour, S., 2011. Effects of seed inoculation with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on grain yield and some agronomic charachterstics of triticale. MSC thesis. University of Mohaghegh Ardabili. Ardabil Iran. [In Persian with English Summary].

Abd El-Hady, B.A., 2007. Effect of Zinc application on growth and nutrient uptake of barley plant irrigated with saline water. Journal of Applied Sciences Research. 3(6), 431-436.

Abid, M.A., Qayyum, A., Dasti, A., Abdulwajid, R., 2001. Effect of salinity and SAR of irrigation water on yield, physiological growth parameters of Maize (Zea mays L.) and properties of the soil. Journal of Research (Science), Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan. 12(1), 26-33.

Alpaslan, M., Inal, A., Gunes, A., Cikili, Y., Ozcan, H., 1999. Effect of zinc treatment on the alleviation of sodium and chloride injury in tomato (Lycopersicon esculentum L. Mill. c.v.lale) grown under salinity. Turkish Journal of Botany. 23, 1-6.

Aruna Geetha, S., Thiyarajan, T.M., 2003. Remobilization of nitrogen in rice genotypes. Crop Research. 25, 406-409.

Asch, F., Dingkuhn, M., Droffling, K., 2000. Salinity increases CO2 assimilation but reduces growth in field growth irrigated rice. Plant and Soil. 218, 1-10.

Barnett, K.H., Pearce, P.B., 1983. Source- Sink ratio alteration and its effect on physiological parameters in maize. Crop Science. 23, 294-299.

Borzoei, A., Kafe, M., Khazaei, H.R., Mosavi Shalmane, A., 2010. Effects of irrigation water salinity on root traits of two wheat cultivars and its relationship with grain yield in green house condition. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture. 2, 28-39. [In Persian with English Summary].

Brown, P. H., Cakmak, I., Zhang, Q., 1993. Form and function of zinc in plants. Pp 93-106. In: Robinson, A.O., (ed.), Zinc in Soil and Plants. Kluwer Academic publisher, Dordrecht, The Netherlands.

Cakmak, I. 2000. Possible roles of zinc in protecting plant cells from damage by reactive oxygen species. New Physiology. 146: 185-205.

Chaturvedi, G.­S., Ram, P.C., 1996. Carbohydrate status of rain fed low land rice in relation tosubmergences drought and shade tolerance. In: Proceeding of the International Conference on Stress Physiology of Rice, India, NewDelhi. 103-122.

Ebrahimian, E., Bybordi, A., 2011.Exogenous silicium and zinc increase antioxidant enzyme activity and alleviate salt stress in leaves of sunflower. Journal of Food, Agriculture and Environment. 9(1), 422-427.

Ehdaie, B., Wanies, G., 1996. Genetic variation for contribution of pre anthesis assimilates to grain yield in spring wheat. Journal of Genetic and Breeding. 50, 47-56.

Emam, Y., Nicneghad, M., 1997. Introduce to Plant Physiology. 572 PP. Shiraz University press [In Persian].

Esmaeli, M., Babaeyan, N.A., 1999. Photosynthesis and stomata conductance responses of two barley cultivars under salinity stress. Proceedings of 6th Iranian Congress of Crop Production and Plant Breeding, 3-6 Sep. Babolsar, Iran. [In Persian].

Francois, L.E., Grieve, C., Mass, E.V., Lesch, S.M., 1994. Time of salt stress affects growth and yield components of irrigated wheat. Journal of Agronomy. 86, 100-107.

Frank, A.B., Bauer, A., 1995. Phyllochron differences in wheat, barley and forage grasses. Crop Science. 35, 19-23.

Gramer, G.R., Alberico, G.J., Schmidt, C., 1994. Salt tolerance is not associated with the sodium accumulation of two maize hybrids. Australian Journal of Plant Physiology. 21(5), 675-682.

Grive, G.E., 1993. Leaf and spikelet primordia protein synthesis in barley roots. Plant Physiology. 183, 517-524.

Hemantaranjan, A., Grag, O.K., 1988. Iron and zinc fertilization with reference to the grain quality of whaet (Triticum aestivum L.). Journal of Plant Nutrition. 11, 1439-1450.

Kafi, M., Bageri, A., Nabati, J., Zare Mehjerdi, M., Mansouri, A., 2011. Effects of salinity on some physiological variables of 11 chickpea genotypes under hydroponic conditions. Journal of Science and Technology of Greenhouse. 1 (4): 55-70.

Kafi, M., Stwart, D.A. 1998. Effect of salinity on growth and yield of nine types of wheat. Journal of Agricultural and Food Science. 12(1), 77-85.

Karimi, M.M., Siddique, K.H., 1991. Crop growth and relative growth rates of old and modern wheat cultivars. Australian Journal of Agricultural Research. 42, 13-20.

Khalilzadeh, R., Seyed Sharifi, R., Kheirizadeh Arough, Y., 2017. Study of dry matter mobilization and grain filling period of wheat (Triticum aestivum L.) by application of cycocel and bio fertilizer under water deficit condition. Journal of Cercetãri Agronomice în Moldova. In press

Kheirizadeh Arough, Y., Seyed Sharifi, R., Sedghi, M., Barmaki, M., 2016. Effect of zinc and bio fertilizers on antioxidant enzymes activity, chlorophyll content, soluble sugars and proline in Triticale under salinity condition. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 44(1), 116-124.

Khoshgoftarmanesh, A.H., Jaaferi, B., Shriatmadari, H., 2002. Effect of salinity on Cd and Zn availability. 17th World Congress of Soil Science, 14-21 August, Thailand.

Lebaschy, M., Rezaei, A., Karimi, M., 1993. Study of physiological indices of oat (Avena Sativa L.) and barley (Hordeum Vulgaris L.). Pajohesh and Sazandegi. 24, 46-51. [In Persian with English Summary].

Mahajan, S., Tuteja, N., 2005. Cold salinity and drought stresses: an overview. Archives of Biochemistry and Biophysics. 444, 139–158.

Marschner, H., 1995. Mineral nutrition of higher plants. 2nd ed. Academic Press, Boston, USA. 889 pp.

Mass, E.V., Grieve, C.M. 1990. Spike and leaf development in salt stressed wheat. Crop Science. 30, 1309-13.

Mayak, S., Tirosh, T., Glick, B.R., 2004. Plant growth promoting bacteria confer resistance in tomato plants salt stress. Plant Physiology and Biochemistry. 42, 565-572.

Mc Master, G.S., 1997. Phenology, development and growth of the wheat shoot apex, a review. Advance Agronomy. 59, 63–118.

Munns, R., James, R.A., Lauchi, A., 2006. Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and pother cereals. Journal of Experimental Botany. 57, 1025-1043.

Rafiae, F., Karimi, M.,, 1998. Effect salinity on phylochron and leaf appearance rate of suger beet. Proceedings of 5th Iranian Congress of Crop Production and Plant Breeding, 4-7 Sep. Esfahan, Iran. [In Persian].

Rana, M., Rawson, H., 1999. Effect of salinity on salt accumulation and reproductive development in the apical meristem of wheat and barley. Australian Journal of Plant Physiology. 26(5), 459 – 464.

Rengel, Z., Graham, R.D., 1995. Importance of seed Zn content for wheat growth on Zn-deficient soil (II: Grain Yield). Journal Plant and Soil. 173, 267-274.

Sadat Noori, S.A., Neily, T.M.C., 2000. Assessment of variability in salt tolerance based on seedling growth of Triticum aestivum. Resourses and Crop Evalution. 47, 285-291.

Seyed Sharifi,R., Haydari Siahkhalaki, M., 2015. Effects of bio fertilizers on growth indices and contribution of dry matter remobilization in wheat grain yield. Journal of Plant Researches (Iranian Journal of Biology). 28(2), 327-343. [In Persian with English Summary].

Seyed Sharifi, R., Nazarli, H., 2016. Influence of salinity levels of irrigation water with NaCl on phyllochron and leaf appearance rate of barley (Hordeum vuulgare L.) cultivars. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences. 8­(2), 297-306.

Seyed Sharifi, R., Nazarly, H. 2011. Effects of seed priming with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on grain yield, fertilizer use efficiency and dry matter remobilization of sunflower (Helianthus annus L.) with various levels of nitrogen fertilizer. Sustainable Agriculture. 23(3), 27-45. [In Persian with English Summary].

Soleymani, A., Firozi, M., Narenjani, L., 2011. Effects of foliar application with microelement on some growth indices and total dry matter in fodder corn. Iranian Journal of Field Crops Research. 9(3), 340-347. [In Persian with English Summary].

Takker, P.N., Walker, C.D., 1993. The distribution and correction of zinc deficiency. In: Robson, A.D. (ed.). Zinc in soil and plants. Kluwer. Academic Publisher, Dordrech, the Nether lands, Pp: 151-166.

Taleisnik, E., Rodríguez, A.A., Bustos, D., Erdei, K., Ortega, L., Senn, M., 2009. Leaf expansion in grasses under salt stress. Journal of Plant Physiology. 166(11), 1123-40.

Tandon, H.L.S., 1995. Micronutrients in soils, crops and fertilizers. A source book–cum– Directery. Fertilizer Development and Consumtion Organisation, New Dehli, India.

Thomison, P.R., Jordan, D.M., 1995. Plant population effects in corn hybrids differing in ear growth habitat and prolificacy. Journal of Production Agriculture. 8, 394-400.

Tollenaar, M., Daynard, T.B. Hunter, R.B., 1979. The effect of temperature on rate of leaf appearance and flowering date in maize. Crop Science. 19, 363-366.

Vankhadeh, S., 2002. Response of sunflower to applied Zn, Fe, P, N. Revista Cientifica UDO Agricola. 1, 143-144.

Vos, J., Van Der Putten, P.E.L., Birch, C.J. 2005. Effect of nitrogen supply on leaf appearance, leaf growth, leaf nitrogen economy and photosynthetic capacity in maize (Zea mays L.). Field Crops Research. 93, 64–73.

Wang, Z.M., Wang, S.A., Su, B.A., 1995. Accumulation and remobilization of stem reserves in wheat. CAB Abstract.

Warrington, I.J., Kanemasu, E.T., 1983. Corn growth response to temperature and photoperiod. II: Leaf initiation and leaf appearance rates. Agronomy Journal. 75, 755 – 761.

Yilmaz, A., Ekiz, H., Torun, B., Guttekin, I., Karanlik, S., Baggi, S.A., Cakmak, I., 1997. Effect of different zinc application methods on grain yield and zinc concentration in wheat cultivars grown on zinc deficient calcarcous soils. Journal of Plant Nutrition. 20, 461-471.

Zahir, Z.A., Ghoni, U., Naveed, M., Nadeem, S. M., Asghar, H.N., 2009. Comporative effectiveness of pseudomonas and serratia sp. Containing ACC-diaminase for improving growth and yield of wheat (Triticum aestivum L.) under salt-stressed conditions. Journal of Microbiology. 191(5), 415-424.

Zahran, H., 1999. Rhizobiumlegom symbiosis and nitrogen fixation under sever condition and in arid climat. Microbilogy and Moleculy Biology Reviews. 63(4):968-989.

Zeyaeyan, A., Malakote, M.J., 2000. Effects of zinc application on growth and yield of wheat in Calcareous soils. Soil and Plant. 2, 99-110. [In Persian with English Summary].