دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Evaluation of the application of endophytic bacteria Micromonospora echinaurantiaca and Sphingomonas aquatilis in enhancing wheat tolerance to salinity stress ارزیابی کاربرد باکتری‎های اندوفیت Micromonospora echinaurantiaca و Sphingomonas aquatilis در افزایش تحمل گندم به تنش شوری 1 22 3730 10.22077/escs.2025.7874.2298 FA سهیلا آقائی درگیری محقق پسادکتری، بخش تحقیقات کنترل بیولوژیک، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران شهرام نعیمی دانشیار، بخش تحقیقات کنترل بیولوژیک، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران سید مجتبی خیام نکوئی دانشیار، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2024 07 09 Introduction Climate change is a major concern for sustainable agriculture in the twenty-first century, as it negatively affects crop production and soil fertility, thereby increasing the risk of famine. Among the various issues associated with climate change, salt stress is one of the most significant factors affecting crop production worldwide. Many biotic and abiotic factors can limit wheat yield. Abiotic stress is one of the main limitations that inhibit plant growth and productivity by disrupting physiological processes and suppressing defense mechanisms. Seed germination is a critical life stage for the survival of plants and the timely establishment of seedlings, especially in stressful environments. However, several mitigation strategies are also used to cope with the adverse effects of salt stress. Microbial-based solutions, in particular, are highly desirable in sustainable agriculture as they provide a natural, cost-effective, and environmentally safe approach to improve plant growth and yield. Materials and methods A study was conducted to investigate the effect of the endophytic bacteria Micromonospora echinaurantiaca and Sphingomonas aquatilis on the salinity tolerance of the Sardari wheat variety under laboratory and greenhouse conditions. The experiments were designed in a factorial arrangement based on a completely randomized design (CRD). Treatments included endophytic bacteria (1 × 10⁸ cells ml-1, λ = 600 n) and salt stress levels of 50, 100, and 150 mM NaCl, with three replications. Results and discussion The results showed that the endophytic bacteria M. echinaurantiaca and S. aquatilis enhanced wheat seed germination compared to the control. The presence of the endophyte M. echinaurantiaca at concentrations of 50 and 100 mM, and S. aquatilis at 50 mM, improved wheat seed germination by 100% compared to the control. The most significant increases in shoot and root length under 150 mM salt stress were observed in wheat inoculated with M. echinaurantiaca compared to the control. M. echinaurantiaca increased the fresh weight of wheat seedlings by 4.32% under 150 mM salinity stress compared to uninoculated plants. However, this bacterium caused a 19.90% decrease in dry weight. A significant 15.07% increase in root lenght tolerance index was observed in the presence of M. echinaurantiaca under 50 mM salinity stress compared to the control. Evaluation of salinity tolerance indices revealed that the highest tolerance indices for shoot length, root length, dry weight, and germination were observed in plants inoculated with M. echinaurantiaca and S. aquatilis under control (non-saline) conditions. Wheat inoculated with M. echinaurantiaca showed a 63.92% increase in stem length tolerance under 150 mM salinity stress. The endophytic bacterium M. echinaurantiaca increased root stress tolerance by 62.25% under 150 mM salinity stress. The wet weight tolerance index increased in response to inoculation with M. echinaurantiaca. Evaluation of the dry weight tolerance index showed that M. echinaurantiaca increased this index by 129.01%. The germination tolerance index increased by 108.70% following wheat inoculation with M. echinaurantiaca. Under greenhouse conditions and 150 mM salt stress, M. echinaurantiaca and S. aquatilis increased chlorophyll a content by 12.95% and 6.39%, respectively. Additionally, S. aquatilis increased chlorophyll b content by 48.54% and carotenoid content by 80.42% compared to the control. Under 150 mM salinity stress, S. aquatilis also increased relative leaf water content by 81.60%, and enhanced antioxidant activity and flavonoid content by 81.23% and 46.11%, respectively. Moreover, the endophytes enhanced catalase activity and modulated hydrogen peroxide levels, indicating their crucial role in improving wheat tolerance to salt stress. Based on these results, using the endophytic bacteria M. echinaurantiaca and S. aquatilis for biological seed priming is an effective strategy to mitigate salinity stress and enhance wheat salinity tolerance. Conclusion These results highlight the importance of further research on biological priming using endophytic bacteria. In the future, enhancing crop performance through microbiome-based approaches could contribute to significant advances in sustainable agriculture under changing climatic conditions. مطالعه‌ای با هدف بررسی کاربرد باکتری‌های اندوفیت Micromonospora echinaurantiaca و Sphingomonas aquatilis بر تحمل به تنش شوری گندم رقم سرداری در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه‌‎ای انجام شد. این آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای باکتری‌‎های اندوفیت با غلظت (108×1) و تنش شوری با غلظت‌های (50، 100 و 150 میلی‌مولار NaCl) در سه تکرار طراحی شد. در شرایط آزمایشگاهی باکتری اندوفیت M. echinaurantiaca و S. aquatilis باعث بهبود جوانه‌زنی بذر گندم نسبت به شاهد شدند. علاوه بر این، در تنش شوری 150 میلی‌مولار، تلقیح گندم با M. echinaurantiaca منجر به افزایش معنی‎دار طول ساقه‎ چه و ریشه‎ چه و افزایش 4.32 درصدی وزن تر گیاهچه شد. شاخص بنیه در حضور M. echinaurantiaca و تنش شوری 50 میلی‌مولار به میزان 15.07درصد بهبود یافت. در شرایط گلخانه‎ای تحت تنش شوری 150 میلی‎ مولار، اندوفیت‎های M. echinaurantica و S. aquatilis به ترتیب 12.95 و 6.39 درصد میزان کلروفیل a را افزایش دادند. همچنین S. aquatilis موجب افزایش 48.54 درصدی کلروفیل b و 80.42 درصدی کاروتنوئید شد. در غلظت 150 میلی‎مولار تنش شوری، این باکتری میزان محتوای نسبی آب برگ را 81.60 درصد و فعالیت آنتی ‎اکسیدانی و فلاونوئید را به ترتیب 81.23 و 11.46 درصد افزایش داد. همچنین، اندوفیت‎ها فعالیت آنزیم کاتالاز و میزان پراکسید هیدروژن را بهبود بخشیدند که نشان ‎دهنده نقش مهم آن‎ها در افزایش تحمل گندم به تنش شوری است. نتایج نشان می‎دهد که باکتری‌های اندوفیت M. echinaurantiaca و S. aquatilis می‌توانند به‌عنوان عامل مؤثر در فرآیند پرایمینگ زیستی برای کاهش تنش شوری و افزایش تحمل گندم به این تنش مورداستفاده قرار گیرند که اهمیت تحقیقات بیشتر در این زمینه را نشان می‎دهد.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3730_ef55b02f3a2a7a48179cba75b42a71c2.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Sodium nitroprusside to enhance wheat drought tolerance in water deficit conditions استفاده از سدیم نیتروپروساید برای افزایش تحمل گندم در تنش کم آبی 23 39 3731 10.22077/escs.2025.7904.2299 FA سکینه مرادخانی استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه پیام نور، تهران Journal Article 2024 07 16 Introduction The economic importance of wheat, both in terms of production and nutrition, is greater than that of other agricultural crops in the world. Wheat has a special place in terms of production and area under cultivation, and increasing its yield depends on certain factors, among which determining its water requirement is of great importance. Failure to meet the water requirement of wheat plants causes water stress in the plant, and the yield of the plant's grain decreases depending on the severity of the stress. Iran has a warm and dry climate and its annual rainfall is low. In addition, the distribution of rainfall is also inappropriate in Iran, and the rainiest regions of Iran also need irrigation in the summer. The presence of sufficient water is essential to maintain turgor pressure, growth, and physiological processes in plant cells. Plants maintain osmotic pressure in cells under drought stress conditions using physiological mechanisms. One of these mechanisms is the biosynthesis of metabolites such as soluble sugars, potassium, free organic acids, and chlorides. Studies have shown that water deficit stress causes growth reduction, leaf area reduction, stomatal closure, photosynthetic pigment reduction, photosynthesis reduction, enzyme degradation, and oxidative damage. Water deficit stress is one of the main factors reducing the quantity and quality of agricultural products worldwide, and one of its most common effects is the disruption of the production and quenching of reactive oxygen species (ROS). Reactive oxygen species are highly reactive and, in the absence of effective protective mechanisms, cause cell damage including serious damage to the plant by lipid peroxidation, protein degradation, and DNA chain breakage. Plant cells tolerate reactive oxygen species using endogenous mechanisms such as enzymatic and non-enzymatic mechanisms. It is thought that plants first detect water deficit conditions in the roots, then several molecular messages are transmitted from the roots to the stems. Finally, a phytohormone, abscisic acid (ABA), is mainly synthesized in leaves. However, the precise molecular mechanisms of stress sensors and regulators that initiate ABA biosynthesis in response to water stress conditions are still unclear. Additionally, there are few studies that indicate that the nitric oxide molecule (NO) is one of these signaling molecules in sensing and responding to water stress. Many studies have shown the role of the nitric oxide signaling molecule in growth, development, and defense responses. Sodium nitroprusside (SNP) is a water-soluble salt consisting of iron combined with NO and five cyanide ions. This compound acts as a nitric oxide generator. Various studies have shown that sodium nitroprusside, as a nitric oxide generator, delays senescence and reduces chlorophyll and protein degradation in some plants, including wheat. However, there are few details regarding the role of exogenous NO signaling in modulating water deficit stress. Developing suitable methods to enhance plant tolerance under water-deficient conditions is of great importance. The objective of the present research was to investigate the effects of sodium nitroprusside on nitric oxide signaling and induction of the antioxidant defense mechanisms of wheat (Triticum aestivum L.) (Gaskogen genotype) under water-deficient conditions. Materials and methods The experiment was conducted in a completely randomized design with three replicates to examine the effects of drought and sodium nitroprusside on wheat morphological and physiological traits. The experiment was conducted in the Biology Laboratory of Payame Noor University, Khoy, in 2021. Germinated seeds were transferred to pots containing perlite and pretreated with 0.2 mM sodium nitroprusside and full-strength Hoagland's solution immediately before the water-deficit treatment was imposed. Results and discussion According to the analysis of variance, the effects of the treatments and their interactions were significant on the morphological and physiological traits of the seedlings. Sodium nitroprusside treatment increased nitric oxide levels on the second day, whereas the highest nitric oxide levels in the other treatments were observed on the third day of seedling growth. Plant fresh weight and photosynthetic pigment contents were significantly increased by sodium nitroprusside under water-deficient conditions compared with the control. Hydrogen peroxide levels and the lipid peroxidation index were significantly reduced due to the antioxidant activity induced by sodium nitroprusside treatment. Conclusion Overall, treating wheat (Gaskogen genotype) with sodium nitroprusside under control and water-deficit conditions enhanced wheat tolerance in water-deficit conditions by early activation of nitric oxide signaling and the induction of antioxidant responses, including the synthesis of antioxidant enzymes. The application of sodium nitroprusside is recommended to alleviate the adverse effects of water-deficit stress on wheat growth and physiology. Acknowledgments The author would like to thank Abtinberkeh Scientific Ltd. Company (https://Abtinberkeh.com), including Abtinberkeh Academy (https://Academy.Abtinberkeh.com), Isfahan, Iran, for editing and revising the manuscript to meet the journal's format requirements. ارائه روش های مناسب برای افزایش تحمل گیاه در شرایط تنش حائز اهمیت فراوان است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر سدیم نیتروپروساید بر پیام‌رسانی نیتریک‌اکساید و تحریک دفاع آنتی‌اکسیدانی به‌منظور افزایش تحمل تنش کم آبی در گیاه گندم رقم گاسکوژن حساس به تنش کم آبی به صورت طرح کاملا تصادفی با تیمارهای کنترل، کم آبی، و نیتروپروساید، در آزمایشگاه زیست شناسی دانشگاه پیام نور مرکز خوی در سال 1400 انجام شد. پس از جوانه‌زنی بذرها، دانه‌رست‌ها به گلدان حاوی پرلیت منتقل شده و قبل از شروع تنش کم آبی با 2/0 میلی‌مولار سدیم نیتروپروساید و محلول هوگلند 100 درصد پیش‌تیمار شدند. ویژگی های مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاهچه ها بررسی گردیدند. آنالیز واریانس مشخص نمود که اثرات تیمارهای آزمایش برپارامترهای گیاه معنی داربود. تیمار سدیم نیتروپروساید باعث افزایش زودهنگام سطح نیتریک‌اکساید در روز دوم شد، در حالی که اوج غلظت نیتریک‌اکساید در سایر تیمارها (کنترل و کم آبی) در روز سوم مشاهده گردید. وزن تر و رنگدانه‌های فتوسنتزی با پیش‌تیمار سدیم نیتروپروساید نسبت به تنش کم آبی بدون پیش تیمار، افزایش معنی‌دار داشتند. میزان پراکسیدهیدروژن و شاخص پراکسیداسیون چربی‌های غشایی در نتیجه‌ی افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان در تیمارهای سدیم نیتروپروساید به‌طور معنی‌دار کاهش یافت. نتایج کلی نشان داد که تیمار گیاه گندم رقم گاسکوژن با سدیم نیتروپروساید و نیز تیمار توأم سدیم نیتروپروساید با تنش کم آبی، با افزایش زودهنگام سطح نیتریک‌اکساید، پیام‌رسانی، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و تحریک زودهنگام دفاع آنتی‌اکسیدان، باعث درک زودهنگام، پاسخ سریع‌تر به تنش کم آبی و افزایش تحمل تنش در این گیاه شد. استفاده از مولکول نیتروپروساید برای افزایش تحمل گونه های حساس به کم آبی گندم درشرایط تنش پیشنهاد می گردد.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3731_0ca71a05ac9dbe91629eceeb33ec7dca.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 The effect of light quantity at different growth stages on agronomic traits of chickpea (Cicer arietinum L.) اثر مقادیر نور در مراحل مختلف رشد بر خصوصیات زراعی نخود (.Cicer arietinum L) 41 55 3732 10.22077/escs.2025.7977.2302 FA لیدا یاری کامرانی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد زراعت، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه محمد اقبال قبادی دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه مختار قبادی دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه سعید جلالی-هنرمند دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه Journal Article 2024 07 28 Introduction The growth of chickpea (Cicer arietinum L.), similar to that of other crops, is influenced by various environmental factors, particularly light intensity. Light plays a fundamental role in plant growth and development, serving as the primary energy source for photosynthesis, the synthesis of organic compounds, and the formation of plant tissues. Light intensity influences plant morphology by regulating leaf size, stem branching, root formation, and other structural traits, thereby ensuring a balanced allocation of resources and promoting coordinated growth among all plant organs. The objective of this study is to examine the effects of light intensity at different growth stages of chickpea and to elucidate how different light levels influence its growth and developmental processes. Materials and methods The experiment was carried out at the Research Farm of the Campus of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, during the 2012–2013 growing season. A factorial experiment was arranged in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. The experimental factors consisted of light intensity (100%, 75%, 50%, 25%, and no direct light) applied at different growth stages (vegetative, reproductive, and the entire growth period) of the chickpea cultivar ILC482. Rows were spaced 25 cm apart with a planting density of 40 plants per square meter. The planting date, early vegetative growth, early flowering, and ripening (harvest) stages occurred on November 3, March 13, April 28, and June 12, respectively. Plant height, total dry weight, grain yield, number of seeds per plant, number of pods per plant, and 1000-seed weight were measured at harvest. Data were analyzed using SAS statistical software, and treatment means were compared using Duncan's multiple range test at the 5% probability level. Results and discussion In general, the reduction of light intensity during the entire growth period had a pronounced adverse effect on yield and yield component traits. The impact of reduced light intensity was greater during the reproductive stage than the vegetative stage. Overall, decreasing light intensity led to a decline in yield traits and their components. Compared with 100% full light, under 75% light intensity during the vegetative stage, biological yield, grain yield, number of pods per plant, number of seeds per plant, and 1000-seed weight decreased by 24%, 30%, 28%, 27%, and 3.5%, respectively. During the reproductive stage, these reductions were even more severe (30%, 35%, 40%, 40%, and 4.5%, respectively). Reduced light intensity at the vegetative and reproductive stages primarily affected grain yield through changes in the number of seeds per plant, while the 1000-seed weight exerted the least influence. Leaf dry weight and leaf area index also declined with decreasing light intensity. Under full shading, leaf area decreased by 50%, 45%, and 55% during the vegetative, reproductive, and total growth stages, respectively, compared with the control. During the flowering stage, chlorophyll a content varied across light intensities, whereas chlorophyll b consistently decreased with decreasing light intensity. In general, the total chlorophyll content (a + b) was highest under full light conditions, and gradually decreased as light intensity diminished. Light intensity significantly affected the concentration of water‑soluble carbohydrates in leaves and stems. The higher levels of soluble sugars in stems and leaves during the vegetative stage compared to the reproductive stage may be attributed to a more extended compensation period under light stress during vegetative growth. In contrast, shading during the reproductive stage allowed only a limited compensation period, resulting in lower soluble sugar contents. Conclusion Even a 25% reduction in light intensity significantly decreased biological and grain yields, number of seeds per plant, 1000-seed weight, leaf dry weight and area, chlorophyll a, b, and total (a + b), as well as water-soluble carbohydrates in leaves and stems. Overall, chickpea growth is highly dependent on light intensity. A reduction in available light due to cloudy conditions (short- or long-term), mixed cropping with taller companion plants, or competition with weeds significantly reduces growth and yield, as chickpea is weak in competing for light resources. رشد نخود (.Cicer arietinum L)، مثل سایر محصولات تحت تأثیر شرایط محیطی زیادی از جمله شدت نور می‌باشد. براین اساس، آزمایشی به منظور بررسی مقادیر نور بر خصوصیات رشد و عملکرد نخود در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، اجرا شد. فاکتورها شامل شدت نور (100، 75، 50، 25 درصد و بدون نور مستقیم) در مراحل رشد (رویشی، زایشی و کل دوره رشد) بر نخود رقم ILC482 بودند. نتایج نشان داد که با کاهش شدت نور مقادیر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، وزن خشک برگ، کلروفیل و کربوهیدرات‌های محلول در برگ و ساقه (بجز ارتفاع بوته) کاهش داشت. میزان کاهش در مرحله زایشی بیشتر از مرحله رویشی بود. میزان کاهش عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته و وزن هزار‌‌دانه در مرحله رویشی و در 75 درصد نور بترتیب 24، 30، 28، 27 و 3.5 درصد نسبت به تیمار 100 درصد نور کاهش داشتند. این در حالیست که، برای مرحله زایشی این کاهش بترتیب 30، 35، 40، 40 و 4.5 درصد بودند. با کاهش شدت نور، تعداد دانه در بوته و وزن هزاردانه بترتیب بیشترین و کمترین نوسان داشتند. در کل، با توجه به نتایج این آزمایش، اینگونه استنباط می‌شود که نخود در شرایط کشت مخلوط و موقعیت‌های که کاهش نور و سایه در طول دوره رشد وجود دارد، دچار کاهش معنی‌دار رشد و عملکرد دانه می‌شود.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3732_dc2fdf9f4b235b3a35a9ae3bba434395.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Effect of polyvinyl chloride and cadmium on absorption and accumulation of nutrients under symbiotic fungi in foxtail millet (Setaria italica L.) seedling اثر پلی وینیل کلراید و کادمیوم بر وضعیت تغذیه‌ای و شاخص تحمل گیاهچه‌ های ارزن دم‌روباهی (.Setaria italica L) تحت تأثیر قارچ همزیست 57 77 3793 10.22077/escs.2025.8011.2303 FA سپیده نیکومرام دانشجوی دکتری اگروتکنولوژی- فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان علی سپهری دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان Journal Article 2024 08 08 Introduction Polyvinyl chloride is one of the dominant microplastic types used in agricultural land and is mainly concentrated in shallow soils (Yang et al., 2022). Cadmium toxicity can damage the metal absorption metabolic mechanisms and affect essential element level control (Mourato et al., 2019). Co-presence of microplastics and heavy metals can cause synergistic, antagonistic, or reinforcing effects on plants, but definitive information is still limited (Kumar et al., 2022). Using symbiotic fungi is a cost-effective and environmentally friendly method to increase plant growth and tolerance to cadmium stress (Kumar and Verma, 2018). We aimed to investigate the polyvinyl chloride effect under cadmium stress and S. indica role in modulating the combined stress on the absorption, translocation, and accumulation of important nutrients in foxtail millet root and shoot. Materials and methods A factorial, completely randomized design experiment with three replicates was conducted. The investigated factors included 0, 2.5, 5, and 10 mg cadmium kg-1 soil, 0, 0.1, and 1% polyvinyl chloride, and S. indica symbiosis (fungus absence and presence). The sterilized seeds were placed in a plastic pot containing 1.5 kg cadmium and microplastic-contaminated soil. Then fungus spore suspension was applied to the seeds. After 60 days, the plant organs were harvested and the plant organs were dried for 48 hours in an oven at 70°C and then weighed. The 0.5 g of milled dry leaves and roots were ashed at 550°C for 5 hours, after the digestion, element contents were measured by an atomic absorption device. The fungal colonization percentage, root-to-shoot ratio, heavy metal tolerance index, and content of macronutrients and micronutrients were calculated. Data were analyzed through the SAS (9.4) statistical program and means values were compared by LSD test (P < 0.05). Results and discussion The results of the data variance analysis showed that the combined effect of cadmium and polyvinyl chloride on the examined traits was significant at the 1% probability level, except for the Ca and K contents in root, Cd contents in root and shoot, which was at the 5% probability level. The presence of microplastic improved colonization percentage, metal tolerance index, root and shoot dry weight, so decreased root/shoot in cadmium-stressed plants. Microplastic reduces the negative effects of heavy metal on the dry weight of roots and shoots due to the property of maintaining heavy metal on their surface (Dong et al., 2022). Cadmium reduced contents of Na, K, Mg, Ca, Cu, Mn, and Zn in root and shoot, and the presence of a microplastic increased their contents in shoot and root only in 10 mg cadmium except Ca and Zn that was in shoot. Microplastics can bind to root surfaces (Yang et al., 2021), reduce root activity and heavy metal absorption (Dong et al., 2022), and increase nutrient absorption. Moreover, microplastics have a lower absorption capacity for metal pollutants in the soil, and due to their diluting properties; they can increase metal mobility and availability (Zhang et al., 2020). Fe content decreased in the shoot and increased in the root under cadmium toxicity. Co-treatment of cadmium and microplastic just increased Fe root content in 0.1% PVC and 2.5 mg Cd. The formation of Fe-Mn plaques on the roots increases the cadmium chelation in the rhizosphere and root surfaces, which can act as a barrier to protect the plant against cadmium toxicity (Liu et al., 2010). S. indica increased plant dry weight and macronutrient and micronutrient contents in the shoots and the roots. It is due to plant hormone production and increased absorption of micronutrients and macronutrients by the roots (Zahoor, 2017). The mentioned fungus also improves the metal tolerance index by elevating cadmium content in the root and alleviating it in the shoot. This can be related to the binding of metals to the fungal hyphae cell walls and their transfer reduction to the plant's above-ground parts (Baghaie et al., 2021). Conclusion The results showed that polyvinyl chloride can modulate cadmium's adverse effect on the foxtail millet shoot in cadmium-contaminated soil and reduce the entry of cadmium into the food chain. In addition, S. indica increases the plant's tolerance to cadmium and microplastic stress conditions by increasing water availability and nutrient absorption, increasing cadmium accumulation in the roots, and reducing its transfer to the shoots. Considering the complexity of different soil-plant systems, this conclusion needs further investigation and cannot generalized to other cases. استفاده گسترده از محصولات پلاستیکی و صنعتی شدن یک نگرانی جهانی در مورد میکروپلاستیک‌ها و ترکیب آنان با فلزات سنگین در اراضی کشاورزی ایجاد کرده است. با توجه به نقش مهم عناصر غذایی در رشد گیاه، حضور میکروپلاستیک‌ها در اراضی آلوده به کادمیوم می‌تواند منجر به اختلال در جذب، انتقال و تجمع آن‌ها در اندام گیاه شود. از طرفی دیگر، قارچ‌های همزیست با بهبود جذب عناصر غذایی و حفظ رشد به گیاه میزبان در تحمل تنش‌های محیطی -کمک می‌کنند. این پژوهش با هدف بررسی اثر قارچ همزیست Serendipita indicaبر جذب، انتقال و تجمع عناصر مهم مغذی در گیاه ارزن دم روباهی تحت تنش کادمیوم و آلودگی میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی شامل چهار سطح کادمیوم (0، 2.5، 5 و 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک)، سه سطح میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید (0، 0.1 و 1 درصد)، در دو سطح همزیستی و عدم همزیستی با قارچ مذکور به صورت گلدانی انجام گرفت. نتایج نشان داد با افزایش کادمیوم در خاک محتوای عناصر سدیم، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، مس، روی و منگنز در اندام هوایی و ریشه کاهش می‌یابد. همچنین محتوای آهن در اندام هوایی کاهش ولی در ریشه افزایش یافت. به دنبال تنش کادمیوم وزن خشک ریشه و اندام هوایی و شاخص تحمل فلز کاهش یافته که در نهایت منجر به افزایش نسبت ریشه به اندام هوایی شد. میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید باعث افزایش تحمل گیاه به فلز سنگین، محتوای برخی عناصر و رشد گیاهچه‌ها تحت تنش کادمیوم شد. همزیستی با قارچ S. indica جذب عناصر ضروری برای رشد مطلوب گیاه در شرایط سمیت کادمیوم و در حضور میکروپلاستیک را افزایش داد. این موضوع نشان دهنده نقش مفید قارچ مذکور در تعدیل تنش‌ کادمیوم و آلایندگی میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید در گیاه ارزن دم روباهی می‌باشد.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3793_391918f711a84a99611aaf67cdefedae.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Growth response of two quinoa cultivars to partial root irrigation under climatic conditions of South Khorasan province پاسخ‌ رشدی دو رقم کینوا به آبیاری بخشی ریشه در شرایط اقلیمی خراسان جنوبی 79 99 3896 10.22077/escs.2026.8126.2306 FA اعظم گیدسکی دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه بیرجند سهیل پارسا عضو هیئت علمی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه بیرجند گروه پژوهشی گیاه و تنش های محیطی، دانشگاه بیرجند مجید جامی الاحمدی عضو هیئت علمی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه بیرجند گروه پژوهشی گیاه و تنش های محیطی، دانشگاه بیرجند علی ایزانلو دانشمند ارشد در موسسه علوم ‌اقتصاد زیستی، اوکلند، نیوزیلند Journal Article 2024 09 07 Introduction Optimizing irrigation in arid regions is a crucial strategy for sustainable crop production. Quinoa, due to its high tolerance to drought, represents a promising alternative crop. Understanding its physiological and yield responses to deficit irrigation can enhance water-use efficiency in semi-arid systems. Materials and methods A field experiment was conducted during 2021 in Birjand and Sarbisheh, South Khorasan Province, Iran. The study was arranged as a split-plot based on a randomized complete block design with three replications. The main factor consisted of nine irrigation regimes, including 100%, 75%, and 50% of crop water requirement under both conventional and partial root-zone drying (PRD) methods—fixed and alternating after one or two irrigation cycles. The sub-plot factor included two quinoa cultivars, Titicaca and Giza-1. Measured traits included plant height, leaf area, fresh and dry weights of total aerial biomass, and relative water content (RWC). Data were analyzed using SAS software. Results and discussion Analysis of variance revealed significant effects of irrigation regime, cultivar, and their interactions on most measured traits. Grain yield, plant height, relative leaf water content and leaf area decreased progressively under higher drought intensity, but moderate deficit irrigation (75% ETc) under alternating PRD after one or two irrigation cycles, maintained growth comparable to full irrigation. The Giza-1 cultivar exhibited greater adaptability and vigor than Titicaca across both locations, particularly under moderate water limitation. Fresh and dry weights of aerial organs followed similar trends. Plants exposed to alternating PRD retained higher biomass accumulation and grain yield than those under conventional irrigation at equivalent deficit levels. Grain yield under partial root-zone drying (PRD) is often better maintained compared with uniform deficit irrigation, as alternating wet and dry root zones enhance ABA signaling and support more stable grain filling under water‐limited conditions (Kang and Zhang, 2004). This improvement may be attributed to balanced root signaling, enhanced stomatal regulation, and improved osmotic adjustment mechanisms (Naderi et al., 2016; Chandra et al., 2018). Higher leaf relative water content (RWC) in alternating PRD treatments (75% ETc) suggests improved plant hydration and efficient water redistribution within the rhizosphere, confirming that partial root drying can induce systemic tolerance responses without excessive water loss (Wakrim et al., 2015). The observed maintenance of leaf area and turgor under alternating PRD supports the hypothesis that controlled soil drying stimulates abscisic acid (ABA) synthesis in drying roots, which limits transpiration while sustaining photosynthesis. As a result, fresh and dry biomass, showed minimal reduction compared with the 100% irrigation control. Conversely, conventional irrigation at 50% ETc caused a marked decline in all growth parameters, highlighting the physiological limitations when both root zones experience continuous stress. Changes in RWC and leaf area were strongly associated with fresh biomass, suggesting that maintaining tissue hydration is key to sustaining growth under moderate water deficit. These findings align with those of Razzaghi et al. (2020) and Mirsafi et al. (2024), who reported similar adaptive responses in quinoa under deficit irrigation. Giza-1 superior growth performance, especially in Birjand’s lighter-textured soils, reflects genotype-specific root plasticity and efficient osmotic adjustment mechanisms enhancing drought resilience. Conclusion This study demonstrated that deficit irrigation, particularly alternating partial root-zone drying at 75% of crop water requirement, effectively conserved water without significant yield reduction in quinoa. The Giza-1 cultivar showed stronger physiological stability, higher biomass, and leaf hydration than Titicaca under moderate drought. The enhanced performance under alternating PRD suggests that controlled soil drying triggers adaptive root-to-shoot signaling, promoting efficient water use and sustained photosynthetic capacity. Therefore, implementing alternating PRD combined with suitable cultivars such as Giza-1can serve as a practical strategy for sustainable quinoa production in arid regions like South Khorasan, where water resources are limited. بهینه‌سازی مصرف آب در تولیدات زراعی مناطق خشک، ضرورتی انکارناپذیر برای پایداری تولید و حفظ امنیت غذایی به شمار می‌رود. در این راستا، استفاده از روش‌های نوین آبیاری و انتخاب ارقام سازگار، می‌تواند نقش بسزایی در افزایش بهره‌وری آب و بهبود شاخص‌های رشد گیاهانی نظیر کینوا ایفا کند. بدین ‌منظور و جهت بررسی اثر آبیاری موضعی ریشه بر پارامترهای رشدی دو رقم کینوا (تیتیکاکا و گیزا وان)، آزمایشی در سال ۱۴۰۰ در شهرستان‌های بیرجند و سربیشه استان خراسان جنوبی به‌صورت کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل اصلی آبیاری در 9 سطح شامل، ۱۰۰درصد نیازآبی گیاه ، کم‌آبیاری بر اساس 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه به‌صورت سنتی، آبیاری موضعی ریشه به صورت ثابت و بالاخره آبیاری موضعی ریشه بطور متناوب (یک در میان) در طرفین پشته، بعد از یک و دو دوره آبیاری؛ عامل فرعی شامل دو رقم کینوا (تیتیکاکا و گیزا وان) بود. نتایج نشان داد که پارامترهای رشدی در تیمارهای کم‌آبیاری موضعی ریشه به‌طور متناوب، بعد از یک و دو دور آبیاری با ۷۵ درصد نیاز آبی، وضعیت مطلوبی داشتند. در صفاتی مانند وزن تر و خشک (بوته، خوشه و ساقه)، شاخص سطح برگ، محتوی نسبی آب برگ، حتی بر مقادیر این صفات در تیمار آبیاری کامل نیز برتری داشتند، اگرچه از نظر آماری اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد. در مقابل، تیمار آبیاری سنتی با ۵۰ درصد نیاز آبی، موجب کاهش معنی‌داری در تمامی شاخص‌های مورد مطالعه شد. رقم گیزا وان در اغلب صفات رشدی نسبت به تیتیکاکا برتر بود، به‌ویژه در منطقه بیرجند که شرایط خاک و آب مطلوب‌تری داشت. به‌طور کلی، استفاده از رقم گیزا وان و کم‌آبیاری موضعی ریشه به‌طور متناوب، بعنوان راهکار مؤثری در تولید پایدار کینوا در خراسان جنوبی و مناطقی کم‌آب با شرایط اقلیمی مشابه قابل توصیه است.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3896_19a059f4042b274fda9212170a0e871c.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Effect of coronatine on morphological and biochemical traits of sweet basil (Ocimum basilicum L.) in arsenic contamination condition تأثیر کروناتین بر خصوصیات ریخت‌شناسی و بیوشیمیایی ریحان (.Ocimum basilicum L) در شرایط آلودگی آرسنیک 101 116 3795 10.22077/escs.2025.8200.2309 FA علی عبدالهی دانش‌آموخته دکتری، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل بهروز اسماعیل پور استاد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل محسن برین دانشیار، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه زهرا اصلانی دانش‌آموخته دکتری گیاهان دارویی، پژوهشگر مدعو گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل موسی ترابی گیگلو دانشیار، گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل علی اشرف سلطانی دانشیار، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل هانیه مرادیان دانشجوی دکتری، گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل Journal Article 2024 09 28 Introduction Basil (Ocimum basilicum L.) is one of the most important species belonging to the Lamiaceae family, with diverse applications in food, medicine, and cosmetics. Recently, heavy metal pollution has been considered a major stress factor responsible for reducing plant growth and agricultural productivity worldwide. These pollutants are harmful to the environment and to living organisms, including plants, animals, and microorganisms. The rapid growth of the global population, industrialization, and the expansion of mining and metal ore processing have contributed to the widespread distribution of heavy metal pollution worldwide. Human activities, including mining, agricultural expansion, intensive use of pesticides and herbicides, and irrigation with heavy metal–contaminated water, further exacerbate soil contamination. Among heavy metals, arsenic is particularly concerning due to its high toxicity and destructive effects on the environment and living organisms. Arsenic is a non-essential and highly toxic element for plants. It is readily absorbed by plants, where exposure to arsenate (AsV) inhibits growth, disrupts physiological processes, and may ultimately lead to plant death. Inside plant cells, AsV can enter essential metabolic pathways, such as oxidative phosphorylation and ATP synthesis, by substituting for phosphate groups. One promising strategy to mitigate heavy metal stress is the application of newly identified plant growth regulators such as coronatine. Coronatine, a phytotoxin with broad host specificity, functions as a potent signaling molecule with diverse physiological roles in plants. Materials and methods This experiment was conducted as a factorial arrangement in a completely randomized design (CRD) with three replications in 2016. The experimental factors consisted of two soil conditions (non-contaminated and arsenic-contaminated, with 0 and 4576 mg kg⁻¹ arsenic, respectively) and three coronatine foliar-spray concentrations (0, 50, and 100 nmol L⁻¹) applied to basil plants. After seed emergence, the seedlings were thinned in several stages, and ultimately ten uniform plants were retained in each pot, spaced approximately 2–3 cm apart. Coronatine (C₁₈H₂₅NO₄; 319.401 g mol⁻¹; Sigma, Japan) was sprayed at concentrations of 0, 50, and 100 nmol L⁻¹ at the 4–6 leaf stage until the leaves were fully wetted. To evaluate the effects of arsenic stress, coronatine application, and their interaction on basil, three plants were randomly selected from each experimental unit at the full flowering stage (approximately 80 days after planting), and various morphological, physiological, and biochemical traits were measured. Results and discussion The results showed that arsenic contamination significantly decreased morphological traits of sweet basil, including leaf number, leaf area, leaf dry weight, and stem height, compared with the non-contaminated soil. Moreover, coronatine application improved all morphological and biochemical traits of sweet basil under both arsenic-contaminated and non-contaminated soil conditions. Arsenic stress decreased leaf number, leaf area, leaf dry weight, and plant height in plants grown in contaminated soil compared with those grown in non-contaminated soil. Arsenic stress also reduced physiological traits, including chlorophyll content and relative water content (RWC). In contrast, foliar application of coronatine enhanced growth and improved both physiological and biochemical performance under arsenic stress. In particular, application of 100 nmol L⁻¹ coronatine increased leaf dry weight, plant height, and RWC by 35%, 32%, and 33%, respectively. Moreover, biochemical traits were affected by both arsenic stress and coronatine foliar application, such that proline, phenol, and flavonoids increased by 91%, 95%, and 94% in arsenic-contaminated soil treated with 100 nmol L⁻¹ coronatine compared with the non-contaminated and non-sprayed control. Overall, these findings indicate that coronatine, as an effective plant growth regulator, has substantial potential to mitigate the detrimental effects of arsenic toxicity in plants. Nevertheless, further studies on other plant species and a wider range of coronatine concentrations are recommended. Conclusion Coronatine can be proposed as a promising plant growth regulator capable of alleviating the adverse effects of arsenic contamination in sweet basil and potentially other vegetable crops. کروناتین نوعی تنظیم کننده‌ رشد گیاهی نوین با شباهت‌هایی در ترکیب و کارکرد با جاسمونات‌ها است که تجمع متابولیت‌های دفاعی را در گیاهان در شرایط تنشی متاثر می‌سازد و در حال حاضر اطلاعات در باره نحوه اثرگذاری آن در برابر تنش فلزات سنگین ناشناخته است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی خاصیت محافظت کنندگی کروناتین در برابر سمیت آرسنیک در ریحان (Ocimum basilicum L.) بود. بدین منظور، گیاهان ریحان در شرایط گلخانه‌ای در دو نوع خاک آلوده و غیرآلوده به آرسنیک کشت شده و توسط غلظت‌های مختلف کروناتین (0، 50 و 100 نانومول درلیتر) محلول‌پاشی شدند. نتایج نشان داد که تنش آرسنیک خصوصیات ریخت‌شناسی و بیوشیمیایی ریحان را تحت تاثیر قرار داد، به‌طوری که تنش آرسنیک موجب کاهش تعداد برگ، سطح برگ، وزن خشک برگ و ارتفاع بوته در گیاهان کشت شده در خاک آلوده نسبت به گیاهان کشت شده در خاک غیرآلوده شد. همچنین تنش آرسنیک سبب کاهش پارامترهای فیزیولوژیکی مانند میزان کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ شد. امّا محلول‌پاشی با کروناتین موجب بهبود پارامترهای رشدی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در شرایط تنش آرسنیک ‌گردید، به‌طوری‌که محلول پاشی با غلظت 100 نانو مول در لیتر کروناتین وزن خشک برگ، ارتفاع بوته و محتوای نسبی آب برگ را بترتیب به میزان 35، 32 و 33 درصد افزایش داد. بعلاوه پارامترهای بیوشیمیایی نیز تحت تاثیر تنش آرسنیک و محلول‌‌پاشی با کروناتین قرار گرفتند، به‌طوری-که صفاتی مانند پرولین، فنول و فلاونوئید به میزان 91، 95 و 94 درصد در خاک آلوده به آرسنیک و محلول‌پاشی با غلظت 100 نانو مول در لیتر کروناتین در مقایسه با تیمار بدون آرسنیک و بدون محلول پاشی با کروناتین افزایش یافتند. بر اساس نتایج بدست آمده می‌توان اظهار نمود که کروناتین از طریق فعال کردن سیستم آنتی اکسیدانی غیر آنزیمی و تنظیم اسمزی در شرایط تنش تنش‌زا قادر به تعدیل اثرات مخرب آرسنیک گردید.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3795_bedb0b7c0b0566842055adabe1e4c9e1.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Selection of promising drought tolerant barley genotypes using MGIDI, SIIG, CSI indices گزینش ژنوتیپ های امیدبخش جو متحمل به خشکی با استفاده از شاخص های SIIG، MGIDI و CSI 117 134 3796 10.22077/escs.2025.8232.2310 FA منصور جعفری زارع دانشجوی دکتری ژنتیک و به‌‌نژادی گیاهی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل علی اصغری استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل حسن زالی استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، داراب 0000-0001-9547-4978 امید سفالیان استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل علیرضا پورابوقداره استادیار پژوهشی، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج Journal Article 2024 10 04 Introduction Drought stress is one of the most severe environmental constraints limiting crop production worldwide. Therefore, screening genetic materials to develop new varieties with improved tolerance is essential for coping with future climate challenges. The main objective of this study was to identify drought-tolerant barley genotypes using several selection indices. Materials and methods In this study, 17 advanced barley genotypes along with four check genotypes were evaluated under irrigated and drought-stress conditions during the 2022–2024 cropping seasons at the Darab Agricultural Research Station, Darab, Fars, Iran. The experiment was conducted using a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Each experimental plot comprised six planting rows, with each row 6 m long and uniformly spaced at 15 cm intervals. A seeding density of 300 seeds m-2 was applied. Seeds were sown using an experimental planter (Wintersteiger, Ried, Austria). Fertilizers were applied at rates of 150 kg ha-1 urea, 100 kg ha-1 di-ammonium phosphate, and 50 kg ha-1 potassium sulfate. After removing border rows, all plots were harvested using an experimental combine (Wintersteiger, Ried, Austria). Several grain yield–based indices including tolerance index (TOL), mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP), harmonic mean (HM), stress susceptibility index (SSI), stress tolerance index (STI), relative drought index (RDI), stress susceptibility percentage (SSPI), abiotic stress tolerance index (ATI), stress/non-stress production index (SNPI), yield stability index (YSI), percentage of yield reduction (R%), yield index (YI), the multi-trait genotype–ideotype distance index (MGIDI), selection index of ideal genotype (SIIG), and combination significant index (CSI) were employed to identify the most drought-tolerant genotypes. Results and discussion The combined analysis of variance for grain yield under irrigated and drought-stress conditions revealed significant differences among the genotypes across both environments. The results showed that genotypes No. 21, 4, and 20, which produced the highest grain yields (6405, 6343, and 6310 kg ha-1, respectively), were superior to the other genotypes under irrigated conditions. Moreover, Genotypes No. 4, 20, and 16 had the highest grain yields under drought-stress conditions, producing 5122, 4848, and 4717 kg ha-1, respectively. Based on MGIDI, SIIG, and CSI, genotypes No. 4, 20, 21, and 16 were identified as drought-tolerant genotypes. The principal component analysis (PCA) indicated that the first and second components explained 68.7% and 28.4% of the total variation among the indices, respectively. The PCA-based biplot grouped all indices into five groups. SIIG, SNPI, YI, Ys, CSI, HARM, GMP, STI, MP and Yp were placed in the first group. The indices in this group showed the strongest correlation with grain yield under both the irrigated and drought-stress conditions. Genotypes no. 4, 16, and 20 with the highest grain yield were placed in this group. YSI and RDI were assigned to the second group along with genotypes 8, 10, and 14. The third group included MGIDI and the genotypes with the lowest grain yield under both stress and irrigated conditions. SSI, SSPI and TOL indices were placed in the fourth group. The fifth group comprised the ATI. This index identifies genotypes that exhibit the highest grain yield under stress conditions and the lowest performance under irrigated conditions. Conclusion Based on PCA results, different selection indices were clustered into five groups. SIIG and CSI along with SNPI, YI, Ys, HARM, GMP, STI, MP and Yp were classified into the same group. The indices in this group were considered ideal due to their ability to identify high-yielding genotypes under both stress and irrigated conditions. The results obtained from SIIG, MGIDI, and CSI were consistent with one another. Based on these results, genotype No. 4 was identified as the most drought-tolerant genotype. تعدادی ژنوتیپ امیدبخش جو با استفاده از شاخص‌های مختلف تحمل به خشکی ارزیابی شدند. در این آزمایش 17 ژنوتیپ خالص به‌همراه چهار ژنوتیپ شاهد و در دو شرایط آبیاری کامل و تنش خشکی انتهای فصل (سال‌های زراعی 1403-1401) به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس مرکب عملکرد دانه نشان داد که اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال یک درصد بین ژنوتیپ‌ها در هر دو شرایط تنش خشکی و شرایط بدون‌تنش وجود دارد. ژنوتیپ‌های شماره 21، 4 و 20 به‌ترتیب با عملکرد دانه 6405، 6343 و 6310 کیلوگرم در هکتار نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها در شرایط بدون‌تنش و ژنوتیپ‌های شماره 4، 20 و 16 به‌ترتیب با عملکرد دانه 5122، 4848 و 4717 کیلوگرم در هکتار در شرایط تنش خشکی دارای بالاترین عملکرد دانه بودند. بر مبنای شاخص‌های MGIDI، SIIG و CSI ژنوتیپ‌های شماره 4، 20، 21 و 16 به‌ترتیب جزء ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی شناخته شدند. براساس نتایج تجزیه PCA، شاخص‌های تحمل به تنش خشکی در پنج گروه قرار گرفتند. بر این اساس شاخص‌های SIIG، CSI، SNPI، YI، Ys، HARM، GMP، STI، MP و Yp در گروه یک قرار گرفتند. شاخص‌های این گروه، بیشترین همبستگی را با عملکرد دانه در شرایط تنش و بدون‌تنش داشتند و ژنوتیپ‌های شماره 4، 16 و 20 جزو ژنوتیپ‌های برتر در این گروه بودند که دارای عملکرد دانه بالاتر از میانگین کل هم در شرایط تنش و هم در شرایط بدون‌تنش بودند. براساس نتایج تجزیه PCA، شاخص‌های گروه یک با توجه به شناسایی ژنوتیپ‌های پرپتانسیل در هر دو شرایط تنش و بدون‌تنش به‌عنوان شاخص‌های برتر در این تحقیق شناسایی شدند. براساس نتایج شاخص‌های SIIG، MGIDI و CSI، ژنوتیپ‌ شماره 4 به‌عنوان ژنوتیپ‌ برتر انتخاب شد.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3796_d8e470407f8ca85780229b032397909f.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Effect of foliar application of salicylic acid and inoculation with mycorrhizal fungi on some physiological and biochemical traits of barley (Hordeum vulgare L.) cv. Fortuna under different salinity levels اثر محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک و تلقیح با قارچ مایکوریزا بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی جو (.Hordeum vulgare L) رقم فورتونا در سطوح مختلف شوری 135 165 3818 10.22077/escs.2025.8260.2312 FA نسیم پورتقی داﻧﺸﺠﻮی دﻛﺘﺮی رﺷﺘﻪ اگروتکنولوژی گرایش ﻓﻴﺰﻳﻮﻟﻮژی ﮔﻴﺎﻫﺎن زراﻋﻲ، ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ و ژﻧﺘﻴﻚ ﮔﻴﺎﻫﻲ، داﻧﺸﻜﺪه ﻛﺸﺎورزی و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﻴﻌﻲ، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺤﻘﻖ اردبیلی، اردﺑﻴﻞ سعید خماری اﺳﺘﺎد ﮔﺮوه اکوفیزیولوژی ﮔﻴﺎﻫﻲ، داﻧﺸﻜﺪه ﻛﺸﺎورزی، داﻧﺸﮕﺎه تبریز، تبریز رئوف سیدشریفی اﺳﺘﺎد ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ و ژﻧﺘﻴﻚ ﮔﻴﺎﻫﻲ، داﻧﺸﻜﺪه ﻛﺸﺎورزی و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﻴﻌﻲ، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺤﻘﻖ اردبیلی، اردﺑﻴﻞ اسماعیل گلی کلانپا دانشیار ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ علوم خاک، داﻧﺸﻜﺪه کشاورزی و منابع طبیعی، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺤﻘﻖ اردﺑﻴﻠﻲ، اردبیل زهرا وطن پور اﺳﺘﺎدیار ﮔﺮوه فیزیولوژی ﮔﻴﺎﻫﻲ، واحد گرمی، داﻧﺸﮕﺎه آزاد اسلامی، گرمی، ایران Journal Article 2024 10 10 Introduction Soil salinity is a major abiotic stress that limits plant growth and productivity. Agricultural soil salinity induces several detrimental effects, including oxidative stress, osmotic stress, and disturbances in nutrient uptake. However, plants that can enhance their defense mechanisms by sustaining antioxidant capacity, maintaining osmotic adjustment, and improving nutrient acquisition under saline conditions are able to exhibit relatively stable growth and acceptable performance under such conditions. Salicylic acid and mycorrhizal fungi symbiosis play essential roles in alleviating the adverse effects of salinity by inducing antioxidant defenses and regulating carbohydrate metabolism in crops. Mycorrhizae can enhance plant growth and performance through several mechanisms, including mitigating the adverse effects of salinity, improving plant water status, producing growth-promoting hormones, and enhancing photosynthesis. Salicylic acid, synthesized in root cells, plays a central role in regulating physiological processes and functions as a key signaling molecule in activating plant defense responses. Soluble sugars, along with free proline, function as osmotic regulators and signaling molecules that trigger diverse defense responses under salt stress. Materials and methods In the present study, the effects of foliar application of salicylic acid (0, 0.6, and 1.2 mM) on enhancing the symbiotic association with arbuscular mycorrhizal fungi and its consequent impacts on plant growth, membrane stability, antioxidant enzyme activities, free proline and soluble sugar contents, as well as maximum quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm), were investigated in barley (Hordeum vulgare L. cv. Fortuna) under salinity stress (0, 60, and 120 mM NaCl). The present experiment was conducted as a factorial arrangement in a randomized complete block design (RCBD) with three replications at the Research Greenhouse Complex of the Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, during the 2021–2022 growing season. Results and discussion The combined application of mycorrhizal fungus and salicylic acid significantly increased relative water content of leaves by 125.92% under salt stress. Inoculation with mycorrhizal fungi markedly enhanced cell membrane stability index, maximum quantum yield of photosystem II (Fv/Fm), total chlorophyll, chlorophyll a, free proline content, and polyphenol oxidase (PPO) activity. Foliar application of salicylic acid also led to significant increases in cell membrane stability index, maximum quantum yield of photosystem II, total chlorophyll, chlorophyll a and b content, soluble sugar content, and PPO activity. Conclusion Application of both salicylic acid and mycorrhizal fungi enhanced the tolerance of barley cv. Fortuna to salinity stress, primarily by improving leaf relative water content, maintaining cell membrane integrity, increasing chlorophyll concentration, and enhancing PPO activity. Acknowledgements This study was conducted as part of the doctoral dissertation of the first author at the Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili. The authors gratefully acknowledge the valuable assistance and cooperation of all individuals who contributed to the execution and preparation of this work. شوری خاک از عمده‌ترین تنش‌های غیر زیستی است که رشد و عملکرد گیاه را محدود میکند. اسید سالیسیلیک و همزیستی قارچ مایکوریزا نقش مهمی را در رفع اثرات نامطلوب تنش شوری به‌واسطه القای سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدان و تنظیم متابولیسم هیدرات‌کربن در گیاهان زراعی ایفا میکنند. قندهای محلول همراه با پرولین آزاد به‌عنوان تنظیم‌کننده اسمزی و همچنین به‌عنوان مولکولهای علامت رسان در فعال کردن پاسخهای دفاعی مختلف در برابر تنش نمک عمل میکنند. در مطالعه حاضر، نقش محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک (صفر، 0.6 و 1.2 میلی مولار) در افزایش همزیستی قارچ مایکوریزا و تأثیر آن بر رشد، سلامت غشاهای سلولی، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، محتوای پرولین آزاد، مقدار قند محلول و عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو در جو رقم فورتونا تحت تنش شوری (صفر، 60 و 120 میلی مولار نمک NaCl) مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش حاضر به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی طی سال زراعی 1401-1400 اجرا شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که کاربرد توأم قارچ مایکوریزا و اسید سالیسیلیک تحت تنش شوری به‌اندازه 125.92 درصد نسبت به شاهد موجب افزایش معنیدار محتوای نسبی آب برگ گردید. مصرف قارچ شاخص پایداری غشای سلولی، عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو، محتوای کلروفیل کل، کلروفیل a، پرولین آزاد و نیز فعالیت پلی فنل اکسیداز را به‌طور معنیداری افزایش داد. محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک شاخص پایداری غشای سلولی، عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو، محتوای کلروفیل کل، کلروفیل a، کلروفیل b، قند محلول و نیز فعالیت پلی فنل اکسیداز را به‌طور معنیداری افزایش داد. کاربرد اسید سالیسیلیک و مایکوریزا عمدتاً از طریق بهبود محتوای نسبی آب برگ، شاخص پایداری غشای سلولی، محتوای کلروفیلی برگ و فعالیت آنزیم آنتی‌اکسیدانی پلی فنل اکسیداز در رقم جو فورتونا باعث تحمل بهتر گیاه در تنش شوری گردید.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3818_2a29e2cd4c42fd0a89785f656b98d4ae.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Evaluation of the efficiency of drought stress indices and identification of new drought-tolerant bread wheat lines ارزیابی کارایی شاخص‌های تنش و معرفی لاین‌های جدید و متحمل به تنش خشکی در گندم نان 167 179 3878 10.22077/escs.2025.8316.2314 FA آرمین ساعدموچشی استادیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران فرشاد بختیار دانشیار بخش تحقیقات غلات، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، کرج، ایران شهریار ساسانی دانشیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران داود رودی استادیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خراسان رضوی، ایران Journal Article 2024 10 22 Introduction Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most important and strategic crops worldwide, playing a crucial role in global food security. According to statistics published in 2023, the global wheat cultivation area is estimated at approximately 220 million hectares. This crop is particularly vital in the arid and semi-arid regions of Iran, where developing cultivars resistant to environmental stresses is essential. Therefore, introducing new drought-tolerant wheat varieties remains a key priority in national agricultural research programs. Various drought stress indices have been developed and extensively studied in scientific research to identify drought-resistant genotypes. The objective of the present study was to evaluate drought resistance and tolerance at the end of the growing season in selected sixth-generation genotypes using stress indices. Given the large number of genotypes (165), this study also provides a comprehensive comparison of the efficiency of different drought stress indices. Materials and methods A total of 165 bread wheat genotypes, including four control cultivars, were evaluated. The genotypes were selected from two groups, with one group consisting of inbred lines developed at the Agricultural and Natural Resources Research Center of Karaj and the other including genotypes derived from international CIMMYT trials. The genotypes were grown in two geographical regions, Neishabur and Kermanshah. Neishabur represented the drought-stress environment, where irrigation was withheld at the wheat flowering stage. An augmented design was employed to evaluate and compare the genotypes, including four control cultivars. In this study, all widely cited drought stress indices reported up to the time of writing were calculated, and their effectiveness was assessed in evaluating the drought tolerance of the genotypes. Results and discussion Analysis of grain yield under both stress and non-stress conditions using two-dimensional distribution diagrams showed that genotypes No. 125, 106, 92, 76, 73, 71 and 62 exhibited the highest yields under non-stress conditions while maintaining above-average performance under drought stress. Genotypes No. 103, 55, 56, 62, and 6 had the highest performance under terminal drought stress and also performed above average under normal conditions. Furthermore, based on the distribution diagram and performance analysis, genotypes 62 and 71 demonstrated good and relatively high yield performance under both normal and drought stress conditions. Based on the indices used, Geometric Mean Productivity (GMP) and Harmonic Mean (HARM) showed the highest efficiency for selecting drought-tolerant genotypes. Conclusion Overall, the results of this study indicated that some genotypes could be specifically selected for drought stress conditions and others for normal conditions, and subsequently carried forward to later generations for the development of new high-yielding cultivars. In addition, genotypes 62 and 71 were identified as highly suitable and dual-purpose genotypes for both drought stress and normal conditions. Furthermore, all drought tolerance indices reported in previous studies were calculated and evaluated, and the results revealed that among these indices, GMP and HARM showed the highest efficiency and discriminatory power in identifying genotypes suitable for both normal and drought stress conditions. گندم (Triticum aestivum) یکی از مهم‌ترین محصولات زراعی و استراتژیک در سطح جهانی است که نقش اساسی در تأمین امنیت غذایی جهان ایفا می‌کند. طبق آمار منتشرشده در فائو سال 2023، سطح زیر کشت جهانی گندم حدود 220 میلیون هکتار برآورد شده است. این محصول به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران که نیاز به ارقام مقاوم به تنش‌های محیطی دارند، از اهمیت زیادی برخوردار است. به همین دلیل، معرفی ارقام جدید گندم که به شرایط خشکی مقاوم باشند، یکی از اولویت‌های تحقیقات گندم در کشور است. برای شناسایی ژنوتیپ‌های مقاوم به خشکی، از شاخص‌های مختلف تنش استفاده می‌شود که به‌طور گسترده در تحقیقات علمی مورد بررسی قرارگرفته‌اند. هدف از این پژوهش نیز بررسی مقاومت و تحمل به خشکی آخر فصل در ژنوتیپ‌های منتخب نسل F7 (PRWYT) با استفاده از شاخص‌های تنش و امکان‌سنجی معرفی ارقام جدید گندم نان مقاوم به خشکی آخر فصل بود. همچنین به دلیل بالا بودن تعداد ژنوتیپ‌ها (165)، با استفاده از نتایج این پژوهش می‌توان مقایسه مناسبی در ارتباط با کارایی شاخص‌های تنش خشکی انجام داد. به‌صورت کلی نتایج این آزمایش نشان داد که از میان این ژنوتیپ‌ها می‌توان تعدادی را به‌صورت ویژه برای شرایط تنش و تعدادی را نیز به‌صورت ویژه برای شرایط نرمال انتخاب نموده و در نسل‌های بعدی جهت معرفی ارقام جدید پرپتانسیل بررسی کرد. از طرفی، دو ژنوتیپ شماره 62 و 71 را می‌توان به‌عنوان ژنوتیپ‌های بسیار مناسب برای هر دو شرایط تنش و نرمال به‌صورت دومنظوره معرفی نمود. در این پژوهش همچنین کلیه شاخص‌های تنش معرفی‌شده در منابع محاسبه و موردبررسی قرار گرفت و مشخص شد که از میان این شاخص‌ها، GMP و HARM دارای بیشترین قدرت و کارایی جهت شناسایی و تفکیک ژنوتیپ‌های مناسب هر دو شرایط تنش و نرمال بودند.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3878_a7f7d3aa1c1e9a782ab1f6557775b10f.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Effect of simultaneous application of carbon quantum dots and mycorrhizal fungi on the yield and essential oil quality of grapefruit mint (Mentha suaveolens × piperita) under drought stress conditions تأثیر کاربرد همزمان کربن کوانتوم دات و قارچ میکوریزا بر بهره‌وری و کیفیت اسانس نعناع گریپ‌فروتی (Mentha suaveolens × piperita) در شرایط تنش خشکی 181 203 3819 10.22077/escs.2025.8313.2315 FA محمد حقانی نیا دانش‌آموخته دکتری اگروتکنولوژی- اکولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، ایران عبدالله جوانمرد استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، ایران Journal Article 2024 10 22 Introduction Rising global temperatures, irregular rainfall, and the depletion of freshwater resources have increased the need to develop sustainable strategies that can reduce the harmful effects of water scarcity on plant systems. Grapefruit mint (Mentha suaveolens × M. piperita), an aromatic and medicinally valuable plant, has attracted attention due to its wide uses in the pharmaceutical, cosmetic, and food industries. Despite its significance, little research has studied its physiological, biochemical, and secondary metabolite responses to drought stress, especially under the effects of emerging nanomaterials and beneficial microorganisms. Combining carbon quantum dots (CQDs) with AMF as a bio-nanotechnological approach may offer an innovative and eco-friendly way to enhance plant performance during drought. Therefore, this study aimed to examine the effects of CQDs and AMF on the physiological, biochemical, and essential oil characteristics of grapefruit mint under different drought conditions. Materials and Methods The experiment was carried out in 2023 under controlled greenhouse conditions using a factorial arrangement within a completely randomized design (CRD) with four replications. The study included two factors: irrigation level and treatment type. Irrigation was applied at three levels, representing full irrigation (90% of field capacity), mild drought stress (70%), and severe drought stress (50%). The treatment factor comprised six groups: control, arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), carbon quantum dots at 5 ppm (CQD5), carbon quantum dots at 10 ppm (CQD10), AMF + CQD10, and AMF + CQD5. CQDs were applied as foliar sprays at designated concentrations, and AMF inoculum was added to the rhizosphere at planting following standard cultivation practices. The physiological and biochemical traits measured included root colonization percentage, nutrient content (N, P, K), photosynthetic pigments and carotenoids, total phenolics and flavonoids, dry matter, essential oil content and yield, and essential oil composition. All data were statistically analyzed using ANOVA appropriate for the factorial CRD design, and mean comparisons were performed using LSD at a 5% significance level. Results and discussion Drought stress, carbon quantum dots (CQDs), and AMF significantly influenced the physiological and biochemical traits of Grapefruit mint. Notably, root colonization reached its maximum under AMF inoculation without drought stress, confirming effective symbiotic establishment. In addition, nutrient concentrations (N, P, K) were highest under non-stress conditions with the combined AMF + CQD treatment, which contributed to enhanced nutrient assimilation and overall plant vigor. Similarly, chlorophyll a and b content peaked under optimal irrigation with the combined treatment, while dry matter accumulation was also greatest under non-stress conditions, reflecting improved photosynthetic efficiency and biomass production. Conversely, under mild drought stress, carotenoids, total phenolics, and flavonoids were significantly elevated with the combined AMF + CQD treatment, indicating the activation of antioxidant defenses and osmotic adjustment mechanisms. These findings suggest that moderate drought can stimulate secondary metabolism, thereby enhancing plant resilience to water deficit. Furthermore, essential oil content and yield were maximized under mild drought stress with AMF + CQD10, highlighting a synergistic effect between moderate water deficit and the treatment on secondary metabolite production. The essential oil profile was dominated by linalyl acetate, linalool, thymol, and geranyl acetate. Interestingly, CQD5 without drought stress produced the highest linalyl acetate content, whereas mild drought stress combined with CQD10 resulted in maximum linalool accumulation, demonstrating that both drought severity and CQD concentration regulate essential oil biosynthesis and composition. Conclusion In summary, the integration of carbon quantum dots with arbuscular mycorrhizal inoculation appears to be an effective, eco-friendly, and sustainable strategy to improve drought tolerance in grapefruit mint. This combined approach not only mitigates the negative impacts of water deficit but also enhances physiological performance, biochemical resilience, and essential oil quantity and quality. The results highlight the potential of bio–nano synergistic technologies as innovative tools for sustainable medicinal plant production, especially under increasingly variable climatic conditions. These findings may contribute to the development of advanced agricultural practices aimed at reducing chemical fertilizer dependency while improving crop productivity and phytochemical richness. نعناع گریپ‌فروتی (Mentha suaveolens × Piperita)، به دلیل کاربردهای گسترده در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی، گیاهی ارزشمند است. بااین‌حال، تحقیقات محدودی در مورد پاسخ‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی این گیاه به تنش‌های محیطی صورت گرفته است. در این پژوهش، با هدف ارائه رویکردی نوآورانه، از کربن کوانتوم دات (CQD) در کنار قارچ میکوریزا آربوسکولار (AMF) برای بهبود مقاومت این گیاه به خشکی استفاده شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در چهار تکرار در سال 1402 اجرا شد. فاکتور اول آبیاری شامل سه سطح بدون تنش (شاهد)، تنش خفیف و تنش شدید (به ترتیب آبیاری در 90، 70 و 50 درصد ظرفیت زراعی) و فاکتور دوم شامل قارچ میکوریزا آربوسکولار (AMF)، کربن کوانتوم دات با غلظت 5 پی پی ام (CQD5 ppm)، کربن کوانتوم دات با غلظت 10 پی پی ام (CQD10 ppm)، تیمار AMF+CQD10 و تیمار AMF+CQD5 و شاهد (عدم مصرف) بود. نتایج نشان داد بالاترین درصد کلونیزاسیون ریشه (75.48 درصد) در شرایط 90 درصد ظرفیت زراعی (بدون تنش) و با کاربرد AMF به دست آمد. همچنین، در شرایط بدون تنش، تیمار AMF+CQD10 منجر به افزایش عناصر غذایی (نیتروژن، فسفر و پتاسیم)، رنگیزه‌های فتوسنتزی و وزن خشک اندام هوایی گردید. بااین‌حال، بالاترین مقادیر فنل، فلاونوئید، محتوا و عملکرد اسانس در شرایط تنش خفیف با کاربرد تیمار AMF+CQD10 ثبت شد. علاوه بر این، تجزیه ترکیبات اسانس نشان داد که لینالیل استات، لینالول، تیمول و ژرانیل استات ترکیبات غالب بودند. کاربرد کربن کوانتوم دات با غلظت 5 پی پی ام در شرایط بدون تنش بیشترین میزان لینالیل استات را تولید کرد، درحالی‌که تنش خفیف همراه با AMF+CQD5 به بالاترین مقدار لینالول منجر شد. به‌طورکلی، این پژوهش نشان داد که کاربرد کربن کوانتوم دات با میکوریزا می‌تواند روشی کارآمد و پایدار برای کاهش اثرات منفی تنش خشکی باشد و به توسعه راهبردهای نوین در کشاورزی پایدار کمک می‌کند.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3819_d54570d0699ffd21db75cfdb03cfea29.pdf

دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 1 2026 03 21 Effect of foliar application of different nano-selenium concentrations on quantitative and qualitative traits of barley (Hordeum vulgare L.) under irrigated and rainfed conditions بررسی اثر محلول پاشی غلظت‌های مختلف نانوسلنیوم بر برخی صفات کمی و کیفی جو (.Hordeum vulgare L) تحت شرایط با و بدون آبیاری تکمیلی 205 215 3846 10.22077/escs.2025.8361.2317 FA نگین مومنی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان راضیه خلیل زاده استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان سجاد رحیمی مقدم استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان یونس خیری زاده آروق گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز Journal Article 2024 11 03 Introduction Water scarcity is one of the major constraints limiting crop production, particularly in cereal crops. Drought stress disrupts a wide range of molecular, biochemical, physiological, morphological, and quality-related processes in plants. Supplementary irrigation is an effective strategy to mitigate the adverse effects of drought stress in crops. Early application of supplementary irrigation during dry years or at critical growth stages can enhance yield stability. Among cereal crops, barley is considered the most adaptable species to biotic and abiotic stresses. Although barley shows relatively higher drought tolerance than many other cereals, it is still sensitive to water deficiency during critical growth stages, particularly stem elongation and grain filling. Drought occurring at these stages can cause substantial yield reductions. In recent decades, the adoption of innovative technologies to improve crop performance has increased markedly. Nanotechnology, particularly the application of nanofertilizers, has emerged as a promising strategy for enhancing agricultural productivity. As an efficient alternative to conventional fertilizers, nanotechnology can improve nutrient use efficiency while reducing environmental impacts. Selenium is a non-essential element for most plants but an essential micronutrient for animals and humans. Considering the increasing water scarcity in Iran, the importance of barley production, and the potential of nanotechnology to enhance crop performance, this study aimed to evaluate the effects of different nano-selenium concentrations on selected quantitative and qualitative traits of barley under rainfed and supplementary irrigation conditions. Materials and methods To evaluate the effects of foliar application of different nano-selenium concentrations on selected morpho-physiological traits and grain yield of barley under rainfed and supplementary irrigation conditions, a split-plot experiment based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications was conducted at the research farm of the Faculty of Agriculture, Lorestan University in 2023. The main plot factor was irrigation regime (rainfed and one-time supplementary irrigation at the grain-filling stage), and the subplot factor consisted of four nano-selenium concentrations (0, 10, 20, and 30 mg L⁻¹), applied at two growth stages (4–6 leaves and stem elongation). Leaf soluble sugars and proline content in leaves were determined at 490 nm and 520 nm, respectively, using a spectrophotometer. Grain protein content was measured using a Grain N Analyzer (Perten 7250, Sweden). Data were analyzed using the least significant difference (LSD) test at the 0.05 probability level to evaluate the main effects and interactions. Results and discussion Drought stress significantly reduced grain yield, carotenoid content, soluble sugars, number of grains per spike, and 100-grain weight, while increasing leaf proline and grain protein content. In contrast, foliar application of nano-selenium improved most of these traits and decreased electrical conductivity. The highest carotenoid (3.87 mg.g⁻¹ FW) and soluble sugar content (86.77 mg.g⁻¹ FW), as well as the highest 100-grain weight (4.8 g), were obtained under supplementary irrigation combined with foliar application of 20 mg L⁻¹ nano-selenium. Additionally, the maximum proline content in leaves (9.66 mg.g⁻¹ FW) and grain protein (13.75%) were recorded under rainfed conditions with 30 and 20 mg L⁻¹ nano-selenium, respectively. The highest grain yield (3357.58 kg.ha⁻¹) was obtained under supplementary irrigation with the application of 20 mg L⁻¹ nano-selenium. Compared with the control, foliar application of 30 mg L⁻¹ nano-selenium under rainfed conditions increased carotenoid content, proline, soluble sugars, grain protein, and grain yield by 51.9%, 9.6%, 27%, 3.8%, and 71.7%, respectively. Conclusion Overall, supplementary irrigation combined with foliar application of nano-selenium can mitigate the adverse effects of drought stress in barley. Therefore, the application of nano-selenium combined with supplementary irrigation at the grain-filling stage is recommended to enhance barley performance under water-limited conditions. به‌منظور بررسی تأثیر محلول‌پاشی غلظت‌های مختلف نانوسلنیوم بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و عملکرد گیاه جو در شرایط با و بدون آبیاری تکمیلی، آزمایشی به صورت اسپیلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1402 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان اجرا گردید. کرت‌های اصلی شامل آبیاری در دو سطح بدون آبیاری و آبیاری تکمیلی (در مرحله پرشدن دانه) و کرت‌های فرعی شامل محلول‌پاشی نانواکسید سلنیوم در چهار غلظت (بدون محلول‌پاشی، 10، 20، و 30 میلی‌گرم در لیتر) بود. بالاترین محتوای کاروتنوئید و قندهای محلول (به ترتیب 3.87 و 86.77 میلی‌گرم در گرم وزن تر) و وزن صد دانه (4.8 گرم) تحت شرایط آبیاری تکمیلی و محلول‌پاشی 20 میلی‌گرم در لیتر نانوسلنیوم به‌ دست آمد. از طرفی حداکثر محتوای پرولین (9.66 میلی‌گرم در گرم وزن تر) و پروتئین دانه (13.75 درصد) به‌ترتیب در کاربرد 30 و 20 میلی‌گرم در لیتر نانوسلنیوم تحت شرایط بدون آبیاری مشاهده گردید. هم-چنین بیش‌ترین میزان عملکرد (3357.58 کیلوگرم در هکتار) در شرایط آبیاری تکمیلی و کاربرد 20 میلی‌گرم در لیتر حاصل شد. محلول‌پاشی 30 میلی‌گرم در لیتر نانوسلنیوم تحت شرایط بدون آبیاری در مقایسه با عدم محلول‌پاشی محتوای کاروتنوئید، پرولین، قندهای محلول، پروتئین دانه و عملکرد را به ترتیب 51.9، 9.6، 27، 3.8 و 71.7 درصد افزایش داد. بر اساس نتایج، انجام آبیاری تکمیلی و محلول‌پاشی نانوسلنیوم می‌تواند تا حدودی اثرات زیان‌بار ناشی از تنش خشکی را تعدیل نماید و بنابراین می‌توان کاربرد این کود و اعمال آبیاری تکمیلی را در جهت بهبود عملکرد و اجزای عملکرد جو تحت شرایط بدون آبیاری توصیه کرد.

https://escs.birjand.ac.ir/article_3846_07a176cc865b5bbfa1af43ffa1b4b623.pdf