بررسی اثر محلول پاشی غلظت‌های مختلف نانوسلنیوم بر برخی صفات کمی و کیفی جو (.Hordeum vulgare L) تحت شرایط با و بدون آبیاری تکمیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

2 استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان

3 گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

10.22077/escs.2025.8361.2317

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abbas, S.M., 2012. Effects of low temperature and selenium application on growth and the physiological changes in sorghum seedlings. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 8, 268-286.
Akash, M.W., Al-abdallat, A.M., Saoub, H.M., Ayad, J.Y., 2009. Molecular and field comparison of selected barley cultivars for drought tolerance. Journal of New Seeds. 10, 98-111. https://doi.org/10.1080/15228860902901710
Arnon, D.I., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplast polyphenol oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24, 1-15. https://doi.org/10.1104/pp.24.1.1
Auobi Amirabad, S., Behtash, F., Vafaee, Y., 2020. Selenium mitigates cadmium toxicity by preventing oxidative stress and enhancing photosynthesis and micronutrient availability on radish (Raphanus sativus L.) cv. Cherry Belle. Environmental Science and Pollution Research. 27, 12476-12490. https://doi.org/10.1007/s11356-020-07751-2  
Azmat, A., Yasmin, H., Hassan, M.N., Nosheen, A., Naz, R., Sajjad, M., Ilyas, N., Akhtar, M.N., 2020. Co-application of bio-fertilizer and salicylic acid improves growth, photosynthetic pigments and stress tolerance in wheat under drought stress. PeerJ. 8, e9960. https://doi.org/10.7717/peerj.9960
Babaei, K., Seyed Sharifi, R., Pirzad, A., Khalilzadeh, R., 2017. Effects of bio fertilizer and nano Zn-Fe oxide on physiological traits, antioxidant enzymes activity and yield of wheat (Triticum aestivum L.) under salinity stress. Journal of Plant Interactions. 12, 381-389. https://doi.org/10.1080/17429145.2017.1371798
Badawy, E.M., Hanafy, A.H., Emano, E., Ahmed, S.S., Laura, P., Fouad, H., 2017. Effect of salinity, selenium and boron on chemical composition of Brassica napus L. plants grownunder sandy soil conditions. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 8, 2645-2655.
Bates, L.S., Waldren, R.A., Teare, I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 39, 205-207. https://doi.org/10.1007/bf00018060
Borbely, P., Molnar, A., Valyon, E., Ordog, A., Horvath-Boros, K., Csupor, D., 2021. The effect of foliar selenium (Se) treatment on growth, photosynthesis, and oxidative-nitrosative signalling of Stevia rebaudiana leaves. Antioxidants. 10, 72. https://doi.org/10.3390/antiox10010072
Chelah, M.C., Nordin, M.N.B., Isa, M.B.M., Khanif, Y.M., Jahan, M.S., 2011. Composting increases BRIS soil health and sustains rice production. Science Asia. 37, 291-295. https://doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2011.37.291
Chen, S., Jiang, T.C., Ma, H.J., He, C., Xu, F., Robert, W.M., Feng, H., Yu, Q., Siddique, K. H.M., Dong, Q.G., He, J.Q., 2020. Dynamic within-season irrigation scheduling for maize production in Northwest China: a method based on weather data fusion and yield prediction by DSSAT. Agricultural and Forest Meteorology. 285–286, 107928. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2020.107928
Dien, D.C., Mochizuki, T., Yamakawa, T., 2019. Effect of various drought stresses and subsequent recovery on proline, total soluble sugar and starch metabolisms in Rice (Oryza sativa L.) varieties. Plant Production Science. 22, 530-545. https://doi.org/10.1080/1343943X.2019.1647787
Dubios, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Roberts, P.A., Smith, F., 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Annals of Chemistry. 28, 350-356. https://doi.org/10.1021/ac60111a017
Duggan, B.L., Fowler, D.B., 2006. Yield structure and kernel potential of winter wheat on the Canadian prairies. Crop Science. 46, 1479-1487. https://doi.org/10.2135/cropsci2005.06-0126
El-Kholy, M.A., Gaballah, M.S., 2005. Productivity of wheat cultivars as affected by seeding methods and reflectant application under water stress condition. Journal of Agronomy. 4, 23-30. https://doi.org/10.3923/ja.2005.23.30
Habibi, Gh. 2013. Effect of drought stress and selenium spraying on photosynthesis and antioxidant activity of spring barley. Acta Agriculturae Slovenica. 101, 31-39
Hasanuzzaman, M., Bhuyan, M.H.M.B., Raza, A., Hawrylak-Nowak, B., MatraszekGawron, R., Mahmud, J.A., Nahar, K., Fujita, M., 2020. Selenium in plants: boon or bane? Environmental and Experimental Botany. 178, 104170. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104170
Huang, S., Qin, H., Jiang, D., Lu, J., Zhu, Z., Huang, X., 2024. Bio-nano selenium fertilizer improves the yield, quality, and organic selenium content in rice. Journal of Food Composition and Analysis. 132, 106348. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2024.106348
Lanza, M.G.D.B., Reis, A.R.D., 2021. Roles of selenium in mineral plant nutrition: ROS scavenging responses against abiotic stresses. Plant Physiology and Biochemistry. 164, 27-43. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2021.04.026
Ma, F., Yang, L., Zhao, T., Yuan, Y., Zheng, S., 2024. Foliar application of microbial nano-selenium enhances selenium uptake and alleviates oxidative stress. The Microbe. 4, 100147. https://doi.org/10.1016/j.microb.2024.100147
Niu, H., Zhan, K., Cheng, X., Deng, Y., Hou, C., Zhao, M., Peng, C., Chen, G., Hou, R., Li, D., Wan, X., Cai, H., 2023. Selenium foliar application contributes to decrease ratio of water-soluble fluoride and improve physio-biochemical components in tea leaves. Ecotoxicology and Environmental Safety. 266, 115568. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115568
Sairam, R.K., Srivastava, G.C., 2001. Water stress tolerance of wheat (Triticum aestivum L.) variations in hydrogen peroxide accumulation and antioxidant activity in tolerant and susceptible genotypes. Journal of Agronomy and Crop Science. 186, 63-70.
Seyed Sharifi, R., Khalilzadeh, R., Pirzad, A., Anwar, S., 2020. Effects of biofertilizers and nano zinc-iron oxide on yield and physicochemical properties of wheat under water deficit conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 51, 2511-2524. https://doi.org/10.1080/00103624.2020.1845350
Turakainen, M., Hartikainen, H., Seppänen, M.M., 2004. Effects of selenium treatments on potato (Solanum tuberosum L.) growth and concentrations of soluble sugars and starch. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52, 5378-5382. https://doi.org/10.1021/jf040077x
Wu, T., Zhou, J., Zhou, J., 2024. Comparison of soil addition, foliar spraying, seed soaking, and seed dressing of selenium and silicon nanoparticles effects on cadmium reduction in wheat (Triticum turgidum L.). Chemosphere. 362, 142681. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.142681
Zahedi, S.M., Sadat Hosseini, M., Daneshvar Hakimi Meybodi, N., da Silva, J.A.T., 2019. Foliar application of selenium and nano-selenium affects pomegranate (Punica granatum cv. Malase Saveh) fruit yield and quality. South African Journal of Botany. 124, 350-358. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2019.05.019
Zhang, Y., Qiang, S., Zhang, G., Sun, Min., Wen, X., Liao Y., Gao Z., 2023. Effects of ridge–furrow supplementary irrigation on water use efficiency and grain yield of winter wheat in Loess Plateau of China. Agriculture Water Managements. 289, 108537. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108537
Zhou, X., Yang, J., Kronzucker, H.J., Shi, W., 2020. Selenium biofortification and interaction with other elements in plants: a review. Frontiers in Plant Science. 11, 586421. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.586421  
Zhu, Y., Dong, Y., Zhu, N., Jin, H., 2022. Foliar application of biosynthetic nano-selenium alleviates the toxicity of Cd, Pb, and Hg in Brassica chinensis by inhibiting heavy metal adsorption and improving antioxidant system in plant. Ecotoxicology and Environmental Safety. 240, 113681. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113681