استفاده از تلاش بازآوری، عملکرد کمی و کیفی برای شناسایی توده های کنجد متحمل به خشکی در همزیستی با میکوریزا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور

چکیده

سابقه و هدف: خشکی یکی از مهمترین فاکتورهای محدود کننده تولید محصول است و یکی از مشکلات مهم و اصلی در بسیاری از مناطق دنیا است. کنجد از جمله گیاهان روغنی می‌باشد که به دلیل محتوای بالا (52 – 47 درصد) و کیفیت مناسب (میزان کم کلسترول و وجود برخی آنتی اکسیدان‌ها) روغن دانه‌های آن، نقش مهمی در سلامت انسان دارد. استفاده از کودهای زیستی به منظور کاهش مصرف کودهای شیمیایی و افزایش عملکرد گیاهان، یک مسئله مهم در جهت حرکت به سوی کشاورزی پایدار می‌باشد قارچ‌های میکوریزا آرباسکولار، یکی از انواع کودهای زیستی بوده و جزء اصلی فلور محیط ریشه گیاهان در بوم نظام‌های طبیعی می‌باشند یکی از مکانیسم-های افزایش پایداری گیاهان در مقابل تنش کم آبی، استفاده از رابطه همزیستی میکوریزایی می‌باشد. این آزمایش با هدف شناسایی توده‌های محلی کنجد متحمل به تنش خشکی با استفاده از تلاش بازآوری، عملکرد کمی و کیفی در شرایط وجود و عدم وجود گونه‌های مختلف میکوریزا انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل- اسپلیت پلات با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی هنرستان کشاورزی ارومیه واقع در 12 کیلومتری جاده ارومیه - مهاباد اجرا شد. طول جغرافیایی محل آزمایش 45 درجه و 2 دقیقه و عرض جغرافیایی آن 37 درجه و 32 دقیقه و ارتفاع از سطح دریا 1332 متر می-باشد. فاکتور اصلی سطوح مختلف آب شامل آبیاری بهینه: آبیاری بعد از 70 میلیمتر ETc، تنش ملایم: آبیاری بعد از 90 میلیمتر ETc و تنش شدید: آبیاری بعد از 110 میلیمتر ETc، فاکتور فرعی شامل دو گونه قارچ میکوریزا Glomus mosseae، Glomus intraradices (در تیمارهای مربوطه در هر چاله 10 گرم قارچ ریخته شده سپس روی قارچ با خاک به اندازه دو سانتیمتر پوشش داده شده و بذرها روی خاک کاشته شدند و مجددا روی بذرها حدود سه سانتیمتر با خاک پوشانده شد) و عدم تلقیح با قارچ میکوریزا و فاکتور فرعی فرعی شامل هشت توده ‌محلی کنجد به نام‌های جیرفت 13، محلی طارم زنجان، محلی مغان، ناز چند شاخه، TC-25، TS-3، داراب 14 و دشتستان 5 بود. صفات مورد مطالعه در این تحقیق شامل عملکرد دانه، عملکرد دانه تک بوته، عملکرد بیولوژیک، وزن خشک کل تک بوته، شاخص برداشت، تلاش بازآوری، عملکرد روغن و کلروفیل بودند.
یافته‌ها: بر اساس نتایج آزمایش، تاثیر تنش خشکی و میکوریزا بر کلیه صفات مورد مطالعه به جز شاخص برداشت و تلاش بازآوری معنی‌دار بود. برهمکنش آبیاری و ژنوتیپ نیز بر تمامی صفات مورد مطالعه به جز تلاش بازآوری معنی‌دار شد. برهمکنش میکوریزا و ژنوتیپ نیز فقط بر عملکرد زیستی و وزن خشک کل تک بوته معنی‌دار گردید. توده‌های محلی مورد مطالعه در شرایط مختلف تنش خشکی و میکوریزا عکس‌العمل‌های متفاوتی داشتند.
نتیجه‌گیری: مقایسه میانگین نشان داد با افزایش شدت تنش خشکی، کلیه صفات مورد بررسی کاهش معنی‌داری یافت. تنش شدید خشکی عملکرد دانه و عملکرد زیستی را به ترتیب به میزان 63 و 52 درصد کاهش داد. استفاده از دو گونه قارچ میکوریزا نسبت به حالت عدم مصرف میکوریزا کلیه صفات مورد مطالعه را افزایش داد. در بین توده‌های‌ محلی کنجد مورد بررسی در این تحقیق، ژنوتیپ‌های محلی مغان و محلی طارم زنجان از نظر صفات مورد بررسی بر سایر توده‌های محلی برتری داشتند. با توجه به نتایج این تحقیق، جهت بهبود عملکرد دانه توده‌های محلی کنجد استفاده از قارچ‌های میکوریزا به خصوص گونه G.mosseae پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Using the productivity effort, quantity and quality yield to identify sesame tolerant landraces to drought in symbiosis with mycorrhizal

چکیده [English]

Background and objectives: Drought is one of the most important factors limiting crop production and one of the main problems in many parts of the world. Sesame is one of the oilseeds due to the high content oil (52-47%) and high quality (low in cholesterol and some anti-oxidants), an important role in human health. The use of bio-fertilizers to reduce the use of chemical fertilizers and increasing yield, are an important issue in order to move towards sustainable agriculture. Arbuscular mycorrhizal fungi are one of the main components of bio-fertilizers and main part of the flora of plant roots in natural ecosystems. One of the mechanisms that enhance the stability of plants to drought stress use of symbiotic relationship of mycorrhiza is. There is still limited information about the sesame plant symbiosis with fungi in drought stress conditions. Therefore, this study was conducted to identify sesame tolerant landraces to drought stress using productivity effort, quantity and quality yield in presence or absence of different species of mycorrhizal in Urmia.

Materials and methods: This study was done using factorial split plot design with three replications in research field of Urmia agricultural high school that is located in the 12 km road Urmia - Mahabad. Longitude of site is 45 degrees and 2 minutes, and latitude 37 degrees 32 minutes and the average height of 1332 meters above sea level. The main factor was consisted different levels of irrigation, normal irrigation (irrigation after 70 mm evaporation of crop (ETc)), moderate drought stress (irrigation after 90 mm ETc) and severe drought stress (irrigation after 110 mm ETc), sub plots including two kinds of mycorrhizal fungi Glomus mosseae, Glomus intraradices (10 grams of fungi treatments are thrown in per hole then the fungi covered with soil as much as two centimeters with soil, then seeds were sown on the soil and then the seeds were covered with soil about three cm) and non-inoculated (control). Sub-sub plots consisted of eight landraces of sesame names Jiroft13, Zanjan Tarom landrace, Moghan landrace, several branches Naz, TC-25, TS-3, Darab 14 and Dashtestan 5. Traits of studied in this research were grain yield, grain yield per plant, biological yield, total dry weight per plant, harvest index, productivity effort, the oil yield and chlorophyll.

Results: According to the results, the effect of drought stress and mycorrhiza on all traits except harvest index and productivity effort was significant. Interaction of irrigation and genotypes on all traits except for productivity effort was significant. Interaction of mycorrhizal and genotypes only on biological yield and plant dry weight were significant. Landraces studied in different levels of drought stress and mycorrhiza had different reactions.

Conclusion: Mean comparison showed that with intensity of drought stress, all traits were significantly reduced. Severe drought stress reduced grain yield and biological yield about 63 and 52 percent, respectively. Use of two species of mycorrhizal fungi in comparison with control (lack of mycorrhiza) increased all traits. The landraces of sesame examined in this study, landraces Moghan and Zanjan Tarom for studied traits were superior to other landraces. According to the results, to improve grain yield of sesame landraces using mycorrhizal fungi especially species G. mosseae was recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Drought stress"
  • "Harvest index"
  • "Mycorrhizal"
  • "Productivity effort"
  • "Sesame"
1. AghaAlikhani, M., Kazemi-Poshtmasari, H., and Habibzadeh, F. 2013. Energy
use pattern in rice production: A case study from Mazandaran province, Iran.
Energ. Convers. Manage., 69: 157-162.
2. Ahmadi, M., and AghaAlikhani, M. 2012. Energy use analysis of cotton
(Gossypium hirsutum L.) production in Golestan province and a few strategies
for increasing resources productivity. J. Agroecol., 4(2): 151-158. (In Persian)
3. Alimagham, S.M., Soltani, A., and Zeinali, E. 2014. Fuel consumption, energy
use and GHG emissions from field operations in soybean production. Elec. J.
Crop Prod., 7(1): 1-23.
4. Anonymous. Annual agricultural statistics. Ministry of Jihad-e-Agriculture of
Iran, Guilan province. (MAJG). 2012. Available from: http://www.jkgc.ir. (In
Persian)
5. Anonymous. Ministry of Energy (MOE). 2008. Energy balance in Iran.
Available on http://www.moe.gov.ir. (In Persian)
6. Azam-Khan, M., Khan, S.H., and Mushtaq, S.H. 2009. Energy and economic

efficiency analysis of rice and cotton production in china. Sarhad J. Agric., l(2):
292-300.
7. Beheshti-Tabar, I., Keyhani, A., and Rafiee, S. 2010. Energy balance in Iran's
agronomy (1990–2006). Renew. Sust. Energ. Rev., 14: 849-855.
8. Dagistan, E., Akcaoz, H., Demirtas, B., and Yilmaz, Y. 2009. Energy usage and
benefit-cost analysis of cotton production in Turkey. Afr. J. Agric. Res., 4(7):
599-604.
9. Emadi, B., Nikkhah, A., Khojastehpour, M., Payman, S.H. 2015. Effect of farm
size on energy consumption and input costs of peanut production in Guilan
province, Iran. Agric. Machin., 5(1): 217-227. (In Persian)
10. Erdal, G., Esengün, K., Erdal, H., and Gündüz, O. 2007. Energy use and
economical analysis of sugar beet production in Tokat province of Turkey.
Energ., 32: 35-41.
11. Fallahi, H., Abbaspour-Fard, M.H., Azhari, A., Khojastehpour, M., and
Nikkhah, A. 2015. Comparison of applied forces on selective joints and muscles
of drivers during clutching of MF285 and MF399 tractors. Agric. Machin., 5(1):
163-171. (In Persian)
12. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2011. Fao
Statistical. available on the FAO website (www.fao.org/publications).
13. Koochaki, A., and Hosseini, M. 1994. Energy flow in agricaltural ecosystems.
Published by Ferdowsi Univesrsity of Mashhad. (In Persian)
14. Kuswardhani, N., Soni, P., and Shivakoti, G.P. 2013. Comparative energy
input–output and financial analyses of greenhouse and open field vegetables
production in West Java, Indonesia. Energ., 53: 83-92.
15. Mobtaker, H.G., Akram, A., and Keyhani, A. 2012. Energy use and sensitivity
analysis of energy inputs for alfalfa production in Iran. Energ. Sustain. Dev., 16:
84-89.
16. Najafi, G., Ghobadian, B., and Yusaf, T.F. 2011. Algae as a sustainable energy
source for biofuel production in Iran: A case study. Renew Sust. Energ. Rev.,
15: 3870-3876.
17. Nikkhah, A., Emadi, B., Shabanian, F., and Hamzeh-Kalkenari, H. 2014.
Energy sensitivity analysis and greenhouse gas emissions for tea production in
Guilan province. Iran. J. Agroecol., 6(3): 622-633. (In Persian)
18. Ozkan, B., Akcaoz, H., and Karadeniz, F. 2004. Energy requirement and
economic analysis of citrus production in Turkey. Energy Convers. Manage.,
45: 1821-1830.
19. Ozkan, B., Ceylan, R.F., and Kizilay, H. 2011. Comparison of energy inputs in
glasshouse double crop (fall and summer crops) tomato production. Renew.
Energ., 36: 1639-1644.
20. Pishgar-Komleh, S.H., Ghahderijani, M., and Sefeedpari, P. 2012. Energy
consumption and CO2 emissions analysis of potato production based on
different farm size levels in Iran. J. Clean. Prod., 33: 183-191.
21. Pishgar-Komleh, S.H., Sefeedpari, P., and Ghahderijani, M. 2012. Exploring
energy consumption and CO[sub 2] emission of cotton production in Iran.
Renew. Sust. Energ. Rev., 4: 033115-033114.
22. Rafiee, S., Mousavi Avval, S.H., and Mohammadi, A. 2010. Modeling and
sensitivity analysis of energy inputs for apple production in Iran. Energ., 35:
3301-3306.
23. Royan, M., Khojastehpour, M., Emadi, B., and Mobtaker, H.G. 2012.
Investigation of energy inputs for peach production using sensitivity analysis in
Iran. Energ. Convers. Manage, 64: 441-446.
24. Singh, S., and Mittal, J.P. 1992. Energy in Production Agriculture. Mittal
Publications.
25. Snedecor, G.W., and Cochran, W.G. 1980. Statistical Methods. Iowa State
University Press.
26. Soltani, A., Rajabi, M.H., Zeinali, E., and Soltani, E. 2013. Energy inputs and
greenhouse gases emissions in wheat production in Gorgan, Iran. Energ., 50:
54-61.
27. Taheri-Rad, A., Nikkhah, A., Khojastehpour, M., and Norouzie, S. 2015.
Assessing the GHG emissions, the energy and economic analysis of cotton
production in Golestan province. Agri. Machin., 5(2): 428-445. (In Persian)
28. Tsatsarelis, C.A. 1991. Energy requirements for cotton production in central
Greece. J. Agr. Eng. Res., 50: 239-246.
29. Yilmaz, I., Akcaoz, H., and Ozkan, B. 2005. An analysis of energy use and
input costs for cotton production in Turkey. Renew. Energ., 30: 145-155.