واکنش برخی خصوصیات زراعی باقلا (Vicia faba L.) به کودهای زیستی در شرایط تنش کم‌آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران.

2 دانشگاه ارومیه، دانشکده کشاورزی؛ گروه زراعت

3 استادیار بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان. ایران.

4 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران.

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: ایران عمدتا در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار گرفته است، که در آن در کمبود آب یک مشکل عمده در تولید محصولات زراعی به شمار می‌رود. در چنین مناطقی که کمبود آب فاکتور اصلی محدود کننده برای زراعت محسوب می‌شود. کشاورزان این مناطق اغلب علاقمند به کشت محصولاتی هستند که قادر به انطباق با شرایط خشکسالی باشند. کودهای زیستی در کشاورزی پایدار به عنوان یک جایگزین برای کود‌های شیمیایی معرفی شده اند. این کودها متشکل از باکتریها یا قارچهای مفیدی هستند که از طریق روشهایی مانند تثبیت نیتروژن، انحلال فسفات و رهاسازی یون پتاسیم قادر به بالابردن حاصلخیزی خاک، افزایش رشد گیاه و عملکرد محصول هستند، لذا هدف از این مطالعه، بررسی استفاده از کودهای زیستی در تنش خشکی بر برخی ویژگی‌های مورفولوژیکی و زراعی باقلا در مزرعه بود.
مواد و روش‌ها: این آزمایش با هدف بررسی اثر سطوح مختلف آبیارﻯ و کودهای زیستی بر عملکرد و اجزای عملکرد باقلا به صورت کرت‌های خرد شده با طرح پایة بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه‌‌ای واقع در استان آذربایجان غربی - شهرستان نقده در سال زراعی 93-1392 اجرا شد. تیمار آبیارﻯ در سه سطح (آبیاری بعد از 50 (شاهد)، 100 (تنش متوسط) و ١5٠ میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A (تنش شدید)) در کرت‌هاﻯ اصلی و کودهای زیستی در چهار سطح (ازتوباکتر، فسفر بارور-2، ترکیب ازتوباکتر + فسفر بارور-2 و عدم مصرف کود زیستی) در کرت‌هاﻯ فرعی قرار گرفتند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تیمارها اثر معنی‌داری بر ارتفاع بوته، تعداد نیام در بوته، تعداد دانه در نیام، وزن هزار دانه، عملکرد زیستی و عملکرد دانه داشتند، اما اثر متقابل سطوح آبیارﻯ و کودهای زیستی بر هیچکدام از صفت‌های مورد مطالعه معنی‌دار نبود. در مقایسة تنش شدید (کمترین میزان عملکرد و اجزای عملکرد)، با شرایط بدون تنش، ارتفاع بوته، تعداد نیام در بوته، تعداد دانه در نیام، وزن هزار دانه، عملکرد زیستی و عملکرد دانه به ترتیب 90/21، 83/39، 83/28، 15/26، 33 و 38 درصد کاهش یافت. کاربرد تلفیقی ازتوباکتر + فسفر بارور-2 نسبت به تیمارهای مصرف جداگانه بیشترین تأثیر را در افزایش صفات مطالعه‌شده داشتند.
نتیجه‌گیری: به‌طور کلی از نتیجه این آزمایش چنین می‌توان استنباط کرد که تیمارهای تلقیح با کودهای زیستی نتوانست اثرات نامطلوب تنش خشکی را کاهش دهد و بر عملکرد اثر افزایشی چشمگیری داشته باشد. لذا، برای حصول عملکرد مطلوب در مناطق خشک و نیمه خشک، آبیاری در تمامی مراحل رشد گیاه باقلا توصیه می‌شود.
واژه‌های کلیدی: اجزای عملکرد، ازتوباکتر، عملکرد، فسفر بارور-2، کشاورزی پایدار

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Responses of some agronomical characteristics of faba bean (Vicia Faba L.) to biofertilizers under water deficit stress

نویسنده [English]

  • Esmaeil Rezaei- chiyaneh 1
چکیده [English]

Responses of some agronomical characteristics of faba bean (Vicia Faba L.) to biofertilizers under water deficit stress
Abstract
Background and objectives: Iran’s climate is mostly arid and semi-arid, where water availability is a major problem in crop production. In regions where water scarcity is the principal limiting factor for cultivation, farmers are interested in growing crops that are able to adapt to drought conditions. Bio-fertilizer has been identified as an alternative to chemical fertilizer in sustainable farming. Organisms that are commonly used as biofertilizers component are nitrogen fixers (N-fixer), potassium solubilizer (K-solubilizer) and phosphorus solubilizer (P- solubilizer), or with the combination of molds or fungi increased growth and yield plants. Therefore, the aim of this study was to investigate the use biofertilizer in drought stress on several agro-morphological and yield characteristics of faba bean under field condition.

Materials and methods: In order to study the effects of different irrigation levels and biofertilizers on yield and yield components of faba bean, a field experiment was conducted as split plot based on randomized complete block design with three replications at the a farm located in West Azerbaijan province - city Nagadeh, Iran during growing season of 2013-2014. The main plots were allocated to irrigation levels (Irrigation after 50 mm (control), 100 mm (moderate water stresses) and 150 mm (severe water stresses) evaporation from class A pan) and sub-plots were allotted to biofertilizers (Azotobacter and Barvar Phosphate-2, Azotobacter + Barvar Phosphate-2 and control).

Results: Results showed that irrigation had significant effects on Plant height, number of pod per plant, number of seed per pod, 1000- seed weight, biological yield and seed yield but the interactions between irrigation levels and biofertilizers on any of the traits under study were not significant. In comparison severe stress (lowest yield and yield components), a non-stress conditions, on Plant height, number of pod per plant, number of seed per pod, 1000- seed weight, biological yield and seed yield were decreased up to 21.90, 39.83, 28.83, 26.15, 33 and 38 %, respectively. Among treatments, combined usage of biofertilizers showed the greater increasing in studied traits than individual consumption.

Conclusion: The results generally indicated that the inoculation with biofertilizers could not reduce the adverse effects of drought stress and could not effect on increasing of yield significantly. Therefore, to achieve optimal performance in arid and semi-arid areas, irrigation at all stages of faba bean of development recommended.

Key words: Azotobacter, Barvar Phosphate-2, Sustainable agriculture, yield components, yield

کلیدواژه‌ها [English]

  • Azotobacter
  • Barvar Phosphate-2
  • Pod
  • Yield components
  • Yield
1. Abrishamchi, P., Ganjeali, A., and Sakeni, H. 2012. Evaluation of morphological traits,
proline content and antioxidant enzymes activity in chickpea genotypes (Cicer arietinum L.)
under drought stress. Iran. J. Pulses Res., 3(2 ): 17-30. (In Persian)
2. Alami- Milani, M., Amini, R., and Bande Hagh, A. 2014. Effect of bio-fertilizers and
combination with chemical fertilizers on grain yield and yield components of pinto bean
(Phaseolus vulgaris L.). J. Agric. Sci. Sustainable Prod., 24(4): 15-29. (In Persian)
3. Anjamshoaa, S., Moeinrad, H., and Ebrahimi, H. 2011. The effects of different irrigation
levels on grain yield and yield components of four chickpea cultivars (Cicer arietinum L.) in
Mashhad climatic condition. Iran. J. Pulses Res., 2(2): 69-82. (In Persian)
4. Dadrasan, M., Chaichi, M.R., Pourbabaee, A.A., Yazdani, D., and Keshavarz-Afshar, R.
2015. Deficit irrigation and biological fertilizer influence on yield andtrigonelline production
of fenugreek. Ind. Crops Prod., 77(23): 156–162.
5. Deshmukh, R.P., Nagre, P.K., Wagh, A.P., and Dod, V.N. 2014. Effect of different biofertilizers
on growth, yield and quality of cluster bean. Indian. J. Adv. Plant Res., 2(1): 39-
42.
6. FAOSTS. 2012. World Agriculture Datam, http://www.fao.org/
7. Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., and Basra, S.M.A. 2009. Plant drought
stress: effects, mechanisms and management. Agron. Sustainable Dev., 29(1): 185–212.
8. Ghanbari, A.A., Mousavi, S.H., and Mousapour Gorji, A. 2013. Effects of water stress on
leaves and seeds of bean (Phaseolus vulgaris L.). Turk. J. Field Crops., 18(1): 73-77.
9. Jafar dokht, R., Mosavi Nik, S.M., Mehraban, A., and Basiri M. 2016. Effect of water stress
and foliar micronutrient application on physiological cahracteristics and nutrient uptake in
mung bean. Electronic J. Crop Prod., 8(1): 121-141. (In Persian)
10. Jahan, M., and Nasiri Mahalati, M. 2013. Soil Fertility and Biological Fertilizers and
Agroecological Approach. Mashhad Jadah Daneshghahi Press., 250p. (In Persian)
11. Jahan, M., Aryaee, M., Amiri, M.B., and Ehyaee, H.R. 2013. The effect of plant growth
promoting rhizobacteria (PGPR) on quantitative and qualitative characteristics of Sesamum
indicum L. with application of cover crops of Lathyrus sp. and Persian clover (Trifolium
resopinatum L.). J. Agroecol., 5(1): 1-15. (In Persian)
12. Kafi, M., Borzoee, A., Salehi Kamandi, A., Masoumi, A., and Nabati, A. 2009. Physiology
of Environmental Stresses in Plant. Ferdowsi University of Mashhad Publication, Iran, 502p.
(In Persian)
13. Kanaani Alvar, Y., Raei, S., Zehtab Salmasi, and Nasrollahzadeh, S. 2013. Study the effects
of biological and nitrogen fertilizers on yield and some morphological traits of two spring
barley (Hodeum vulgare L.) varieties under rainfed conditions. J. Agric. Sci. Sustainable
Prod., 23(1): 19-29. (In Persian)
14. Khaleghnezhad, V., and Jabbari, F. 2015. Effect of seed inoculation with Rhizobium and
plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield and yield components of chickpea in
irrigated and rainfed conditions. J. Crop Improv., 16(4): 957-972. (In Persian)
15. Misagh, M., Movahhedi Dehnavi, M., Yadavi, A.R., and Khadem-Hamze, H.R. 2016.
Improvement of yield, oil and protein percentage of sesame under drought stress by foliar
application of zinc and boron. Electronic J. Crop. Prod., 9(1): 163-180. (In Persian)
16. Mohammadi, M., Malakouti, M.J., Khavazi, K., Rejali, F., and Davoodi, M.H. 2015. The
effect of bio-fertilizer and chemical fertilizers (phosphate and zinc) on yield and yield
components of two cultivars of bean (Phaseolus vulgaris L.). J. Water Soil., 29(1): 176-187.
(In Persian)
17. Mohammadi, M., Moghaddam, H., Majnoun Hosseini, N., Ahmadi, A., and Khavazi, K.
2012. Effects of biofertilizer and chemical phosphorus fertilizers on yield and seed protein of
two different lentil cultivars (Lens culinaris L.) under dfferent irrigation regimes. Iran J.
Field Crop Sci., 42(4): 845-855. (In Persian)
18. Mohammadpour Vashvaei, R., Galavi, M., Ramroudi, M., and Fakheri, B.A. 2015. Effects of
drought stress and biofertilizers inoculation on growth, essential oil yield and constituents of
thyme (Thymus vulgaris L.). J. Agroecol., 7(2): 237-253.
19. Mohammadzadeh, A., Majnoon hosseini, N., Ghafari, M., Asadi, S., Aoosti, A., and khavazi,
K. 2013. The Effects of seed aging and plant growth promoting bacteria (Pgpbs) on seedling
emergence, establishment and yield of two red kidney bean cultivars. Iran. J. Field Crop Sci.,
43(4): 589-600. (In Persian)
20. Mohsen Nia, O., and Jalilian, J. 2012. The effect of plant nutrition on some morphological
traits and protein content of safflower under different irrigation regimes, Electronic J. Crop
Prod., 6(1): 165-176. (In Persian)
21. Nazeri, P., Kashani, A., Khavazi, K., Ardakani, M.R., Mirakhori, M., and Pour Siahbidi, M.
2010. The effect of biofertilizer and phosphorus fertilizer banding with zinc on white bean
(Phaseolus vulgaris L). J. Agroecol., 2(1): 175-185. (In Persian)
22. Nurbakhsh, S.S., Ghobadinia, M., Danesh-Shahraki, A., Nouri-Emamzadei, M.R., and
Fatahi, R. 2015. Effect of timing and amount of irrigation water on bean yield and water use
efficiency in arid and semi-arid conditions. J. Water Soil., 29(1): 35-47. (In Persian)
23. Parsa, M., and Bagheri, A. 2008. Pulses. Mashhad Jadah Daneshghahi Press., 522p. (In
Persian)
24. Rabieyan, Z., Yarnia, M., and Kazemie-Arbat. H. 2011. Effects of biofertilizers on yield and
yield components of chickpea (Cicer arietinum L.) under different irrigation levels. Aust. J.
Basic Appl. Sci., 12(5): 3139-3145.
25. Raie, Y., Shareati, J., and Wisany, W. 2015. Effect of biological fertilizers on seed oil, yield
and yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) at different irrigation. J. Agric.
Sci. Sustainable Prod., 25(1): 65-84. (In Persian)
26. Rezaei Chiyaneh, E., and Pirzad, A. 2014. Effect of salicylic acid on yield, component yield
and essential oil of black cumin (Nigella sativa L.) under water deficit stress. Iranian J. Field
Crops Res., 12(3): 427-437. (In Persian)
27. Rezaei Chiyaneh, E., Jalilian, J., Ebrahimian, E., and Seyyedi, S.M. 2015. Effect of
biological fertilizers on quantitative and qualitative yield of ajowan (Carum copticum L.) at
different irrigation levels. J. Crop Improv., 17(3): 775- 788. (In Persian)
28. Rezaei-chiyaneh, E., Tajbakhsh, M., Ghiyasi, M., and Amirnia, R. 2015. Effect of integrated
organic and chemical fertilizers on quantitative and qualitative yield of chickpea (Cicer
arietinum L.) under dry farming conditions. Res. Field Crops., 3(1): 55-69. (In Persian)
29. Rezvani Moghaddam, M., Amiri B., and Seyyedi, S.M. 2014. Effect of organic and biofertilizers
application on yield, oil content and fatty acids composition of sesame (Sesamum
indicum L.). Iranian J. Crop Sci., 16(3): 209-221. (In Persian)
30. Saxena, J., Rana, G., and Pandey, M. 2013. Impact of addition of biochar along with Bacillus
sp. on growth and yield of French beans. Sci. Hortic., 162(23): 351–356.
31. Soleymani, F., Ahmadvand, G., and Safari Sanjani, A.A. 2015. The effect of chemical,
biological and organic nutritional treatments on sunflowers yield and yield components
under the influence of water deficit stress. J. Agroecol., 8(1): 107-119. (In Persian)
32. Taherkhanchi, A., Akbari, Gh., Modarres-Sanavy, S.A.M., and Ghorbani Javid, M. 2013.
Evaluation of effects of bio-fertilizers on some physiological and biochemical traits in
soybean under water deficit condition. J. Crop Improv., 15(3): 141-153. (In Persian)