اثر محلول پاشی سیلیس در بهبود صفات کمی و کیفی دو رقم چغندرقند(Beta vulgaris L.) در تربت حیدریه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران

2 استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، ایران

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: سیلیس دومین عنصر در پوسته زمین است که می‌تواند نقش مهمی در کاهش اثرات تنش‌های زیستی و غیرزیستی روی گیاهان داشته باشد. این عنصر باعث افزایش مقاومت گیاه به آفات و بیماری‌ها، مقاومت به ورس، افزایش جذب عناصر غذایی (خصوصا نیتروژن و فسفر) و کاهش تلفات آب می‌شود. کاربرد سیلیس بعنوان کود یک ایده نوین در کشاورزی است. بر اساس گزارش محققان، کاربرد سیلیس باعث افزایش عملکرد ریشه، درصد قند ناخالص و عملکرد شکر خالص در چغندر قند شده است. در ایران، راه کارهای افزایش تولید چغندرقند بیشتر متکی بر استفاده از کودهای شیمیایی است که اثرات جانبی زیادی بر محیط زیست و انسان دارد. لذا این آزمایش با هدف بررسی اثر غلظت‌های مختلف کود سیلیس بر صفات کمی و کیفی دو رقم چغندرقند انجام شد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سال 1396 در استان خراسان رضوی، شهرستان تربت حیدریه انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل دو رقم چغندرقند ایزابلا و افسوس و محلول‌پاشی سیلیس شامل غلظت‌های صفر، 3/0، 5/0، 7/0، 0/1، 2/1 و 5/1 لیتر در هکتار بود. محلول‌پاشی در پنج مرحله و از 6 برگی چغندرقند آغاز و هر دو هفته یک‌بار تکرار شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر اصلی سیلیس و رقم بر تمام صفات اندازه‌گیری شده به جز راندمان استحصال شکر معنی‌دار بود (01/0P≤). اما اثر متقابل سیلیس در رقم برای هیچ کدام از صفات معنی‌دار نشد. رقم افسوس در صفات عملکرد ریشه، درصد قند ناخالص، درصد قند ملاس، درصد قند قابل استحصال و عملکرد شکر خالص، برتری معنی‌داری نسبت به رقم ایزابلا داشت. همچنین از نظر میزان ناخالصی‌ها، این رقم میزان سدیم کمتر و نیتروژن و پتاسیم بیشتری در مقایسه با رقم ایزابلا داشت (05/0P≤). با افزایش غلظت سیلیس عملکرد ریشه، درصد قند ناخالص، درصد قند قابل استحصال و عملکرد شکر خالص افزایش نشان داده و میزان سدیم، پتاسیم و نیتروژن مضره در خمیر ریشه کاهش یافت (05/0P≤). عملکرد ریشه و عملکرد شکر خالص در تیمار 5/1 لیتر در هکتار سیلیس به ترتیب 6/22 و 22/39 درصد نسبت به شاهد افزایش داشت. در این تیمار، عملکرد ریشه و عملکرد شکر خالص در رقم افسوس به ترتیب 45/89 و 5/17 تن بر هکتار و در رقم ایزابلا به ترتیب 65/77 و 5/14 تن بر هکتار بود. با توجه به اینکه عملکرد شکر خالص حاصلضرب عملکرد ریشه در عیار خالص (مقدار شکر سفید) است، مهمترین فاکتور از دیدگاه کارخانجات قند محسوب می-شود.
نتیجه گیری: به نظر می‌رسد بهترین تیمار برای بهبود صفات کمی و کیفی چغندرقند، غلظت 5/1 لیتر در هکتار سیلیس (کراپسیل) بعد از پنج مرحله محلول‌پاشی (از مرحله 6 برگی، هر دو هفته یک‌بار) در شرایط پژوهش حاضر بود.
کلمات کلیدی: سیلیس، عملکرد شکر خالص، عملکرد ریشه، نیتروژن مضره، محلول پاشی برگی

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of foliar application of silicon on improving the qualitative and quantitative traits of two variety of sugar beet (Beta vulgaris L.) grown in Torbat Heydarieh

نویسندگان [English]

  • Mansoore Kermani 1
  • Shahram Amirmoradi 2
1 Assistant Professor ، Department of Agriculture، Payam Noor university، Iran
2 Assistant Professor ، Department of Agriculture، Payam Noor university، Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and Objectives: Silicon is the second element in the earth's crust, which can play an important role in reducing the effects of biotic and abiotic stresses on plants. This element increases plant resistance to pests, diseases and lodging, increases the absorption of nutrients (especially N and P) and reduces water losses. Application of silicon as a fertilizer is a modern idea in Agriculture. According to researchers, the use of silicon has increased root yield, Gross sugar percent and white sugar yield in sugar beet. The approaches to increase sugar beet production in Iran are based more on the use of chemical fertilizers, which has a large side effect on the environment and humans. Therefore, this experiment was conducted with the aim of investigating the effect of different concentrations of silicon fertilizer on quantitative and qualitative traits of two sugar beet varieties.
Material and Methods: The research was carried out in Torbat Heydarieh city, Khorasan Razavi in 2017. The study was done as factorial experiment based on randomized block design with three replications. The experimental factors were two sugar beet varieties (Isabella and Efesos) and silicon concentrations as 0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.2 and 1.5 lit/ha. Foliar application was carried out at stage of 6 leaves and repeated 5 times every 2 weeks.
Results: The results showed that the main effects of silicon and variety were significant (P≤0.01) for all measured traits except for sugar yield efficiency. However, the interaction of silicon and variety was not significant for any trait. Efesos variety had a significant superiority to Isabella variety in terms of root yield, gross sugar percent; molasses sugar percent, white sugar content and white sugar yield. Also, in terms of impurities, this variety had lower Na and higher K and N content compared with Isabella variety (P≤0.05). With increasing of silicon concentration, root yield, gross sugar percent, white Sugar content and white sugar yield increased, and the amount of harmful Na, K and N decreased in the root pulp (P≤0.05). The root yield and white sugar yield were increased in treatment of 1.5 lit/ha silicon by 22.6 and 39.22 percent, respectively. In this treatment, root yield and white sugar yield was 89.45 and 17.5 ton/ha in Efesos variety and 77.65 and 14.5 ton/ha in Isabella variety, respectively. The importance of white sugar yield is because the profit of the factories is ultimately calculated on the basis of this parameter.
Conclusion: It seems that application of 1.5 lit/ha silicon (CROPSIL) after five stages of foliar spraying (from 6-leaf stage, once every two weeks), was the best treatment for improvement the qualitative and quantitative traits of sugar beet, in the present research conditions.
Keywords: silicon, white sugar yield, root yield, harmful nitrogen, foliar application.

کلیدواژه‌ها [English]

  • silicon
  • white sugar yield
  • root yield
  • harmful nitrogen
  • foliar application

مراجع

  1. Abadani, M., Naser Alavi, M., Arvin, M.J., and Farahbakhsh, H. 2016. The effect of silicon on qualitative and quantitative characteristics of sugar beet. M.Sc. thesis. Shahid Bahonar University of Kerman, Iran, 95 p. (In Persian)
  2. Abdalla, M.M. 2011. Beneficial effects of diatomite on the growth, the biochemical contents and polymorphic DNA in Lupinus albus plants grown under water stress. Agric. Biol. J. North America., 2: 207-220.
  3. Abdollahian noghabi, M., Shikholeslami, R., and Babaee, B. 2005. Technical terms of sugar beet quantity and quality. J. Sugar beet. 21)1): 101-104. (In Persian)
  4. Amin, G.A., Badr, E.A., and Afifi. M.H.M. 2013. Root yield and quality of sugar beet (Beta vulgaris L.) in response to biofertilizer and foliar application with micronutrients. World Appl. Sci., J., 27(11): 1385-1389.
  5. Armin, M., and Asgharipour, M. 2012. Effect of time and concentration of boron foliar application on yield and quality of sugar beet. Am-Euras. J. Agri. and Environ. Sci., 12(4): 444-448.
  6. Artyszak, A., Gozdowski, D., and Kucinska, K. 2015. The effect of silicon foliar fertilization in sugar beet Beta vulgaris L. ssp. vulgaris conv. crassa (Alef.) prov. altissima (Döll). Turk. J. Field Crops., 20(1): 115-119.
  7. Artyszak, A., Gozdowski, D., and Kucińska, K. 2016. Effect of foliar fertilization with silicon on the chosen physiological features and yield of sugar beet. Fragm. Agro., 33(2): 7–14.
  8. Asadzadehs, N., Moosavi S.Gh., and Seghatoleslami. M.j. 2017. Effect of irrigation regimes and application of nano and conventional ZnO and SiO2 fertilizers on yield, yield components and water use efficiency of sunflower (Helianthus annus L.). Appl. Field Crops Res., 30(1): 1-17. (In Persian)
  9. Bakhat, H.F.S.G. 2012. Role of silicon in plasmalemma H-ATPase hydrolytic and pumping activity in maize(Zea mays L.). Ph.D. thesis. Justus Liebig University, Giessen, Germany, 136 p.
  10. Cai, K., Gao, D., Chen, J., and Luo, S. 2009. Probing the mechanisms of silicon – mediated pathogen resistance. Plant Signal Behav., 4: 1-3.
  11. Casey, W.H., Kinrade, S.D., Knight, C.T.G., Rains, D.W., and Epstein, E. 2003. Aqueous silicate complexes in wheat, Triticum aestivum L. Plant Cell Environ., 27: 51-54.
  12. Crusciol, C.A.C., Pulz, A.L., Lemos, L.B. Soratto, R.P., and Lima, G.P.P. 2009. Effects of silicon and drought stress on tuber yield and leaf biochemical characteristics in potato. Crop Sci., 49: 949-954.
  13. Farazi, M., Goldani, M., Nasiri Mahallati, M., Nezami, A., and Rezaei, J. 2018. Investigating the effect of silicon and potassium foliar spraying and additional soil application of potassium on quantitative and qualitative yield of sugar beet (Beta vulgaris L.) under moisture stress conditions. Appl. Field Crops Res., 31(3): 1-19. (In Persian)
  14. Flavy, A., and Vukou. K. 1977. Physics and Chemistry of Sugar Beet in Sugar Manufacture. Elsiviere scientific pub. Co. Hungry, 595 p.
  15. Ghasemi, M., Mobasser, H.R., Asadimanesh, H., and Gholizadeh, A. 2014. Investigating the effect of potassium, zinc and silicon on grain yield, yield components and their absorption in grain rice (Oryza sativa L.). E. J. Soil Manage. Sustain. Prod., 4(2): 1-24. (In Persian)
  16. Guntzer, F., Keller, C., and Meunier, J-D. 2012. Benefits of plant silicon for crops: a review. Agron. Sustain. Dev., 32: 201-213.
  17. Hellal, F.A., Taalab A.S., and Safaa, A.M. 2009. Influence of nitrogen and boron nutrition balance and sugar beet yield grown in calcareous Soil. Ozean J. Appl. Sci., 2: 1-10.
  18. Kristek, A., Stojić, B., and Kristek, S. 2006. Effect of the foliar boron fertilization on sugar beet root yield and quality. Agri., 12(1): 22-26.
  19. Lenka, M., Ludek, H., Joany lizet, H.K., and Ondrej, S. 2015. Yield and technological quality of sugar beet after Ext radical nutrition.  Mendel. Net., 356-361.
  20. Lee, Y.B., and Kim, P.J. 2007.Reduction of phosphate adsorption by ion competition with silicate in soil. Korean J. Environ. Agric., 26: 286-293.
  21. Lu, Y.G. Ma, J., Teng, Y., He, J.Y., Christie, P., Zhu, L.J., Ren, W.J., Zhang, M.Y., and Deng, S.P. 2018. Effects of silicon on the growth, physiology and cadmium translocation of tobacco (Nicotiana tabacum L.) in cadmium contaminated Soil. Pedosphere., 28(4): 680-689. 
  22. Ma J.F., and Yamaji, N. 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants. Trends Plant Sci., 11(8): 392-397.
  23. Mali, M., and Aery, N.C. 2009. Effects of silicon on growth, biochemical constituents, and mineral nutrition of cowpea. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 40: 1041-1052.
  24. Neumann, D., and De Figueiredo, C. 2002. A novel mechanism of silicon uptake. Protoplasma., 220: 59–67.
  25. Nikolic. M., Nikolic, N., Liang, Y., Kirkby, E.A., and Romheld, V. 2007. Germanium-68 as an adequate tracer for silicon transport in plants. Characterization of silicon uptake in different crop species. Plant Physiol., 143: 495–503.
  26. Pilon, C., Soratto R.P., and Moreno, L.A. 2013. Effects of soil and foliar application of soluble silicon on mineral nutrition, gas exchange, and growth of potato plants. Crop Sci., 53: 1605-1614.
  27. Pulz, A.L., Crusciol, C.A.C., Lemos L.B., and Soratto, R.P. 2008. Silicate and limestone effects on potato nutrition, yield and quality under drought stress. (In Portuguese, with English abstract). Rev. Bras. Cienc. Solo., 32: 1651-1659.
  28. Shen, X., Li, J. Duan, L. Li, Z., and Eneji, A.E. 2009. Nutrient acquisition by soybean treated with and without silicon under ultraviolet-B radiation. J. Plant Nut., 32: 1731-1743.
  29. Tubana, B.S., Babu T., and Datnoff, L.E. 2016. A review of silicon in soils and plants and its role in US agriculture: history and future perspectives. Soil Sci., 181: 1-19.
  30. Wijaya, K.A. 2016. Effects of si-fertilizer application through the leaves on yield and sugar content of sugarcane grown in soil containing abundant N. Agric. Agric. Sci. Procedia., 9: 158-162.
  31. Zandi, P., Kumar Basu, S., and Jing, R. 2015.A review for importance of Silicon in plants "Assimilation, transportation and its impact on mineral stress under acidic condition". New Find. Agric., 10(2):119-142. (In Persian)
مجله تولید گیاهان زراعی
دوره 12، شماره 1
خرداد 1398
صفحه 129-142

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار