تغییرات رشد و عملکرد دانه بادام زمینی (Arachis hypogaea L.) تحت ‌تأثیر رژیم‌های مختلف آبیاری و کاربرد برگی اتانول

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

2 استادیار، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

3 استادیار، بخش علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گیلان، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، رشت، ایران

4 دانشیار، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: بادام زمینی (Arachis hypogaea L.) یکی از گیاهان زراعی مهم لگوم‌ها و غنی از روغن (47 تا 53 %) و پروتئین (25 تا 36 %) است. تنش خشکی اولین عامل محدودکننده غیرزیستی در شرایط فعلی و سناریوی تغییر اقلیم آینده است. به‌طور کلی، تنش‌های غیرزیستی شدیداً تولید گیاهان زراعی را تحت ‌تأثیر قرار می‌دهد و موجب افت عملکرد پایدار می‌شود. مطابق گزارش‌ها، کاهش عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی نخست به‌ دلیل شرایط کمبود آب است. کاربرد برگی الکل‌های متانول و اتانول موجب افزایش جذب دی-اکسیدکربن در گیاهان می‌شوند. دامنه وسیعی از گیاهان سه کربنه افزایش رشد و عملکرد دانه پس از محلول‌پاشی با الکل‌ متانول 10 تا 50 % نشان داده‌اند. اثرات مثبت متانول و اتانول بر گیاهان سه‌کربنه در گندم، سویا و کلزا گزارش شده است.
مواد و روش‌ها: این آزمایش، به‌منظور ارزیابی تغییرات عملکرد دانه و برخی صفات زراعی در بادام زمینی تحت ‌تأثیر رژیم‌های مختلف آبیاری و کاربرد برگی اتانول، در طی فصل زراعی 1398 و 1399 به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه آزمایشی مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان، آستارا (ایستگاه تحقیقاتی کانرود) اجرا شد. تیمارهای آزمایشی به‌ ترتیب شامل چهار سطح رژیم آبیاری در 25، 50، 75 و 100 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A به‌عنوان عامل اصلی و سه سطح الکل اتانول شامل 10، 20 و 30 % حجمی به‌عنوان عامل فرعی بودند.
یافته‌ها: تمامی صفات زراعی اندازه‌گیری شده در بادام زمینی تحت اثر برهمکنش عملیات رژیم آبیاری و محلول‌پاشی الکل اتانول به‌استثنای تعداد شاخه فرعی در بوته در سطح احتمال یک % قرار گرفت (جدول 2). در این آزمایش، بیشترین تعداد روز تا شروع گلدهی (5/41 روز) ، تعداد روز تا پایان گلدهی (89 روز)، طول دوره گل‌دهی (5/49 روز)، تعداد روز تا رسیدگی (139 روز)، ارتفاع بوته (85/65 سانتی‌متر)، عملکرد زیست‌توده (8492 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد غلاف (4067 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد دانه (3275 کیلوگرم در هکتار)، تعداد غلاف در بوته (26/49 عدد) و وزن 100 دانه (45/53 گرم) بادام زمینی در واکنش به اثر برهمکنش رژیم آبیاری پس از 25 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A و کاربرد برگی اتانول با غلظت 20 % حجمی به‌دست آمد. تنش خشکی تمامی صفات زراعی بیان شده را کاهش داد ولی کاربرد برگی اتانول با غلظت 20 % حجمی این صفات زراعی را تحت هر دو شرایط تنش خشکی و آبیاری متداول بهبود بخشید. در این آزمایش، بالاترین ضریب همبستگی بین عملکرد دانه و صفات زراعی نظیر ارتفاع بوته (r= 0.95**)، عملکرد غلاف (r= 0.97**)، تعداد غلاف در بوته (r= 0.92**) و وزن 100 دانه (r= 0.91**) به‌دست آمد.
نتیجه‌گیری: نتایج این آزمایش نشان داد عملیات آبیاری و محلول‌پاشی الکل اتانول سبب بهبود رشد و عملکرد دانه بادام زمینی تحت شرایط اقلیمی منطقه شد. بدین ترتیب، کاربرد برگی اتانول با غلظت 20 % حجمی می‌تواند برای افزایش رشد گیاه و عملکرد دانه بادام زمینی در منطقه و شرایط اقلیمی مشابه قابل توصیه باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Growth and grain yield changes in groundnut (Arachis hypogaea L.) as affected by different irrigation regimes and foliar application of ethanol

نویسندگان [English]

  • Reza Ahmadi Sharif 1
  • Hamid Reza Zakerin 2
  • Marefat Mostafavi Rad 3
  • saeed sayfzadeh 4
  • Sayed Alireza Valadabadi 2
1 Ph. D. Student, Department of Agronomy, Takestan Branch, Islamic Azad University, Takestan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy, Takestan Branch, Islamic Azad University, Takestan, Iran
3 Assistant Professor, Crop and Horticultural Science Research Department, Guilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Rasht, Iran
4 Associate Professor, Department of Agronomy, Takestan Branch, Islamic Azad University, Takestan, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Peanut (Arachis hypogaea L.) is one of the most important legume crops and it is rich in oil (47-53 %) and protein (25-36 %). Drought stress is the prime abiotic constraint, under the current and climate change scenario in future situation. Globally, abiotic stresses drastically affect crop productivity and cause to decline substantial yield. According to the reports, the decline of quantitative and qualitative yield in crops is primarily due to water deficit condition. Foliar applications of methanol and ethanol cause to increas CO2 assimilation in plants. A wide range of C3 crops have shown an increase in growth and seed yield after spraying with 10-50% methanol alcohol. Positive effects of methanol and ethanol on C3 crops have been reported for wheat, soybean and oilseed rape.
Materials and methods:In order to evaluate of seed yield changes and some agronomic characteristics in groundnut (Arachis hypogaea L.) as affected by different irrigation regimes and foliar application of Ethanol Alcohol , this experiment was performed as split plat based on randomized complete block design with three replications in experimental field of Agicutural and Natural Resources Research and Education Center of Guilan Province, Astara (Kanroud research station), Iran during 2018 and 2019 cropping seasons. Four level of irrigation regimes at 25, 50 and 75 and 100 mm evaporation from class A pan evaporation and three levels of ethanol such as 10, 20 and 30 % (v:v), comprised experimental treatments, as main factor and sub factor, respectively.
Results: All measured agronomic characteristics in groundnut were significantly influenced by the interaction effect between irrigation regimes and ethanol applications except the number of sub-branches per plant at 1% probability level (Table 2). In this experiment, the greatest days number to the initial flowering (41.5 days), days number to the end of flowering (89 days), flowering period (49.5 days), days number to the maturity (139 days), plant height (65.85 cm), biological yield (8492 kg/ha), pod yield (4067 kg/ha), grain yield (kg/ha), pods number per plant (49.26) and 100-seed weight (53.49 g) were obtained in response to the interaction effect between irrigation regim at 25 mm evaporation from class A pan evaporation and foliar application of ethanol at 20 % (v:v). But, drought stress significantly reduced all mentioned agronomic traits and foliar application of ethanol at 20 % (v:v) significantly improved these agronomic characteristics in both drought stress and irrigation conditions. In this experiment, the highest coefficient correlation was obtained between grain yield and agronomic traits such as plant height (r=0.95**), pod yield (r=0.97**), pods number per plant (r=0.92**) and 100-grain weight (0.91**). Conclusion: Results of this experiment showed that irrigation and foliar application of ethanol caused to improve plant growth and grain yield of groundnut under region climatic condition. Hence, the foliar application of ethanol with 20 % (v:v) does could be recommendable to enhance plant growth and grain yield of groundnut under region and similar climatic conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ethanol Alcohol
  • Drought stress
  • Groundnut
  • Plant growth
  • Pod yield
  1. Jabereldar, A.A., El Naim, A. M., Abdalla, A.A. and Dagash, Y.M. 2017. Effect of water stress on yield and water use efficiency of sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) in semi-arid environment. Int. J. Agric. Forest. 7: 1. 1-6.
  2. Karimi, R., Hadi, H. and Tajbakhsh Shishavan, M. 2016. Exploring the possibility of reducing deficit water stress damage on yield of forage sorghum by foliar application of salicylic acid and zinc sulphate. J. Crop Improv. 18:2. 507-520. (In Persian)
  3. Ghanbari, A.A., Mousavi, S. H., Mousapour Gorgi, A. and Rao, I.M. 2013. Effects of water stress on leaves and seeds of bean (Phaseolus vulgaris L.). Turk. J. Field Crops. 181: 73–77.
  4. Aydinsakir, k., Nazmi, D., Dursun B., Ruhi B. and Ramazan T. 2016. Assessment of different irrigation levels on peanut crop yield and quality components under Mediterranean conditions. J. Irri. Drain. Engin. 142: 9. https://doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0001062
  5. Ratnakumar, P. and Vadez, V. 2011. Groundnut (Arachis hypogaea L.) genotypes tolerant to intermittent drought maintain a high harvest index and have small leaf canopy under stress. Func. Plant Biol. 38: 12. 1016-1023.
  6. Sehga, A., Kumari, S., Kadambot, H.M., Siddique, R.K., Sailaja, B., Rajeev, K. V., Bindumadhava H., Ramakrishnan M. Nair, P. V. V. P. and Harsh, N. 2018. Drought or/and heat-stress effects on seed filling in food crops: Impacts on functional biochemistry, seed yields and nutritional quality. Fron. Plant Sci. 27: https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01705.
  7. Hussain, H. A., Men, S., Hussain, S., Chen, Y., Ali, S., Zhang. S., Zhang, K., Li, Y., Xu, Q., Liao. C. and Wang, L. 2019. Interactive effects of drought and heat stresses on morpho-physiological attributes, yield, nutrient uptake and oxidative status in maize hybrids. Scientific reports, 9: 1. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37186-2 PMID: 30626917.
  8. Movahhedi Dehnavi, M., Niknam, N., Behzadi, Y., Mohtashami, R. and Bagheri, R. 2017. Comparison of physiological responses of linseed (Linum usitatissimum L.) to drought and salt stress and salicylic acid foliar application. Ir. J. Plant Biol. 9: 3. 39-62. (In Persian)
  9. Ganjeali, A. 2012. Effects of foliar application of methanol on growth and root characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Eur. J. Experim. Biol. 2: 1697-1702.
  10. Shyamalee, K., Rajapaksha1, R. G. A. S. and Rathnasekara N. 2019. Effects of foliar application of beer (ethanol) on the growth, flowering and fruit setting of bitter gourd (Momordica charantia L.) Plants. Int. J. Res. 6: 1. 501-505.
  11. Nourafcan, H. and Kalantar, Z. 2017. The effect of methanol and ethanol foliar application on peppermint morpho-physiological characteristics. Agroeco. J. 12: 4. 1-9. (In Persian)
  12. Moradi Tochaee, M., Sayfzadeh, S., Zakerin, H. R. and Valadabadi, S. A. 2017. Study the effect of methanol and ascorbic acid foliar application on yield and physiological traits related to water relationships under rainfed condition. Ir. J. Plant Ecophysiol. 11: 229-242. (In Persian)
  13. Babaei, F., Heydari shrifabad, H., Safarzadeh Vishekaei, M.N., Normohammadi, G. and Majidi Harvan, I. 2014. Effect of foliar application of methanol and ascorbic acid on physiological characteristics and yield of peanut (Arachis hypogaea L.). Adva. Environ. Biol. 8: 16. 280-285.
  14. Dawood, M.G., El-Lethy, S.R. and Sadak, M.S. 2013. Role of methanol and yeast in improving growth, yield, nutritive value and antioxidants of soybean. World Applied Sci. J. 26: 1. 6-14.
  15. Ardalani, H., Hadipanah, A. and Pourrezvani, S.M. 2014. Foliar Application Gibberellic acid and ethanol on flower yield and phenolic compositions in marigold (Callendula officinalis L.). Elect. J. Biol. 10: 3. 73-78.
  16. Samadimatin, A. and Hani, A. 2017. Effect of ethanol and humic acid foliar spraying on morphological traits, photosynthetic pigments and quality and quantity of essential oil content of Dracocephalum moldavica L.. Ir. J. Plant Physiol. 8:1. 2299-2306. (In Persian)
  17. Khalili, M., Naghavi, M.R. and Pour-Aboughadareh, A. 2015. Evaluation of grain yield and some of agro-morphological characters in spring Safflowers genotypes under irrigated and rainfed conditions. Ir. J. Crop Breed. 7: 139-148. (In Persian)

18.Kaba, J. S., Ofori, K. and Kumaga, F. K. 2014. Inter-relationships of yield and components of yield at different stages of maturity in three groundnuts (Arachis hypogea L.) varieties. Int. J. Life Sci. Res. 2: 1. 43-48.

19.Ramroudi, M. and Khamr, A. R. 2013. Interaction effects of salicylic acid spraying and different irrigation levels on some quantity and quality traits, and osmoregulators in basil (Ocimum basilicum). J. Applied Res. Plant Ecophysiol. 1: 1. 19-31. (In Persian)

20.Youssefi, A., Nshanian, A. and Azizi, M., 2011. Evaluation of influences of drought stress in terminal growth duration on yield and yield components of different spring Brassica oilseed species. Amer-Eur. J. Agri. Environ. Sci. 11: 406-410.

  1. Hamidou, F., Halilou, O. and Vadez, V. 2012. Assessment of groundnut under combined heat and drought stress. International Crops Research Institute for the Semi Arid Tropics (ICRISAT), Patancheru, Greater Hyderabad 502 324, Andhra Pradesh, India. https://doi.org /10.1111/j.1439-037X.2012.00518.x.
  2. Masoumi, H., Masoumi, M., Darvishi, F., Daneshian, J., Nourmohammadi, G. and Habibi, D. 2010. Change in several antioxidant enzymes activity and seed yield by water deficit stress in soybean (Glycine max L.) cultivars. Notulae Botan. Horti Agrobo. Cluj-Napoca. 38: 3. 86-94.
  3. Fayaz, F., Naderi Darbaghshahi, M. and Shirani Rad, A. H. 2007. Evaluation of drought stress effects on yield and yield components of advanced rapeseed varieties at Esfahan region. Ir. J. New Find. Agri. 1: 177-189. (In Persian)
  4. Sabokdast, M., Dashtaki, M., Sasani, Y. and Rezaizadeh, A. 2017. Effect of drought stress on some agronomic characteristics, grain yield and its components in bean genotypes, Ir. J. Field Crop Sci. 48: 4. 1201-1209. (In Persian)