تأثیر کیفیت بذر و کاربرد اسید الاژیک بر عملکرد دانه و صفات فنولوژیکی سویا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری در رشته زراعت، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران،

2 استاد، گروه زراعت، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

سابقه و هدف
اسید الاژیک یک ترکیب پلی‌فنول طبیعی است و غلظت‌های مختلف و نحوه استفاده آن موجب واکنش‌های مختلفی در گیاهان می‌شود. این پژوهش به‌منظور بررسی اثر اسید الاژیک و کیفیت بذر بر مراحل فنولوژیک و عملکرد دانه سویا انجام شد.
مواد و روش‌ها
آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال‌های زراعی 1398 و 1399 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود طراحی و اجرا گردید. در این آزمایش کیفیت اولیه بذر در دو سطح (بذرهای نرمال و بذرهای فرسوده) و اسید الاژیک در چهار سطح (صفر، پرایمینگ، محلول‌پاشی و کاربرد توأم پرایمینگ و محلول‌پاشی با غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر) در نظر گرفته شد. جهت اعمال فرسودگی از آزمون پیری تسریع شده استفاده شد و برای این کار، بذرها به‌مدت 72 ساعت در دمای 41 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 95 درصد قرار گرفتند. پرایمینگ بذرها با غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر اسید الاژیک با رعایت اصول هوادهی بذر به مدت شش ساعت انجام شد. تیمار محلول‌پاشی نیز صبح زود و هنگام آغاز گلدهی (R1) و در شرایط مساعد محیطی انجام شد.
یافته‌ها
نتایج نشان داد که پیری تسریع شده در سال اول و دوم آزمایش به‌ترتیب موجب کاهش صفت درصد سبز شدن گیاهچه در مزرعه به میزان 93/30 و 93/29 درصد نسبت به شاهد شد. در سال اول و دوم آزمایش پرایمینگ بذرهای نرمال با اسید الاژیک موجب افزایش درصد سبزشدن مزرعه به‌ترتیب به میزان 33/16 و 67/12 درصد شد. درصد سبز شدن مزرعه در سال اول و دوم آزمایش در بذرهای فرسوده‌ای که با اسید الاژیک پرایمینگ شده بودند، به‌ترتیب 33/14 و 33/8 درصد نسبت به شاهد ارتقا یافت. پیری تسریع شده موجب کاهش معنی‌دار سرعت سبز شدن به‌میزان 66/37 درصد نسبت به شاهد شد. درصد سبز شدن گیاهچه در بذرهایی که با اسید الاژیک پرایمینگ شده بودند، به میزان 75/18 درصد نسبت به عدم کاربرد این ماده افزایش یافت.در این آزمایش، اعمال پیری تسریع شده موجب تأخیر در بروز صفات فنولوژیکی در گیاه سویا شد. استفاده از اسید الاژیک به‌صورت پرایمینگ و کاربرد توأم پرایمینگ و محلول‌پاشی توانست سرعت وقوع صفات فنولوژیکی را تا سطح معنی‌داری افزایش دهد. اعمال پیری تسریع شده در سال اول و دوم آزمایش به‌ترتیب موجب کاهش 85/25 و 78/28 درصدی عملکرد دانه شد. استفاده از اسید الاژیک به‌صورت پرایمینگ، محلول‌پاشی و کاربرد توأم پرایمینگ و محلول‌پاشی به‌ترتیب موجب افزایش 59/23 ، 23/23 و 48/55 درصدی عملکرد دانه نسبت به شاهد شد.
کلمات کلیدی:

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of seed quality and application of ellagic acid on seed yield and phenological traits of soybean

نویسندگان [English]

  • Safiye Arab 1
  • Mehdi Baradaran firouzabadi 2
  • Ahmad Gholami 2
  • Mostafa Heidari 2
1 PhD student in agriculture, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran.
2 Professor, Department of Agriculture, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Ellagic acid is a natural polyphenol compound, and different concentrations and ways of using it cause different reactions in plants. This research was conducted to investigate the effect of ellagic acid and seed quality on the phenological stages and yield of soybeans.
Materials and methods: The factorial experiment was designed and implemented in a randomized complete block design in three replications in the agricultural years of 2019 and 2020 in the research farm of the Faculty of Agriculture, Shahrood University of Technology. In this experiment, the initial quality of the seed was considered in two levels (normal seed and aged seed) and ellagic acid in four levels (zero, priming, foliar spraying and combined application of priming and foliar spraying with a concentration of 50 mg/liter). Accelerated aging test was used to apply aging and for this purpose, the seeds were kept for 72 hours at a temperature of 41°C and a relative humidity of 95%. Seed priming was done with a concentration of 50 mg/liter of ellagic acid, following the principles of seed aeration for six hours. The spraying treatment was done early in the morning and at the beginning of flowering (R1) and in favorable environmental conditions.
Results: The results showed that accelerated aging in the first and second year of the experiment, respectively, caused a decrease in the final emergence percentage of seedling in the field by 30.93 and 29.93% compared to the control. In the first and second year, the normal seed priming test with ellagic acid increased the final emergence percentage of field by 16.33 and 12.67 percent, respectively. The final emergence percentage of the field in the first and second year of the experiment in aged seeds that were primed with ellagic acid was improved by 14.33 and 8.33%, respectively, compared to the control. Accelerated aging caused a significant decrease in germination rate by 37.66% compared to the control. The final emergemce percentage of seeds that were primed with ellagic acid increased by 18.75% compared to the non-application of this substance. In this experiment, accelerated aging caused a delay in the occurrence of phenological traits in soybean plants. The use of ellagic acid as priming and the combined use of priming and spraying could increase the rate of occurrence of phenological traits to a significant level. Applying accelerated aging in the first and second year of the experiment caused a decrease of 25.85 and 28.78 percent of seed yield, respectively. The use of ellagic acid in the form of priming, foliar spraying and the combined use of priming and foliar spraying increased the seed yield by 23.59, 23.23 and 55.48%, respectively, compared to the control.
Conclusion: The use of ellagic acid as priming and the combination of priming and spraying can be suggested to accelerate the occurrence of phenological traits in soybeans. In this study, the application of ellagic acid as priming worked better than foliar spraying. It is recommended to use priming and ellagic acid solution to improve soybean yield under normal and aging conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Accelerated aging
  • Antioxidant
  • Flowering initiation

مراجع

  1. Sheikh, F. & Jafernodeh, S. (2019). Investigating the phenological development and performance of different genotypes of beans in gorgan. Crop prod J. 12: 4. 57-76. (In Persian)
  2. Kapoor, N., Arya, A., Siddiqui, M.A., Amir, M.A. & Kumar, H. (2010). Seed deterioration in chickpea (Cicer arietinum) under accelerated aging. Asian J. Plant Sci. 9: 158-162.
  3. Arab, S., Baradaran Firouzabadi, M., Gholami, A. & Haydari, M. (2022). Physiological responses of soybean plants to pretreatment and foliar spraying with ellagic acid and seaweed extract under accelerated aging. South African J. Bot. 148: 510-518.
  4. Pedram, M., Hatami, A., Moradi Telavat, M.R. & Tahmasebi, Z. (2020). Effect of seed treatment on physiological traits of two safflower cultivars under defoliation. Plant Product. 43:4.507-516.
  5. Feghhenabi, F., Hadi, H., Khodaverdiloo, H. & Van Genuchten, M.T. (2020). Seed priming alleviated salinity stress during germination and emergence of wheat (Triticum aestivum). Agric Water Manag. 231: 106-122.
  6. Turk, G., Ceribas, A. O., Sahna, E., & Atessahin, A. (2011). Lycopene and ellagic acid prevent testicular apoptosis induced by cisplatin. Phytomedicine. 18: 5. 356-361
  7. Evtyugin, D., Magina, S. & Evtuguin, D. 2020. Recent advances in the production and applications of ellagic acid and Its derivatives. A Review. 25: 27-45.
  8. Abu El Soud, W., Hegab, M. M., Abdelgavad, H., Zinta, G., & Asard, H. (2013). Ability of ellagic acid to alleviate osmotic stress on chickpea seedlings. J. Plant Physiol Biochem. 71: 1. 173-183.
  9. Khan, A., Nazar, S., Lang, I., Nawaz, H., & Hussain, M. A. (2017). Effect of ellagic acid on growth and physiology of canola (Brassica napus) under saline conditions. J. Plant Interact. 12: 1. 520-525.
  10. Rhaman, M.S., Imran, S., Rauf, F., Khatun, M., Baskin, C.C., Murat, Y. & Hasanuzzaman, M. (2020). Seed priming with phytohormones: an effective approach for the mitigation of abiotic stress. Plants (Basel). 10. 1-17.
  11. ISTA (International Seed Testing Association). (2009). International rules for seed testing. Seed Sci. Technol. 49. 86-41.
  12. Weerasekara, I., Sinniah, U.R., Namasivayam, P., Nazli, M.H., Abdurahman, S.A. & Ghazali, M. N. (2021). Priming with humic acid to reverse ageing damage in soybean (Glycine max (L.) Merrill.] seeds. Agric. 11: 966.1-18.
  13. Fehr, W.R. & Shibles, R. (1980). Stages of soybean development. Iowa state uni crop ext. ser. Specific. Rep. 80. Ames, IA. USA.
  14. Weerasekara, I., Sinniah, U.R., Namasivayam, P., Nazli, M.H., Abdurahman, S.A. & Ghazali, M. N. (2021). Priming with humic acid to reverse ageing damage in soybean (Glycine max (L.) Merrill.] seeds. Agric. 11:966. 1-18.
  15. Arab, S., Baradaran Firouzabadi, M., Gholami, A. & Haydari, M. (2022). Physiological responses of soybean plant (DPX) to pretreatment and foliar application of seaweed extract (Ascophyllum nodosum) and seed primary quality. Iranian J. Field Crops Res. 20:1).105-119. (In Persian)
  16. Nazari, R., Parsa, S., Tavakkol Afshari, R., Mahmoodi, S. & Seyyedi, S. M. (2020). Salicylic acid priming before and after accelerated aging process increases seedling vigor in aged soybean seed. J. Crop Improv. 34: 2. 218-237.
  17. Zeinivand, M. & Nasr Esfahani, M. (2021). The effect of priming with sodium hydrosulfide and salicylic acid on early stages of growth of alfalfa (Medicago sativa) under salt stress. Iranian J. Plant Biol. 13: 3. 43-64.
  18. Asadi-Danalo, A., Ghassemi-Golezani, K., Shafagh-Kalvanagh, J. & Bakhshy, J. (2014). Effects of seed quality and water deficit on performance of Lentil (Lens culinaris ). J. Agric Sci Product. 24: 1. 83-94. (In Persian)
  19. Abdolrahmani, B. (2016). The effect of water priming on growth traits and grain yield of different wheat cultivars and genotypes under dry conditions. J. Appl Res Plant Ecophysiol. 1: 4. 91-104. (In Persian)
  20. Shafeiepoor, H., Saeedisar, S., Nadali, F. & Mohammadi, A. (2010). Effect of planting date and seed pretreatment on phenological stages, morphological characteristics and yield of sunflower seeds. J. Agric Res. 3: 1. 103-131. (In Persian)
  21. Mirshekari, B. (2017). Effect of physical priming on phenology, some of physiological traits and yield components of wheat under delayed cropping. Crop Product J. 9:4. 85-101. (In Persian)
  22. Hashemi, S.A., Emam, Y. & Pirasteh Anoshe, H. (2018). Responses of germination, early growth and phenology of barley to salicylic acid under salinity stress conditions.7: 4. 579-590. (In Persian)
  23. Farooq, M., Basra, S.M.A., Rehman, H. & Saleem, B.A. (2017). Seed priming enhances the performance of late sown wheat (Tritriticum aestivum) by improving chilling tolerance. J. Agron Crop Sci. 194: 1. 55-60.
مجله تولید گیاهان زراعی
دوره 16، شماره 2
تیر 1402
صفحه 61-78

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار