تاثیر کاربرد نانواکسید آهن و روی بر عملکرد دانه، شاخص‌های فلورسانس کلروفیل و برخی صفات فیزیولوژیک سه رقم لوبیا‌ چیتی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی

2 University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran University street

10.22069/ejcp.2025.23549.2678

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: امروزه، افزایش جمعیت به طور چشمگیری، بار اضافی بر منابع کشاورزی جهانی ایجاد کرده است. در نتیجه، دستیابی به تقاضای جهانی غذا و افزایش درآمد کشاورزان به یک کار چالش برانگیز تبدیل شده است. لوبیاچیتی یکی از مهم‌ترین حبوبات برای مصرف مستقیم انسان و یکی از پر کشت‌ترین گونه‌های لوبیا در جهان است. نانوتکنولوژی یک رویکرد سازگار با محیط زیست برای ارائه راه‌حل‌های جدید برای کاهش آسیب رساندن به کشاورزی در نظر گرفته می‌شود. استفاده از نانو اکسید روی و آهن به‌عنوان یک تیمار محلول‌پاشی، می‌تواند یک استراتژی امیدوارکننده برای کاهش کمبود آهن در خاک ماسه‌ای و افزایش رشد گیاه، عملکرد نیام و کیفیت نیام در لوبیا باشد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر محلول‌پاشی نانواکسید آهن و روی بر عملکرد دانه و برخی صفات آگروفیزیولوژیک سه رقم لوبیاچیتی اجرا گردید.
مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در روستای بلاسجین در سال زراعی 1402-1401 اجرا شد. تیمارهای مورد آزمایش شامل سه رقم لوبیاچیتی (محلی سراب، تلاش و ازبک) به‌عنوان فاکتور اصلی و چهار سطح محلول‌پاشی (شاهد (محلول‌پاشی با آب)، محلول‌پاشی نانواکسید آهن (با غلظت یک گرم در لیتر)، محلول‌پاشی نانواکسید روی (با غلظت یک گرم در لیتر) و محلول‌پاشی توام نانواکسید آهن و روی (با غلظت یک گرم در لیتر) به‌عنوان فاکتور فرعی بودند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد، تاثیر تیمارهای آزمایشی (ارقام لوبیاچیتی و محلول‌پاشی نانوذرات اکسید آهن و روی) بر صفات مورد بررسی معنی‌دار بود. به‌طوری‌که محلول‌پاشی نانوذرات اکسید آهن و روی موجب افزایش شاخص کلروفیل، محتوای نسبی آب، هدایت روزنه‌ای، فلورسانس حداکثر، فلورسانس متغیر، عملکرد کوانتومی، ارتفاع بوته، تعداد شاخه‌های فرعی، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و کاهش فلورسانس حداقل گردید. همچنین، رقم تلاش لوبیاچیتی، نسبت به دو رقم دیگر از بیش‌ترین محتوای نسبی آب، هدایت روزنه‌ای، فلورسانس حداکثر، فلورسانس متغیر، عملکرد کوانتومی و عملکرد دانه برخوردار بود. تحت شرایط محلول‌پاشی توام نانواکسید آهن و روی، بیش‌ترین مقدار ارتفاع بوته (033/ 79 سانتی‌متر)، تعداد شاخه فرعی (7 عدد) و عملکرد بیولوژیک (3/4134 کیلوگرم در هکتار)) نیز به‌ ترتیب در ژنوتیپ‌های تلاش، محلی و ازبک مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که محلول‌پاشی نانوذرات آهن و روی با تاثیر بر محتوای نسبی آب و شرایط فتوسنتزی رقم تلاش موجب افزایش بیشتر عملکرد دانه این رقم نسبت به ارقام محلی و ازبک شد. تحت شرایط محلول‌پاشی توام نانواکسید آهن و روی، بیش‌ترین مقدار ارتفاع بوته (033/ 79 سانتی‌متر)، تعداد شاخه فرعی (7 عدد) و عملکرد بیولوژیک (3/4134 کیلوگرم در هکتار)) نیز به‌ ترتیب در ژنوتیپ‌های تلاش، محلی و ازبک مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که محلول‌پاشی نانوذرات آهن و روی با تاثیر بر محتوای نسبی آب و شرایط فتوسنتزی رقم تلاش موجب افزایش بیشتر عملکرد دانه این رقم نسبت به ارقام محلی و ازبک شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of application iron and zinc nanooxides on grain yield, chlorophyll fluorescence indices and some physiological traits of three Bean cultivars

نویسندگان [English]

  • Yaghub Panahi 1
  • Mohammad Sedghi 1
  • Raouf Seyed Sharifi 2
  • Salim Farzaneh 2
1 University of Mohaghegh Ardabili
2 University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran University street
چکیده [English]

Extended Abstract

Background and Objectives: Nowadays, the significant increase in population has placed an additional burden on global agricultural resources. Consequently, meeting global food demand and increasing farmers' incomes has become a challenging task. Common bean (Phaseolus vulgaris) is among the most important legumes for direct human consumption and are one of the most widely cultivated bean species in the world. Nanotechnology is considered an environmentally friendly approach for providing new solutions to minimize agricultural harm. The use of zinc and iron nanoparticles as a foliar spray treatment can be a promising strategy to mitigate iron deficiency in sandy soils and enhance plant growth, pod yield, and quality in common bean. This study aimed to investigate the effects of foliar application of iron and zinc nanoparticles on seed yield and some agro-physiological traits of three common bean cultivars.

Materials and Methods: The experiment was conducted as a split-plot design within a completely randomized block design with three replications in the village of Balasjin, city of Sarab, East Azarbaijan Province during the 2022-2023 agricultural year. The treatments included three common bean cultivars (local Sarab, Talash, and Uzbek) as the main factor and four levels of foliar application (control (water spray as control), iron oxide nanoparticles (at a concentration of one gram per liter), zinc oxide nanoparticles (at a concentration of one gram per liter), and combined application of iron and zinc oxide nanoparticles (at a concentration of one gram per liter)) as the sub-factor.

Results: The results indicated that the effects of the experimental treatments (common bean cultivars and foliar application of iron and zinc nanoparticles) on the evaluated traits were significant. Foliar application of iron and zinc nanoparticles led to increased chlorophyll index, relative water content, stomatal conductance, maximum fluorescence, variable fluorescence, quantum yield, plant height, number of lateral branches, biological yield, seed yield, and decreased minimum fluorescence. Furthermore, the Talash cultivar of common beans exhibited the highest relative water content, stomatal conductance, maximum fluorescence, variable fluorescence, quantum yield, and seed yield compared to the other two cultivars. Under the conditions of combined foliar application of iron and zinc oxide nanoparticles, the highest values of plant height (79.033 cm), number of lateral branches (7), and biological yield (4134.3 kg ha⁻¹) were observed in the Talash, local, and Uzbek genotypes, respectively.

Conclusion: The results of this study showed that the application of iron and zinc nanoparticles, by influencing the relative water content and photosynthetic conditions of the Talash cultivar, significantly increased the seed yield of this cultivar compared to the local and Uzbek cultivars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quantum yield
  • Chlorophyll index
  • Relative water content
  • Foliar application