بهبود عملکرد ماش سبز (Vigna radiata L) با کاربرد زئولیت تحت شرایط کمبود آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد زراعت، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

چکیده

برای بررسی تاثیر زئولیت و آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش سبز رقم NM92، یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه در سه تکرار اجرا در سال 1390 شد. تیمارهای آزمایش شامل مقادیر زئولیت (صفر، 10، 20 و  30 تن در هکتار) و تنش خشکی (عدم قطع آبیاری، و قطع آبیاری در شروع گلدهی، گلدهی کامل، شروع تشکیل غلاف و پر شدن دانه) بودند. صفات مورد آزمایش شامل..... بود. نتایج نشان داد که اثر زئولیت و آبیاری بر قطر غلاف و طول غلاف، و اثر آبیاری روی تعداد دانه در غلاف معنی­دار بود. اثر متقابل بین زئولیت و آبیاری بر وزن هزار دانه، تعداد غلاف در بوته و عملکرد دانه معنی­دار شد. بیشترین وزن هزار دانه (1/70 گرم) از تیمار آبیاری کامل (عدم قطع آبیاری) به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار، و کمترین وزن هزار دانه (4/42 گرم) از تیمار قطع آبیاری در مرحله غلاف­دهی به همراه استفاده 10 تن زئولیت در هکتار به­دست آمد. تیمار عدم قطع آبیاری به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار حداکثر عملکرد دانه (1/4492 کیلوگرم در هکتار)، و تیمار قطع آبیاری در شروع گلدهی بدون کاربرد زئولیت حداقل عملکرد دانه (5/634 کیلوگرم در هکتار) را تولید کردند. به­طور کلی، در هر کدام از سطوح زئولیت، بیشترین کاهش عملکرد و اجزای عملکرد نسبت به شاهد (عدم قطع آبیاری) در تیمار قطع آبیاری در مرحله شروع گلدهی اتفاق افتاد. خسارت قطع آبیاری بر عملکرد در مقادیر متوسط زئولیت (10 و 20 تن در هکتار) بیشتر جبران شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Improving grain yield of mung bean (Vigna radiata L.) using zeolite under water deficit conditions

نویسندگان [English]

  • Alireza Pirzad 1
  • Jalal Jalilian 1
  • Vahid Akbari Bavandi 2
1 Associated Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia-Iran
2 MSc. Educated, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia-Iran
چکیده [English]

To evaluate the effect of zeolite on seed yield and its components of mung bean (Vignaradiata L.), a factorial experiment was conducted based on randomized complete blocks design in Research Farm of Urmia University with three replications in 2011. Treatments were different levels of zeolite (0, 10, 20 and 30 ton/ha) and levels of water deficit (normal irrigation, irrigation disruption at flowering initiation, full flowering, pod initiation and grain filling)..There were significant effects of irrigation and zeolite on the pod diameter and length, and significant effect of irrigation on the numbers of seed per pod. Interaction effect between irrigation and zeolite on 1000-seed weight, number of pods per plant, and seed yield were significant. The maximum (70.1 g) and minimum (42.4 g) 1000-seed weight were obtained from well-watered using 20 ton/ha zeolite and irrigation disruption at pod initiation with application of 10 ton/ha zeolite, respectively. Well-watered plants using 20 ton/ha zeolite led to produce the highest seed yield (4492.1 kg/ha), and irrigation disruption at flowering initiation without zeolite application had the lowest yield (634.5 kg/ha). In conclusion, the maximum reduction of seed yield and its components were occurred in irrigation disruption at flowering initiation. Compensation of seed yield losses due to irrigation disruption was done in moderate amounts of zeolite (10 and 20 ha).

کلیدواژه‌ها [English]

  • 1000-seed weight
  • Irrigation disruption
  • Leaf
  • Pod
  • Vigna radiata
  • Yield components

برای بررسی تاثیر زئولیت و آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش سبز رقم NM92، یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه در سه تکرار اجرا در سال 1390 شد. تیمارهای آزمایش شامل مقادیر زئولیت (صفر، 10، 20 و  30 تن در هکتار) و تنش خشکی (عدم قطع آبیاری، و قطع آبیاری در شروع گلدهی، گلدهی کامل، شروع تشکیل غلاف و پر شدن دانه) بودند. صفات مورد آزمایش شامل..... بود. نتایج نشان داد که اثر زئولیت و آبیاری بر قطر غلاف و طول غلاف، و اثر آبیاری روی تعداد دانه در غلاف معنی­دار بود. اثر متقابل بین زئولیت و آبیاری بر وزن هزار دانه، تعداد غلاف در بوته و عملکرد دانه معنی­دار شد. بیشترین وزن هزار دانه (1/70 گرم) از تیمار آبیاری کامل (عدم قطع آبیاری) به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار، و کمترین وزن هزار دانه (4/42 گرم) از تیمار قطع آبیاری در مرحله غلاف­دهی به همراه استفاده 10 تن زئولیت در هکتار به­دست آمد. تیمار عدم قطع آبیاری به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار حداکثر عملکرد دانه (1/4492 کیلوگرم در هکتار)، و تیمار قطع آبیاری در شروع گلدهی بدون کاربرد زئولیت حداقل عملکرد دانه (5/634 کیلوگرم در هکتار) را تولید کردند. به­طور کلی، در هر کدام از سطوح زئولیت، بیشترین کاهش عملکرد و اجزای عملکرد نسبت به شاهد (عدم قطع آبیاری) در تیمار قطع آبیاری در مرحله شروع گلدهی اتفاق افتاد. خسارت قطع آبیاری بر عملکرد در مقادیر متوسط زئولیت (10 و 20 تن در هکتار) بیشتر جبران شده است.

 

واژه­های کلیدی: اجزای عملکرد، غلاف، قطع آبیاری، ماش، هزار دانه.

 

 


مقدمه

ماش از جمله گیاهان خانواده بقولات[1] است که در حال حاضر در قسمت‌های مختلف دنیا کشت می­شود و نقش به­سزایی را در تغذیه مردم کشور‌های در حال توسعه دارد. مناطق عمده کشت ماش در ایران شامل اهواز، دزفول، گرگان، مغان، ورامین، اصفهان و کردستان می­باشد. ماش به ­عنوان یک منبع پروتئین، تقریباً تمام اسیدهای آمینه مهم و مورد نیاز را داراست، به­طوری که اسیدهای آمینه مانند لوسین، آرژنین، ایزولوسین، لیسین و والین به مقدار زیاد و اسیدهای آمینه تریپتوفان، سیستین و متیونین به میزان محدود در پروتئین ماش یافت می­شود (Ganjeali et al., 2008).

آب عامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی در شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک از جمله ایران است که استفاده بهینه از آن دارای اهمیت به­سزایی است. اقتصاد و مدیریت منابع آب ایجاب می­کند که از واحد حجم آب حداکثر بهره برداری صورت گیرد. در شرایط فعلی که کمبود آب آبیاری وجود دارد، اطلاع از واکنش گیاهان و تعیین میزان حساسیت مراحل مختلف رشد به کم آبی از اهمیت بسزایی برخوردار است (Hashemi Dezfuli et al., 1999).

 ماش سبز در فصل مرطوب به آبیاری احتیاجی ندارد، ولی در فصل خشک تا 5 بار آبیاری (2000 تا 4500 متر مکعب در هکتار) برای تولید محصول خوب کفایت می­کند. در مقایسه با دیگر محصولات زراعی، مقاومت به خشکی ماش بیشتر از نخود و لوبیاست (Majnoon Hoseini, 1996).  هر چند که ماش تا حدودی مقاوم به خشکی است با این وجود حساس­ترین دوره ماش به کمبود آب مرحله گلدهی می­باشد (Hashemi Dezfuli et al., 1999). تحقیقات قبلی نشان می­دهد که تنش کمبود آب در ماش ابتدا روی تعداد نیام در بوته اثر کرده و سپس اندازه بذر و تعداد دانه در نیام را تحت تاثیر قرار می­دهد. اگر تنش خشکی به مدت طولانی ادامه یابد، آبیاری مجدد خسارت وارده را جبران نمی­کند (Habibzadeh et al., 2013; Pannu and Singh, 1987). بروز تنش در ماش به­طور برگشت­ناپذیر ارتفاع گیاه، رشد ریشه، سطح برگ، تعداد نیام و تجمع ماده خشک را کاهش می­دهد (Sadsivam, 1987). اثر تنش کم­آبی بر مراحل رشد رویشی و زایشی سه ژنوتیپ ماش نشان داد که ماده خشک کل، شاخص برداشت و ارتفاع بوته کاهش یافت (Sadegipour, 2009). بنابراین برای جبران خسارت های ناشی از خشکی، راهکارهای مختلفی باید مورد ارزیابی و توسعه قرار گیرد، از جمله این روش ها بهبود وضعیت  منطقه فعالیت ریشه[2] از نظر نگهداری آب می باشد.

زئولیت­ها شامل گروه وسیعی از آلومینوسیلیکات­­های هیدراته دارای یک شبکه تتراهیدرال اتم­های اکسیژن که در اطراف اتم­های سیلینیوم و آلومینیوم قرار گرفتند، می­باشند که این ساختار منتج به ایجاد یک شبکه سه­بعدی در این کانی می­شود. زئولیت­ها به­دلیل داشتن ظرفیت تبادل کاتیونی بالا و قرار گرفتن بعضی از کاتیون­ها مانند آمونیوم در شبکه خود علاوه بر نقش اصلاح­کنندگی در خاک، می­تواند نقش تغذیه­ای داشته و باعث بهبود رشد گیاه مخصوصاً در اراضی با قابلیت تبادل کاتیونی پایین یعنی زمین­های شنی شوند (Barrer, 1979; Kazemian et al., 1997). برخلاف کانی­های رسی، در زئولیت­ها چارچوب ساختمانی به اندازه کافی باز است و می­تواند مولکول­های آب را هم مشابه کاتیون­ها در خود جای دهد. این ویژگی یعنی باز بودن ساختمان، باعث به وجود آوردن خواص ویژه و منحصر به فرد زئولیت­ها شده است. مولکولهای آب و همچنین کاتیون­ها به راحتی می­تواند در داخل شبکه حرکت کنند، بدون اینکه ساختار شبکه دچار تغییر شود. بنابراین تحرک کاتیون­ها باعث ایجاد پدیده تبادل کاتیونی با سایر کاتیون­های موجود در محیط می­شود (Karapinar, 2009).

 افزودن زئولیت به خاک مثل یک مخزن ذخیره آب عمل کرده و طی دوره خشکی، مدت حفظ رطوبت در خاک در ناحیه ریشه بعد از آبیاری به سرعت افزایش می­یابد (Gholizadeh et al., 2010). همزیستی میکوریزایی با دو گونه Glomus mosseae و G. intarradices در ماش خسارت تنش خشکی را از طریق افزایش تعداد غلاف و دانه در بوته، طول غلاف و همچنین شاخص برداشت دانه جبران کرد. البته عملکرد دانه هم در شرایط کمبود آب و هم در شرایط غیر تنش در گیاهان میکوریزایی بالاتر بود (Habibzadeh et al., 2013). مکانیسم تحمل به خشکی در ماش از طریق تجمع قندهای محلول در برگ و انباشت پرولین گزارش شده است (Pirzad and Jalilian, 2014). از با توجه به اهمیت کاربرد زئولیت­ها در کاهش خسارت­های کم آبی بر عملکرد گیاهان و مشخص نبودن میزان مطلوب آن، بررسی مقادیر مختلف زئولیت و قطع آبیاری در مراحل مختلف رشد گیاه ماش ضرورت داشته و از اهداف این مطالعه می­باشد.

 

مواد و روش­ها

این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه، واقع در 11 کیلومتری شمال غرب ارومیه (با مختصات 37 درجه و 39 دقیقه عرض شمالی و 44 درجه و 58 دقیقه طول شرقی از نصف‏النهار گرینویچ و ارتفاع 1313 متر از سطح دریا) بر روی گیاه ماش سبز رقم NM92 انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با 20 تیمار و سه در سال زراعی 1390  تکرار اجرا شد.

تیمارهای آزمایش شامل مقادیر زئولیت در چهار سطح (صفر، 10، 20 و  30 تن در هکتار) و تنش خشکی در پنج سطح (عدم قطع آبیاری، و قطع آبیاری در شروع گلدهی، گلدهی کامل، شروع تشکیل غلاف و پر شدن دانه) بودند. قبل از کاشت، واحدهای آزمایشی به طول 110 سانتی­متر و عرض 80 سانتی­متر آماده و از همدیگر جدا گردیدند. زئولیت به نسبت­های تعیین شده (مخلوط با خاک زراعی به عمق 30 سانتی­متر) به واحدهای آزمایشی اضافه گردید و بعد از کاشت (10 تیر ماه)، آبیاری، سبز شدن گیاهان با فاصله 10 سانتی­متر از هم تنک گردیدند. تا اعمال سطوح مختلف قطع آبیاری در مراحل شروع گلدهی، گلدهی کامل، شروع تشکیل غلاف و پر شدن دانه،‌ در همه تیمارها آبیاری مشابه شاهد صورت گرفت. هر کدام از تیمارهای قطع آبیاری در زمان مورد نظر تا پایان رشد گیاه و برداشت دانه ادامه یافت. تامین نیازهای غذایی بر اساس نتایج تجزیه خاک انجام شد. در طول دوره رشد علف­های هرز در کلیه واحدهای آزمایشی به صورت دستی وجین شدند.

 در انتهای فصل رشد به منظور تعیین اجزای عملکرد از هر کرت به صورت تصافی پنج بوته انتخاب و تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف و طول غلاف اندازه­گیری شد. برای اندازه­گیری وزن هزار دانه، از هر واحد آزمایشی چهار تکرار 100 تایی انتخاب و بر اساس ماده خشک توزین گردید. برای برآورد عملکرد دانه، پس از حذف اثر حاشیه، از هر واحد آزمایشی نیم مترمربع برای برآورد عملکرد در واحد سطح به­طور کامل برداشت شد.

جهت تجزیه آماری و به­دست آوردن جدول تجزیه واریانس از نرم­افزارهای  SAS 9.1 و MSTATC و برای مقایسه میانگین داده­ها از آزمون SNK استفاده شد.

 

نتایج و بحث

تجزیه واریانس داده­های آزمایش نشان داد که اثر زئولیت روی تعداد غلاف در بوته، قطر غلاف، وزن هزاردانه و عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد، و روی طول غلاف در سطح احتمال 5 درصد معنی­دار شد (جدول 1). همچنین اثر آبیاری روی طول غلاف، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، قطر غلاف، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود، ولی اثر متقابل زئولیت و آبیاری بر وزن هزار دانه، تعداد غلاف در بوته و عملکرد دانه در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد (جدول 1).

 

 

 

 

 


جدول1 -تجزیه واریانس صفات مختلف ماش سبز رقم NM92  تحت تاثیر سطوح مختلف قطع آبیاری و زئولیت.

Table 1- Analysisof variance (ANOVA) of mung bean plant (cv. NM92) characteristics under different levels of irrigationdisruptionand zeolite.

منابع تغییر

Source of Variation

درجه

آزادی

df

 

میانگین مربعات

طول غلاف

Pod length

قطرغلاف

Pod diameter

تعداد غلاف در بوته

Number of pod per plant

تعداد دانه در غلاف

Number of seed pod

وزن هزار دانه

1000-seed weight

عملکرد دانه

Seed yield

 بلوک Block

2

0.3

0.36

0.38

0.401

7.8

35844.6

زئولیت Zeolite

3

2.5*

1.58**

73.56**

0.002ns

130.3**

5219752.8**

قطع آبیاری Irrigation disruption

4

12.7**

1.36**

8.74**

16.88**

507.5**

7488795.2**

 زئولیت× قطع­آبیاریZeolite×Irrigation Disruption

12

0.6ns

0.29ns

0.53**

0.79ns

42.6**

317356.1**

خطای آزمایش Error

38

0.6

0.31

0.14

0.68

5.6

78893.38

 ضریب تغییرات (%) Coefficient of Variation

11.58

9.96

4.54

12.60

4.73

13.30

   ns، **، * به­ترتیب غیرمعنی­دار و معنی­دار در سطح احتمال 1 و 5 درصد.

*,**, and ns, significant at 5%, 1% probability and non-significant, respectively.


طول غلاف

طویل­ترین غلاف با میانگین 18/7 سانتی­متر از تیمار 10 تن زئولیت در هکتار به­دست آمد، که تفاوت معنی­داری با تیمار شاهد (عدم استفاده از زئولیت) و 30 تن زئولیت در هکتار نداشت. کوتاه­ترین غلاف با میانگین 20/6 سانتی­متر از تیمار 20 تن زئولیت در هکتار به­دست آمد (شکل 1-الف). صفایی و همکاران (Safaei et al., 2009) نیز طی پژوهش بر روی دو رقم کلزا اعلام داشتند که اثر زئولیت بر طول خورجین معنی­دار بود. به­طوری که مصرف زئولیت بر روی طول خورجین با میانگین 827/5 سانتی­متر نسبت به عدم مصرف آن با میانگین 553/5 سانتی­متر، برتری معنی­دار نشان داد.

مقایسه میانگین­های طول غلاف نشان داد که تیمارهای عدم قطع آبیاری با میانگین 19/8  سانتی­متر دارای طویل­ترین غلاف و قطع آبیاری در مرحله شروع گلدهی نیز با میانگین 44/5 سانتی­متر کوتاه­ترین غلاف را به خود اختصاص دادند. با طولانی شدن دوره رشد بدون آبیاری، از شروع گلدهی تا مرحله پرشدن دانه، طول غلاف کاهش کمتری نسبت به تیمار شاهد، بدون قطع آبیاری داشته است (شکل 1-ب). این کاهش طول غلاف در اثر شدت تنش کمبود آب (طولانی شدن دوره بدون آبیاری) با یافته­های

 

 

صفایی و همکاران (Safaei et al., 2009) بر روی گیاه کلزا مطابقت داشت. قطع آبیاری در شروع گلدهی، بدلیل شکل گرفتن تعداد تخمک­های بارور درون غلاف، منجر به تولید تعداد دانه کمتر درون غلاف شده است. تعداد کمتر دانه در هر غلاف می­تواند پتانسیل حداکثر طول غلاف را در ماش تعیین کند (شکل 1).

 

قطر غلاف

قطورترین غلاف ماش با میانگین 02/6 میلی­متر از کاربرد 10 تن زئولیت در هکتار به­دست آمد که با تیمار عدم استفاده از زئولیت (شاهد) تفاوت معنی­داری نداشت. کمترین قطر غلاف با 24/5 میلی­متر از تیمار 30 تن زئولیت در هکتار به­دست آمد که با کاربرد زئولیت به میزان 20 تن در هکتار تفاوت معنی­داری نداشت (شکل 2-الف). در مقایسه سطوح آبیاری، قطورترین غلاف با 6 میلی­متر از تیمار عدم قطع آبیاری حاصل شد که با تیمارهای قطع آبیاری در مرحله گلدهی کامل، تشکیل غلاف و پر شدن دانه تفاوت معنی­داری نداشت. کمترین قطر غلاف با 09/5 میلی­متر در تیمار قطع آبیاری در مرحله شروع گلدهی (طولانی­ترین زمان بدون آبیاری) مشاهده شد (شکل 2-ب).

 

A

 

B

 

شکل 1- مقایسه میانگین­ طول غلاف ماش سبز رقم NM92 تحت تاثیر مقادیر زئولیت (A) و سطوح مختلف آبیاری (B).

حروف مشابه بیانگر عدم تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

Figure 1- Means comparison of pod length of Mung bean (cv. NM92) under  effects of zeolite amounts (A) and irrigation (B).

Means with same letters are not significantly different at P≤0.05.

 

 

 

A

 

B

 

 

شکل 2- مقایسه میانگین قطر غلاف ماش سبز رقم NM92 تحت تاثیر مقادیر زئولیت (A) و سطوح مختلف آبیاری (B).

حروف مشابه بیانگر عدم تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

Figure 2. Means comparison of pod diameter of Mung bean (cv. NM92) under effects of zeolite amounts (A) and irrigation (B).

Means with same letters are not significantly different at P≤0.05.

 

     

 


تعداد غلاف در بوته

بیشترین تعداد غلاف در بوته با میانگین 8/10 عدد در بوته مربوط به تیمار قطع آبیاری در مرحله غلاف­دهی به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار بود. کمترین تعداد غلاف در بوته با میانگین 9/3 عدد در بوته از تیمار قطع آبیاری در مرحله گلدهی به همراه عدم استفاده از زئولیت به­دست آمد که با تیمار قطع آبیاری در شروع گلدهی به همراه عدم کاربرد زئولیت تفاوت معنی­دار نداشت. در هر سطح کاربرد زئولیت، با افزایش طول دوره بدون آب، تعداد غلاف در هر بوته نسبت به شاهد (عدم قطع آبیاری) کاهش بیشتری را نشان داد. به­عبارت دیگر با قطع زودتر آب در مراحل شروع گلدهی و گلدهی کامل نسبت به مراحل غلاف­دهی و پرشدن دانه، تعداد غلاف در بوته نسبت به شرایط بدون قطع آبیاری (آبیاری تا آخر فصل رشد)، بیشتر کاهش یافت. البته این کاهش در حالت بدون کاربرد زئولیت بیشتر بود و افزودن زئولیت در هر سطحی توانست مقدار این کاهش تعداد غلاف را جبران کند. هرچند مقادیر بیشتر زئولیت (30 تن در هکتار) در مقایسه با مقادیر 10 و 20 تن در هکتار مطلوب به نظر نمی­رسد (شکل 3). صفایی و همکاران (Safaei et al., 2009) طی پژوهش بر روی دو رقم کلزا اعلام داشتند که مصرف زئولیت در شرایط آبیاری معمول با میانگین 23/71 بیشترین و عدم کاربرد زئولیت در شرایط قطع آبیاری از مرحله گلدهی به بعد با میانگین 03/40 کمترین تعداد خورجین در گیاه را داشتند. در تحقیقی دیگر مشخص شد که تعداد واحد زایشی (میوه) کلزا در هر بوته در اثر افزایش شدت تنش کم آبی کاهش نشان داد، ولی با کاربرد زئولیت بخشی از این کاهش جبران می گردد (Pazuki, 2010)، که با نتایج این تحقیق مطابقت داشت. کاهش طول دوره رشد گیاه در شرایط تنش خشکی یکی از دلایل کاهش تعداد غلاف در بوته می­باشد (Bayat et al., 2010; Sadegipour, 2009). براساس گزارش دیگر محققان تعداد غلاف در بوته را می­توان به­عنوان مهم­ترین صفت موثر بر عملکرد تحت شرایط متفاوت آبیاری و به عنوان یک شاخص مطلوب در ماش معرفی نمود (Pannu and Singh, 1987; Sadsivam, 1987; Zabet et al., 2003).

 

 

شکل 3- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری زئولیت و آبیاری از نظر تعداد غلاف در هر بوته ماش رقم NM92.

حروف مشابه بیانگر عدم تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

Figure 3- Means comparison the number of pod per Mung bean (cv. NM92) plants undereffects of zeolite amounts and irrigation.

Means with same letters are not significantly different at P≤0.05.


تعداد دانه در غلاف

تیمار آبیاری کامل (عدم قطع آبیاری) با میانگین 12/8 دانه در هر غلاف بیشترین تعداد را به خود اختصاص داد. گیاهانی که آبیاری در مرحله غلاف­دهی قطع شده بود (طولانی­ترین دوره بدون آبیاری)، با میانگین 89/4 عدد دانه در هر غلاف کمترین تعداد دانه را به خود اختصاص دادند. در این آزمایش با افزایش تدریجی طول دوره بدون آب، یعنی قطع آبیاری از مرحله شروع گلدهی تا پرشدن دانه، تعداد دانه در غلاف به­طور معنی­دار کاهش یافت (شکل 4). با توجه به اینکه تشکیل دانه پس از مرحله گلدهی آغاز می­گردد، هرگونه کمبود آب در این دوره می­تواند منجر به کاهش شدید تعداد دانه شود. پس از گذراندن این دوره و تشکیل دانه، تنش کمبود آب کمتر آنرا تحت تاثیر قرار داده است (شکل 4). با توجه به نتایج این تحقیق در ماش برای تشکیل تعداد مناسب دانه در هر غلاف شروع گلدهی حساس­ترین مرحله رشدی به تنش کمبود آب می­­باشد.

 

 

شکل 4- مقایسه میانگین تعداد دانه در غلاف ماش سبز رقم NM92 تحت تاثیر سطوح مختلف آبیاری.

حروف مشابه بیانگر عدم تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

Figure 4- Means comparison the number of grain per pod in Mung bean (cv. NM92) plants undereffects of irrigation disruption levels.

Means with same letters are not significantly different at P≤0.05.

 

شکل 5- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری زئولیت و آبیاری از نظر وزن هزار دانه ماش رقم NM92.

حروف مشابه بیانگر عدم تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

Figure 5- Means comparison of 1000-seed weight in Mung bean (cv. NM92) plants under effects of zeolite amounts and irrigation.

Means with same letters are not significantly different at P≤0.05.

 


 

 

 

 

وزن هزار دانه

بیشترین وزن هزار دانه با میانگین وزن هزار دانه 1/70 گرم از تیمار آبیاری کامل (عدم قطع آبیاری) به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار، و کمترین وزن هزار دانه با میانگین وزن هزار دانه 4/42 گرم از تیمار قطع آبیاری در مرحله غلاف­دهی به همراه استفاده 10 تن زئولیت در هکتار  به­دست آمد. در کلیه سطوح کاربرد زئولیت، با وجود وزن هزار دانه یکسان در تیمارهای قطع آبیاری، این مقادیر نسبت به شاهد (بدون قطع آبیاری) کاهش معنی­داری را نشان دادند. نکته قابل توجه اینکه قطع آبیاری در شرایط بدون زئولیت وزن هزار دانه را به شدت کاهش داد، در حالیکه این کاهش وزن هزار دانه در تیمار قطع آبیاری در این مرحله از رشد با کاربرد زئولیت جبران شد و از نظر آماری تفاوت معنی­دار با سایر سطوح قطع آبیاری نداشت (شکل 5).

در یک مطالعه روی کلزا، مصرف زئولیت در شرایط آبیاری معمول نسبت به قطع آبیاری از مرحله گلدهی به بعد، حدود 11 درصد کاهش در وزن هزار دانه را در شرایط عدم کاربرد زئولیت نشان داد (Safaei et al., 2009). به­طور کلی وزن دانه تابعی از سرعت و طول دوره پر شدن آن است و وجود تنش­های محیطی مانند کمبود آب به ویژه در مرحله تشکیل و پر شدن دانه به­دلیل کاهش در میزان فتوسنتز جاری، سرعت و طول دورره پر شدن دانه و در نهایت وزن آن را کاهش می­دهد (Mohammadi et al., 2006).

 

عملکرد دانه

مقایسه میانگین داده­های عملکرد دانه نشان داد که تیمار عدم قطع آبیاری به همراه کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار با میانگین عملکرد 1/4492 کیلوگرم در هکتار حداکثر عملکرد دانه را تولید کرد. حداقل عملکرد دانه از تیمار قطع آبیاری در شروع گلدهی بدون کاربرد زئولیت با میانگین عملکرد 5/634 کیلوگرم دانه در هکتار به­دست آمد که با تیمار قطع آبیاری در گلدهی کامل در این سطح زئولیت تفاوت معنی­داری نداشت (شکل 6). در کلیه سطوح زئولیت با افزایش فاصله زمانی قطع آبیاری تا برداشت دانه، کاهش بیشتری در عملکرد دانه مشاهده شد. به­طوری­که در هر کدام از سطوح زئولیت، یعنی صفر، 10، 20 و 30 تن زئولیت در هکتار، بیشترین کاهش عملکرد در تیمارهای آبیاری نسبت به شاهد (عدم قطع آبیاری) در تیمار قطع آبیاری در مرحله شروع گلدهی اتفاق افتاد، ولی بخشی از این کاهش عملکرد با کاربرد زئولیت جبران گردید و این جبران خسارت ناشی از قطع آبیاری در مقادیر متوسط زئولیت (10 و 20 تن در هکتار) بیشتر بود. کاربرد بیشتر از این مقدار (30 تن زئولیت در هکتار) هیچ برتری نسبت به مقادیر متوسط و پایین­تر زئولیت نداشت (شکل 6).

صفایی و همکاران (Safaei et al., 2009) نیز طی پژوهش بر روی دو رقم کلزا اعلام داشتند که مصرف زئولیت با میانگین عملکرد دانه 4129 کیلوگرم در هکتار نسبت به عدم مصرف آن با میانگین 2516 کیلوگرم دانه در هکتار برتری معنی­داری نشان داد. افزودن زئولیت به خاک مثل یک مخزن ذخیره آب عمل کرده و مدت زمان حفظ رطوبت در ناحیه ریشه خاک را افزایش می­دهد (Gholizadeh et al., 2010). طبق گزارش نتایج تحقیقات قبلی اگر تنش خشکی به مدت طولانی ادامه یابد تجدید آبیاری خسارت وارد شده به عملکرد ماش را نمی­تواند جبران ­کند (Pannu and Singh, 1993). رضایی و حقیقی (Rezaei and Haghighi, 2009) نیز طی پژوهشی بر روی لوبیا چشم بلبلی اظهار داشتند که عملکرد دانه بین تیمار شاهد و قطع آب در مرحله رشد رویشی دارای اختلاف معنی­دار نبوده، ولی بین تیمار شاهد و تیمار قطع آب در مرحله رویشی و تیمارهای قطع آب در مراحل گلدهی، غلاف­دهی و پر شدن دانه در غلاف تفاوت چشمگیر وجود دارد. کاظمی و همکاران (Kazemi et al., 2008) نیز طی تحقیقی بر روی گیاه لوبیا قرمز اعلام داشتند که تنش خشکی موجب کاهش عملکرد دانه شد. در تحقیق قاسمی گلعذانی و همکاران (Ghassemi-Golezani et al., 2008) محدویت بیشتر آب در گیاه نخود (آبیاری پس از 170 میلی­متر تبخیر در مقایسه با 80 میلی­متر تبخیر) سبب کاهش معنی­دار عملکرد شد. محمدی و همکاران (Mohammadi et al., 2006) بالا بودن عملکرد دانه نخود را در شرایط آبیاری کامل به برتری از نظر درصد پوشش سبز، سرعت و دوره موثر پر شدن دانه و اجزای عملکرد یعنی تعداد نیام در بوته و وزن دانه در مقایسه با آبیاری­های محدود مربوط دانستند. این پژوهشگران اظهار داشتند که دوام بیشتر پوشش سبز در شرایط آبیاری کامل نیز می­تواند از طریق افزایش طول مدت فتوسنتز، موجب افزایش عملکرد گردد. بر اساس گزارش سلیم و همکاران (Silim et al., 1993) بالا بودن درصد پوشش سبز به­ویژه در دوره بحرانی پر شدن دانه، تبخیر آب از سطح خاک را کاهش می­دهد و به بهبود وضعیت رطوبتی خاک و افزایش میزان آب در دسترس گیاه منجر می­شود.

 

 

شکل 6- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری زئولیت و آبیاری از نظر عملکرد دانه ماش رقم NM92.

حروف مشابه بیانگر عدم تفاوت معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد.

Figure 6- Means comparison of grain yield in Mung bean (cv. NM92) plants under effects of zeolite amounts and irrigation.

Means with same letters are not significantly different at P≤0.05.

 

امیری ده احمدی و همکاران (Amiri Deh Ahmadi et al., 2011) نیز طی بررسی بر روی نخود اعلام داشتند که اثر تنش خشکی در مراحل مختلف فنولوژی بر عملکرد دانه در بوته، معنی­دار بود و بیشترین عملکرد دانه در بوته به تیمار شاهد (عدم تنش)، و کمترین عملکرد تک بوته به تنش در مرحله گلدهی مربوط بود. بسیاری از پژوهشگران تاثیر کمبود آب در طول دوره رشد گیاه به ویژه در مرحله تشکیل و پر شدن دانه بر کاهش عملکرد آن را مورد تایید قرار دادند (Habibzadeh et al., 2013; Pirzad and Jalilian, 2014; Zabet et al., 2003). تس فای و همکاران (Tesfaye et al., 2006) با بررسی اثرات سه رژیم آبیاری (بدون تنش، تنش در زمان گلدهی و تشکیل غلاف و تنش در زمان پر شدن دانه) بر سه لگوم دانه­ای (لوبیای معمولی، لوبیای چشم بلبلی و نخود) در یافتند در هر سه گونه، بیشترین کاهش عملکرد با اعمال تنش خشکی در زمان گلدهی و تشکیل غلاف حاصل می­گردد و بدین ترتیب این مرحله را حساس­ترین مرحله نسبت به تنش معرفی نمودند. لیپورت و همکاران (Leport et al., 2006) نیز بر تاثیر منفی کمبود رطوبت در دوران رشد زایشی بر عملکرد نخود تاکید کرده­اند. تنش خشکی در بادام زمینی نیز از مرحله گلدهی تا شروع مرحله رشد غلاف، عملکرد را به­طور معنی­داری کاهش داده است. همچنین تنش خشکی اعمال شده در مراحل انتهایی پر شدن دانه نسبت به مراحل آغازین این دوره، از تاثیر سوء کمتری بر عملکرد برخوردار بوده است زیرا در مراحل انتهایی، غلاف تشکیل شده و با پیر شدن برگ­ها، مصرف آب رو به کاهش می­گذارد (Boote et al., 1995).

 

نتیجه­گیری

با افزایش طول مدت تنش کمبود آب به­ترتیب قطع آبیاری در مراحل پر شدن دانه، غلاف­دهی، گلدهی کامل و شروع گلدهی، عملکرد و اجزای عملکرد  ماش سبز کاهش معنی­داری را نشان دادند. البته در کلیه سطوح قطع آبیاری عملکرد و اجزای تشکیل­دهنده آن در مقایسه با شاهد (عدم قطع آبیاری) کاهش داشتند و کاربرد زئولیت در کلیه سطوح آبیاری (شاهد و قطع آبیاری) منجر به بهبود عملکرد دانه شد. هرچند تفاوت معنی­داری بین مقادیر زئولیت مشاهده نشد. در شرایط فراهمی آب برای آبیاری ماش، کاربرد 20 تن زئولیت در هکتار، و در شرایط کمبود آب که منجر به قطع آبیاری در هر کدام از مراحل رشدی مورد آزمایش در این تحقیق شود، 10 تن در هکتار زئولیت توصیه می­شود.


 

References

Amiri Deh Ahmadi, R., Parsa, M., Nezami, A. and Ganjeali, A. 2011. The effects of drought stress at different phenological stages on growth indices of chickpea (Cicer arietinum L.) in greenhouse conditions. Iranian J. Pulses Res. 1(2): 69-84 (In Farsi with English Summary).

Barrer, R.M. 1979. Zeolite and Clay Mineral as Sorbent and Molecular Sieve. Academic Press, London. 497p.

Bayat A.A., Sepehri, A., Ahmadvand, G. and Dorri, H.R. 2010. Effect of water deficit stress on yield and yield components of pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes. Iranian J. Crop Sci. 12(1): 42-54. (In Farsi with English Summary).

Boote, K.J., Schubert, A.A., Stansell, J.R. and Stone, J.F. 1995. Irrigation, water use and water relation. In: H.E. Patte and C.T. Young (eds.). Peanut Science and Technology. Am. Peanut. Res. Inc., Yoakum, Texas. Pp. 164-205.

Ganjeali, A., Parsa, M. and Sabaghpour, S. 2008. Farming and Agrosystems of Pulses in Pulses. Jihad-e-Daneshgahi Mashhad Press. Iran. 500p. (In Farsi with English Summary).

Ghassemi-Golezani, K., Dalil, B., Muhammadi-Nasab, A.D. and Zehtab-Salmasi,S. 2008. The response of chickpea cultivars to field water deficit. Not. Bot. Hort. Agrobot. 36: 25-28.

Gholizadeh, A., Amin, M.S.M., Anuar, A.R. and Saberioon, M.M. 2010. Water stress and natural zeolite impacts on morpho-physiological characteristics of Moldavian Balm (Dracocephalum moldavica L.). Aust. J. Basic Appl. Sci. 4(10): 5184-5190.

Habibzaeh, Y., Zardoshti, M.R., Pirzad, A. and Jalilian, J. 2013. Effects of arbuscular mycorrhizae on grain yield and yield components of Mungbean [Vigna radiata (L.) Wilczk] under water deficit stress. Agron. J. (Pajouhesh & Sazandegi) 100: 38-47 (In Farsi with English Summary).  

Hashemi Dezfuli, A., Kocheki, A. and Banaian Aval, M. 1999. Increasing Crop Yield. Mashhad University Press. 284 p. (In Farsi with English Summary).

Karapinar, N. 2009. Application of natural zeolite for phosphorus and ammonium removal from aqueous solutions. J. Hazard. Mat. 170(2-3): 1186–1191.

Kazemi, F., Habibi, D., Fathollahzade e Taleghani, D., Mashhadiakbar Bujar, M. and Jalilevand, H. 2008. Effect of drought stress on yield, yield components and antioxidant enzyme activity in different cultivars of red beans. Agric. Res. 1(1): 81-93 (in Farsi with English Summary).

Kazemian H., Faghihian H. and Ghannadi Marageh M. 1997. Effect of different parameters on uptaking of Ag +, Ni +2, Cd +2, Pb +2, and Zn +2 by natural zeolites. 5th International Conference on the Occurrence, Properties, and Utilization of Natural Zeolites, Sept. 21-29; Ischia: Naples, Italy.

Leport, L., Turner, N.C., Davies, S.L. and Siddique, K.H.M. 2006. Variation in pod production and abortion among chickpea cultivars under terminal drought. Eur. J. Agron. 24: 236– 246.

Majnoon Hoseini, N. 1996. Pulse Cultivation in Iran. Jihad-e-Daneshgahi Tehran, 240p. (In Farsi with English Summary).

Mohammadi, G.H., Ghasemi Golezani, K., Javanshir, A. and Moghaddam, M. 2006. The Influence of water limitation on the yield of three chickpea cultivars. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour. 10: 109-120 (In Farsi with English Summary).

Pannu, R.K. and Singh, D.P. 1987. Influence of water deficits on morpho  physiological and yield behavior of  mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek). Proc. 2nd Int. Symposium on Mungbean, AVRDC, Bangkok, Thailand, 16-20 November. Pp. 252-259.

Pannu, R.K. and Singh, D.P. 1993. Effect of irrigation on water use, water-use efficiency, growth and yield of mungbean. Field Crop Res. 31: 87-100.

Pazuki, A. 2010. Effect of zeolit amounts and drought stress on yield, yield components and harvest index of rapeseed (Brassica napus L.) in Shahr-e-Rey region. J. Agron. Plant Breed. 6(1): 1-16 (In Farsi with English Summary).

Pirzad, A. and Jalilian, J. 2014. Compensation of reduced Mungbean (Vigna radiata) biomass due to irrigation with different amounts of zeolite application. Res. Crop Ecosyst. 1(3): 27-39 (In Farsi with English Summary).

Rezaei, A. and Haghighi, K. 2009. Effects of water stress at different growth stages on yield of cowpea. Iranian J. Soil Res. 23(1): 117-124. (In Farsi with English Summary).

Sadegipour, O. 2009. The influence of water stress on biomass and harvest index in three mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) cultivars. Asian J. Plant Sci. 8(3): 245-249.

Sadsivam, R. 1987. Response of mungbean cultivars to soil–moisture stress at different growth phases. Proc. Second Symposium Mungbean, Bankok, Thiland. Pp. 260. (Abs.).

Safaei, R., Shirani Rad, A.H., Mirhadi, M.J. and Delkhosh, B. 2009. Zeolite effects on agronomic traits of two oilseed rape cultivars under drought stress. Plant Ecosystem J. 15: 63-79 (In Farsi with English Summary).

Silim, S.N., Saxena, M.C. and Erskine, W. 1993. Adaptation of lentil to the Mediterranean environment, C. Factors affecting yield under drought conditions. Exp. Agric. 29: 9-19.

Tesfaye, K., Walker, S. and Tsubo, M. 2006. Radiation interception and radiation use efficiency of three grain legumes under water deficit conditions in a semi-arid environment. Eur. J. Agron. 25: 60–70.

Zabet, M., Hosein Zade, A.H., Ahmadi, A. and Khialparast, F. 2003. Effect of water stress on different traits and determination of the best water stress index in mung bean (Vigna radiata). Iranian J. Agric. Sci. 34(4): 889-898 (In Farsi with English Summary).   

 



[1] Fabaceae

[2] Rhizosphere