Document Type : Original Article
Authors
1 Former MSc student of Agronomy, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Iran
Abstract
Keywords
ارزیابی اثر محلولپاشی سلنات سدیم بر عملکرد و برخی صفات زراعی ذرت Zea Mays L.))
Evaluating the effect of sodium selenate foliar application on yield and some agronomic traits of maize (Zea Mays L)
سلیم احمدنژاد1، هاشم هادی2*
1- دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه
2- استادیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه
*نویسنده مسئول: hhadi52@gmail.com
تاریخ دریافت: 15/12/92 تاریخ پذیرش: 30/03/93
چکیده
به‌منظور ارزیابی اثر سلنیوم روی برخی صفات زراعی ارقام مختلف ذرت آزمایشی در منطقه پیران پیرانشهر واقع در آذربایجان غربی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1390 اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل شش رقم ذرت (BC666، ZP677، AS73، AS160، AS72، AS42) و پنج سطح سلنیوم (شاهد، 081/0، 162/0، 243/0 و 324/0 گرم در لیتر) بود که به شکل سلنات سدیم مورد استفاده قرار گرفت. صفات مورد مطالعه شامل ارتفاع بوته، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، وزن هزار دانه تعداد دانه در ردیف و عملکرد دانه بود. نتایج نشان داد که اثر سلنیوم بر کلیه صفات مورد مطالعه و اثر رقم روی ارتفاع بوته، وزن خشک ساقه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه معنیدار شد. در بین تیمارهای محلولپاشی سلنیوم، بیشترین ارتفاع بوته (279 سانتیمتر)، وزن خشک ساقه (31/489 گرم)، وزن هزار دانه (93/263 گرم) و عملکرد دانه (16600 کیلوگرم در هکتار) از تیمار محلولپاشی سلنیوم با غلظت 243/0 گرم در لیتر بهدست آمد. بیشترین تعداد دانه در ردیف (16/48) به تیمار محلولپاشی سلنیوم با غلظت 162/0 گرم در لیتر تعلق داشت. در بین ارقام موردمطالعه، بیشترین وزن خشک ساقه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه مربوط به ارقام AS160، AS72، AS42 و BC666 بود. میتوان نتیجه گرفت که محلولپاشی سلنات سدیم با غلظت 243/0 گرم بر لیتر منجر به افزایش معنیدار تمامی صفات مورد مطالعه در همه ارقام ذرت گردید.
واژه‌های کلیدی: اجزای عملکرد، ذرت، سلنات سدیم، عملکرد دانه، محلولپاشی.
مقدمه
غلات مهمترین گیاهان غـذایی کـره زمین و تأمین‌کننده 70 درصد غذای مـردم می‌باشند و به‌طورکلی 75 درصد کل انرژی و بیش از نیمی از پـروتئینهای موردنیاز بشـر از غلات تأمین مـیشود (Emam, 2007). ذرت (Zea Mays L.) به‌عنوان یک غذای اصلی و محصول علوفه‌ای، تحت یک دامنه وسیعی از شرایط آب و هوایی در سراسر جهان رشد پیداکرده است (Wang et al., 2008) و در قسمت اعظم دنیای جدید (مکزیک، آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی) گیاه مهمی به شمار می‌رود. همچنین از نظر سطح زیر کشت و مقدار تولید، سومین محصول بعد از گندم و برنج است (Kumar, 2014). مقدار تولید ذرت در ایران طی سال ۲۰۱۰ تنها یک‌میلیون تن ذرت گزارش شده است خوشبختانه این رقم در سال 2013 به 54/2 میلیون تن افزایش یافته است (FAO, 2014).
سلنیوم یک عنصر ضروری برای انسانها و حیوانات است، ولی نقش آن در گیاهان هنوز به‌طور کامل شناخته‌شده نیست (Hartikainen et al., 2000). بااین‌حال تحقیقات قبلی نشان داده است که افزودن کودهای سلنیوم دار به خاک باعث افزایش رشد و عملکرد گیاهان میگردد (Hawkesford & Zhao, 2007). غلات و بیشتر گیاهان علوفه‌ای قادر به جذب سلنیوم در خاکهای غنی از این عنصر می‌باشند (Nowak et al., 2004). طبق گزارش برخی از محققان، سلنیوم موجب افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی در برخی گیاهان شده و مقاومت گیاه را در برابر تنشهای محیطی افزایش میدهد (Hanson et al., 2004; Lyons et al., 2009). مقدار کل سلنیوم در اغلب خاکها بین 1/0 تا 2 و به‌طور متوسط 3/0 میلیگرم بر کیلوگرم است (Mackowiaka & Amache, 2008; Jackson et al., 2004 ).
سلنیوم در خاک به شکلهای سلنیوم عنصری (Se)، سلنید (Se-2)، سلنیت (SeO3-2)، سلنات (SeO4-2) و سلنیوم آلی وجود دارد. پتانسیل رداکس و pH مهمترین پارامترهایی هستند که حلالیت و شکل شیمیایی سلنیوم را در خاک کنترل می‌کنند (Beaton & Nelson, 2005). شکل سلنات عنصر سلنیوم نسبت به سلنیت در غلظتهای یکسان به‌طور سریعتری توسط ریشه گیاهان جذب میشود (Çakır et al., 2012). نکته قابل‌توجه رعایت حد سمیت سلنیوم است، چرا که مصرف زیاد سلنیوم منجر به بروز مشکل در وانکشهای بیوشیمیایی سلول میگردد چرا که سلنیوم جایگزین گوگرد در اسیدهای آمینه و سایر ترکیبات سولفوره میشود، در مراحل اولیه، تشخیص سمیت در گیاه دشوار است و بروز علائم در مرحله‌ی متوسط تا حاد بستگی به نوع گیاه دارد. در غلات علائم مسمومیت به‌صورت ظهور رنگ سفید در اطراف برگها است که با افزایش سن گیاه این نشانهها بیشتر میشوند (Beaton & Nelson, 2005). با این‌حال در بسیاری از موارد سلنیوم رشد گیاه را بهبود داده است (Germ & Osvald, 2005; Geoffroy et al., 2007; Lefsrud et al., 2006 ).
طبق اظهار محققان استفاده از سلنیوم در گیاهان زراعی می‌تواند در تقویت رشد و بهبود کیفیت آن‌ها مؤثر باشد (Seppänen et al., 2010; Stibilj et al., 2011). دجاناگوایرمان و همکاران (Djanaguiraman et al., 2004) در بررسی اثر محلولپاشی سلنیوم روی سویا نشان دادند که ارتفاع بوته، تعداد برگ، وزن هزار دانه به‌طور معنیدار در بذور تیمار شده با سلنیوم نسبت به شاهد افزایش یافتند. یاسین و همکاران (Yassen et al., 2011) در بررسی اثرات محلولپاشی سلنیوم بر سیب‌زمینی بیان نمودند که محلولپاشی سلنیوم به‌طور معنیداری باعث افزایش اکثر صفات موردمطالعه نسبت به تیمار شاهد گشت، همچنین آن‌ها اظهار داشتند که اثر سلنیوم بر گیاه وابسته به غلظت به‌کار رفته آن است. نجات و همکاران (Nejat et al., 2009) نیز نشان دادند که افزایش غلظت سلنیوم به صورت محلولپاشی منجر به افزایش معنیدار وزن هزار دانه و عملکرد دانه میگردد. هرموسیلو-کرکرز و همکاران (Hermosillo- Cereceres et al., 2011) گزارش کردند که با افزایش دز مصرفی سلنیوم (160 میکرو مول در لیتر) از عملکرد بیوماس گیاه لوبیا نسبت به تیمار شاهد (بدون مصرف سلنیوم) به میزان 7/45 درصد کاسته شد که این کاهش در شکل سلنیت سدیم نسبت به سلنات سدیم بیشتر بود. ریوز و همکاران (Rios et al., 2009) نیز گزارش کردند که محلولپاشی سلنیوم به شکل سلنات سدیم عملکرد بیشتری را در گیاه کاهو نسبت به شکل سلنیت سدیم تولید کرده است.بنابراین، هدف از اجرای این آزمایش بررسی تأثیر محلولپاشی غلظتهای مختلف سلنات سدیم روی ارقام مختلف ذرت بود.
مواد و روش‌ها
به‌منظور ارزیابی اثر محلولپاشی سطوح مختلف سلنیوم بر ارقام مختلف ذرت، آزمایشی در منطقه پیران شهرستان پیرانشهر (طول جغرافیایی 46 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه شمالی) واقع در جنوب آذربایجان غربی انجام شد. خاک مزرعه دارای بافت رسی لومی و 7=pH است. در این آزمایش شش رقم ذرت (BC666، ZP677، AS73، AS160، AS72، AS42) تحت محلولپاشی سلنیوم (سلنات سدیم) در پنج سطح (شاهد، 081/0، 162/0، 243/0 و 324/0 گرم در لیتر) به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند.
محلولپاشی سلنات سدیم در غلظتهای مختلف یک‌بار قبل از گل‌دهی (مرحله 5 الی 6 برگی) صورت گرفت. هر کرت آزمایشی شامل 4 ردیف به فواصل 75 سانتیمتر و به طول 3 متر به‌صورت جوی و پشته کشت گردید. پس از استقرار کامل گیاهچه‌ها فاصله بوتهها در ردیف با تنک کردن برابر با 20 سانتیمتر تنظیم گردید. عملیات تهیه بستر کاشت با شخم، دیسک و فارو انجام شد و بعد از آماده‌سازی زمین به‌منظور تأمین فسفر و نیتروژن مورد نیاز گیاه کودهای فسفات آمونیوم به مقدار 150 کیلوگرم در هکتار و اوره به مقدار 200 کیلوگرم در هکتار به‌صورت سرک در اوایل مرحله ساقه رفتن گیاه به خاک اضافه شد. کاشت در نیمه اول خرداد و عملیات آبیاری پس از کاشت به‌صورت خشکه‌کاری صورت گرفت. در این طرح هفت مرحله آبیاری انجام یافت. برای کنترل علفهای هرز در طی فصل رشد دو مرتبه وجین دستی صورت گرفت.
در انتهای فصل رشد برای اندازهگیری صفات موردمطالعه تعداد 8 بوته از هر واحد آزمایشی پس از حذف اثر حاشیه نیم متری برداشت و صفات ارتفاع بوته، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه و عملکرد دانه اندازهگیری شدند. پس از جمع‌آوری دادههای آزمایش تجزیه آماری کلیه صفات طرح به‌وسیله نرم‌افزار SAS و مقایسه میانگین صفات موردبررسی توسط آزمون SNK و با ضریب اطمینان 95 درصد انجام گرفت.
نتایج و بحث
ارتفاع بوته
نتایج تجزیه واریانس دادهها حاکی از تأثیر معنیدار تیمارهای رقم (P≤0/01) و محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی ارتفاع بوته بود (جدول 1). مقایسه میانگین دادهها نشان داد که در بین ارقام مورد مطالعه ذرت، بیشترین ارتفاع بوته به ترتیب با میانگینهای 265 و 264 سانتیمتر به ارقام AS160 و AS42 تعلق داشت. ارقام BC666، AS73 و AS72 ازنظر ارتفاع بوته تفاوت معنیداری با یکدیگر نداشته و در یک گروه آماری قرار گرفتند. رقم ZP677 به‌طور متوسط با میانگین 251 سانتیمتر کمترین ارتفاع بوته را به خود اختصاص داد (شکل 1). افزایش غلظت محلولپاشی با سلنیوم تا 243/0 گرم در لیتر باعث افزایش معنیدار و افزایش بیشتر غلظت (324/0 گرم در لیتر) منجر به کاهش ارتفاع بوته گردید،
جدول 1- تجزیه واریانس اثر رقم و تیمارهای محلولپاشی سلنات سدیم روی برخی صفات زراعی ذرت
Table 1. Analysis of variance of effect of variety and foliar application of sodium selenate on some agronomic traits of maize
|
منابع تغییرات Source of Variation |
درجه آزادی df |
|
میانگین مربعات Mean squares |
|
||||||||||||||
|
|
|
ارتفاع بوته Plant height |
وزن خشک برگ Leaf dry weight |
وزن خشک ساقه Stem dry weight |
وزن هزار دانه 1000 seed weight |
تعداد دانه در ردیف Seed number per row |
عملکرد دانه Grain yield |
|
||||||||||
|
|
بلوک (Block) |
2 |
0.02** |
349.28 |
80.21 |
79.48 |
7.10 |
15602752.4 |
||||||||||
|
|
رقم (Variety) |
5 |
0.04** |
652.21 ns |
661.86* |
632.81 * |
27.74** |
7036945.8** |
||||||||||
|
|
سلنیوم (Selenium) |
4 |
0.79** |
4644.48 ** |
12904.95 ** |
12814.82 ** |
22.83** |
88008532.2** |
||||||||||
|
|
رقم× سلنیوم (Variety× Selenium) |
20 |
0.004ns |
496.01ns |
293.66ns |
298.02ns |
5.80ns |
426666.7ns |
||||||||||
|
|
اشتباه آزمایشی (Error) |
58 |
0.003 |
608.75 |
199.39 |
200.21 |
4.51 |
366470.4 |
||||||||||
|
ضریب تغییرات (%) (%) CV |
|
2.19 |
7.64 |
3.14 |
4.77 |
8.94 |
4.33 |
|
||||||||||
ns، * و ** به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال 5 و 1 درصد.
ns,* &**: no significant and significant at the 5% and 1% probability levels, respectively.
شکل 1- مقایسه میانگین اثر ارقام مختلف ذرت بر ارتفاع بوته
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 1- Mean comparison of effect of different varieties of maize on plant height
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
بهطوری که بیشترین ارتفاع بوته به‌طور متوسط با میانگین 279 سانتیمتر از تیمار محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر سلنیوم بهدست آمد و ارتفاع بوته در تیمار به‌کار رفته با غلظت 324/0 گرم در لیتر با 84/9 درصد کاهش به 254 سانتیمتر رسید. کمترین ارتفاع بوته (225 سانتیمتر) مربوط به تیمار شاهد (عدم محلولپاشی) بود. تیمارهای محلولپاشی با غلظتهای 081/0 و 162/0 گرم در لیتر به ترتیب باعث افزایش 77/14 و 97/16 درصدی ارتفاع بوته نسبت به شاهد شدند (شکل 2). دجاناگوایرمان و همکاران (Djanaguiraman et al., 2004) در بررسی اثر محلولپاشی سلنیوم روی گیاه سویا نشان دادند که ارتفاع بوته در تیمارهای محلولپاشی شده با سلنیوم نسبت به شاهد افزایش یافته است. طبق گزارش زاهدی و همکاران (Zahedi et al., 2009) اثر محلولپاشی سلنیوم روی گیاه کلزا بر صفت ارتفاع بوته معنیدار بود.
شکل 2- مقایسه میانگین اثر غلظتهای مختلف محلولپاشی سلنیوم بر ارتفاع بوته گیاه ذرت
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 2. Mean comparison of effect of different concentrations of sodium selenate foliar application on plant height of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
وزن خشک برگ
نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثر رقم روی وزن خشک برگ غیر معنیدار و اثر محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) معنیدار بود (جدول 1). محلولپاشی سلنیوم در غلظتهای مختلف باعث افزایش وزن خشک برگ نسبت به شاهد گردید. بین غلظتهای مختلف سلنیوم از این لحاظ اختلاف معنیداری وجود نداشت (شکل 3). تیمار شاهد (عدم محلولپاشی) به‌طور متوسط با 48/294 گرم کمترین وزن خشک برگ را به خود اختصاص داد. طبق گزارش سایر محققان محلولپاشی سلنیوم اثر تنظیم‌کننده‌ای روی رشد برگهای چای سبز (Hu et al., 2003) داشته است. دجاناگوایرمان و همکاران (Djanaguiraman et al., 2004) در بررسی اثرات محلولپاشی سلنیوم روی سویا بیان داشتند که تعداد برگ، سطح برگ و وزن ماده خشک به‌طور معنیدار در بذور تیمار شده و نیز محلولپاشی شده با سلنیوم نسبت به شاهد افزایش یافتند. حاجی بلند و کیوانفر (Hajiboland & Keivanfar, 2012) در بررسی اثر سلنیوم بر گیاه کلزا بیان نمودند که محلولپاشی سلنیوم اثر معنیدار و افزایندهای روی صفات وزن خشک و تعداد برگ در بوته کلزا داشت.
شکل 3-مقایسه میانگین اثر غلظتهای مختلف محلولپاشی سلنیوم بر وزن خشک برگ ذرت
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 2. Mean comparison of effect of different concentrations of sodium selenate foliar application on leaf dry weight of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
وزن خشک ساقه
با توجه به نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها، اثر رقم (P≤0/05) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی وزن خشک ساقه معنیدار بود (جدول 1). مقایسه میانگین دادهها نشان داد که ارقام BC666، AS160، AS72 و AS42 به ترتیب با میانگینهای 75/450، 68/457، 21/452 و 38/452 گرم دارای بیشترین وزن خشک برگ بودند و کمترین وزن خشک ساقه (14/438 گرم) به رقم ZP677 تعلق داشت (شکل 4). در بین تیمارهای محلولپاشی سلنیوم بیشترین وزن خشک ساقه (31/489 گرم) به تیمار به‌کار رفته با غلظت 243/0 گرم در لیتر سلنیوم تعلق داشت که باعث افزایش 17 درصدی وزن خشک ساقه نسبت به تیمار شاهد گردید. محلولپاشی با سلنیوم باعث افزایش معنیدار وزن خشک برگ در تمامی غلظتهای به‌کار رفته نسبت به تیمار شاهد (عدم محلولپاشی) شد.
شکل 4- مقایسه میانگین اثر ارقام مختلف ذرت بر وزن خشک ساقه
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 4. Mean comparison of effect of different varieties of maize on stem dry weight
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
شکل 5- مقایسه میانگین اثر غلظتهای مختلف محلولپاشی سلنیوم بر وزن خشک ساقه ذرت
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 5. Mean comparison of effect of different concentrations of sodium selenate foliar application on stem dry weight of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
بهطوری که میزان افزایش وزن خشک ساقه در تیمارهای محلولپاشی با 081/0، 162/0 و 324/0 گرم در لیتر سلنیوم برابر با 14/6، 11/7 و 6/6 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. کمترین وزن خشک ساقه با میانگین 99/414 گرم مربوط به تیمار شاهد بود (شکل 5). سالی و سوریل (Sally & Sorial. 2012) ابراز داشتند صفات وزن ساقه، وزن تر و خشک گیاه و تعداد برگ در کاهو به ترتیب 5/17، 7/14 و 2/39 درصد در گیاهان تیمار شده با سلنیوم افزایش نشان داد.
وزن هزار دانه
وزن هزار دانه تحت تأثیر معنیدار رقم (P≤0/05) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) قرار گرفت (جدول 1). بر اساس نتایج آزمون مقایسه میانگین دادهها، باوجود عدم تفاوت معنیدار بین ارقام BC666، AS160، AS72 و AS42 بیشترین وزن هزار دانه به‌طور متوسط با میانگین 68/304 گرم به رقم AS160 تعلق داشت. ارقام ZP677 و AS73 به ترتیب با میانگینهای 14/285 و 75/293 گرم دارای کمترین وزن هزار دانه بودند (شکل 6). در بین تیمارهای محلولپاشی با سلنیوم، بیشترین وزن هزار دانه با 30 درصد افزایش وزن دانه نسبت به تیمار شاهد (93/263 گرم) از تیمار محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر سلنیوم بهدست آمد. محلولپاشی در غلظتهای بیشتر و کمتر از این غلظت (243/0 گرم در لیتر) باعث افت شدید وزن هزار دانه شد. تیمارهای محلولپاشی با غلظتهای 081/0، 162/0 و 324/. گرم در لیتر سلنیوم بهترتیب باعث 06/9، 68/10 و 27/13 درصد افزایش وزن هزار دانه نسبت به تیمار شاهد گردید (شکل 7).
نتایج پژوهش بخشیراد و همکاران (Bakhshi Rad et al., 2011) در بررسی اثر سلنیوم و گوگرد بر عملکرد سه رقم گندم بهاره حاکی از اثر معنیدار سلنیوم بر افزایش وزن هزار دانه است، آن‌ها اظهار داشتند در غلظتهای بالا سلنیوم بر گیاه اثر بازدارنده داشته که با افزایش مقدار گوگرد از اثرات سمیت آن روی گیاه کاسته میشود. نجات و همکاران (Nejat et al., 2009) نیز نشان دادند که افزایش غلظت محلولپاشی سلنیوم در ذرت افزایش معنیدار وزن هزار دانه را به دنبال داشت. پازکی و همکاران (Pazki et al., 2009) گزارش کردند محلولپاشی سلنیوم به‌طور معنیداری باعث افزایش صفات تعداد دانه در خورجین و وزن هزار دانه در ارقام مختلف کلزا شده است.
تعداد دانه در ردیف
اثر رقم (P≤0/05) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی تعداد دانه در ردیف معنیدار شد (جدول 1). در بین ارقام مورد مطالعه بیشترین تعداد دانه در ردیف به ترتیب با میانگینهای 55/48 و 52/47 به ارقام BC666 و AS72 تعلق داشت. کمترین تعداد دانه در ردیف به‌طور متوسط با میانگین 76/44 عدد به رقم AS42 تعلق داشت. ارقام ZP677 (1/47) و AS160 (92/46) از این نظر در یک گروه آماری قرار گرفتند (شکل 8). در بین تیمارهای محلولپاشی سلنیوم، بیشترین تعداد دانه در ردیف با 33/6 درصد افزایش نسبت به تیمار شاهد از تیمار محلولپاشی با غلظت 162/0 گرم در لیتر سلنیوم بهدست آمد. محلولپاشی سلنیوم تا غلظت 162/0 گرم در لیتر باعث افزایش تعداد دانه در ردیف شد و در بیشتر از این غلظت به‌تدریج باعث کاهش معنیدار این صفت گردید (شکل 9).
شکل 6- مقایسه میانگین اثر ارقام مختلف ذرت بر وزن هزار دانه
Figure 6. Mean comparison of effect of different varieties of maize on 1000 seed weight
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
شکل 7- مقایسه میانگین اثر غلظتهای مختلف محلولپاشی سلنات سدیم بر وزن هزار دانه ذرت
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 7. Mean comparison of effect of different concentrations of sodium selenate foliar application on 1000 seed weight of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
شکل 8- مقایسه میانگین اثر ارقام مختلف ذرت بر تعداد دانه در ردیف
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 8. Mean comparison of effect of different varieties of maize on seed number per row
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
شکل 9- مقایسه میانگین اثر غلظتهای مختلف محلولپاشی سلنات سدیمبر تعداد دانه در ردیف ذرت
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 9. Mean comparison of effect of different concentrations of sodium selenate foliar application on seeds number per row of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
پازکی و همکاران (Pazki et al., 2009) در بررسی اثرات محلولپاشی سلنیوم روی گیاه کلزا گزارش کردند که محلولپاشی سلنیوم (21 گرم سلنیوم در هکتار) باعث افزایش تعداد دانه در خورجین گشته است. در مطالعه‌ای دیگر که در گیاه کلزا انجام‌شده نیز محلولپاشی سلنیوم به‌طور معنیداری باعث افزایش تعداد دانه در خورجین شده است (Zahedi et al., 2009). در آزمایش دجاناگوایرمان و همکاران (Djanaguiraman et al., 2004) نیز محلولپاشی برگهای سویا با سلنیوم باعث افزایش تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف شده است.
عملکرد دانه
نتایج آزمون تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثر رقم (P≤0/01) و تیمارهای محلولپاشی سلنیوم (P≤0/01) روی عملکرد دانه معنیدار بود (جدول 1). مقایسه میانگینها نشان داد که ارقام AS160 و AS72 به ترتیب با میانگینهای 4/14385 و 4/14589 کیلوگرم در هکتار بیشترین عملکرد دانه را به خود اختصاص داده‌اند. ارقام BC666 (8/14127 کیلوگرم در هکتار) و AS42 (4/14241 کیلوگرم در هکتار) از این نظر اختلاف معنیداری با یکدیگر نداشته و در یک گروه آماری (ab) قرار گرفتند. کمترین عملکرد دانه (12684 کیلوگرم در هکتار) مربوط به رقم ZP677 بود (شکل 10). عملکرد دانه به‌طور معنیداری تحت تأثیر تیمارهای محلولپاشی سلنیوم قرارگرفته است. تیمار محلولپاشی با غلظت 243/0 گرم در لیتر با 32 درصد افزایش عملکرد نسبت به تیمار شاهد، بیشترین عملکرد دانه (16600 کیلوگرم در هکتار) را به خود اختصاص داد. تیمارهای محلولپاشی با غلظتهای 081/0، 162/0 و 324/0 گرم در لیتر به ترتیب با 02/21، 91/26 و 34/7 درصد افزایش نسبت به شاهد باعث افزایش عملکرد دانه شدند. کمترین عملکرد دانه از تیمار شاهد (3/11294 کیلوگرم در هکتار) بهدست آمد (شکل 11).
ریوز و همکاران (Rios et al., 2009) نیز گزارش کردند که محلولپاشی سلنیوم به شکل سلنات سدیم عملکرد بیشتری را در گیاه کاهو نسبت به شکل سلنیت سدیم تولید کرده است. طبق گزارش زاهدی و همکاران (Zahedi et al., 2009) اثر محلولپاشی سلنیوم روی گیاه کلزا بر ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد روغن معنیدار بود. بر طبق اظهار این محققان، محلولپاشی سلنیوم از طریق افزایش تعداد غلاف در بوته و دانه در غلاف باعث افزایش عملکرد دانه شده است. در مطالعه دیگر که اثر محلولپاشی سلنیوم بر عملکرد گیاه سویا مورد آزمایش قرار گرفت، محلولپاشی برگهای سویا با سلنیوم باعث افزایش تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف گشته که به‌تبع آن عملکرد دانه نیز افزایش معنیداری یافته است (Djanaguiraman et al., 2004).
گزارش راموس و همکاران (Ramos et al., 2010) مبین آن بود که سلنیوم به‌تنهایی در شکل سلنات و سلنیت باعث کاهش عملکرد بیولوژیک شده است. درحالی‌که سلنات در ترکیب با مواد غذایی محلول باعث افزایش عملکرد بیولوژیک شد. حبیبی و همکاران (Habibi et al., 2007) نیز در آزمایشی در گیاه سویا نشان دادند که فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت و همچنین بیشترین فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز و درنهایت عملکرد با مصرف 21 گرم در هکتار سلنیوم حاصل شد که این امر اثر چشمگیری بر اجزای عملکرد داشت.
شکل 10- مقایسه میانگین اثر ارقام مختلف ذرت بر عملکرد دانه
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 10. Mean comparison of effect of different varieties of maize on grain yield of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
شکل 11- مقایسه میانگین اثر غلظتهای مختلف محلولپاشی سلنات سدیمبر عملکرد دانه ذرت
حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
Figure 11. Mean comparison of effect of different concentrations of sodium selenate foliar application on grain yield of maize
The similar letters show non-significant difference at P≤0.05.
نتیجهگیری
میتوان نتیجه گرفت که محلولپاشی برگی سلنات سدیم تأثیر مثبت و معنیدار بر ارتفاع بوته و وزن خشک برگ و ساقه داشت، همچنین منجر به افزایش معنیدار وزن هزار دانه، تعداد دانه در ردیف و عملکرد دانه در تمام ارقام مورد مطالعه ذرت شد. در بین غلظتهای بکار رفته غلطت 243/0 گرم در لیتر بیشترین تأثیر را بر اغلب صفات مورد مطالعه داشت. رقم AS160 از نظر تمامی صفات مورد مطالعه جزو بهترینها قرار گرفت. با این حال از نقطه نظر وزن ساقه، وزن هزار دانه و عملکرد دانه ارقام AS42، AS72، AS160 و BC666 با قرار گرفتن در یک گروه آماری بیشترین مقدار را به خود اختصاص دادند.
References
Bakhshi-Rad, O., Ardalan, M. Reyhanitabar, A. and Yarnia, M. 2011. Studying effect of Selenium and Sulfur on yield of three Cultivars of spring wheat. First national conference on new topics in Agriculture. Islamic Azad University, Saveh Branch. Pp 5-10. (In Farsi)
Beaton, J. D. and Nelson, W. L. 2005. Soil fertility and fertilizers: An introduction to nutrient management (Vol. 515). Upper Saddle River, New Jersey, USA: Pearson Prentice Hall.
Çakır, Ö., Turgut-Kara, N. and Arı, N. 2012. Selenium metabolism in plants: molecular approaches. Advances in Selected Plant Physiology Aspects. Intech, Crotia. 209-232.
Djanaguiraman, M., Durga Devi, D. Arun, K. Shanker, K. Annie Sheeba, J. and Bangarusamy, U. 2004. Impact of selenium spray on monocarpic senescence of soybean (Glycine Max L.). Food, Agriculture and Environment. 2(2): 44-47.
Emam, Y. 2007. Cereal Production. Shiraz University Press. Third edition. 190 pages. (In Farsi)
Food and Agricultural Organization. 2014. Production and trade yearbook. FAO, Rome, Italy. (http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor).
Geoffroy, L., Gilbin, R., Simon, O., Floriani, M., Adam, C., Pradines, C., Cournac, L. and Garnier-Laplace, J. 2007. Effect of selenate on growth and photosynthesis of Chlamydomonas reinhardtii. Aquatic toxicology. 83(2): 149-158.
Germ, M. and Osvald, J. 2005. Selenium treatment affected respiratory potential in Eruca sativa. Acta agriculturae Slovenica. 85: 329-335.
Habibi, D, Shafei, S., Mahmoudi, A., Boojar, M.M., Taleghani, D.F., Rafiei, H. and Shokravi, M. 2007. Effect of Drought Stress and Selenium Foliar Application on some Agronomic Characters of Soybean varieties. Journal of Agronomy and Plant Breeding. 2(1):51-64. (In Farsi)
Hajiboland, R. and Keivanfar, N. 2012. Selenium supplementation stimulates vegetative and reproductive growth in canola (Brassica napus L.) plants. Acta Agriculturae Slovenica. 99(1): 13-19.
Hanson, B., lindblom, S.D. Leoffler, M.L. and Smits, E.A. 2004. Selenium protects plants from phloem feeding aphids due to both deterrence and toxicity. Environmental International. 30: 167-172.
Hartikainen, H., Xue, T. and Piironen, V. 2000. Selenium as an antioxidant and pro-oxidant in ryegrass. Plant Soil. 225: 193-200.
Hawkesford, M.J. and Zhao, F.J. 2007. Strategies for increasing the selenium content of wheat. Journal of Cereal Science. 46(3): 282-292.
Hermosillo- Cereceres, M., Sanchez-chavez, E. balandran, R.R. Mendoza-wilson, A.M. Guevara-Aguilar, A. Munoz- Marquez, E. and Garcia-Banuelos, M.L. 2011. Ionome variation in bean plant growth under different Se forms and application rates. Journal of Food and Environmental. 9(3-4): 374-378.
Hu, Q.H., Xu, J. and Pang, G.X. 2003. Effect of selenium on the yield and quality of green tea leaves harvested in early spring. Journal of agricultural and food chemistry. 51: 3379-3381.
Jackson, G., Miller, J. and Abdushaeva, Y. 2004. Effect of nitrogen and sulfur on wheat. Research Project. East of Brady, MT (Knees Community).
Kumar, S. (2014). Maize: Nutrition Dynamics and Novel Uses. D. P. Chaudhary, & S. Langyan (Eds.). Springer.
Lefsrud, M. G., Kopsell, D. A., Kopsell, D. E. and Randle, W. M. 2006. Kale carotenoids are unaffected by, whereas biomass production, elemental concentrations, and selenium accumulation respond to, changes in selenium fertility. Journal of agricultural and food chemistry. 54(5): 1764-1771.
Lyons, G. H., Genc, Y., Soole, K., Stangoulis, J. C. R., Liu, F. and Graham, R. D. 2009. Selenium increases seed production in Brassica. Plant and Soil.318 (1-2): 73-80.
Mackowiaka, C.L. and Amache, M.C. 2008. Soil sulfur amendments suppress selenium uptake by alfalfa and western wheatgrass. J. Environ. Qual. 37: 772-779.
Nejat, F., Dadniya, M., Shirzadi, M. H., & Lak, S. 2009. Effects of drought stress and Selenium application on yield and yield components of two maize cultivars. Plant Ecophysiology.1 (2): 95-102.
Nowak, J., Kaklewski, K., Ligocki, M. 2004. Influence of selenium on oxidoreductive enzymes activity in soil and in plants. Soil Biology and Biochemistry. 36:1553-1558.
Pazki, A., Shirani, rad, A. H. Habibi, D. Paknejad, F. and Nasri, M. 2009. Investigating effect of water deficit and selenium spraying on Seed Yield and Yield Components of Winter Rapeseed (Brassica napus L.) Cultivars in Rey city. Journal of Agronomy and Plant Breeding. 4(1): 61-76. (In Farsi)
Ramos, S. J., Faquin, V., Guilherme, L. R. G., Castro, E. M., Ávila, F. W., Carvalho, G. S., Bastos, C. E. A. and Oliveira, C. 2010. Selenium biofortification and antioxidant activity in lettuce plants fed with selenate and selenite. Plant Soil Environment. 12: 583-587.
Ríos, J. J., Blasco, B., Cervilla, L. M., Rosales, M. A., Sanchez‐Rodriguez, E., Romero, L. and Ruiz, J. M. 2009. Production and detoxification of H2O2 in lettuce plants exposed to selenium. Annals of Applied Biology. 154(1): 107-116.
Sally, A. M. and Sorial, M. E. 2012. Some Antioxidants Application in Relation to Lettuce Growth, Chemical Constituents and Yield. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(6): 127-135.
Seppänen, M.M., Kontturi, J., Lopez Heras, I., Madrid, Y., Cámara, C. and Hartikainen, H. 2010. Agronomic biofortification of Brassica with selenium—enrichment of SeMet and its identification in Brassica seeds and meal. Plant Soil. 337: 273–283.
Stibilj, V., Smrkolj, P., Jaćimović, R. and Osvald, J. 2011. Selenium uptake and distribution in chicory (Cichorium intybus L.) grown in an aeroponic system. Acta Agriculturae Slovenica. 97: 189 – 196.
Wang, C., Yang, A., Yin, H. and Zhang, J. 2008. Influence of water stress on endogenous hormone contents and cell damage of maize seedlings. Journal of Integrative Plant Biology. 50(4): 427-434.
Yassen, A. A., Safia, M. A., Sahar, M. Z. and Zaghloul, M. 2011. Impact of nitrogen fertilizer and foliar spray of selenium on growth, yield and chemical constituents of potato plants. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(11): 1296-1303.
Zahedi, H., Noormohammadi, G., Rad, A. S., Habibi, D. and Boojar, M. M. A. 2009. The effects of zeolite and foliar applications of selenium on growth, yield and yield components of three canola cultivars under drought stress. World applied sciences journal. 7(2): 255-262.
Evaluating the effect of sodium selenate foliar application on yield and some agronomic traits of maize (Zea Mays L)
Salim Ahmadnejad1, Hashem Hadi2*
1- Former MSc student of Agronomy, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Iran
2- Assistant Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Urmia University, Iran
*Corresponding author:hhadi52@gmail.com
Received: 2014.03.06 Accepted: 2014.06.20
Abstract
To evaluate the effect of selenium on some agronomic traits of maize cultivars an experiment was conducted as factorial randomized complete block design with three replications at Piran region of Piranshahr located in West Azerbaijan in 1390. Treatments included six varieties of maize (BC666, ZP677, AS73, AS160, AS72, AS42), and five levels of selenium (control, 0.081, 0.162, 0.243 and 0.324 g l-1) which was used as sodium Selenate. Studied traits included plant height, leaf and stem dry weights, thousand grain weight, number of grains per row of ear and grain yield. Results showed that selenium effect on all traits and cultivar effect on plant height, stem dry weight, thousand grain weight and grain yield were significant. Among the foliar application treatments of selenium, the highest plant height (279 cm), stem dry weight (489.31 g), thousand grain weight (263.93 g) and grain yield (16,600 kg/ha) were achieved from selenium foliar application concentration of 0.243 g L-1. Maximum number of grains per row (48.16) belonged to foliar application of selenium with concentration of 0.162 g l-1. Among the studied cultivars, the highest shoot dry weight, thousand seed weight and seed yield pertained to AS160, AS72, AS42 and BC666 cultivars. It could be concluded that foliar spray of selenium with 0.243 g L-1 concentration, caused to significant increase in all the traits were studied in all maize cultivars.
Key words: Foliar application, maize, sodium selenate, yield, yield components.
)