تأثیر گلایسین-بتائین و قارچ‌های مایکوریزا بر عملکرد کمی و کیفی گندم دیم در شرایط مزرعه‌ای

نوع مقاله : فنی ترویجی

نویسندگان

1 دانشیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکـز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس،سـازمان تحقیقـات، آمـوزش و ترویـج کشـاورزی،

2 دانشیار، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه.

3 استادیار مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد و بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز.

چکیده

گزارش‌ها بیانگر تأثیر امیدبخش استفاده از قارچ‌های مایکوریزا و گلایسین-بتائین برای بهبود تحمل به خشکی گندم (Triticum aestivium L.) و در نتیجه افزایش کمی و کیفی محصول در شرایط دیم است. بنابراین، آزمایش حاضر، با هدف بررسی این تأثیر به‌صورت آنفارم در شرایط خاک‌های آهکی در منطقه آباده استان فارس در سال زراعی 01-1400 در شرایط مزرعه‌ای اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل 1) استفاده از مایه تلقیح قارچ‌های مایکوریزا به‌صورت بذرمال پیش از کشت به‌علاوه برگ‌پاشی گلایسین-بتائین بر مبنای سیستم تلفیقی تغذیه گیاهی و 2) مدیریت رایج مزرعه به‌عنوان شاهد بود. مایه تلقیح قارچ اندومایکوریزا شامل ترکیبی از سه گونه Funneliformis mosseae ،  Rhizophagus irregularisو Glomus etunicatum به میزان دو درصد (دو کیلوگرم همراه با ماده مویان با یکصد کیلوگرم بذر) و برگ‌پاشی گلایسین-بتائین با غلظت پنج میلی‌گرم در هر لیتر در مراحل اولین گره ساقه و آبستنی بود. نتایج نشان داد که کاربرد قارچ‌های مایکوریزا و گلایسین-بتائین در تیمار تحقیقاتی با افزایش معنی‌دار تعداد دانه در سنبله موجب افزایش عملکرد گردید. عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت در تیمار تحقیقاتی به‌ترتیب حدود 60، 39 و 14 درصد بیشتر از تیمار شاهد بود. همچنین، غلظت نیتروژن، فسفر، آهن، منگنز و روی دانه گندم تحت تأثیر تیمار تحقیقاتی افزایش معنی‌داری داشت؛ که بیانگر بهبود کیفیت دانه در شرایط تیمار تحقیقاتی بود. به‌طورکلی، به نظر می‌رسد که کاربرد مایه تلقیح قارچ‌های مایکوریزا به‌صورت بذرمال قبل از کشت به همراه محلول‌پاشی شاخساره‌ای گلایسین-بتائین می‌تواند باعث افزایش 60 درصدی عملکرد دانه و بهبود کیفیت محصول (محتوای نیتروژن، فسفر، آهن، منگنز و روی دانه) در شرایط دیم گردد، که پایداری محصول و افزایش درآمد کشاورزان را نیز به دنبال خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of glycine-betaine and mycorrhizal fungi application on the quantitative and qualitative performance of dryland wheat in field conditions

نویسندگان [English]

  • Seyed Mashaallah Hosseini 1
  • Aziz Majidi 2
  • Hadi Pirasteh anooshe 3
1 Associate Professor, Soil and Water Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources
2 Associate Prof., Department of Soil and Water Research, West Azerbaijan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Urmia, Iran
3 Assistant Prof., National Salinity Research Center, AREEO, Yazd, Iran. h.pirasteh.a@gmail.com Assistant Prof., Department of Natural Resources Research, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Reports are indicative of the promising effects of using mycorrhizal fungi and glycine betaine on enhancing drought tolerance in wheat (Triticum aestivium L.) and, thereby, increasing its yield and quality under rainfed farming. The present investigation was carried out as an on-farm experiment in Abadeh characterized by calcareous soils, Fars Province, in the 2021-22 growing season under field conditions. The experimental treatments included: 1) application of mycorrhizal fungi inoculum to seeds before cultivation + foliar spray of glycine betaine in accordance with the integrated plant nutrition system, and 2) the control involving common field management. The endomycorrhizal inoculum consisted of a mixture of the three species of Funneliformis mosseae, Rhizophagus irregularis, and Glomus etunicatum at 2% (2 kg with surfactant in 100 kg of seeds) and glycine betaine foliar spray applied at 5 mg L-1 during early stem node and booting stages. The measured characteristics consisted of grain yield components (No. of ears per m2, No. of grains per ear, and one thousand-grain weight), grain yield, biological yield, harvest index, and seed quality (grain concentrations of N, P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu). The results showed that using mycorrhizal fungi and glycine betaine in the experimental treatment led to significantly rising yield as evidenced by the increased grain numbers per ear. Grain yield, biological yield, and harvest index in the experimental treatment were found to be higher by about 60%, 39%, and 14%, respectively, than those of the control. Furthermore, the wheat grain quality measures of nitrogen, phosphorus, iron, manganese, and zinc concentrations in the same treatment were found to have significantly increased. In general, it seems that application of seed-applied mycorrhizal fungi inoculant before planting along with glycine betaine foliar spraying is capable of increasing grain yield by 60% and improving crop quality (as indicated by grain nitrogen, phosphorus, iron, manganese, and zinc contents) under rainfed conditions, which leads to sustainable production and higher farmers` income.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought
  • Grain quality
  • Optimum nutrition
  • Rainfed
  • Yield

مراجع

  1. Ali Ehyaei, M. (1997). Description of soil chemical analysis methods. Agriculture Research, Education and Extension Organization. No 1024. (In Persian).
  2. Allakhverdiev, S.I., Hayashi, H., Nishiyama,Y., and Ivanov, A.G. 2003. Glycine betaine protects the D1/D2/Cyt559 Complex of Photosystem II against photo-induced and heat-induced inactivation. Journal of Plant Physiology. 160:41-49.
  3. Anjum, N.A., Thangavel, P., Rasheed, F., Masood, A., Pirasteh‐Anosheh, H., and Khan, N.A. (2023). Osmolytes: efficient oxidative stress‐busters in plants. 399-409. In Ansari, M.W., Singh, A.K., Tuteja, N. (Eds.), Global Climate Change and Plant Stress Management. John Wiley & Sons, Ltd, New York.
  4. 2023. Agricultural statistics of 2021-22. 1st Volume: Field Crops. The Ministry of Agriculture-Jahad of Iran. (In Persian).
  5. Augé, R.M. 2001. Water relations, drought and vesicular-arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhiza. 11:3-42.
  6. Bahrampour, T., and Akhavan, K. 2015. The Sampling of Soil, Water and Plant and
  7. Proper Fertilizer Recommendations. Agriculture Research, Education and Extension Organization. Technical Manual, No 51, Registration code 48072. (In Persian).
  8. Chalk, P.M., Souza. R.D.F., Urquiaga, S., Alves, B.J.R., and Boddey, R.M. 2006. The role of arbuscular mycorrhiza in legume symbiotic performance. Soil Biology and Biochemistry. 47: 487-499.
  9. Clark, R.B., and Zeto, S.K. 2000. Mineral acquisition by arbuscular mycorrhizal plants. Journal of Plant Nutrition. 23:876 -902.
  10. Elwan, L.M. 2001. Effect of soil water regimes and inoculation with mycorrhiza on growth and nutrients content of maize plants. Journal of Agricultural Research. 28:162-172.
  11. Emam, Y., Hosseini, E., Rafiei, N., and Pirasteh-Anosheh, H. 2013. Response of early growth and sodium and potassium ions concentrations in ten barley (Hordeum vulgare) cultivars in salinity tension conditions. Crop Physiology Journal. 19: 5-15.
  12. Emami, A., Ali Ehyaei, M., and Behbahanizadeh, A.A. (1996). Methods of chemical analysis of soil and plants. Soil and Water Research Institute, No 982. (In Persian).
  13. Gupta, N., and Thind, S. 2015. Improving photosynthetic performance of bread wheat under field drought stress by foliar applied glycine betaine. Journal of Agricultural Science and Technology. 17: 75-86.
  14. Gupta, N., Thind, S.K., and Bains, N.S. 2014. Glycine betaine application modifies biochemical attributes of osmotic adjustment in drought stressed wheat. Plant Growth Regulation, 72: 221-228.
  15. He, C., Zhang, W., Gao, Q., Yang, A., Hu, X., and Zhang, J. 2011. Enhancement of drought resistance and biomass by increasing the amount of glycine betaine in wheat seedlings. Euphytica. 177: 151-167.
  16. Jamshidi, E., Ghalavnd, A., Salahi, A., Zare, M.J., and Jamshidi, A.R. 2009. Effect of Arbuscular mycorrhizal on yield, yield components and plant characteristics of sunflower (Helianthus annuus) under drought stress conditions. Iranian Journal of Crop Sciences. 11 (1):136-150. (In Persian).
  17. Khan, M.T., Ahmed, S., Shah, A.A., Noor Shah, A., Tanveer, M., El-Sheikh, M.A., and Siddiqui, M.H. 2021. Influence of zinc oxide nanoparticles to regulate the antioxidants enzymes, some osmolytes and agronomic attributes in Coriandrum sativum grown under water stress. Agronomy. 11(10): 2004.
  18. Majidi, A., Rejali, F., Mahmoudi Kamelabad, H., Khalilzadeh, G., and Valizadeh Osalo, G. 2020. Investigating the effect of mycorrhizal fungi, humic acid and glycine betaine on agronomic characteristics and yields of rainfed wheat cultivars. Final Report, No 58869. Dryland Agricultural Research Institute, AREEO (in Persian).
  19. Miri, H.R., and Zamani Moghadam, A. (2014). The effect of external usage of glycine betaine on corn (Zea mays) in drought condition. Iranian Journal of Field Crops Research. 12(4): 704-717. (In Persian).
  20. Sajedi, N.A., and Sajedi, A. 2009. Effect of drought stress, mycorrhiza and zinc rates on agro-physiologic characteristics of maize cv. KSC704. Iranian Journal of Crop Sciences. 11 (3): 202-222 (In Persian)
  21. Thangaraj, K., Li, J., Mei, H., Hu, S., Han, R., Zhao, Z., and Kamatchi Reddiar, D. (2022). Mycorrhizal colonization enhanced Sorghum bicolor tolerance under soil water deficit conditions by coordination of proline and reduced glutathione (GSH). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 70(14): 4243-4255.
مدیریت اراضی
دوره 12، شماره 1
شهریور 1403
صفحه 81-88

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار