اثر پلیمر سوپرجاذب و سولفات پتاسیم بر عملکرد کمی و کیفی کنجد (.Sesamum indicum L) تحت شرایط کم‌آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی و عضو گروه پژوهشی گیاه و تنش‌های محیطی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی و عضو گروه پژوهشی گیاه و تنش‌های محیطی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی کاربرد پلیمر سوپرجاذب و سولفات پتاسیم تحت تأثیر سطوح مختلف کم‌آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی کنجد آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال 1397 به اجرا درآمد. فاکتورهای آزمایش شامل سه سطح آبیاری (آبیاری کامل، آبیاری تا 50 درصد گل‌دهی و آبیاری تا 50 درصد ظهور کپسول‌ها)، سه سطح کود پتاسیم (عدم‌مصرف، مصرف بر اساس توصیه کودی و 5/1 برابر توصیه کودی) و دو سطح سوپرجاذب (صفر و 100 کیلوگرم در هکتار) بود. با قطع آبیاری عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، درصد روغن، عملکرد روغن و درصد پروتئین کاهش اما درصد پتاسیم برگ افزایش پیدا کرد. بیش‌ترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری معمول (2342 کیلوگرم در هکتار) و کم‌ترین آن در شرایط قطع آبیاری در مرحله گل‌دهی (668 کیلوگرم در هکتار) بود. اثر متقابل آبیاری در سوپرجاذب بر عملکرد دانه، شاخص برداشت، درصد روغن و عملکرد روغن معنی‌دار شد. مصرف سوپرجاذب باعث کاهش اثرات منفی تنش و بهبود صفات شد، هم‌چنین مصرف پتاسیم در خاک با افزایش تجمع پتاسیم در برگ همراه بود. کاربرد هم‌زمان سوپر جاذب و سولفات پتاسیم اثر معنی‌داری بر رشد و عملکرد نداشت، اما استفاده از کود پتاسیم به دلیل تعدیل خسارات ناشی از تنش خشکی و سوپرجاذب به دلیل نقش آن در کاهش اثرات کمبود آب و بهبود تحمل تنش خشکی، جهت حفظ عملکرد توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Superabsorbent Polymer and Potassium Sulfate on Quantitative and Qualitative Yield of Sesame (Sesamum indicum L.) under Water Deficit Conditions

نویسندگان [English]

  • Masoome Arabi 1
  • Soheil Parsa 2
  • Majid Jami al-ahmadi 2
  • Sohrab Mahmoudi 2
1 PhD Student, Department of Plant Production and Genetics, and Member of Plant and Environmental Stress Research Group, Faculty of Agriculture, Birjand University, Birjand, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Production and Genetics, and Member of Plant and Environmental Stress Research Group, Faculty of Agriculture, Birjand University, Birjand, Iran
چکیده [English]

In order to investigate the application of superabsorbent polymer and potassium sulfate under deficit irrigation condition on quantitative and qualitative yield of sesame, a factorial experiment in a randomized complete block design with three replications was conducted in the research farm of Birjand University in 2018. Experimental factors include three levels of irrigation (full irrigation, irrigation up to 50% of flowering and irrigation up to 50% of capsule emergence), three levels of potassium fertilizer (non-use, application based on fertilizer recommendation and 1.5 times fertilizer recommendation) and two levels of superabsorbent (Zero and 100 kg.ha-1). With stopping irrigation, grain yield, biological yield, harvest index, oil percentage, oil yield and protein percentage decreased but leaf potassium percentage increased. The highest grain yield was under normal irrigation conditions (2342 kg.ha-1) and the lowest was under irrigation conditions at flowering stage (668 kg.ha-1). The interaction effect of irrigation in superabsorbent on grain yield, harvest index, oil percentage and oil yield was significant. Consumption of superabsorbent reduced the negative effects of stress and improved traits. Also, potassium consumption in soil was associated with increased potassium accumulation in leaves. The simultaneous use of superabsorbent and potassium sulfate did not have a significant effect on growth and yield, but the use of potassium fertilizer due to the modification of drought stress and superabsorbent due to its role in reducing the effects of water shortage and improving drought stress tolerance is recommended to maintain yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drought stress
  • Oil
  • Potassium
  • Seed yield

مراجع

ایوبی­‌زاده، ن.، لایی، ق.، امینی دهقی.، مسعود سینکی.، ج. و رضوان بیدختی، ش. 1396. اثر محلول­‌پاشی نانوکلات آهن و اسید فولیک بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام کنجد در کشت بعد از گندم تحت تنش خشکی، مجله پژوهش‌­های به‌زراعی، 9 (3): 283-311.
پوراسماعیل، پ.، حبیبی، د. و توسلی، ا. 1388. تأثیر پلیمر سوپرجاذب آب بر عملکرد و کارآیی مصرف آب ارقام مختلف لوبیا قرمز تحت تنش خشکی در شرایط گلخانه‌­ای. پژوهش­نامه کشاورزی، 1 (2): 1-16.
توحیدی مقدم، ح. ر. و مظاهری، ا. ح. 1390. بررسی کاربرد سطوح مختلف کود دامی و پلیمر سوپرجاذب بر ویژگی‌­های کمی، کیفی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی سویا در شرایط تنش خشکی. پژوهش‌­های به‌زراعی، 3 (4): 375-398.
خادم، س. ع.، رمرودی، م.، گلوی، م.، و روستا، م. ج. 1390. تأثیر تنش خشکی و کاربرد نسبت‌­های مختلف کود دامی و پلیمر سوپرجاذب بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه‌­ای (.Zea mays L). مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 42 (1): 115-123.
رضایی چیانه، ا.، خرمدل، س.، مولودی، آ. و رحیمی، ا. 1396. اثر کود نانو کلات روی و تلقیح با قارچ مایکوریزا بر برخی خصوصیات زراعی و فیزیولوژیک گلرنگ (.Carthamus tinctorius L) در شرایط تنش خشکی، نشریه پژوهش‌­های زراعی ایران، 15 (1): 184-168.
روستایی، خ.، موحدی دهنوی، م.، خادم، س. ع. و اولیایی، ح. ر. 1391. اثر نسبت­های مختلف پلیمر سوپرجاذب و کود دامی بر خواص کمی و کیفی سویا تحت تنش خشکی مجله به‌­زراعی کشاورزی، 14 (1): 33-42.
عزیزآبادی، ا.، گلچین، ا. و دلاور، م. ا. 1393. تأثیر پتاسیم و تنش خشکی بر شاخص‌­های رشد و غلظت عناصر غذایی برگ گیاه گلرنگ. علوم و فنون کست گلخانه‌­ای، 5 (19): 65-79.
فرح‌بخش، ص. و فرح‌بخش، ح. 1393. بررسـی اثـرات کم آبـیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد چند توده بومی کنجد در شرایط کرمان. نشریه پژوهش‌­های زراعی ایران، 12 (4): 779-783.
فنایی، ح. ر.، گلوی، م.، کافی، م.، قنبری بنجار، ا. و شیرانی‌راد، ا. ح. 1392. اثر متقابل تنش کمبود آب و پتاسیم بر غلظت پتاسیم، کلسیم، منیزیم و روغن دو گونه کلزا و خردل. نشریه دانش آب و خاک، 23 (3): 261-275.
کوچکی، ع.، بخشایی، س.، خرمدل، س.، مختاری، و. و طاهرآبادی، ش. 1394.تأثیر همزیستی با گونه­‌های قارچ میکوریزا بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی مصرف آب کنجد (.Sesamum indicum L)تحت تأثیر رژیم­‌های مختلف آبیاری در شرایط مشهد. نشریه پژوهش‌­های زراعی، 13 (3): 448-460.
کوچکی، ع.، نصیری محلاتی، م.، نوربخش، ف.، و نه بندانی، ع. 1396. اثر تراکم و آرایش کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد کنجد (.Sesamum indicum L). نشریه پژوهش‌های زراعی ایران، 15 (1): 31-45.
گلدانی، م. 1389. اثر رژیم‌های آبیاری بر صفات مورفوفیزیولوژیک اکوتیپ‌­های کنجد (.Sesamum indicum L) در شرایط گلخانه. بوم‌شناسی کشاورزی، 2 (4): 658-666.
مقنی‌­باشی، م. و رزمجو، ج. 1391. تأثیر تیمارکردن بذر با پلی‌­اتیلن گلایکول و رژیم‌­های آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و روغن دانه کنجد. نشریه پژوهش‌­های زراعی ایران، 10 (1): 91-99.
ملکوتی، م. ج. و غیبی، م. ن. 1379. تعیین حد بحرانی عناصر غذائی مؤثر در خاک، گیاه و میوه در راستای افزایش عملکرد کمـی و کیفـی محصـولات اسـتراتژیک کشـور. نشـرآموزش کشاورزی، کرج، ایران. ص. 92.
موسوی‌فر، ب. ا.، بهدانی، م. ع.، جامی‌الاحمدی، م. و حسینی بجد، م. ح. 1388. اثر قطع آبیاری در مراحل مختلف رشد زایشی بر عملکرد، اجزای عملکرد و روغن سه رقم گلرنگ بهاره. نشریه بوم‌شناسی کشاورزی، 1 (1): 41-51.
نوری‌­پور سی­‌سخت، ج. و احسان‌زاده، پ. 1391. تغییر برخی آنتی‌اکسیدانت‌­ها در کنجد و ارتباط آن با صفات فیزیولوژیک و عملکرد دانه تحت رژیم­‌های مختلف آبیاری. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 43 (1): 81-91.
یزدانی، ف.، اله دادی، ا.، اکبری، غ. و بهبهانی، م. ر. 1386. تأثیر مقادیر پلیمر سوپرجاذب (Tarawat A200) و سطوح تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا. پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، 75: 167-174.
Abedi-Koupai, J., Sohrab, F. and Swarbrick, G. 2008. Evaluation of hydrogel application on soil water retention characteristics. Journal Plant Nutrient, 31: 317-331.
Akhter, J., Mahmood, K., Malik, K. A, Mardan, A., Ahmad, M. and Igbal, M. M. 2004. Effects of hydrogel amendment on water storage of sandy loam and loam soils and seedling growth of barley, wheat and chickpea. Plant, Soil and Environment, 50 (10): 463-469.
Al-Palsan, M., Boydak, E., Hayta, M., Gercek, S. and Simsek, M. 2001. Effect of row space and irrigation on seed composition of Turkish sesame. Journal of Crop Science, 78: 933-935.
Ashraf, M., Ashfaq, M., and Ashraf, M. Y. 2002. Effect of increased supply of potassium on growth and nutrient content in pearl millet under water stress. Biologia Plantarum, 451: 141-144.
Cakmak, I. 2005. K alleviates detrimental effects of abiotic stresses in plants. Journal of Plant Nutrition, 68: 521-530.
Christman, A. 2007. Hydraulic signal in root-T-shoot signaling of water strong. Plant Journal, 52: 167-174.
Damon, P. M. and Rengel, Z. 2007. Wheat genotypes differ in potassium efficiency under glasshouse and field conditions. Australian Journal of Agricultur Research, 58: 816-823.
El Naim, A. M., Ahmed, M. F. and Ibrahim, K. A. 2010. Effect of irrigation and cultivar on seed yield, yield’s components and harvest index of sesame (Sesamum indicum L.). Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 6 (4): 492-497.
Fathi, A. and Barari Tari, D. 2016. Effect of Drought Stress and its Mechanism in Plants. International Journal of Life Sciences, 10 (1): 1-6.
Hafiz, S. I. and El-Bramawy, M. A. S. 2012. Response of sesame (Sesamum indicum L.) to phosphorus fertilization and spraying with potassium in newly reclaimed sandy soils. International Journal of Agricultural Science Research, 1 (3): 34-40.
Heidari, M., Galavi, M. and Hassani, M. 2011. Effect of sulfur and iron fertilizers on yield, yield components and nutrient uptake in Sesame (Sesamum indicum L.) under water stress. African Journal of Biotechnology, 10 (44): 8816-8822.
Jain, S., Yue-Lioang, R., Mei-wang, L. E., Ting-Xian, Y., Xiao-Wen, Y. and Hong-Ving, Z. 2010. Effect of drought stress on sesame growth and yield characteristics and comprehensive evaluation of drought tolerance. Chinese Journal of Oil Crops Sciences, 4: 42-48.
Jákli, B., Tavakol, E., Tränkner, M., Senbayram, M. and Dittert K. 2016. Quantitative limitations to photosynthesis in K deficient sunflower and their implications on water-use efficiency. Journal of Plant Physiology, 209: 20-30.
Jiang, M. and Zhang, J. 2002. Water stress-induced abscisic acid accumulation triggers the increased generation of reactive oxygen species and up-regulates the activities of antioxidant enzymes in maize leaves. Journal of Experimental Botany, 53: 2401-2410.
Jianwei, L., Zou, J. and Chen, F. 2007. Effect of phosphorus and potassium application on rapeseed yield and nutrients use efficiency. Proceedings of the 12th International Rapeseed Congress. Wuhan, China, Pp. 202-205.
Jifon, G. E. and Lester, J. L. 2007. Effects of foliar potassium fertilization on muskmelon fruit quality and yield. Annual Report for TX-52F, pp. 1-5.
Jouyban, Z. and Moosavi, S. G. 2012. Effect of different irrigation intervals, nitrogen and superabsorbent levels on chlorophyll index, yield and yield components of sesame. Food, Agriculture and Environment, 10 (1): 360-364.
Kathiresan, G. 2002. Response of sesame (Sesamun indicum L.) genotypes to levels of nutrients and spacing under different seasons. Indian Journal of Agronomy, 47: 537-540.
Kassab, O. M., El-Noemani, A. A. and El-Zeiny, H. A. 2005. Influence of some irrigation systems and and water regimes on growth and yield of sesame plants. Journal of Agronomy, 4 (3): 220-224.
Lafitte, R. 2002. Relationship between leaf relative water content during reproductive stage water deficit and grain formation in rice. Field Crops Reaseachers, 76: 165-174.
Memar, M. R. and Mojaddam, M. 2015. The effect of irrigation intervals and different amount of super absorption yield and yield components of sesame in Hamidiyeh weather condition. Indian Journal of Fudamental and Applied life Sciences, 5 (1): 179-186.
Mensah, J. K., Obasami, B., Eruotor, P. and Onomerieguna, F. 2006. Simulated flooding and drought effects on germination, growth and yield parameters of sesame (Sesamum indicum). African Journal of Biotechnology, 5 (13): 1249-1253.
Miyahara, Y., Hibasami, H., Katsuzaki, H., Imai, K. and Komiya, Y. 2001. Sesamolin from sesame seed inhibits proliferation by inducing apoptosis in human lymphoid leukemia. International Journal of Medicine, 7: 369-371.
Nadeem, A., Kashani, S., Ahmad, N., Buriro, M., Saeed, Z., Mohammad, F. and Ahmad, S. 2015. Growth and yield of sesame under the influence of planting geometry and irrigation regimes. American Journal of Plant Sciences, 6: 980-986.
Paolo, E. D. and Rinaldi, M. 2008. Yield response of corn to irrigation and nitrogen fertilization in a Mediterranean environment. Field Crops Research, 105: 202-210.
Ramswaroop, J., Sita, R. N., Rajsingh, C. and Irfan, M. 2017. Effect of potassium and sulphur on quality of sesame (Sesamum indicum L.). International Journal of Current Microbiology Application of Science, 6 (4): 1876-1878.
Reddy, A. R., Chaitanya, K. V. and Vivekanandan, M. 2004. Drought induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. Journal Plant Physiology, 161 (11): 1189-1202.
Sabannavar, S. J. and Lakshman, H. C. 2008. Interactions between Azotobacter, Pseudomonas and Arbuscular mycorrhizal fungi on two variets of seasum indicum. Journal of Agronomy and Crop Science, 194 (6): 470-478.
Samarah, N., Mullen, R. and Cianzio, S. 2004. Size distribution and mineral nutrients of soybean seeds in response to drought stress. Journal of Plant Nutrition, 27 (5): 815-835.
Sangakkara, U. R., Frehner, M. and Nösberger, J. 2000. Effect of soil moisture and potassium fertilizer on shoot water potential, photosynthesis and partitioning of carbon in mungbean and cowpea. Journal of Agronomy and Crop Science, 185: 201-207.
Sardanz, J. and Uelas, J. P. 2008. Drought changes nutrient sources, content and stoichiometry in the bryophyte Hypnum cupressiforme Hedw. Growing in a Mediterranean forest. Journal Biological, 30: 59-65.
Sharma, P. B. 2005. Fertilizer management in sesame (Sesamun indicum L.) based intercropping system in Tawa command area. Journal of Oilseeds Reserch, 22: 63-65.
Soleimanzadeh, H., Habibi, D., Ardakani, M. R., Paknejad, F. and Rejali, F. 2010. Response of sunflower (Helianthus annuus L.) to drought stress under different potassium levels. World Applied Sciences Journal, 8 (4): 443-448.
Sreevalli, Y., Baskaran, K., Chandrashekara, R., kuikkarni, R., SuShil Hasan, S., Samresh, D., Kukre, J., Ashok, A.,
Tiwari, A. 2001. Effect of potassium and dry- matter production and nutrient uptake by potato variety (Solanum tuberosum) in an alluvial soil of Uttar Pradesh. Plant and Soil, 65: 141-147.
Widiastuti, N., Wu, H. Ang, M. and Zhang, D. K. 2008. The potential application of natural zeolite for grey water treatment. Desalienation, 218: 271-280.
Zhong, K., Lin, Z. T., Zheng, X. L., Jiang, G. B., Fang, Y. S., Mao, X. Y. and Liao, Z. W. 2013. Starch derivative-based Superabsorbent with integration of water-retaining and controlled-release fertilizers. Carbohydrat Polymers, 92: 1367-1376.
Zohuriaan-Mehr, M. J., Omidian, H., Doroudiani, S. and Kabiri, K. 2010. Advances in nonhygienic applications of superabsorbent hydrogel Materials. Journal of Material Science, 45: 5711-5735.
دوفصلنامه فنآوری تولیدات گیاهی
دوره 13، شماره 2
اسفند 1400
صفحه 107-121

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار