
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,628,960 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,223,635 |
تأثیر فسفر بر جذب آهن، روی و پتاسیم و خصوصیات رشدی ریشه و اندام هوایی گندم در رژیمهای رطوبتی مختلف | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
دوره 12، شماره 4، دی 1401، صفحه 77-98 اصل مقاله (1.03 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2023.20359.2066 | ||
نویسندگان | ||
مریم موسوی1؛ رضا خراسانی* 2؛ رضا توکل افشاری3 | ||
1دانشجوی دکتری ،گروه علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران. | ||
2دانشیار ، گروه علوم خاک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران. | ||
3استاد، گروه اگروتکنولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: خشکی یکی از گستردهترین تنشهای غیرزنده است که در بخشهای عمده جهان تأثیری منفی بر رشد و عملکرد گیاهان میگذارد. تنش خشکی با کاهش جذب آب و عناصر غذایی عملکرد گیاهان را کاهش میدهد. شرایط آب و هوای خشک و نیمه خشک ایران مشکلات بسیاری در تولید گیاهان از جمله گندم (Triticum aesivum L.) ایجاد کرده است. فسفر به عنوان یکی از عناصر غذایی ضروری برای گندم، میتواند در نعدیل اثرات تنش خشکی مؤثر باشد. در سالهای اخیر برای مقابله با تنش خشکی استفاده از گیاهان و ارقام کارا در جذب عناصر غذایی از جمله فسفر به عنوان راه حل پایدار و مناسب برای افزایش عملکرد محصول مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است، لذا توجه به مکانیسم ارقام کارا در برابر تنش خشکی برای توصیه دقیق کود ضروری میباشد. مواد و روش: به منظورارزیابی رقم گندم سیروان (مقاوم به تنش خشکی)، در جذب عناصر غذایی و رشد و نمو آن در سطوح مختلف رطوبتی و فسفر، پژوهشی در گلخانه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار در طی دوره رشد رویشی انجام گرفت. فاکتورها شامل فسفر از منبع منو کلسیم فسفات منوهیدرات (0، 15 و 25 میلیگرم فسفر بر کیلوگرم خاک) و سه رژیم رطوبتی شامل 50 و 70 درصد ظرفیت مزرعه (شرایط تنشT1, T2:) و 95 درصد ظرفیت مزرعه (شاهدT0:) بودند. یافتهها: با توجه به نتایج مشاهده شد که اثر متقابل تنش خشکی و سطوح فسفر بر روی میزان وزن خشک کل، جذب عناصر غذایی آهن، روی و پتاسیم، قند محلول کل، رشد ریشه (طول تجمعی، قطر و سطح ریشه) و شاخص کلروفیل رقم سیروان به ترتیب در سطح احتمال یک درصد و پنج درصد معنیدار بود. نتایج نشان داد که افزایش فسفر (25 میلیگرم بر کیلوگرم) در حضور و عدم حضور تنش خشکی بر روی رشد و نمو رقم گندم مورد مطالعه مؤثر بوده است؛ به طوری که که افزودن فسفر به مقدار 25 میلیگرم در کیلوگرم در شرایط تنش خشکی 50 درصد ظرفیت مزرعه، وزن خشک کل رقم سیروان را از 80/5 به 52/8 گرم در گلدان نسبت به سطح بدون کاربرد فسفر افزایش داد. افزایش فسفر در شرایط تنش خشکی (50 درصد)، جذب عناصر غذایی آهن را به میزان حدود 2 برابر، روی و پتاسیم را به ترتیب به میزان 60 و 50 درصد نسبت به شاهد افزایش داد که این افزایش جذب میتواند بهدلیل افزایش رشد ریشه و خصوصیات آن (طول تجمعی، سطح و قطر ریشه) باشد؛ همچنین با توجه به نتایج این آزمایش مشاهده شد که مقاومت رقم سیروان به تنش خشکی به دلیل افزایش در میزان قند محلول کل، رشد ریشه و جذب آهن، روی و پتاسیم بود که منجر به افزایش وزن خشک کل و رشد و نمو خوب آن در شرایط تنش خشکی شد. نتیجهگیری: کاربرد میزان مناسب فسفر در سطح 25 میلیگرم برکیلوگرم در شرایط تنش خشکی باعث افزایش وزن خشک کل، سطح، قطر و طول ریشه، جذب عناصر غذایی، شاخص کلروفیل، ارتفاع، تعداد پنجه و میزان قند محلول کل در گیاه شد، این سطح فسفر با تاثیر مثبت بر روی رشد و نمو رقم سیروان در مرحله رشد رویشی باعث سازگاری آن در شرایط تنش خشکی شد؛ با توجه به اهمیت انتخاب رقم در تعدیل تنش خشکی، رقم سیروان توانست پاسخ خوبی نسبت به کود فسفر برای کاهش تنش خشکی نشان دهد. | ||
کلیدواژهها | ||
تنش رطوبتی؛ رقم مقاوم به خشکی؛ فسفر؛ ماده خشک گیاهی | ||
مراجع | ||
1.Sharma, S., Chen, C., Khatri, K., Rathore, M., and Pandey, S. 2019. Gracilaria dura extract confers drought tolerance in wheat by modulating abscisic acid homeostasis. Plant Physiology and Biochemistry. 136: 143-154.
2.Zhang, B., Zhang, H., Wang, H., Wang, P., Wu, Y., and Wang, M. 2018. Effect of phosphorus additions and arbuscular mycorrhizal fungal inoculation on the growth, physiology, and phosphorus uptake of wheat under two water regimes. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 49: 7. 862-874.
3.Zhu, X.K., Li, C.Y., Jiang, Z.Q., Huang, L.L., Feng, C.N., Guo, W.S., and Peng, Y.X. 2012. Responses of phosphorus use efficiency, grain yield, and quality to phosphorus application amount of weak-gluten wheat. Journal of Integrative Agriculture. 11: 7. 1103-1110.
4.Kang, L.Y., Yue, S.C., and Li, S.Q. 2014. Effects of phosphorus application in different soil layers on root growth, yield, and water-use efficiency of winter wheat grown under semi-arid conditions. Journal of Integrative Agriculture. 13: 9. 2028-2039.
5.Pang, J., Zhao, H., Bansal, R., Bohuon, E., Lambers, H., Ryan, M.H., and Siddique, K.H.M. 2018. Leaf transpiration plays a role in phosphorus acquisition among a large set of chickpea genotypes: leaf transpiration and P acquisition in chickpea. Plant, Cell & Environment. 41: 9. 2069-2079.
6.Tariq, A., Pan, K., Olatunji, O.A., Graciano, C., Li, Z ., Sun, F., Zhang, L., Wu, X., Wenkai Chen, W., Song, D., Huang, D., Xue, T., and Zhang, A. 2018. Phosphorous fertilization alleviates drought effects on alnus cremastogyne by regulating its antioxidant and osmotic potential. Scientific Reports. 8: 1. 1-11.
7.Deng, Y., Teng, W, Tong, Y, Chen, X., and Zou, C. 2018. Phosphorus efficiency mechanisms of two wheat cultivars as affected by a range of phosphorus levels in the field. Frontiers in Plant Science. 9:1614.
8.Bilal, H.M., Aziz, T., Maqsood, M.A., Farooq, M., and Yan., G. 2018. Categorization of wheat genotypes for phosphorus efficiency. PLOS ONE. 13: 11. e0205471.
9.Sidhu, S.K., Kaur, J., Singh, S., Grewal, S.K., and Singh, M. 2018. Variation of morpho-physiological traits in geographically diverse pigeonpea [Cajanus cajan (L.) Millsp] germplasm under different phosphorus conditions. Journal of Plant Nutrition. 41: 10. 1321-1332.
10.Campos, P., Borie, F., Cornejo, P., López-Ráez, J.A, López-García, A., and Seguel, A. 2018. Phosphorus acquisition efficiency related to root traits: Is mycorrhizal symbiosis a key factor to wheat and barley cropping?. Frontiers in Plant Science. 9: 752.
11.Mori, A., Fukuda, T., Vejchasarn, P., Nestler, J., Pariasca-Tanaka, J., and Wissuwa, M. 2016. The role of root size versus root efficiency in phosphorus acquisition in rice. Journal of Experimental Botany. 67: 4. 1179-1189.
12.Jun, W., Ping, L., Zhiyong, L., Zhansheng, W, Yongshen, L., and Xinyuan, G. 2017. Dry matter accumulation and phosphorus efficiency response of cotton cultivars to phosphorus and drought. Journal of Plant Nutrition. 40: 16. 2349-2357.
13.Abbadi, J. 2017. Evaluation of mechanisms of phosphorus use efficiency in traditional wheat cultivars for sustainable cropping. Journal of Food Security. 5: 197-211.
14.Ozturk, L., Eker, S., Torun, B., and Cakmak, I. 2005. Variation in phosphorus efficiency among 73 bread and durum wheat genotypes grown in a phosphorus-deficient calcareous soil. Plant and Soil. 269: 1. 69-80.
15.Seed and Plant Breeding Research Institute. 2015. Introduction of crop cultivars (food safety and health, volume 1). Agricultural Research, Education and Extension Organization. Karaj, Iran. 235p. (In Persian)
16.Page, A.L., Miller, R.H., and Keeney, D.R. 1982. Methods of soil analysis. Part 2. chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy: Soil Science So, Madison, Wisconsin, USA. 1142p.
17.Black, C.A. 1965. Methods of soil analysis: part I. physical and mineralogical properties. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA. 1122p.
18.Zandi, Z., Khorasani, R., and Halaj Nia, A. 2021. Investigating the effect of silicon on phosphorus absorption and wheat plant growth under moisture stress in a calcareous soil. Environmental Stresses in Agricultural Sciences. 14: 3. 665-673. (In Persian)
19.Moshiri, F., Tehrani, M.M., Shahabi, A.A., Keshavarz, P., Khoger, Z., Faizi Asl, W., Asadi Rahmani, H., Samawat, S., Sadari, M.H., Rashidi, N., Saadat, S., and Khademi, Z. Recipe for integrated management of soil fertility and wheat nutrition. 2013. Soil and Water Research Institute. Karaj, Iran. 88p. (In Persian)
20.Atarodi, B., Fotovat, A., Khorassani, R., Keshavarz, P., and Hammami, H. 2018. Interaction of selenium and cadmium in wheat at different salinities. Toxicological & Environmental Chemistry. 100: 3. 348-360.
21.Pourmeidani, A., Jafari, A.A., and Mirza, M. 2017. Studying drought tolerance in Thymus kotschyanus accessions for cultivation in dryland farming and low efficient grassland. Journal of Rangeland Science. 7: 4. 331-340. (In Persian)
22.Nejia, M ., Kouasa, S., Gandoura, M., Aydib, S., and Abdellya, C. 2019. Genetic variability of morpho-physiological response to phosphorus deficiency in tunisian populations of Brachypodium hybridum. Plant Physiology and Biochemistry. 143: 246-256.
23.Sun, Y., Mu, C., Chen, Y., Kong, X., Xu, Y., Zheng, H., Zhang, H., Wang, Q., Xue, Y., Li, Z., and Ding, Z. 2016. Comparative transcript profiling of maize inbreds in response to long-term phosphorus deficiency stress. Plant Physiology and Biochemistry. 109: 467-481.
24.Karimzadeh, J., Alikhani, H.A., Etesami, H., and Pourbabaei, A.A. 2021. Improved phosphorus uptake by wheat plant (Triticum aestivum L.) with rhizosphere fluorescent pseudomonads strains under water-deficit stress. Journal of Plant Growth Regulation. 40: 1. 162-178.
25.Shabani, E., Bolandnazar, S., Tabatabaei, S.J., Najafi, N., Alizadeh-Salteh, S., and Rouphael, Y. 2018. Stimulation in the movement and uptake of phosphorus in response to magnetic P solution and arbuscular mycorrhizal fungi in ocimum basilicum. Journal of Plant Nutrition. 41: 13. 1662-1673.
26.Ding, Z., Jia, S., Wang, Y., Xiao, J., and Zhang, Y. 2017. Phosphate stresses affect ionome and metabolome in tea plants. Plant Physiology and Biochemistry. 120: 30-39.
27.Kalra, Y. 1997. Handbook of reference methods for plant analysis. Soil and plant analysis council Inc. Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor and Francis Group. 291p.
28.Krishnasamy, K., Bell, R., and Ma, Q. 2014. Wheat responses to sodium vary with potassium use efficiency of cultivars. Frontiers in Plant Science. 5: 631.
29.Senila, M., Drolc, A., Pintar, A., Senila, L., and Levei, E. 2014. Validation and measurement uncertainty evaluation of the ICP-OES method for the multi-elemental determination of essential and nonessential elements from medicinal plants and their aqueous extracts. Journal of Analytical Science and Technology. 5: 1. 1-9.
30.Series, S.C. 1992. Plant analysis reference procedures for the southern region of the United States. Southern Cooperative Series Bulletin 368. 68p.
31.Wieczorek, D., Żyszka-Haberecht, B., Kafka, A., and Lipok, J. 2022. Determination of phosphorus compounds in plant tissues: from colourimetry to advanced instrumental analytical chemistry. Plant Methods. 18: 1. 1-17.
32.El Mazlouzi, M., Morel, C., Chesseron, C., Robert, T., and Mollier, A. 2020. Contribution of external and internal phosphorus sources to grain P loading in durum wheat (Triticum durum L.) grown under contrasting P levels. Frontiers in Plant Science. 11: 870.
33.Pariasca-Tanaka, J., Vandamme, E., Mori, A., Segda, Z., Saito, K., Rose, T. J., and Wissuwa, M. 2015. Does reducing seed-P concentrations affect seedling vigor and grain yield of rice?. Plant and Soil. 392: 1. 253-266.
34.Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.T., and Smith, F. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry. 28: 3. 350-356.
35.Wang, X., Shen, J., and Liao., H. 2010. Acquisition orutilization,which is more critical for enhancing phosphorus efficiency inmoderncrops?. Plant Science. 179: 4. 302-306.
36.Razaq, M., Zhang, P., Shen., and Salahuddin, H.L. 2017. Influence of nitrogen and phosphorous on the growth and root morphology of acer mono. PLOS ONE. 12: 2. e0171321.
37.Meng, L.S., and Yao, S.Q. 2015. Transcription co-activator arabidopsis angustifolla3 (AN3) regulates water-use efficiency and drought tolerance by modulating stomatal density and improving root architecture by the transrepression of yoda (YDA). Plant Biotechnology Journal. 13: 7. 893-902.
38.Du, Y., Zhao, Q., Chen, L., Yao, X., Zhang, W., Zhang, B., and Xie, F. 2020. Effect of drought stress on sugar metabolism in leaves and roots of soybean seedlings. Plant Physiology and Biochemistry. 146: 1-12.
39.Mollier, A., and Pellerin, S. 1999. Maize root system growth and development as influenced by phosphorus deficiency. Journal of Experimental Botany. 50: 333. 487-497.
40.Vance, C.P., Uhde‐Stone, C., and Allan, D.L. 2003. Phosphorus acquisition and use: critical adaptations by plants for securing a nonrenewable resource. New Phytologist. 157: 3. 423-447.
41.McDonald, G., Bovill, W., Taylor, J., and Wheeler, R. 2015. Responses to phosphorus among wheat genotypes. Crop and Pasture Science. 66: 5. 430-444.
42.Hafeez, B., Khanif, Y.M., and Saleem, M. 2013. Role of zinc in plant nutrition- a review. American Journal of Experimental Agriculture. 3: 2. 374-391.
43.Pavia, I., Roque, J., Rocha, L., Ferreira, H., Castro, C., Carvalho, A., Silva, E., Brito, C., Goncalves, A., Lima-Brito, J., and Correia, C. 2019. Zinc priming and foliar application enhances photoprotection mechanisms in drought-stressed wheat plants during anthesis. Plant Physiology and Biochemistry. 140: 27-42.
44.Singh, G., Sarvanan, S., Rajwat, K.S., Rathore, J.S., and Singh, G. 2017. Effect of different micronutrient on plant growth, yield and flower bud quality of broccoli (Brassica oleracea). Current Agriculture Research Journal. 5: 1. 108-115.
45.Zahoor, R., Zhao, W., Abid, M., Dong, H., and Zhou, Z. 2017. Potassium application regulates nitrogen metabolism and osmotic adjustment in cotton (Gossypium hirsutum L.) functional leaf under drought stress. Journal of Plant Physiology. 215: 30-38.
46.Zhang, X., Zhang, D., Sun, W., and Wang, T. 2019. The adaptive mechanism of plants to iron deficiency via iron uptake, transport, and homeostasis. International Journal of Molecular Sciences. 20: 10. 2424.
47.Ahmed, M., Khan, S., Irfan, M., Aslam, M.A., Shabbir, G., Ahmad, S., Fahad, S., Basir, A., and Adnan, M. 2018. Effect of phosphorus on root signaling of wheat under different water regimes. P 1-29. In: S. Fahad, A. Basir, and M. Adnan (eds), Global Wheat Production. London: Intech Open.
48.Ghaibi, M.N., and Malkuti, M.J. 2014. Optimum wheat nutrition guide, second edition. Publication of agricultural education. Karaj, Iran. 119p. (In Persian)
49.Ros, C., Bell, R.W., and White, P.F. 1997. Effect of seed phosphorus and soil phosphorus applications on early growth of rice (Oryza sativa L.) cv. IR66. Soil Science and Plant Nutrition. 43: 3. 499-509. 50.Bolland, M.D.A., and Baker, M. J. 1988. High phosphorus concentrations in seed of wheat and annual medic are related to higher rates of dry matter production of seedlings and plants. Australian Journal of Experimental Agriculture. 28: 6. 765-770.
51.Yokoi, S., Bressan, R.A., and Hasegawa, P.M. 2002. Salt stress tolerance of plants. Japan International Research Center for Agricultural Sciences Working Report. 23: 1. 25-33.
52.Serraj, R.A.C. H.I.D., and Sinclair, T.R. 2002. Osmolyte accumulation: can it really help increase crop yield under drought conditions?. Plant, Cell & Environment. 25: 2. 333-341.
53.Xu, W., Cui, K., Xu, A., Nie, L., Huang, J., and Peng, S. 2015. Drought stress condition increases root to shoot ratio via alteration of carbohydrate partitioning and enzymatic activity in rice seedlings. Acta Physiologiae Plantarum. 37: 2. 9.
54.Deryng, D., Conway, D., Ramankutty, N., Price, J., and Warren, R. 2014. Global crop yield response to extreme heat stress under multiple climate change futures. Environmental Research Letters. 9: 3. 034011.
55.Korkmaz, K., and Altıntaş, C. 2016. Phosphorus use efficiency in canola genotypes. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology. 4: 6. 424-430. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 245 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 224 |