تأثیر کاربرد نیتروژن و فسفر بر عملکرد اندام‌هوایی و ریشه گیاه روناس در شرایط شور استان فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

2 کارشناس ارشد بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

3 کارشناس سابق مدیرت جهاد کشاورزی اردکان یزد، ایران

4 کارشناسی ارشد بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

5 مربی پژوهشی بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

چکیده

سابقه و هدف: برای موفقیت در بهره‌برداری از خاک‌های شور، تأمین مناسب عناصر غذایی مورد نیاز گیاه لازم است. به این معنی که با فراهم نمودن صحیح عناصر غذایی در مقدار و نسبت بهینه، شرایط خاک باید به گونه‌ای تغییر داده شود که رشد گیاه بهبود یافته و محصول مناسبی به دست آید. نیتروژن و فسفر از مهم‌ترین عناصر غذایی گیاهان محسوب می‌شوند و نقش به ‌سزایی در افزایش عملکرد گیاهان زراعی دارند. در شرایط تنش شوری، جذب آن‌‌ها بیش از سایر عناصر غذایی محدود می‌شود نیتروژن، عنصری ضروری در فرآیندهای حیاتی گیاه است که افزایش جذب و کاربرد آن در ساز و کارهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی شرایط را برای تحمل شوری بهبود می‌بخشد. فسفر کافی سبب زیاد شدن رشد گیاه و توسعه و گسترش ریشه می‌شود. برای این منظور گیاه می‌تواند از حجم بیشتری از خاک به ‌منظور جذب عناصر غذایی و رطوبت استفاده کند پژوهشگران متعددی گزارش کردند مصرف فسفر باعث افزایش معنی‌دار وزن خشک ریشه گیاه می‌شود و افزایش فسفر قابل جذب در خاک، رشد گیاه در خاک شور را تسهیل نموده و تا اندازه‌ای اثرات منفی شوری را تعدیل می‌کند. تحقیق بر روی گیاه روناس در زمینه‌های مختلف به طور محدودی انجام شده است و مطالعه اثر کودهای اوره و فسفردار بر روی جذب عناصر معدنی و صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه تاکنون صورت نگرفته است. امروزه مصرف کودهای شیمیایی برای تولید محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک که سطح حاصلخیزی خاک پایین است، ضرورتی اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. کشت و تولید روناس به عنوان یک گیاه صنعتی و متحمل به شوری در ایران از قدیم رواج داشته ولی تحقیقات انجام شده در زمینه تغذیه این گیاه بسیار اندک است. این بررسی با هدف ارزیابی تاثیر کاربرد کودهای اوره و سوپر فسفات تریپل بر عملکرد اندام هوایی و ریشه گیاه روناس در استان فارس انجام گرفت.
مواد و روش ها: آزمایش سه ساله به صورت فاکتوریل با سه تکرار و دو فاکتور در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی اجرا گردید. فاکتور اول کود اوره با 4 سطح صفر، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار و فاکتور دوم کود سوپر فسفات تریپل با 4 سطح صفر، 50، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار بود. آزمایش در شرایط خاک شور و آب شور انجام شد. درکلیه تیمارها، کود دامی به میزان40 تن در هکتار قبل از کاشت مصرف شد. حدود 25 بذر به صورت کپه‌ای در چاله هایی با عمق 5 سانتی متر و با فاصله چاله ها روی ردیف به میزان 40 سانتی متر و فاصله ردیف ها 40 سانتی‌متر کاشته شدند. کرت‌های آزمایشی به ابعاد 3 متر در 4 متر بود. عملکرد اندام هوایی طی سه سال و عملکرد ریشه در سال سوم اندازه گیری شد.
یافته ها: تجزیه واریانس داده‌‌ها نشان داد اثرات متقابل کود اوره و کود فسفردار در سال سوم بر عملکرد اندام هوایی در سطح 1 درصد معنی‌‌دار شد. اثرات متقابل کود اوره و کود فسفردار بر عملکرد ریشه در سطح 5 درصد معنی دار گردید. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد در سال سوم، بیشترین عملکرد اندام هوایی به میزان 7133/2 کیلوگرم در متر مربع با کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره و بیشترین عملکرد وزن خشک ریشه به میزان 6133/1 کیلوگرم در متر مربع با کاربرد توام 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره و سوپر فسفات تریپل بدست آمد.
نتیجه گیری: به‌طور کلی می‌توان گفت کاربرد سطوح بالای کودهای اوره و سوپر فسفات تریپل، تولید وزن خشک ریشه گیاه روناس در شرایط شور را افزایش می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Nitrogen and Phosphorous Application on Shoot and Root Yield of Madder in Saline Conditions of Fars Province

نویسندگان [English]

  • mohammad javad rousta 1
  • fatemeh rasouli 2
  • mostafa Mirabzadeh Ardekani 3
  • kokab enayati 4
  • ladan Jowkar 5
1 Associate Prof., Soil Conservation and Watershed Management Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research
2 M.Sc. of Soil Science, Department of Soil and Water Research, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural research, education and extension organization, Shiraz, Iran.
3 Previous agronomy expert of Ardakan Jahad-e-Keshavarzi management, Yazd, Iran
4 M.Sc. of Soil Science, Soil Conservation and Watershed Management Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural
5 Research coach of Seed and Plant Improvement Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural research, education and extension organization, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: To succeed in exploiting salt affected soils, proper nutrient supply is required. That is, by providing the correct elements in the optimum amount and ratio, soil conditions should be changed so that the growth of the plant is improved and the product is obtained. N and P are the most important nutrients in plants and they have a significant role in increasing the yield of crops. In salinity stress conditions, their absorption is limited to other nutrients. Nitrogen is an essential element in the plant's vital processes, which improves its absorption and application in biochemical and physiological mechanisms of the condition to tolerate salinity. Sufficient phosphorus increases the growth of the plant and develops and extends the root. For this purpose, the plant can use a larger amount of soil to absorb nutrients and moisture. Several researchers have reported that the use of phosphorus significantly increases the root dry weight of the plant, and increasing the amount of phosphorus absorbed in the soil facilitates plant growth in saline soil and to some extent, moderates the negative effects of salinity. Research on madder plant in different fields has been limited and the study of the effect of urea and phosphorus fertilizers on the absorption of mineral elements and morphological and physiological traits of the plant has not been done so far. Today, the use of chemical fertilizers for the production of agricultural products in arid and semi-arid areas with a low fertility level is inevitable. The cultivation and production of madder as an industrial plant that has been tolerant to salinity in Iran has long been widespread, but research on the nutrition of this plant is very scarce. The aim of this study was to evaluate the effect of urea and triple superphosphate fertilizers application on shoot and root yield of madder plant in Fars province.
Materials and methods: A three years' factorial experiment with three replications and two-factor design was a randomized complete block design. The first factor was urea with 4 levels of zero, 50, 100 and 150 kg/ha and the second factor was triple super phosphate fertilizer with 4 levels of zero, 50, 100 and 150 kg/ha. This investigation was carried out in saline water and soil conditions. In all treatments, the manure at the rate of 40 T/ha was applied before planting. About 25 seeds in rows at 5 cm depth for bulk and at a distance of 40 cm were planted. Experimental plots measuring was 3 m by 4 m. Shoot yields were measured during three years and root yield were measured in the third year.
Results: Data analysis of variance showed that the effect of urea fertilizer in the first year at P Conclusion: It can be concluded that application of high levels of nitrogen and phosphorus (150 kg/ha) increases the production of root dry weight of madder plant in saline conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Madder
  • Saline soil
  • Saline water
  • Triple superphosphate
  • Urea
1.Anderson, C.M., and Treshow, M. 1980. A review of environmental and genetic factors that
affect height in Spartina alterniflora loisel (salt marsh cord grass). Estuanes and Coasts,
3: 3. 168-176.
2.Awad, A.S., Edwards, D.G., and Campbell, L.C. 1990. Phosphorus enhancement of salt
tolerance of tomato. Crop Sci. Soc. Amer. J. 30: 123-128.
3.Champagnol, F. 1979. Relationships between phosphate nutrition of plants and salt toxicity.
Phosphorus in Agric. 76: 35-43.
4.Clementi, C., Nowik, W., Romani, A., Cibin, F., and Favaro, G. 2007. A spectrometric and
chromatographic approach to the study of ageing of madder (Rubia tinctorium L.) dyestuff
on wool, Analytica. Chimica. Acta J. 596: 46-54.
5.Courcut, D.M., and Nilsen, E.T. 2000. Salinity stress, in: Physiology of plants under stress.
696p. John Willey and Sons, Inc. New York.
6.Cuoco, G., Mathe, C., Archier, P., Chemat, F., and Vieillescazes, C. 2009. A multivariate
study of the performance of an ultrasound assisted madder dyes extraction and
characterization by liquid chromatography-photodiode array detection, Ultrasonics
Sonochem. J. 16: 75-82.
7.Darzi, M., and Haj Seyed Hadi, M.R. 2002. Study of agronomic and ecological issues of
chamomile and fennel. Zeitun Magazine. 152: 43-49.
8.De Santis, D., and Moresi, M. 2007. Production of alizarin extracts from Rubia tinctorum and
assessment of their dyeing properties, Ind. Crop. Prod. J. 26: 151-162.
9.Dutta, P.K. 1996. Hazards of dyes, Ind. J. Fibre Text. Res. CVIII. 1: 68-69.
10.El-Siddig, K., and LuÈdders, P. 1994. Interactive effects of nitrogen nutrition and salinity on
reproductive growth of apple trees. Gartenbauwiss. 59: 127-131.
11.Gourley, C.J.P., Allan, D.L., and Russell, M.P. 1993. Defining phosphorus efficiency in
plants. Plant and Soil. 156: 29-37.
12.Heidari, M., Bakhshandeh, A.M., Nadeyan, H.A., Fathi, G.A., and Alami-Saeed, K. 2006.
Effects of salinity and nitrogen rates on seed yield, osmotic adjustment and sodium and
potassium uptake in Chamran wheat cultivar. Iran. J. Agric. Sci. 3: 513-501. (In Persian)
13.Hirrell, M.C., and Gerdemann, J.W. 1980. Improved growth of onion and bell pepper in
saline soils by two vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi. Soil Sci. Soc. Am. J. 44: 654-656.
14.Isabella, C., Cantrell, G., and Robert, G. 2001. Preinoculation of lettuce and onion with VA
mycorrhizal fungi reduces deleterious effects of soil salinity. Plant and Soil. 233: 269-281.
15.Khalil, M.A., Amer, F., and Elgabaly, M.M. 1967. A salinity+fertility interaction study on
corn and cotton. Soil Sci. Soc. of Am. J. Proc. 31: 683-686.
16.Kriedeman, J. 1986. Stomatal and photosynthetic Limitation of leaf growth. Aust. J. Plant
Physiol. 13: 15-23.
17.Langdale, G.W., Thomas, J.R., and Littleton, T.G. 1971. Influence of soil salinity and
nitrogen fertilizer on spinach growth. J. Rio Grande Valley Hort. Soc. 25: 61-66.
18.Leidi, E.O., Silberbush, M., and Lips, S.H. 1991. Wheat growth as affected by nitrogen type,
pH and salinity, Biomass production and mineral composition. J. Plant Nutr. 14: 3. 235-246.
19.Malakooti, M.J., and Homaei, M. 2003. The fertility of soils of arid and semi-arid areas
(problems and solutions). Tarbiat Modarres University Press, 518p. (In Persian)
20.Marcar, N.E. 1995. Fodder values of salt tolerant Australian Acacias. P 20-25,
In: International workshop, Nitrogen fixing trees for fodder. Pune, India.
21.Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 889p. London.
22.Marschner, H. 2002. Mineral Nutrition of Higher Plant. Elsevier Science Ltd. Academic
Press, 912p. London.
23.Mass, E.V., and Hoffman, G.I. 1976. Crop salt tolerance, evaluating existing data.
P 107-120. In: International Salinity Conference Pub. Book.
24.Nasiry Mahallati, M., Kochaki, A., Rezvani, P., and Beheshti, A. 2001. Agroecology
(translated), Ferdowsi University of Mashhad Publishing. 118p. (In Persian)
25.Papadopoulos, I., and Rendig, V.V. 1983. Interactive effects of salinity and nitrogen on
growth and yield of tomato plants. Plant and Soil. 73: 47-57.
26.Poss, J.A., Pond, E., Menge, J.A., and Jarrell, W.M. 1985. Effect of salinity on mycorrhizal
onion and tomato in soil with and without additional phosphate. Plant and Soil. 88: 307-319.
27.Ravikovitch, S., and Porath, A. 1967. The effect of nutrients on the salt tolerance of crops.
Plant and Soil. 26: 49-71.
28.Rosenberg, E. 2008. Characterisation of historical organic dyestuffs by liquid
chromatography-mass spectrometry, Analy. and Bioanaly. Chem. J. 391: 33-57.
29.Ruiz-Lozano, J.M., Azcon, R., and Gomez, M. 1996. Alleviation of salt stress by arbuscularmycorrhizal
Glomus species in Lactuca Sativa plants. Physiol. Plantarum. 98: 767-772.
30.Salek, M., Saadatmand, S., and Khavari-Nejad, R.A. 2015. Investigation of the Alizarin
content in Medicinal-industrial Madder (Rubia tictorum L.) Root. Adv. Biores. 6: 4. 58-65.
31.Sanayeei, S., Ebadi, A., Parmon, Gh., and Gholizdeh, L. 2014. The effect of mineral nitrogen
on changes in fluorescence of photosynthetic pigments alfalfa under drought stress. J. Crop
Physiol. 6: 23. 5-20. (In Persian)
32.Shams-Nateri, A. 2011. Reusing wastewater of madder natural dye for wool dyeing,
J. Clean. Prod. 19: 775-81.
33.Surowiec I., Szostek, B., and Trojanowicz, M. 2007. HPLC-MS of anthraquinolds,
flavonoids, and their degradation products in analysis of natural dyes in archeological
objects, J. Separation Sci. 30: 2070-2079.
34.Taylor, R.M., Fenn, L.B., and Pety, C.A. 1987. Nitrogen uptake by grapes with divided roots
growing in differentially salinized soils. Hort. Sci. 22: 4. 664.
35.Zamani, Z., Zeinali, H., Masood Sinaki, J., and Madani, H. 2014. Effect of nitrogen and
phosphorous fertilizers on the yield and secondary metabolites of medicinal plant Rubia
tinctorum L. under saline conditions. Iranian J. Plant Physiol. 4: 2. 949-955. (In Persian)
36.Zeinali, H., Moslehiyazddly, A., Safai, L., Jaberalansar, Z., Akhondi, A., and Eskandari, Z.
2014. The effect of different amounts of nitrogen, phosphorus and potassium on quantitative
and qualitative characteristics of chamomile (Matricaria chamomilla L.). Iran. J. Med.
Arom. Plant. Sci. Res. 3: 4. 511-518. (In Persian)