Response of Wheat Physiological and Agronomic Traits to Water Stress and Zeolite Application

Document Type : Research Article

Authors

• M Mirzakhani ¹
• Z Hemmati ²
• N. A Sajedi ³

¹ Islamic Azad University, Farahan

² Payam noor University of Arak

³ Arak Branch, Islamic Azad University

10.22067/gsc.v13i1.29409

Abstract

With increasing water deficit in agricultural production, quantity and quality of these products will be affected. In order to evaluate the response of wheat physiological and agronomic characteristics to water stress and zeolite application, this study was carried out in field of Arak Payam Noor University in 2009. A split-plot arrangement of treatments in a randomized complete block design with three replications was used. Water stress (I0= Control irrigation, I1= Irrigation about 85% plant requirement water, I2= Irrigation about 70% of plant requirement water, I3= Irrigation about 55% of plant requirement water, were assigned in the main plots and different levels of zeolite application (Z0= without zeolite application, Z1= 3 ton ha-1, Z2= 6 ton ha-1, Z3= 9 ton ha-1) in sub plots. Each sub plot consisted of 4 rows, 5 m long with 50 cm between rows space and 5 cm between plants on the rows. Results indicated that un-stress irrigation (control irrigation) with average spike biological yield (36.51 g per 10 plant) and zeolite application (9 ton ha-1) with average (34.02 g per 10 plant) were significantly superior to the other treatments. The maximum and minimum of grain yield obtained of treatments (control irrigation + 9 ton ha-1 of zeolite) and (irrigation about 55% of plant requirement water + 3 ton ha-1 of zeolite), respectively. Zeolite application was positive affected on almost of agronomic and physiologic traits in wheat.

Keywords

• Biological yield
• Electrical conductivity
• grain yield
• Leaf chlorophyll

20.1001.1.20081472.1394.13.1.19.9

---

References

1. آقایی سربرزه، م.، ر. رجبی، ر. حق دوست و ر. محمدی. 1387. بررسی و انتخاب ژنوتیپ های گندم نان با استفاده از صفات فیزیولوژیک و شاخص های تحمل به خشکی. مجله نهال و بذر. جلد (3) 24: 601-579.

2. ابری، س. ع. و م. ا. کاوه. 1386. بررسی ساختار شیمیایی زئولیت و مزایای استفاده از آن به عنوان اصلاح کننده خاک های کشاورزی. مجله علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی. 64 : 18-11.

3. ابهری، ع.، س. گالشی، ن. لطیفی، و م. کلاته عربی. 1385 . اثر تنش خشکی انتهایی بر عملکرد، اجزای عملکرد و اسید آمینه پرولین ژنوتیپ های گندم.(Triticum aestivum) مجله علوم و صنایع کشاورزی. 20: 57-67.

4. اکبری، م. 1387. بررسی تاثیر زئولیت و پتاسیم بر رشد، مصرف آب و عملکرد چغندرقند. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اراک.

5. امام، ی، زراعت غلات. 1384. انتشارات دانشگاه شیراز. چاپ سوم. 190 صفحه.

6. بخشنده، ع. م.، س. فرد و ا. نادری. 1382. ارزیابی عملکرد دانه، اجزای آن و برخی صفات زراعی ژنوتیپ های گندم بهاره در شرایط کم آبیاری در اهواز. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. 61 : 65-57.

7. پاک نژاد. ف.، م، جامی الاحمدی، ع. پازوکی، و م، نصری. 1387. تأثیر تنش رطوبتی بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه دو رقم گندم. مجله تنش های محیطی در علوم گیاهی. (1) 1: 15-1.

8. جیریایی، م.، ن، ساجدی.، ح، مدنی.، م، شیخی. 1389. اثر تنظیم کننده های رشد و تنش کم آبی بر خصوصیات زراعی گندم رقم شهریار. یافته های نوین کشاورزی. (4) 3: 343-333.

9. حبیبی، د. 1372. انتخاب نتاج بر اساس تحمل به خشکی و شوری در مرحله جوانه زنی ارقام چغندرقند. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.

10. دستفال، م.، م، و. براتی.، ی. امام، ح. حقیقت نیا، و م. رمضان پور. 1390 . ارزیابی عملکرد دانه و اجزای آن در ژنوتیپ های گندم تحت شرایط تنش خشکی انتهای فصل در منطقه داراب. مجله به زراعی نهال و بذر، 2-27(1): 217-195.

11. زمانیان، م. 1387. اثرات کاربرد سطوح مختلف زئولیت در نگهداری آب خاک. اولین همایش زئولیت ایران، دانشگاه امیر کبیر، 248-247.

12. سیبی، م.، م. میرزاخانی و م. گماریان. الف 1390. اثر تنش آبی، مصرف زئولیت و سالیسیلیک اسید بر ناپایداری غشاء سلولی گلرنگ بهاره. مجموعه مقالات دوازدهمین کنگره علوم خاک ایران. 12 لغایت 14 شهریور 1390. دانشگاه تبریز.

13. سیبی، م.، م. میرزاخانی و م. گماریان. ب 1390. اثر سطوح مختلف تنش آبی، زئولیت و سالیسیلیک اسید بر گلرنگ بهاره. مجموعه مقالات اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی. آبان ماه 1390. دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه.

14. شمسی پور، م.، ر، فتوت. و ف، جباری. 1389. ارتباط بین شاخص محتوای کلروفیل و عملکرد دانه گندم تحت شرایط تنش خشکی. فصلنامه علمی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. (1) 2: 16-8.

15. گل آبادی، م. ا. ارزانی، و س. ع. م. میرمحمدی میبدی. 1387. اثر تنش رطوبتی آخر فصل بر عملکرد وصفات مورفوفیزیولوژیک در خانواده F3 گندم دروم. مجله پژوهش های زراعی ایران. (2) 6: 418-405.

16. غلامحسینی، م. و م. آقاعلیخانی. و م. ج. ملکوتی. 1387. تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و زئولیت بر عملکرد کمی و کیفی علوفه کلزای پاییزه، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. (ب 45) 12: 548-537.

17. فرمهینی، م.، م. میرزاخانی، و ن. ع. ساجدی. 1390. اثر تنش کمبود آب و کاربرد مواد جاذب رطوبت بر صفات فیزیولوژیک گندم الوند. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ازاد اسلامی واحد اراک.

18. کاوسی، م. و م. رحیمی.1381. موسسه تحقیقات برنج کشور. بررسی تأثیر زئولیت بر عملکرد برنج در دو خاک سبک و سنگین. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی.

19. کردوانی، پ. 1378. مناطق خشک، ویژگی های اقلیمی، علل خشکی، مسائل آب. (جلد اول). انتشارات دانشگاه تهران. 349 صفحه.

20. محمدی، ع.، ا. مجیدی، م. ر. بی همتا و ح. حیدری شریف آباد. 1385. ازریابی تنش خشکی بر روی خصوصیات مرفولوژیکی در تعدادی از ارقام گندم. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی. 73 : 192-184

21. میرزاخانی، م و م. سیبی. 1389. پاسخ صفات فیزیولوژیکی گلرنگ به تنش آبی و مصرف زئولیت. خلاصه مقالات دومین همایش ملی کشاورزی و توسعه ی پایدار، فرصت ها و چالش های پیش رو، دانشگاه آزاد اسلامی شیراز، شیراز .صفحه 21.

22. میرزاخانی، م و م. سیبی. 1390. تأثیر تنش آبی و مصرف زئولیت بر عملکرد گلرنگ پاییزه در منطقه اراک. مجموعه مقالات همایش ملی دستاورد های نوین در زراعت. 26 - 25 آبان 1390. دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر قدس.

23. ملکی، ع.، ا، مجیدی هروان.، ح، حیدری شریف آباد. و ق، نور محمدی. 1388. ارزیابی تحمل به خشکی ارقام بومی و اصلاح شده گندم نان در شرایط آبی و تنش خشکی. مجله دانش نوین کشاورزی. (16) 5 : 91-81.

24. یار محمدی. و.، ن. ساجدی.، م. میرزاخانی. و م. سیبی. 1390. اثر تنش آبی، مصرف زئولیت و کود دامی بر سیب زمینی. اولین همایش ملی راهبردهای دستیابی به کشاورزی پایدار. دانشگاه پیام نور خوزستان.

25. یوسفوند، پ.، ن. ع. ساجدی و م. میرزاخانی. 1390. بررسی اثرات زئولیت و سلنیوم، تحت تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد آفتابگردان. اولین همایش ملی راهبرد های دستیابی به کشاورزی پایدار. خرداد ماه 1390. دانشگاه پیام نور استان خوزستان.

26. Ahmadi, A., and A. Ceiocemardeh. 2004. Effect of drought stress on soluble carbohydrate, chlorophyll and Proline in four adopted wheat cultivars with various climate of Iran. Iranian J. Agricultural Sciences. 35: 753-763.

27. Ashraf, M. Y., A. R. Azmi, A. H. Khan, and S. A. Ala., 1994. Effect of water stress on total phenols, peroxidase activity and chlorophyll content in wheat. Acta Physiology Planta. 16: 185-190.

28. Cabuslay, G. S., O. Ito, A. A. Alejar. 2002. Physiological evaluation of responses of rice (Oriza sativa L.) to water deficit. Plant Science. 163: 815-827.

29. Danko, J., M. Trakovicky, and Z. Zemtakova. 2001. Effect of N-nutrition on gas exchange characteristics of wheat (Triticum aestivum L.). Acta fytotechnica et zootechnica, Vol. 4. Proceedings of the international Science Conference on the Occasion of the 55th Anniversary of the Slovak, Agricultural University in Nitra.4 pages.

30. Dhanda, S. S., G. S. Sethi, and K. K. Behl. 2002. Inheritance of seedling traits under drought stress conditions in bread wheat. Cereal Res. Commun. 30(34): 293-300.

31. Khadem, S. A., M. Galavi, M. Ramrodi, S. R. Mousavi, J. M. Rousta, and P. Rezvan-moghadam. 2010. Effect of animal manure and superabsorbent polymer on corn leaf relative water content, cell memberane stability leaf chlorophyll content under dry condition. Australian Journal of Crop Science. 4(8): 642-647.

32. Nachit, M. M., H. Ketata, and E. Acevedo. 1991. Selection of morphophysilogical traits for multiple abiotic stresses resistance in durum wheat. Physiology-Breeding of Winter Cereal for Stressed Mediternean Environments. Procceding of a Seminar. 391-400.

33. Plaut, Z., B. J. Butow, C. S. Blumenthal, and C. W. Wrigley. 2004. Transport of dry matter into developing wheat kernels and its contribution to grain yield under post-anthesis water deficit and evaluated temperature. Field Crops Research. 86: 185-198.

34. Reynolds, M. P., B. Skovmand, R. M. Trethowan, R. P. Singh, and M. Van Ginkel. 2000. Applying physiological strategies to wheat breeding. Anonymous: Research Highlights of the CIMMYT Wheat Program. 1999-2000. pp. 49-56. International Wheat Improvement Center.

35. Richard, E., and J. Bergman. 1997. Safflower seed yield and oil content as affected by water and N fertilizer facts. Number 14.

36. Richards, R. A., A. G. Condon, and G. RebetzkeJ. 2001. Traits to improve yield in dry environments. In: Reynolds, M. P., J. I. Ortiz-Monasterio, and A. McNab. (Eds.). Application of Physiology in Wheat Breeding. Mexico, D.F. CIMMYT. 240 pp.

37. Royo, C., M. Abaza, R. Blanco, and L. F. Garcia del Moral. 2000. Triticale grain growth and development as affected by drougth stress, late sowing and simulated drought stress. Australian Journal of Plant Physiology. 27: 1051-1059.

38. Saneoka, H., R. E. A. Moghaieb, G. S. Premachandra, and K. Fujita. 2004. Nitrogen nutrition and water stress effects on cell membrane stability and leaf water relations in Agrostis palustris Huds. Environmental and Experimental Botany. 52:131–138.

39. Sterling, J. D. E., and H. G. Nass. 1981. Comparison of tests characterizing varieties of barley and wheat for moisture resistance. Canadian Journal of Plant Science. 61: 283-292.

40. Yordanov, I., V. Velikova, and T. Tsonev. 2003. Plant response to drought and stress tolerance. Bulgarian Journal of Plant Physiology. Special Issue. 187-206.

41. Zarea-Fizabady, A., and M. Ghodsi. 2004. Evaluation of yield and yield components of Facultative and winter bread wheat genotypes (Triticum aestivum) under different irrigation regimes in Khorasan Province in Iran. Agronomy Journal. 3: 184-187.