اثر محدودیت آبیاری و کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون بر عملکرد و برخی ویژگی های بیوشیمیایی گندم

به منظور ارزیابی اثر محدودیت آبیاری و کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون بر عملکرد و برخی ویژگی های بیوشیمیایی گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در سال زراعی  98-1397 اجرا شد. عامل های آزمایشی شامل آبیاری در سه سطح (آبیاری کامل به عنوان شاهد و قطع آبیاری از مرحله 50 درصد سنبله‌دهی و آبستنی به ترتیب به عنوان محدودیت ملایم و شدید آبی بر اساس کد 55 و 43 مقیاس bbch)، محلول پاشی نانوسیلیکون (محلول پاشی با آب به عنوان شاهد، 30 و 60 میلی گرم در لیتر به ترتیب معادل 22.5 و 45 میلی گرم در مترمربع) و کودهای زیستی (عدم کاربرد به عنوان شاهد، کاربرد قارچ مایکوریزا (glomus mosseae)، کاربرد باکتری های فلاوباکتریوم (flavobacterium) و سودوموناس (psedumonas putida strain 186)، کاربرد توام مایکوریزا و باکتری ها) بودند. نتایج نشان داد که بیش ترین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و قندهای محلول با کاربرد توام کودهای زیستی و محلول پاشی30 میلی گرم در لیتر نانوسیلیکون تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی به دست آمد. تحت شرایط آبیاری کامل و عدم کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون، فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز و پلی فنول اکسیداز و میزان قندهای محلول به ترتیب 78، 49، 64 و 74 درصد در مقایسه با قطع آبیاری در مرحله آبستنی و کاربرد توام کودهای زیستی و محلول پاشی 30 میلی گرم در لیتر نانوسیلیکون کاهش یافت. بیش ترین محتوای پرولین با کاربرد 60 میلی گرم در لیتر نانوسیلیکون (9.50 میکروگرم در گرم وزن تر) و کاربرد توام کودهای زیستی (9.7 میکروگرم در گرم وزن تر) در شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی (10.97 میکروگرم در گرم وزن تر) به دست آمد. میزان پراکسیدهیدروژن نیز تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله آبستنی و عدم کاربرد نانوسیلیکون و کودهای زیستی، به میزان 90 درصد نسبت به کاربرد 60 میلی گرم در لیتر نانوسیلیکون و کاربرد توام کودهای زیستی در شرایط آبیاری نرمال افزایش یافت. بیش ترین عملکرد دانه (4593 کیلوگرم در هکتار) از کاربرد توام کودهای زیستی و 30 میلی گرم در لیتر نانوسیلیکون در شرایط آبیاری کامل به دست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که کاربرد توام کودهای زیستی و نانوسیلیکون به واسطه بهبود ویژگی های بیوشیمیایی گیاه، می‌تواند عملکرد دانه گندم را تحت شرایط محدودیت آبی افزایش دهد.

Effect of water limitation and application of biofertilizer and nanosilicon on yield and some biochemical traits of wheat

To study the effect of water limitation and application of biofertilizer and nanosilicon on yield and some biochemical characteristics of wheat, a factorial experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications in the research field of Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran, in 20182019. Experimental factors were included irrigation in three levels (full irrigation as control and irrigation cutoff at 50% of booting and heading stages, based on codes 55 and 43 of the BBCH scale, as moderate and severe water limitation, respectively,), foliar application of nanosilicon (water spraying as control, 30 mg/L or 22.5 mg/m2  and 60 mg/L or 45 mg/m2 nanosilicon) and biofertilizer (no application as control, application of mycorrhiza (Glomus mosseae), application of flavobacterium + pseudomonas strain 186, combined application of mycorrhiza and flavobacterium + pseudomonas). The results showed that the highest antioxidant enzymes activity and soluble sugars were obtained by combined application of biofertilizers and foliar application of 30 mg/L nanosilicon under the condition of irrigation limitation at booting stage. Under full irrigation condition and nonapplication of biofertilizers and nanosilicon, the activity of catalase, peroxidase and polyphenol oxidase enzymes and soluble sugar content decreased 78, 49, 64 and 74 percent, respectively, compared to severe water limitation at booting stage and combined application of biofertilizers and 30 mg/L nanosilicon. Maximum proline content was also obtained by foliar application of 60 mg/L nanosilicon (9.50 µg/g FW) and combined application of biofertilizers (9.70 µg/g FW) under severe stress conditions (10.97 µg g Fw1). Hydrogen peroxide (H2O2) content under severe water limitation at booting stage and nonapplication of biofertilizers and nanosilicon was 90% higher than the application of 60 mg/L nanosilicon and combined application of biofertilizers under full irrigation condition. The highest grain yield (4593 kg/ha) was obtained from the foliar application of 30 mg/L nanosilicon and combined application of biofertilizers under full irrigation conditions. The results of current study showed that the combined application of biofertilizers and nanosilicon can increase wheat grain yield under water limitation conditions by improving plant biochemical characteristics.