اثرات کود زیستی و بقایای گیاهی بر ویژگی‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه جو در شرایط تنش آبی

این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب - دانشگاه شیراز اجرا شد. آزمایش به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 97-1396 انجام شد. تیمار ها در این پژوهش شامل: دو سطح آبیاری به عنوان عامل اصلی [1 مطلوب: آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک و 2 تنش آبی: آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا انتهای مرحله‌ی گلدهی] بود. همچنین، عامل های فرعی شامل دو سطح بقایای گیاهی [1 حذف بقایا، 2 برگرداندن 30 درصد بقایای گیاهی (کاه گندم) به خاک] و چهار منبع کودی [1 شاهد: صفر کیلوگرم نیتروژن در هکتار، 2 کود نیتروژن: کاربرد 100 کیلو گرم نیتروژن در هکتار، 3 کود تلفیقی: استفاده از باکتری آزوسپیریلوم + 50 کیلو گرم نیتروژن در هکتار و 4 کود زیستی: تلقیح بذر ها با باکتری آزوسپیریلوم)] بود. نتایج نشان داد که برهمکنش تیمار بقایا × نیتروژن بر غلظت کلروفیل a، کاروتنوئید و فعالیت آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز معنی‌دار بود. این برهمکنش نشان داد که در شرایط بدون بقایا، کود نیتروژن و تیمار تلفیقی سبب افزایش معنی دار این صفات نسبت به شاهد شدند. در مقابل در شرایط حضور بقایا، نیز روندی مشابه شرایط بدون بقایا البته با شدت واکنش بیشتر به کاربرد این دو منبع نیتروژن وجود داشت. اثر برهمکنش تیمار رژیم آبیاری × منبع کود نیتروژن بر فعالیت آنزیم کاتالاز و گایاکول پراکسیداز نشان داد که در شرایط مطلوب رطوبتی، کاربرد کود نیتروژن صرف نظر از منبع آن سبب افزایش فعالیت این آنزیم ها شد. بیشترین مقدار افزایش در مقایسه با شاهد مربوط به کود نیتروژن و سپس کود تلفیقی بود. روندی مشابه شرایط مطلوب در شرایط تنش آبی البته با شدت واکنش بیشتر به کاربرد نیتروژن وجود داشت. در شرایط آبیاری مطلوب و تنش آبی، بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار کود تلفیقی بود. با توجه به ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی و همچنین با توجه به برتری کود تلفیقی در شرایط مطلوب و تنش رطوبتی به لحاظ بیوشیمیایی و عملکرد دانه، این رژیم کودی در شرایط عدم اطمینان از دسترسی به آب برای آبیاری پس از گلدهی در مناطق جنوبی ایران قابل توصیه است.

Physiological and biochemical characteristics of barley as affected by biofertilizer, crop residues and water stress

This research was carried out at the experimental farm of the Darab Agricultural and Natural Resources College of Shiraz University during 20172018 growing season. A split factorial experiment was layout based on a randomized complete block design with three replicates. Treatments included two irrigation levels as the main plots [1. Normal (IRN): irrigation based on the plantchr('39')s water requirement up to the physiological maturity and 2. Irrigation with water stress (IRws): irrigation based on the plantchr('39')s water requirement up to the anthesis stage (cutting of irrigation after anthesis)]. Also, sub plots were two levels of plant residues [1. without residue, 2. with residue: returning 30% of wheat residues to soil] and four nitrogen (N) fertilizer sources [N0, no nitrogen fertilizer (control); N100, 100 kg N ha1; Bio + N50, Biofertilizer (Azospirillum brasilense) + 50 kg N ha1 and Bio, Biofertilizer (Azospirillum brasilense)]. Results showed that the interaction effect of residue × N fertilizer source on chlorophylla, carotenoid, catalase and guaiacol peroxidase enzymes traits was significant. The N100 and Bio + N50 treatments significantly increased these traits compared to N0 in without residue conditions. In contrast, in the presence of residue, there was a similar trend to without residue conditions, however, the reaction of these traits to N100 and Bio + N50 supply were much more severe. The interaction of irrigation regime × N fertilizer source on catalase and guaiacol peroxidase enzymes showed that the N fertilizer application increased the amount of these enzymes, regardless of the N source, in IRN conditions. Similarly, in IRws conditions, the catalase and guaiacol peroxidase enzymes levels improved by N fertilizer supply as compared with N0, however, the intensity of their reactions to N application, especially, N100 and Bio + N50 were much more than the normal moisture conditions. The highest grain yield was achieved by Bio + N50 under IRN and IRws conditions. In general, with respect to superiority of combine N fertilizer (Bio + N50) in biochemical and grain yield traits in normal and water stress conditions and economic and environmental considerations as well, this N fertilizer regime is recommended for water availability restriction conditions in Southern regions of Iran.