Investigating the Alleviation of Water Deficit Stress on Wheat Growth and Yield Using Zeolite and Fungus Piriformospora indica

Document Type : Research Paper

Authors

Department of Plant Production and Genetics, agriculture faculty, University of Agricultural Sciences and Natural Resources of Khuzestan, mollasani, Iran

Abstract

In order to evaluate the effect of zeolite and Piriformospora indica fungi inoculation on wheat growth and yield under irrigation cut off condition, a field experiment was conducted in a split-factorial experiment based on randomized complete block design with three replications in the research farm of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, during 2016-2017 growing season. Experimental factors were three levels of irrigation cutoff (without irrigation cut off, irrigation cutoff from milky-dough stage and irrigation cutoff from flowering stage) as the main plot and four rates of zeolite (0, 4, 8 and 12 ton.ha-1) and two levels of Piriformospora indica fungi inoculation (inoculation and non-inoculation) as sub plots. The results showed that the highest grain yield was obtained under full irrigation condition and application of 12 tons of zeolite per hectare (3849 kg. ha-1), and the lowest was obtained from irrigation cut off at flowering stage and no application of zeolite (1947 kg.ha-1). No significant difference was observed between different levels of zeolite under full irrigation conditions, while in the mild and severe drought conditions application of 8 and 12 tons of zeolite per hectare was advantageous. In irrigation cutoff at milky-dough stage condition, by fungi inoculation, seed yield increased from 3129 to 3647 kg.ha-1. Application of the fungus was effective in irrigation cutoff at flowering stage, such that the grain yield was raised from 2161 to 2917 kg.ha-1. The results of this study indicate that the use of zeolite in combination with soil and inoculation with Piriformospora indica fungi can somewhat compensate wheat grain yield damage in water deficit stress conditions.

Keywords

References

  1. اسماعیل پور، ب.، جلیلوند، پ. و هادیان، ج. 1392.  تأثیر تنش خشکی و قارچ میکوریزا بر برخی از صفات مورفوفیزیولوژیک و عملکرد مرزه (saturej ahortensis L.). نشریه بوم شناسی کشاورزی، 5(2): 177-169.
  2. افیونی، د.، اله دادی، ا.، غلام عباس اکبری، غ. ع. و نجفیان، گ. 1394. بررسی واکنش برخی صفات زراعی تعدادی از ژنوتیپهای گندم به قطع آبیاری آخر فصل در شرایط مصرف روی نشریه تولید گیاهان زراعی، 8(1): 203-179.
  3. حسنپور، ج. و زند، ب. 1393. نقش تقلیح بذر گندم (Triticum aestivum L.) با کودهای زیستی در کاهش خسارت ناشی از تنش خشکی. علوم تحقیقات بذر ایران، 1(2): 12-1.
  4. حلیم، ق.، امام، ی. و شاکری، ا. 1396. ارزیابی عملکرد، اجزای عملکرد و شاخص‌های تحمل به تنش در ارقام گندم نان در شرایط قطع آبیاری پس از گل‌دهی . مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی، ۷ (۴): 134-113.
  5. خاشعی سیوکی، ع.، احمدی، م.، هاشمی، س. ر. و چالاک، ا. 1395. اثر مقدار زئولیت و مدیریت آبیاری بر برخی خصوصیات بنه زعفران. نشریه زراعت و فن آوری زعفران، 4 (7) 213-201.
  6. خالوندی، م.، عامریان، م. ر.، پیردشتی، ه.، برادران فیروزآبادی، م. و غلامی، ا. 1396. اثر همزیستی قارچ (Piriformospora indica)  بر کمیت اسانس و برخی صفات فیزیولوژیک گیاه دارویی نعناع فلفلی در تنش شوری. زیست شناسی گیاهی، 9(32): 19-2.
  7. ﺳﺎﺟﺪی، ن. و رﺟﺎﻟﯽ، ف. 1390. ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺗﻨﺶ ﺧﺸﮑﯽ، ﮐﺎرﺑﺮد روی و ﺗﻠﻘﯿﺢ ﻣﯿﮑﻮرﯾﺰ ﺑﺮ ﺟﺬب ﻋﻨﺎﺻﺮ ﮐﻢﻣﺼﺮف در ذرت. ﻣﺠﻠﻪ ﭘﮋوﻫﺶ ﻫﺎی ﻋﻠﻮم ﺧﺎک و آب، 25(2): 92-83.
  8. سیادت، س. ع.، مدحج، ع. و اصفهانی، م. 1392. غلات. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، مشهد.
  9. کاظمی، ش.، فرهمندفر، ا.، پیردشتی، ه.، محمودی، م. و بابابیزاد،،و. 1396. تأثیر همزیستی گونه­های قارچ میکوریزا و شبه میکوریزا بر بهره­وری آب ذرت تحت سطوح مختلف آبیاری و فسفر در شرایط مختلف اقلیمی در استان مازندارن. به زراعی کشاورزی، 19(2): 386-371.
  10. لطفی فر، ا.، متقی،ل.، شیرانی راد، ا.ح. و متقی، س. 1396. اﺛﺮ ﺗﻨﺶ ﺧﺸﮑﯽ و ﮐﺎرﺑﺮد زﺋﻮﻟﯿﺖ ﺑﺮ ﺑﺮﺧﯽ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژﯾﮑﯽ، ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ آﻧﺰﯾﻢ ﻫﺎی آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪاﻧﯽ و ﻋﻤﻠﮑﺮد ﮐﻤﯽ و ﮐﯿﻔﯽ ژﻧﻮﺗﯿﭗﻫﺎی ﮐﻠﺰا (Brassica napus) . نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی، 45 (1): 67-51.
  11. ماهرخ، ع. و عزیزی، ف.1393. ﺗﺄﺛﯿﺮ ﮐﺎرﺑﺮد زﺋﻮﻟﯿﺖ ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺑﺮ ﺗﺤﻤﻞ ﺑﻪ ﺗﻨﺶ ﮐﻢ آﺑﯿﺎری در ذرت داﻧﻪ­ای. پژوهش­های زراعی ایران،12(2): 304-296.
  12. مهربان، ا. 1397. بررسی واکنش ارقام گندم به شرایط کم آبی در منطقه مغان (مدل و آزمایش مسزرعه­ای). رساله دکتری زراعت. دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی. دانشگاه محقق اردبیلی.
  13. میرزاخانی، م. 1395. اثر مصرف زئولیت بر عملکرد دانه و صفات فیزیولوژیک گندم (رقم بک­کراس روشن) در شرایط تنش کم آبی. تنشهای محیطی در علوم زراعی، 9(1):50-37.
  14. میرزاخانی، م. و ملکی، غ. 1394. ارزیابی برخی ویژگی­های فیزیولوژیک گندم تحت شرایط تنش آبی و مصرف زئولیت. نشریه زراعت، 7(1).
  15. میرزاخانی، م.، همتی، ز. و ساجدی، ن. 1394. پاسخ صفات زراعی و فیزیولوژیکی گندم پاییزه به تنش محدودیت رطوبتی و مصرف زئولیت. نشریه پژوهش های زراعی ایران، 3(1): 183-173.
  16. یعقوبیان، ی.، پیردشـتی، ه.، محمـدی گـلتپـه، ا.، فیضـی اصلی، و. و اسفندیاری ع. 1391. ارزیابی واکنش گندم دیم رقم آذر 2 به همزیستی با قـارچ هـای میکـوریزایآربوسکولار و شبه میکوریزا در سطوح مختلـف تـنش خشکی. بوم شناسی کشاورزی، 4(1): 73-63.
  17. Abo-Ghalia, H. H. and Khalafallah, A. A. 2008. Responses of wheat plants associated with arbuscular mycorrhizal fungi to short-term water stress followed by recovery at three growth stages. Journal of Applied Sciences Research, 4: 570-580.
  18. Akbari Moghaddam, H., Etesam, Gh. Koohkan, R., Rostami Sh. A. and Keikha, Gh. A. 2002. Effect of moisture stress in different growth stages on grain yield in wheat cultivars. Proceedings of the 7th Iranian Crop Science Congress, Karaj, Iran.
  19. Azarpour, E., Karim Motamed, M., Moraditochaee, M. and Bozorgi, H. R. 2011. Effects of Zeolite Application and Nitrogen Fertilization on Yield Components of Cowpea (Vigna unguiculata L.). World Applied Sciences Journal, 14 (5): 687-692.
  20. Feng, G., Zhang, F.S., Li, X.L., Tian, C. Y. and Tang Regel, C. Z. 2002. Improved tolerance of mays plants to salt stress by arbuscular mycorrhiza is related to higher accumulation of soluble sugars in roots. Mycorrhiza. 12: 185-190.
  21. Fischer, R. A. 2007. Understanding the physiological basis for yield potential in wheat. Journal of Agricultural Science, 145: 99-113.
  22. Ghiasvand Ghiasi, A., Akbari, G.A., Shirani Rad, A.H., Alahdadi, I. and Naeemi, M. 2014. Effect of Zeolite and Nitrogen Fertilizer Application under Water Deficit Stress Conditions on Agronomical and Physiological Traits of Rapeseed. JCPP, 4 (12) :73-86
  23. Gholamhoseini, M., ghalavand, A., Khodaei, A., Dolatabadian, A., Zakikhani, H. and Farmanbar, E. 2013. Zeolite-amended cattle manure effects on sunflower yield, seed quality, water use efficiency and nutrient leaching. Soil and Tillage Research, (126): 193-202.
  24. Haghshenas Gorgabi, M. and Beigi Harchegani, H. 2010. The effect of Mianeh zeolite on water retention and water retention models in tow soil textures. Iranian water research journal, (6): 35-42.
  25. Harb, E. M. Z. and Mahmoud, M. A.  2009. (61) Enhancing of growth, essental oil yield and and yield components of faba bean (Achillea millefolium) grown under safe agriculture conditions using two levels of plant stand density. Annals Agric. Sci., zeolite and compost. 4rd conference on recent. technologies in agriculture, pp: 586-592
  26. Harb, E. M. Z. and Mahmoud, M. A. 2009. (61) Enhancing of growth, essental oil yield and components of yarrow plant (Achillea millefolium) grown under safe agriculture conditions using zeolite and compost. 4rd conference on recent
  27. Kamrani, M., Farzi, A. and Ebadi, A. 2015. Evaluation of grain yield performance and tolerance to drought stress in wheat genotypes using drought tolerance indices. Jornal of Cereal Research, 5(3): 231- 246. (In Farsi).
  28. Khasheii Sikooi, E., Koochakzadeh, M. and Shahabifar, M. 2008. The effect of Clinoptilolite Zeolite and moisture of soil on the (Zea mays L.). Journal of Soil Research, 22(2): 235-241.
  29. Moori, S., Emam, Y. and Karimzadeh Sureshjani, H. 2012. Effect of Cutting off Irrigation at Flowering Stage on Physiological Characters, Yield and Yield Components of Wheat Genotypes in Shiraz. JCPP, 2 (4):105-119.
  30. Polat, E., Karaca, M., Demir, H. and. Naci Onus, A. 2004. Use of natural zeolita (clinoptilolite) in agriculture. Journal of Fruit Ornam Plant Research, 12: 183-189.
  31. Porras-Soriano, A., Soriano-Martín, M.L., PorrasPiedra, A. and Azcon, R. 2009. Arbuscular mycorrhizal fungi increased growth, nutrient uptake and tolerance to salinity in olive trees under nursery conditions. Journal of Plant Physiology, 166: 59- 1350.
  32. Shahhosseini, Z., Gholami, A. and Asghari, H. 2012. Study the correlation among some growth characteristics of maize and yield under symbiosis with mycorrhizae fungi. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4: 696-698.
  33. Zolfaghari, M., Nazeri, v., Sefidkon, F. and Rejali, F. 2013. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on plant growth and essential oil content and composition of (Ocimum basilicum L.). Iranian Journal of Plant Physiology, 3(2): 643-650.

 

Journal of Water Research in Agriculture
Volume 33, Issue 4
March 2020
Pages 613-627

Files

Share

How to cite

Statistics