Investigating the Effect of Amendments of Zeolite, Superabsorbent Polymer, and Different Amounts of Irrigation on Sesame Yield

Authors

MSC irrigation and drainage engineering university of birjand

Abstract

In order to investigate the effect of soil amendments, zeolite and superabsorbent polymer, on the quantity and quality of sesame yield under drought stress, a factorial experiment was performed in randomized complete block design with three replications, at Research Field of College of Agriculture, University of Birjand, in 2017-2018. Treatments included irrigation at two levels of 50% and 100% water requirement and amendment materials at 6 levels of Z0, Z1, Z2, Z3, Z4 and Z5. (Z0= Control, Z1=adsorbent polymer (125 kg / ha), Z2 = 11.2 ton/ hect of zeolite and Z3 =6.2 ton/hect of zeolite, Z4= zeolite 11.2 ton / hect of zeolite + 125 kg / hect of adsorbent polymer, Z5 =6.2 ton/ hect of zeolite + 125 kg /hect/ of adsorbent polymer) In this study, 1000-grain weight, percentage of crude grain oil, crude protein of grain, plant height, grain yield, harvest index, and water use efficiency were investigated. The results showed that 1000-grain weight, oil percentage, grain protein, plant height, and sesame grain yield were affected by different levels of irrigation and amendments at 1% probability level. Also, harvest index and water use efficiency were affected by different levels of amendments at 1% probability level. Oil percentage, grain yield and harvest index were affected by interaction effects of irrigation levels and amendments at 1% probability level. The highest grain weight, percentage of crude grain oil, crude protein of grain, plant height, grain yield, harvest index, and water use efficiency were observed in Z4 treatment. The results showed that the change in irrigation level from 100% to 50% significantly reduced yield. The highest amount of 1000-grain weight in different levels of amendments was 4.12 g in Z4 and the lowest was 2.89 g. in Z0 treatments Also, the highest amount of crude grain oil in irrigation and different levels of amendments was 56.8% and 40.5%, respectively. The highest and the lowest amount of crude protein in response to different levels of amendments were 15.7% and 13.1%, respectively. The results showed that drought stress had a negative effect on plant growth, but the use of zeolite and superabsorbent polymer partially offset this effect.

Keywords


  1. احمدی، م، خاشعی سیوکی، ع، سیاری زهان، م،  ح. ۱۳۹۲. ارزیابی تاثیر نوع و مقدار زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت بر سبز شدن زعفران(Crocus sativus L).، نشریه پژوهش های زعفران، جلد ۲،( ۱). ص ۹۷-۱۰۹
  2. امینی‌فر، ج، محسن‌آبادی، غ، بیگلویی، م،‌ح، سمیع زاده، ح. 1392. تأثیر ‌کم‌آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره‌وری آب رقم T.215 سویا. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران, ۳(۳): ۲۴-۳۴.
  3. پیراسته- انوشه, ه و امام ه. ۱۱۳۹۱. پاسخ عملکردو اجزای عملکرد گندم نان و ماکارونی به PGR تحت شرایط تن در مزرعه و گلخانه  مجله تنش های محیطی در علو زراعی.۵:۱-۱۷.
  4. خاشعی سیوکی، ع. کوچک زاده، م. شهابی­فر، م. 1387. تأثیر کاربرد زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت و رطوبت خاک بر اجزای عملکرد ذرت. مجله پژوهش­های خاک، جلد 22، شماره 1.
  5. دانشیان، ج، نورمحمدی، ق، جنوبی، پ. ۱۳۸۱. بررسی واکنش سویا به تنش خشکی و مقادیر مختلف فسفر. هفتمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران. مؤسسات تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، کرج، ایران.
  6. دانشیان، ج، هادی، ح , جنوبی پ. ۱۳۸۸. ارزیابی ویژگی های ژنوتیپ های کمی و کیفی سویا در شرایط تنش کمبود آب. مجله علوم کشاورزی ایران 11: 393-4
  7. روستایی، خ، محمدی دهنوی، م، خادم، س، اولیایی، ح. 1390. اثر نسبت­های مختلف پلیمر سوپرجاذب و کود دامی بر خواص کمی و کیفی سویا تحت تنش سویا. مجله به زراعی کشاورزی، جلد 14، شماره 1، صفحه­های 33 تا 43.
  8. شریفان، ح، مختاری، پ، و هزارجریبی، ا. 1392. بررسی اثر پلیمر سوپرجاذب بر تغییرات ضرایب معادله نفوذ کوستیاکوف– لوئیس. مجله آب و خاک، جلد 27 شماره 1، صفحه­های 205 تا 212.
  9. شوکتی مقربی، م، توحیدی­نژاد، ع، رضایی استخروئیه، ع. 1396. اثر رژیم­های مختلف آبیاری بر عملکرد لاین امید بخش ارزن معمولی. چهاردهمین همایش ملی آبیاری و کاهش تبخیر. دانشگاه شهید باهنر کرمان.
  10. شیرانی­راد، ا، طاهرخانی، ت، مرادی­اقدم، ا، نظری گلشن، ا، و اسکندری، ک. 1390. تأثیر مقادیر نیتروژن و زئولیت بر صفات زراعی گیاه کلزا در شرایط تنش خشکی. فصلنامه علمی و پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی، جلد 3، شماره 2، صفحه­های 125-135.
  11. کرمی،ع۱۳۸۳. یافتن ژن های کنترل کننده صفات مورفولوژیکی جو در هر دو شرایط عادی و خشکی با استفاده از نشانگر مولکولی AFLP. پایان نامه کارشناسی ارشد پایان نامه در اصلاح نباتات ، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تهران.
  12. کریمی،۱۳۹۴. تأثیر اسید هیومیک بر برخی خصوصیات کمی و کیفی بر انواع بهاره گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) در شرایط تنش خشکی. پایان نامه کارشناسی ارشد در زراعت. دانشگاه شهرکرد
  13. علوی سینی، س. م.، صبا، ج.، نصیری، ج. و سلیمانی، ک. 1392 .ارزیابی برخی صفات فیزیولوژیک در لاین های گندم نـان متحمـل بـه خـشکی در شـرایط دیـم. مجله به نژادی نهال و بذر 1-29 :657 - 637.
  14. غلامحسینی،م، آقاعلیخانی،م، ملکوتی،م. 1387. تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و زئولیت بر عملکرد کمی و کیفی علوفه کلزای پاییزه .مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 12، شماره 45، صفحه­های 537 تا 548.
  15. فرج­زاده معماری تبریزی، ا، یارنیا، م، احمدزاده، و، فرج­زاده معماری تبریزی، ن. 1394. اثر تنش خشکی و غلظت­های هومات پتاسیم بر دو هیبرید ذرت هیبرید 704 و 706. فصلنامه علمی و پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، جلد 7، شماره 25، صفحه­های 105 تا 118.
  16. فلاح قالهری، غ.ل. راه چمنی، م. بیرانوند، ف. 1394. برآورد نیاز آبی گیاه کنجد در اقلیم سبزوار. مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، جلد 6، شماره 21، صفحه­های 1 تا 14.
  17. قلی­زاده، آ، اصفهانی، م، عزیزی، م. 1385. مطالعه اثرات تنش آب به همراه کاربرد زئولیت طبیعی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی بادرشبی. مجله پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شماره 73، صفحه­های 96 تا 102.
  18. مهرابی­زاده، ز، احسان­زاده، پ. 1390. بررسی خصوصیات فیزیولوژیک و عملکرد چهار رقم کنجد(Sesame indicum L.) تحت رژیم­های رطوبتی خاک. مجله به­زراعی کشاورزی، جلد 13، شماره 2، صفحه­های 75 تا 88.
  19. Elleuch M, Besbes SI, Roiseux O, Blecker C, Hamadi A, 2007. Quality characteristics of sesame seeds and by products. Food Chem 103(2):641-50.
  20. Eshghi S, Mahmoodabadi MR, Abdi GR and Jamali B, 2010. Zeolite ameliorates the adverse effect of cadmium contamination on growth and nodulation of soybean plant (Glycine max L.). Journal of Biodiversity and Environmental Sciences 4(10):43-50.
  21. Farouk S and Amira MSAQ, 2013. Osmotic adjustment and yield of cowpea (Vigna unguiculata L.) in response to drought stress and chitosan. Indian Journal of Applied Research 3(10): 1-6.
  22. Ghassemi-Golezani A and Farshbaf-Jafari S, 2012. Influence of water dificit on oil and protein accumulation in soybean grains. International Journal of Plant, Animal and Environmental Science 2(3): 46-52.
  23. Gunes A, Kitir N, Turan M, Elkoca E, Yildirim E, Avci N, 2016. Evaluation of Effects of Water-saving super-absorbent polymer on corn (Zea mays L.) yield and phosphorus fertilizer efficiency. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 40: 365-378.
  24. Hassanpour Lescokelaye K, Ahmadi J, Daneshyan J and Hatami S, 2012. Changes in chlorophyll, protein and antioxidant enzymes on durum wheat under drought stress. Journal of Crop Breeding 7(15): 76-87.
  25. Jan- Mohammadi M, Mostafavi H and Kazemi H, 2014. Effect of chitosan application on the performance of lentil genotypes under rainfed conditions. Acta Technologica Agricalture 4: 86- 90.
  26. Gholamhoseini M, AghaAlikhani M, Dolatabadian A, Khodaei-Joghan A and Zakikhani H, 2012. Decreasing nitrogen leaching and increasing canola forage yield in a sandy soil by application of natural zeolite. Agronomy Journal 104(5): 1467-1475.
  27. Kang MH, Natio M, Tsujihara N, Osawa T, 1998. Sesamolin inhibits lipid peroxidation in rat liver and kidney. Journal of Nutr 128(6):1018-22.
  28. Li X, He JZ, Hughes JM, Liu YR, Zheng YM, 2014. Effects of Super-absorbent Polymers on a soil-corn system in the field. Applied soil Ecology 73: 58-63.
  29. Ma BL, Subedi KD, Stewart DW and Dwyer LM, 2014. Dry matter accumulation and silage moisture changes after silking in leafy and dualpurpose corn hybrids. Journal Agronomy 98: 922-929.
  30. Norwood CA, 2015. Water use and yield of limited-irrigated and dry land corn. Soil science Biology Journal 64: 365-370.
  31. Rafiei F, Nourmohammadi G, Chokan R, Kashani A and Haidari Sharif Abad H, 2013. Investigation of super-absorbent polymer usage on maize under water stress. Global Journal of Medicinal Plant Research 1(1): 82-87.
  32. Rong CP, Liong CK, Chen ST, Jen CC, Liu TL, Cheng H, et al, 2005. Dietary sesame reduces serum cholesterol and enhances antioxidant capacity in hypercholesterolemia. Journal of Nutr Research 25(6): 559-67.
  33. Sepaskhah AR and Barzegar M 2010. Yield, water and nitrogen-use response of rice to zeolite and nitrogen fertilization in a semi-arid environment Agricultural Water Management 98: 38-44.
  34. Szerement J, Ambro A and Piasek KKJ, 2014. Use of zeolite in agriculture and environmental protection. A Short Review 172-177.