Effect of Salicylic Acid Spraying on Shallot Yield under Salinity Stress Conditions

Document Type : Research Paper

Authors

1 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.

2 Department of horticultural science engineering, Faculty of agriculture and natural resources, Imam Khomeini international university, Qazvin, Iran.

3 Master's student, Department of horticultural science engineering, Faculty of agriculture and natural resources, Imam Khomeini international university, Qazvin, Iran.

Abstract

In this research, the effect of irrigation water salinity and salicylic acid spraying were investigated on the yield of shallot (Qazvin local variety). Water salinity treatments at four levels of 2(S1), 4(S2), 6(S3), and 8(S4) dS.m-1 and salicylic acid at four concentrations of 0(A1), 0.5(A2), 1(A3) and 2(A4) mM were applied in the greenhouse. The experiment was performed as factorial and in a completely randomized design, with three replications. Soil moisture was measured daily, and irrigation scheduling was done based on it. Results showed that salinity stress reduced crop water uptake and shallot tuber weight. Salicylic acid application improved crop water status and increased tubers weight under salinity stress. A4 treatment was the ideal concentration for maximum yield. Application of 2 mM salicylic acid at salinity levels of S1, S2, S3, and S4 increased tubers yield by 11.6%, 32%, 40% and 91%, respectively, compared to the control (A1). The response of dry yield to evapotranspiration showed that by increasing salinity stress, percentage of yield decreased more than the percentage of evapotranspiration. Use of salicylic acid decreased dry yield sensitivity to salinity stress, such that from treatment S1 to S4 yield response coefficients (Ky) were between 1.01- 1.62 (in A1 treatment), 0.93- 1.3 (A2), 0.48- 1.09 (A3) and 0.31- 0.97 (A4). The effect of salicylic acid on water productivity were calculated between 2.13- 1.14 (in A1), 2.15- 1.68 (A2), 2.26- 2 (A3), and 2.38- 2.19 kg.m-3 (A4). In conditions of using saline water for crop irrigation, application of salicylic acid will increase water productivity. Based on the experiment results and in conditions of lack of high-quality water for irrigation, salicylic acid spraying on crops will be a suitable method to reduce the harmful effects of salinity stress.

Keywords

References

  1. آزادواری، ح.، نعیمی، م.، قلی‌زاده، ع.، و نخ‌زری مقدم، ع.، 1398. بررسی تأثیر اسید سالیسیلیک بر برخی صفات فیزیولوژیکی و عملکرد گیاه دارویی سیاه‌دانه تحت رژیم‌های مختلف رطوبتی. نشریه تولید گیاهان زراعی. 12(3): 85-100.
  2. بیات، ح.، مردانی، ح.، آرویی، ح.، و سلاح‌ورزی، ی.، 1390. تأثیر سالیسیلیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی دانهال‌های خیار تحت شرایط تنش خشکی. مجله پژوهش‌های تولید گیاهی. 18(3): 63-76.
  3. پسندی‌پور، ا.، فرح‌بخش، ح.، صفاری، م .، و کرامت، ب.، 1392. اثر سالیسیلیک اسید بر برخی واکنش‌های فیزیولوژیک گیاه شنبلیله تحت تنش شوری. نشریه اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 2(26): 215-228.
  4. پیرسته­انوشه، ه.، امام، ی.، روستا، م ج.، و هاشمی س ا.، 1395. اثر محلول­پاشی اسید سالیسیلیک بر ویژگی‌های بیوشیمیایی و عملکرد دانه جو رقم نصرت در شرایط تنش شوری. مجله علوم زراعی ایران. 18(3): 232-244.
  5. پیری، ح.، و بامری ا.،1398. برهم‌کنش مقادیر آب و کودهای آلی و شیمیایی بر بهره‌وری آب گیاه سیر در زهک دشت سیستان. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 33(2): 249-263.
  6. سعیدی، ر.، 1401. اثر آبیاری با آب شور بر روی عملکرد عدس، در مقایسه با شرایط غیرشور کشت دیم (در قزوین). مجله تحقیقات آب‌وخاک ایران. 53(2): 263-275.
  7. سعیدی، ر.، a اثر تنش خشکی و شوری در برآورد عملکرد ذرت علوفه‌ای از طریق تبخیر-تعرق دوره‌ای، با استفاده از مدل‌های مختلف. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 35(2): 107-122.
  8. سعیدی، ر.، b جداسازی تبخیر و تعرق در کشت ذرت و بررسی پاسخ آن‌ها به سطوح مختلف آبیاری. مجله تحقیقات آب‌وخاک ایران. 52(5): 1263-1273.
  9. سیدان، س. م.، و قدمی فیروزآبادی ع.، 1398. بهره‌وری عوامل تولید محصول سیر در دو سامانه آبیاری بارانی و سطحی در استان همدان. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 3(13): 845-854.
  10. شیرمردی، ح ع.، قلی­پور، ز.، جهانبازی، ح.، ایرانمنش، ی.، طالبی، م.، و محمدی، ح.، 1399. کشت موسیر در اراضی دیم رها شده و مراتع کم بازده. مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهارمحال و بختیاری. چاپ اول. 1-21.
  11. ظفری قلعه‌رودخانی، ب.، سلطانی، ا.، زینلی، ا.، کامکار، ب.، و فیروزفرد، م.، 1396. تأثیر تراکم بوته بر روابط آلومتریک بین ارتفاع بوته و صفات رویشی در گندم.نشریه پژوهش‌های زراعی ایران. 15(2): 286-297.
  12. طباطبایی، س. ع.، کوچکی، ه ر، و ملاصادقی، ج.، 1392. ارزیابی تحمل به شوری ارقام جو در شرایط آزمایشگاه و مزرعه. فصلنامه فیزیولوژی گیاهان زراعی، 5(20): 87-101.
  13. عارفخانی، م.، خیرخواه، م.، قربانزاده نقاب، م.، و بابائیان، م.، 1396. مطالعه تأثیر وزن اولیه غده بذری و کود دامی بر زادآوری و عملکرد موسیر (Allium altissimum Regel) در شرایط آب و هوایی شیروان. نشریه بوم­شناسی کشاورزی. 9(3): 749-759.
  14. عزیزی، م.، و کامران نژاد ج.، 1397. مطالعه تأثیر شوری و بافت خاک بر عملکرد سیر (Allium sativum). دومین کنفرانس بین‌المللی گیاهان دارویی، کشاورزی ارگانیک. 22 اسفند. مشهد.1- 7.
  15. کافی، م.، رضوان بیدختی، ش.، و سنجابی، س.، 1390. اثر زمان کاشت و تراکم بوته بر عملکرد و صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه موسیر(Allium altissimum Regel) در شرایط آب و هوایی مشهد. نشریه علوم باغبانی. 25(3): 310-319.
  16. منصوری، ح.، بنایان اول، م.، رضوانی مقدم، پ.، و لکزیان، ا.، 1393. مدیریت کوددهی نیتروژن، آبیاری و تراکم کاشت در گیاه دارویی موسیر ایرانی (Allium hirtifolium) با استفاده از روش بهینه‌سازی مرکب مرکزی. ویژه نامه نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار. 41-60.
  17. نقاشی، ع. م.، رستمی، م.، و قبولی، م.، 1399. تأثیر تنش خشکی بر عملکرد و صفات مورفوفیزیولوژیک موسیر. ششمین کنفرانس ایده‌های نوین در کشاورزی، محیط زیست و گردشگری. شهریور. تهران. 1-7.
  18. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., and M., Smith. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO irrigation and drainage paper No.56, 1-326.
  19. Barile, E., Capasso, R., Izzo, A A., Lanzotti, V., Sajjadi, S. E., and Zolfaghari, B., 2005. Structureactivity relationships for saponins from Allium hirtifolium and Allium elburzense and their antispasmodic activity. Planta Medica. 71: 1010-1018.
  20. Biareh, V., Shekari, F., Sayfzadeh, S., Zakerin, H., Hadidi, E., Beltrao, J G T., and Mastinu, A., 2022. Physiological and qualitative response of Cucurbita pepo L. to salicylic acid under controlled water stress conditions. Horticulturae. 8: 79.
  21. Doorenbos, J., and Kassam, A K., 1979. Yield response to water. Irrigation and Drainage Paper 33. FAO, United Nations, Rome. 176 p.
  22. Fasihzadeh, S., Lorigooini, Z., and Jivad, N., 2016. Chemical constituents of Allium stipitatum regel (Persian shallot) essential oil. Journal of Der Pharmacia. 8(1): 175-180
  23. Gunes, Y., Inal, A., Alpaslan, M., Eraslan, F., Bagci, E G, and Cicek, G N., 2007. Salicylic acid induced changes on some physiological parameters symptomatic for oxidative stress and mineral nutrition in maize (Zea maysL.) grown under salinity. Journal of plant physiology, 164: 728-736.
  24. Gupta, U S., 2005. Physiology of stressed crops; (Vol. ІІ) Nutrient relations. Science Publishers, Inc. 253 p.
  25. Han, J R., 1973. Visual qualification of wheat development. Journal of Agron. 65:116-119.
  26. Hayat, S., Hasan, S A., Fariduddin, Q., and Ahmad, A., 2008. Growth of tomato in response to salisylic asid under water stress. Journal of plant interact. 3: 297-304.
  27. Kadayifci, A., Tuylu, G İ., Ucar, Y., and Cakmak, B., 2005. Crop water use of onion (Allium cepa L.) in Turkey. Journal of Agricultural water management. 72(1): 59–68.
  28. Kingsbury, R W., Epstein, E, and Pearcy, R W., 1984. Physiological responses to salinity in selected lines of wheat. Journal of plant physiology, 74: 417-423.
  29. Kiremit, M S, and Arslan, H., 2016. Effects of irrigation water salinity on drainage water salinity, evapotranspiration, and other leek (Allium porrum L.) plant parameters. Journal of scientia horticulturae. 201: 211–217
  30. Koo, Y M., Heo, A Y., and Choi, H W., 2020. Salicylic acid as a safe plant protector and growth regulator. Plant. Pathol. 36: 1–10
  31. Maas, E V., and Grattan, S R., 1999. Crop yields as affected by salinity. In: Agricultural drainage agronomy monograph. 55-108.
  32. Saeidi, R., Ramezani Etedali, H., Sotoodenia, A., Kaviani, A., and Nazari, B., 2021. Salinity and fertility stresses modifies and readily available water coefficients in maize (Case study: Qazvin region). Journal of irrigation science. 39: 299- 313.
  33. Senaratna, T., Touchell, D., Bunn, E., and Dixon. K., 1999. Acetyl salicylic acid(Aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato Plant growth regulation. 30: 157-161.
  34. Tasgin, E., Atici, O., Nalbantoglou, B., and L Popova, P., 2006. Effects of salicylic acid and cold treatments on protein levels and on the activities of antioxidants enzymes in the apoplast of winter wheat leaves. Phytochemistry. 67: 710-15.
  35. Tavakkoli, E., Rengasamy, P., and McDonald, G K., 2010. High concentrations of Na+ and Cl– ions in soil solution have simultaneous detrimental effects on growth of faba bean under salinity stress. Journal of experimental botany, 61: 4449-4459.
  36. Turhan, M S., Kuscu, H., Özmen, N., and Demir, A O., 2014.The effect of different salinity levels on the yield andsome quality parameters of garlic (Allium sativum L.).Journal of agricultural sciences. 20: 280–287.
  37. Yousefvand, P., Sohrabi, Y., Heidari, G., Weisany, W., and Mastinu, A., 2022. Salicylic acid stimulates defense systems in allium hirtifolium grown under water deficit stress. Journal of 27: 1-23.
  38. Yuliani, F., 2017. Respon morfologi dan fisiologi tanaman bawang merah (Allium cepa L.) Terhadap cekaman salinitas.  Institut Pertanian Bogor, Bogor, Indonesia.
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 37, Issue 3
December 2023
Pages 269-284

Files

Share

How to cite

Statistics