كليدواژه :
تنش خشكي , حداكثر درصد تخليه , راندمان مصرف آب , عملكرد دانه , فعاليت هاي آنتي اكسيداني
چكيده فارسي :
اخيرا، بيوچار توجه زيادي را به عنوان يك راهبرد قابل قبول براي افزايش بهره وري گياه زراعي به خود جلب كرده است. كمبود آب، بهره وري كشاورزي را محدود و يك راه حل ممكن براي اين مشكل، استفاده از بيوچار است. هدف از اين مطالعه بررسي اثر بيوچار بر فيزيولوژي و عملكرد كدو تخم پوست كاغذي (Cucurbita pepo L.) تحت تنش كمبود آب بود. براي اين منظور، آزمايشي فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با چهار تكرار در دو سال متوالي (1395-1394) در شهرستان گرگان انجام شد. فاكتورهاي آزمايش شامل چهار دور آبياري 45، 60، 75 و 90 درصد تخليه رطوبت قابل استفاده در خاك (I1-I4) و بيوچار با مقادير 0، 5، 10 و 20 تن در هكتار بود (B0-B20). تشديد كم آبياري فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان و گونه هاي واكنشي اكسيژن در برگ كدو را نسبت به تيمار آبياري 45 درصد، افزايش داد. در مقابل، تمام فعاليت هاي آنتي اكسيداني، گونه هاي واكنشي اكسيژن و محتواي پرولين برگ كدو در خاك تيمار شده با بيوچار، بويژه در تيمار 20 تن بيوچار در هكتار ، كاهش نشان داد و همچنين بيشترين و كمترين صفات مذكور به ترتيب به تيمارهاي I4B0 و I1B20 متعلق بود. جالب توجه است كه كاربرد بيوچار اثرات منفي كم آبياري را بر پارامترهاي تبادل گازي برگ، كلروفيل و جذب عناصر غذايي، عملكرد محصول، راندمان مصرف آب و وضعيت آبي گياه را كاهش داد. عملكرد بذر كاهش 6، 46 و 58 درصدي در I2،I3 و I4 در مقايسه با تيمار I1، بدون در نظر گرفتن ميزان بيوچار استفاده شده، نشان داد. نتايج واقعي و شبيه سازي شده، نشان دهنده سطح آستانه كاربرد بيوچار براي هر تيمار آبياري با توجه به عملكرد دانه بود. ميزان پاسخ به بيوچار در مقادير پايين بيوچار، با افزايش شدت كم آبياري كند و متوقف شد. اما واكنش تيمار I2 به بيوچار، در مقدار بالاي بيوچار به عنوان بيوچار آستانه (Bcritical)، 14 تن بيوچار در هكتار متوقف شد. اين بدان معني است كه تيمار I2 واكنش كدو به بيوچار را بهبود بخشيد كه با راندمان مصرف آب بالاتري همراه بود. اين نتايج نشان مي دهد كه كاربرد بيوچار مي تواند يك راهبرد موفق براي بهبود بهره وري آب و افزايش توليد محصول در منطقه مورد مطالعه (گرگان) باشد.
چكيده لاتين :
Biochar has recently attracted lots of attention as a viable strategy for increasing crop productivity. Water shortage limits the productivity of agriculture, and one possible solution to this problem is the application of biochar. The objective of this study was to investigate the effects of biochar on physiology and yield of pumpkin (Cucurbita pepo L.) under different irrigation regimes. For this purpose, a factorial experiment in randomized complete block design with four replicates was conducted in Gorgan, in two successive years (2014-2015) and consisting of a factorial combination of four irrigation regimes including 45%, 60%, 75%, and 90% (I1-I4) of maximum allowable depletion (MAD) of available soil water (ASW) and biochar was applied at rates 0, 5, 10, and 20 tons per ha(B0–B20). Drought increased the activity of antioxidant enzymes, and the content of reactive oxygen species in leaf compared to control. In contrast, all of the antioxidant activities, reactive oxygen species and proline contents of leaves in soil treated with biochar, particularly at B20 biochar, declined. With the addition of biochar, the contents of MDA, O2•− and H2O2displayed remarkable decrease, however, maximum and minimum of these substances belonged to I4B0 and I1B20, respectively. Interestingly, biochar application alleviated the negative impact of reduced irrigation on the leaf gas exchange parameters, crop yields, water use efficiency, chlorophyll content, uptake of nutrients, and plant water status. Measured and simulated results revealed a special biochar application threshold for each irrigation regime with respect to seed yield. Response rate to biochar was ceased at lower biochar rates by prolonging irrigation. But the response of I2 treatment to biochar ceased at higher biochar rate as Bcritical (14 t ha-1). This implies that I2 improved response of pumpkin to biochar, which was accompanied by its higher WUE. These results indicate that biochar amendment could be considered as a successful strategy for improving the water productivity and increased crop production in study region (Gorgan).
