نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• خدیجه آقائی‌فرد ¹
• یاور درگاهی ²
• احمد توبه ³
• اصغر مهربان ⁴
• کمال شهبازی هومونلو ⁵
• کرامت اخوان ⁶

¹ دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

² دانشجوی دکتری، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

³ استاد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

⁴ استادیار پژوهشی، مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات،

⁵ استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات،

⁶ استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات،

چکیده

مقدمه: تنش خشکی از مهم‌ترین تنش‌های غیرزیستی است که رشد و عملکرد گندم را به‌ویژه در مناطق دیم و نیمه‌خشک محدود می‌کند. آبیاری تکمیلی در مراحل حساس رشد و کاربرد ترکیبات آلی مانند نانوکود ارگانیک و اسید فولویک از راهکارهای مؤثر برای بهبود تحمل به تنش کم‌آبی و افزایش کمیت و کیفیت محصول است. این پژوهش با هدف بررسی اثر نانوکود ارگانیک و اسید فولویک بر عملکرد و شاخص‌های کیفی گندم در شرایط مختلف آبیاری انجام شد.
روش‌شناسی پژوهش: آزمایش به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال زراعی 1402-1403 در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان) اجرا گردید. عامل اصلی شامل سه سطح آبیاری (بدون آبیاری یا دیم، آبیاری تکمیلی در مرحله خوشه‌دهی و آبیاری کامل) و عوامل فرعی شامل دو رقم گندم (دیم «آفتاب» و آبی «تکتاز»)، پیش‌تیمار بذر با نانوکود ارگانیک (صفر و یک در هزار) و محلول‌پاشی اسید فولویک (با غلظت‌های صفر، ۵ و ۱۰ گرم در لیتر) بودند. صفات اندازه‌گیری‌شده شامل غلظت عناصر ریزمغذی (آهن، روی، منگنز، بر و مس)، درصد فسفر و پتاسیم دانه، عملکرد فسفر دانه، میزان اسید فیتیک، نسبت مولی اسید فیتیک به آهن و روی، درصد پروتئین دانه و عملکرد دانه بودند.
یافته‎های پژوهش: نتایج نشان داد که بیشترین غلظت آهن (95/495)، روی (40/241)، منگنز (61/335)، بر (9/246) و مس (39/349) میلی‌گرم بر کیلوگرم در تیمار آبیاری کامل × رقم تکتاز و کمترین مقادیر در شرایط دیم × رقم تکتاز به‌دست آمد. پیش‌تیمار بذر با نانوکود ارگانیک به‌طور معنی‌داری درصد فسفر و پتاسیم دانه را به‌ترتیب 3/73 و 2/47 درصد افزایش داد و محلول‌پاشی اسید فولویک (۱۰ گرم در لیتر) نیز درصد فسفر دانه را 7/34 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. در هر سه سطح آبیاری، کاربرد توأم نانوکود ارگانیک و اسید فولویک باعث کاهش معنی‌دار اسید فیتیک دانه و نسبت مولی آن به آهن و روی گردید. درصد پروتئین دانه در اثر پیش‌تیمار با نانوکود ارگانیک 7/8 درصد و در اثر محلول‌پاشی اسید فولویک با غلظت‌های ۵ و ۱۰ گرم در لیتر به‌ترتیب 8/46 و 13/39 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. بیشترین عملکرد دانه (۶۰۸۲ کیلوگرم در هکتار) در تیمار آبیاری کامل × پیش‌تیمار بذر با نانوکود ارگانیک × محلول‌پاشی ۱۰ گرم در لیتر اسید فولویک × رقم تکتاز حاصل شد، در حالی‌که کمترین عملکرد (۱۲۱۸ کیلوگرم در هکتار) مربوط به تیمار دیم × بدون نانوکود و اسید فولویک × رقم تکتاز بود. به‌طور کلی، کاربرد نانوکود ارگانیک و محلول‌پاشی اسید فولویک با غلظت ۱۰ گرم در لیتر، به‌ویژه با آبیاری تکمیلی، ضمن افزایش عملکرد دانه، پروتئین و غنی‌سازی ریزمغذی‌ها، باعث کاهش ترکیب ضدتغذیه‌ای اسید فیتیک گردید و می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر در راستای کشاورزی پایدار و بهبود کیفیت گندم در مناطق دیم و نیمه‌خشک توصیه شود.

کلیدواژه‌ها

• آبیاری تکمیلی
• اسید فیتیک
• درصد پروتئین دانه
• محلول‌پاشی
• گندم

موضوعات

• زراعت

عنوان مقاله [English]

Effect of Nano-Organic Fertilizer and Fulvic Acid on Yield and Some Quality Traits of Wheat under Rainfed and Supplemental Irrigation Conditions

نویسندگان [English]

• Khadijeh Aghaeifard ¹
• Yavar Dargahi ²
• Ahmad Tobeh ³
• Asghar Mehraban ⁴
• Kamal Shahbazi Homonlo ⁵
• Keramat Akhavan ⁶

¹ Ph.D. Graduate, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

² Ph.D. Candidate, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

³ Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

⁴ Assistant Professor, Dryland Agricultural Research Institute (DARI), Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ardabil, Iran

⁵ Assistant Professor, Crop and Horticultural Science Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ardabil, Iran

⁶ Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ardabil, Iran

چکیده [English]

Introduction: Drought stress is one of the most significant abiotic stresses constraining the growth and yield of wheat, particularly in rainfed and semi-arid regions. The application of supplemental irrigation at critical growth stages, along with organic compounds such as nano-organic fertilizer and fulvic acid, represents an effective strategy to enhance tolerance to water deficit and improve both the quantity and quality of the grain. The present study aimed to investigate the effects of nano-organic fertilizer and fulvic acid on the yield and qualitative characteristics of wheat under varying irrigation regimes.
Methodology: The experiment was conducted as a factorial split-plot arrangement within a randomized complete block design with three replications, during the 2023–2024 growing season at the research farm of the Agricultural and Natural Resources Research Center of Ardabil Province (Moghan). The main plots were allocated to three irrigation levels (no irrigation/rainfed, supplemental irrigation at the heading stage, and full irrigation). Subplots consisted of two wheat cultivars (Aftab and Tak-Taz), seed priming with nano-organic fertilizer (0 and 1:1000 v/v), and foliar application of fulvic acid at three concentrations (0, 5, and 10 g L^-1). The measured traits included the concentrations of micronutrients (iron, zinc, manganese, boron, and copper) in grains, grain phosphorus and potassium percentages, grain phosphorus yield, phytic acid content, the molar ratio of phytic acid to iron and zinc, grain protein percentage, and grain yield. Research findings: The results demonstrated that the highest concentrations of iron (95.495 mg kg^-1), zinc (40.241 mg kg^-1), manganese (61.335 mg kg^-1), boron (9.246 mg kg^-1), and copper (39.349 mg kg^-1) were obtained under full irrigation × Tak-Taz cultivar, while the lowest values were recorded under rainfed conditions × Tak-Taz cultivar. Seed priming with nano-organic fertilizer significantly increased grain phosphorus and potassium percentages by 3.73% and 2.47%, respectively. Similarly, foliar application of fulvic acid at 10 g L^-1 enhanced grain phosphorus content by 7.34% compared to the control. Across all three irrigation levels, the combined application of nano-organic fertilizer and fulvic acid led to a significant reduction in grain phytic acid content and its molar ratio to iron and zinc. Grain protein percentage increased by 7.8% due to nano-organic seed priming, and by 8.46% and 13.39% with foliar application of fulvic acid at 5 and 10 g L^-1, respectively, relative to the control. The highest grain yield (6082 kg ha^-1) was achieved under the full irrigation × seed priming with nano-organic fertilizer × 10 g L^-1 fulvic acid × Tak-Taz cultivar combination, whereas the lowest yield (1218 kg ha^-1) was observed in the rainfed, no nano-organic fertilizer, and no fulvic acid treatment with the Tak-Taz cultivar. Overall, the application of nano-organic fertilizer and foliar spraying of fulvic acid at 10 g L^-1, particularly when combined with supplemental irrigation, not only increased grain yield, protein content, and micronutrient enrichment but also reduced the anti-nutritional compound phytic acid. Therefore, this integrated approach can be recommended as an effective strategy toward sustainable agriculture and improved wheat quality in rainfed and semi-arid regions.

کلیدواژه‌ها [English]

• Supplemental irrigation
• Phytic acid
• Grain protein percentage
• Foliar spraying
• Wheat