Effect of partial root-zone drying and magnetic water on the growth characteristics of tomato (Solanum lycopersicum L) in greenhouse conditions

Document Type : Original Article

Authors

1 M.Sc. Student, Department of Agrotechnology, Ferdowsi University of Mashhad,

2 ssociate Professor, Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

3 Member of staff Ferdowsi University of Mashhad, Research Center for Plant Sciences

Abstract

One of the ways to increase the quality of irrigation water is to magnetize it. Research in the research greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad in 2018.The experiment was completely random in the form of a factorial design and three treatments included irrigation method (usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying and three levels of magnetic water). This included: ordinary water, one-time magnetic water with a Tesla intensity of 0.367 and Tesla 0.633). Examination of the experimental results showed that in the usual irrigation method and magnetic water with a Tesla intensity of 0.367, the highest plant height (110 cm) , Dry weight of aerial limbs (41.9 g.plant-1, dry weight of roots (17/1 (g.plant-1 and root volume (137 cm3.plant-1) and in the usual irrigation method and water Tesla's magnitude of 0.633 was the highest leaf area (25.24 cm2), total fruit weight (508.18 g), lycopene (48.6 (mg.gfw-1). fixed partial root-zone drying magnetic water with .0.367 intensity Tesla The highest amount of chlorophyll b (0.489 mg.gfw-1) and single fruit weight (48.03 g) and in the intensity of Tesla 0.633, the highest percentage of dried fruit (%11.1) was observed. The highest water use efficiency Total biomass (36.6 g / liter) was observed in fixed partial root-zone drying and control water. alternative partial root-zone drying and magnetic water with Tesla 0.367 intensity, maximum leaf-stem ratio (1.37 g.plant-1), air-to-underground ratio (3.14 g.plant-1) and root length (53.2 cm) was observed, but the highest content of relative moisture content of leaf water in alternative partial root-zone drying and magnetic water showed Tesla with a intensity of 0.633. Among the irrigation methods, the highest total fruit weight in each pot was observed in usual irrigation, fixed partial root-zone drying and alternative partial root-zone drying was observed as variable and both Tesla 0.367 and 0.633 intensity of magnetic water were able to improve traits. It is recommended to reduce the effects of drought stress, it is recommended to use this method that is safe, easy and safe for the environment.

Keywords

References

اصلانی، ش.، برزگر،. ط. و نیک بخت ، ج. 1398. اثر اسید هیومیک بر شاخص های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و عملکرد گوجه فرنگی تحت شرایط کم‌آبیاری. 221-232.
خوش روش، م.، امامی قرا، ف.، و میرناصری، م. ۱۳۹۴. اثر آب شور مغناطیسی شده بر یون کلر خاک در آبیاری قطره‌ای.  اولین کنفرانس بین المللی توسعه با محوریت کشاورزی، محیط زیست و گردشگری، 25 تا 26 شهریور، تبریز.
ﺧﺮمیان، م.، 1381. ﺑﺮرسی اثر ﮐﻢآﺑﯿﺎری ﺑﻪ روش جوﯾﭽﻪای یک در میان ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد ذرت داﻧﻪای در ﺷﻤﺎل ﺧﻮزﺳﺘﺎن. ﻣﺠﻠﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻣﻬﻨﺪسی کشاورزی. 3 (11): 101-91.
رستگار، س.، صادقی لاری، ع.، و سالاری، م.، ۱۳۹۳. اثر آب مغناطیسی بر جوانه‌زنی و خصوصیات رشد اولیه بذر گوجه‌فرنگی  Lycopercicum esculentum. اولین همایش الکترونیکی یافته‌های نوین در محیط زیست و اکوسیستم‌های کشاورزی. 1 آذر. تهران.
سرافراز اردکانی، م.ر.، خاوری نژاد، ر.، مرادی، ف.، و نجفی، ف. 1397. کارایی فتوسنتز و عملکرد دانه دو رقم گندم aestivum L.) Triticum) طی بروز تنش خشکی تحت کاربرد خارجی تیمارهای سیتوکینین و آبسیزیک اسید. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 11 (3): 503-514.
شینی دشتگل، ع.، کشکولی، آ.، برومند، س. نسب، س. 1388. تأثیرات آبیاری خزر بر بهره وری از آب و کیفیت و کمیت در جنوب مزارع نیشکر اهواز، مجله علوم خاک و آب، دانشگاه صنعتی اصفهان. 49 (1):45-57.
ﻋﻠﯿﺰاده، ا. 1384. رابطه آب، ﺧﺎک و ﮔﯿﺎه. اﻧﺘﺸﺎرات داﻧﺸﮕﺎه اﻣﺎم رﺿا.
گلدانی، م.، جوادی، م.، و نظامی، ا. 1395. تاثیر آب مغناطیسی و تنش شوری بر خصوصیات جوانه‌زنی و رشد گیاهچه لوبیا (Phaseolus vulgaris L.). نشریه پژوهش‌های حبوبات ایران. 7 (1): 81-92.
گلکار، ف.، فرهمند، ع. ر. و فرداد، ح.1387. بررسی تأثیر میزآن آب آبیاری بر عملکرد و بازده مصرف آب گوجه‌فرنگی. مجله مهندسی آب. 13:1-20.
فتحی-امیرخیز، ک.، م. امینی، م.، ا.، مدرس-سنوی، ع. رضا زاده و س. حشمتی.1390. تأثیر کاربرد آهن بر فعالیت آنزیمی، عملکرد دانه و محتوای روغن گلرنگ در شرایط کم‌آبیاری مجله علوم زراعی، 13(3): 465-452.
متانت، م.، بانژاد، ح.، قلی‌زاده، م.، و گلدانی، م. 1397. بررسی تأثیر شدت های مختلف آب مغناطیسی بر عملکرد کمی و کیفی گیاه تربچه. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 12 (2): 472-480.
محمودی، ق.، قنبری، ع.، راستگو، م.، قلی زاده، م.، و طهماسبی، ا. 1395. بررسی اثر میدان مغناطیسی بر رشد و عملکرد نخود (Cicerarietinum L.) در شرایط آب و هوایی مشهد. نشریه پژوهش‌های زراعی ایران. 14(2): 380-391 .
 ﻣﻮﻟﻮی، ح.، ﻣﺤﻤﺪی، م. و ﻟﯿﺎﻗﺖ، ع. 1390. اﺛﺮ آﺑﯿﺎری ﮐﺎﻣﻞ و یک‌درمیان ﺟﻮﯾﭽﻪای ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد، اﺟﺰاء ﻋﻤﻠﮑﺮد و ﮐﺎرآﯾﯽ ﻣﺼﺮف آب ﮔﻮﺟﻪ ﻓﺮﻧﮕﯽ (Super Strain B) ﻧﺸﺮﯾﻪ داﻧﺶ آب و ﺧﺎک. 21(3): 115-126.
نایب لویی، ف.، کوچک زاده، م.، و موسوی خوشدل، م. 1390. آبیاری با آب مغناطیسی به عنوان روش جدیدی در افزایش بهره وری کشاورزی. اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی، آبان ماه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه.
نیکبخت، ج.، خنده‌رویان، م.، توکلی، ا.، و طاهری، م. 1393. اثر آبیاری مغناطیسی بر خصوصیات جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاه ذرت Zeamays. نشریه زراعت پژوهش و سازندگی. 105: 141-147.
Alzubaidy, N.A. 2014. Research article effect of magnetic treatment of seeds and irrigation water at different intensities in the growth and production of maize. International Journal of RecentScientific Research. 5 (10): 1923-1925.
Ali Al-Jubouri, A.E.A.M., and Hamza. J. H. 2012. Magnetically water treatment technology and its impact in the agricultural field. he 2nd Scientific Conference of Agricultural Sciences
Bilalis, D., Katsenios, N., Efthimiadou, A., Efthimiadis, P., and Karkanis, A. 2012. Pulsed electromagnetic fields effect in oregano rooting and vegetative propagation: a potential new organic method. Acta Agriculturae Scandinavica Section B Soil and Plant Science. 62: 94-99.
Blanco, F., and Folegatti, M.V. 2003. Evapotranspiration and crop coefficient of cucumber in greenhouse. RevistaBrasileria de Engenharria Agricola Ambiental. 7(2): 285-291
Barba, A.O., Hurtado M.C., Mata M.S., Ruiz V.F. and De Tejada M.L.S. 2006. Application of a UV–vis detection-HPLC method for a rapid determination of lycopene and β-carotene in vegetables. Food Chemistry. 95(2): 328–336
Chibowski, E., and Szcze. A. 2018. Magnetic water treatmentea review of the latest approaches. Chemosphere.203: 54-67.
Dere, S., Gines., T., and Sivaci, R. 1998. Spectrophotometric determination of chlorophyll a, b and total carotenoid contents of some algae species using different solvents. Turkish Journal of Botany. 22: 13-17.
Dodd, I. C. 2009. Rhizosphere manipulations to maximize ‘crop per drop’ during deficit irrigation. Journal of Experimental Botany. 60: 2454–2459.
El-Kholy, M.F., Hosny, S.S., and Farag, A.A. 2015. Effect of magnetic water and different levels of npk on growth, yield and fruit quality of Williams banana plant. Nature and Science of Sleep. 13(7): 94-101
Hozayn, M., Abd El Monem, A.A., Abdelraouf, R.E., and Abdalla, M.M. 2013. Do Magnetic Water Affect Water Use Efficiency, Quality And Yield Of Sugar Beet (Beta Vulgarris L.) Plant Under Arid Regions Conditions. Journal Of Agronomy. 12 (1): 1-10.
Hassanselim, A.F., and Fathiel-Nady, M. 2011. Physio-Anatomical Responses of Drought Stressed Tomato Plants to Magnetic Field. Acta Astronautica 69: 387–396.
Khalil MH, Shebl MK, Kosba MA, El-Sabrout K, Zaki N (2016) Estimate the contribution of incubation parameters influence egg hatchability using multiple linear regression analysis. . Veterinary World. 9(8):806-810.
Khalid, K. A. (2006). Influence of water stress on growth, essential oil, and chemical composition of herbs (Ocimum sp.). Int. Agrophys. 20(4): 289-296‏
Keshavars L., Farahbakhsh H., and Golkar P. 2012. The effects of drought stress and super absorbent polymer on morphphysiological traits of pear millet (Pennisetum glaucum), International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 3(1): 148-154
Maheshwari, B. L. and Grewal, H. S. 2009. Magnetic treatment of irrigation water: Its effects on vegetable crop yield and water productivity. Agricultural water management. 96(8): 1229-1236‏
Marei, A., Rdaydeh, D., Karajeh, D. and Abu-Khalaf, N. 2014. Effect of using magnetic brackish water on irrigated bell pepper crop (Capsicum annuum L.) characteristics in Lower Jordan Valley/West Bank. 4: 830- 838
  Mancosu, N., Snyder, R. L., Kyriakakis, G., and Spano, D. 2015. Water scarcity and future challenges for food production. Water. 7: 975–992.
Mosin, O., and Ignatov, I. 2014. Basic concepts of magnetic water treatment. European Journal Of Molecular Biotechnology. 2 (4): 72-85.
Porra, R.J. 2002. The chequered history of the development and use of simultaneous equations for the accurate determination of chlorophylls a and b. Photosynthesis Res. 73:149-156.
. Paknejad, F., Nasri, M., Moghadam, H. T., Zahedi, H., and Alahmadi, M. J. 2007. Effects of drought stress on chlorophyll fluorescence parameters, chlorophyll content and grain yield of wheat cultivars. Journal of Biological Sciences.7 (6): 841- 847
 Payero, J. O., Tarkalson, D. D., Irmak, S., Davison, D. and Petersen, J. L. 2009. Effect of timing of a deficit-irrigation allocation on corn evapotranspiration, yield, water use efficiency and dry mass. Agricultural Water Management. 96(10): 1387-1397‏
Rochalska, M., Grobowska, K., And Ziarnik, A. 2008. Impact of low frequency magnetic fields on yield and quality of sugar beet. International Agrophysics. 23 (2): 163-174.
Sadras, V.O. 2009. Does partial root-zone drying improve irrigation water productivity in the field? A meta-analysis. Irrigation Science. 27: 183–190.
Sepaskhah, A. R., and Ahmadi, S. H. 2012. A review on partial root-zone drying irrigation. International Journal of Plant Production. 4(4): 241-258.
Slatni, A., Zayani K., Zairi A., Yacoubi S., Salvador R., Playan E. 2011. Assessing alternate furrow strategies for potato at the Cherfech irrigation district of Tunisia. Biosystem Engineering. 108(2):154-163.
Selim, A. F. H., and El-Nady, M. F. 2011. Physio-anatomical responses of drought stressed tomato plants to magnetic field. Acta Astronautica. 69: 387–396.
Thind, H. S., Buttar, G. S., & Aujla, M. S. 2010. Yield and water use efficiency of wheat and cotton under alternate furrow and check-basin irrigation with canal and tube well water in Punjab, India. Irrigation Science. 28(6): 489-496
Ul Haq, Z., Iqbal, M., Jamil, Y., Anwar, H., Younis, A., Arif, M. and Hussain, F. 2016. Magnetically treated water irrigation effect on turnip seed germination, seedling growth and enzymatic activities. Information processing in agriculture. 3) 2): 99-106.‏
Wang, H., Liu, F., Andersen, M. N., and Jensen, C. R. 2010. Comparative effects of partial root-zone drying and deficit irrigation on nitrogen uptake in potatoes (Solanum tuberosum L.). Irrigation Science. 27(6): 443-448.‏
Zegbe, J. A., Behboudian, M. H., and Clothier, B. E. 2006. Responses of ‘Petopride’processing tomato to partial rootzone drying at different phenological stages. Irrigation Science. 24(3): 203-210.
Iranian Journal of Irrigation & Drainage
Volume 14, Issue 6 - Serial Number 84
January and February 2021
Pages 2025-2036

Files

Share

How to cite

Statistics