نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

اثر سطوح آبیاری تنظیم‌شده بر عملکرد فلفل دلمه‌ای گلخانه‌ای (Capsicum annuum cv. Nirvin)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
معصومه امانی اندبیلی 1
معظم حسن‌پور اصیل 1
جمالعلی الفتی 2
مریم نوابیان 3
1 گروه علوم باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2 گروه علوم باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.
3 گروه مهندسی آب- دانشکده علوم کشاورزی- دانشگاه گیلان- رشت- ایران
چکیده
رقم نیروین از ارقام پرکشت فلفل دلمه‌ای در ایران است اما تاکنون برنامه غذایی و آبیاری مشخصی برای دستیابی به حداکثر محصول و کارایی مصرف آب آن مشخص نشده است. برای تعیین حد بهینه آبیاری در پرورش گلخانه‌ای این رقم آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بر اساس تیمار‌های آبیاری 100 (I0)، 85 (I1) و 70 (I2) درصد نیاز آبی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان طی سال‌های 1403-1402 اجرا شد. نتایج نشان داد که از نظر صفات عملکرد نهایی محصول و کارایی مصرف آب بین سطوح شاهد و 85 درصد نیاز آبی اختلاف معناداری وجود نداشت، اما با کاهش میزان آبیاری به 70 درصد نیاز آبی میزان این صفات به‌ترتیب 43/21 و 52/8 درصد کاهش یافت. نتایج مربوط به میزان نشت یونی و میزان پرولین آزاد نشان داد که آبیاری تا 85 درصد نیاز آبی، موجب قرار گرفتن بوته‌ها تحت شرایط تنش آبی نشد. کاهش میزان آبیاری منجر به طویل‌تر شدن دم میوه‌ها شده و از ضخامت آن‌ها کاست. بیشترین میزان تعداد لوب میوه در سطح 85 درصد نیاز آبی مشاهده شد که این میزان به‌ترتیب 96/13 و 89/34 درصد نسبت به سطوح 70 و 100 درصد نیاز آبی بیشتر بود. بین مجموعه صفات طول میوه، حجم میوه، ویتامین ث و ظرفیت آنتی-اکسیدانی و مجموعه صفات وزن میوه، کارایی مصرف آب، محتوای نسبی آب، کلروفیل برگ و وزن تر بوته همبستگی منفی، قوی و معناداری مشاهده شد. براساس نتایج حاصل از این پژوهش، تغییر آبیاری از 100 به 85 درصد نیاز آبی، علاوه بر صرفه جویی در مصرف آب، موجب بهبود سطح مقاومت گیاه در برابر عوارض شایعی همچون پوسیدگی گلگاه و افزایش عمر انباری میوه‌ها شد. بنابراین استفاده از این سطح از آبیاری 85 درصد نیاز آبی در پرورش این رقم از فلفل تحت شرایط گلخانه توصیه می‌شود.
کلیدواژه‌ها
کارایی مصرف آب
کشت کنترل‌شده
کم‌آبیاری
عملکرد محصول
ویتامین ث

عنوان مقاله English

Effect of regulated irrigation levels on yield of greenhouse bell pepper (Capsicum annuum cv. Nirvin)

نویسندگان English

Masoumeh Amani Andabili 1
Moazzam Hassanpour Asil 1
Jamal-Ali Olfati 2
Maryam Navabian 3
1 Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran.
2 Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
3 Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Science, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده English

The Nirvin variety is one of Iran's most cultivated varieties of bell peppers. Still, no specific dietary and irrigation program has been determined to achieve the maximum yield and water use efficiency. To determine the optimal irrigation for greenhouse cultivation of this variety, an experiment was conducted in a completely randomized design with three replications based on irrigation treatments of 100 (I0), 85 (I1) and 70 (I2)% water requirement in the research greenhouse of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan in 2022-2023. The results showed no significant difference in final yield traits and water use efficiency between the 100 and 85% water requirement, with the reduction of irrigation to 70% water requirement, these traits decreased by 21.43, and 8.52%, respectively. The results related to the amount of ionic leakage and free proline content indicated that reducing the irrigation to 85% of the water requirement did not cause water stress in the plant. The reduction of irrigation led to an increase in the length of the fruit stems and a decrease in their thickness. The highest number of fruit lobes was observed at the 85% water requirement which was 13.96 and 34.89% more than 70 and 100% water requirement, respectively. A strong and significant negative correlation was observed between the traits of fruit length, fruit volume, vitamin C, and antioxidant capacity and the set of traits of fruit weight, water use efficiency, relative water content, leaf chlorophyll, and fresh plant weight. Based on the results of this research, changing irrigation from 100 to 85% water requirement not only saves water but also improves the plant's resistance to common problems such as blossom-end rot and increases the shelf life of the fruits. So, an 85% level of irrigation is recommended for this variety of pepper under controlled conditions.

کلیدواژه‌ها English

Controlled cultivation
Yield performance
Water use efficiency
Deficit irrigation
Vitamin C
حقیقی، م. و برزگر، م. ر. 1399. استفاده از غلظت­های مختلف محلول غذایی در کشت فلفل دلمه­ای در بستر­های مختلف آلی. علوم و فنون کشت­های گلخانه­ای. 11 (2): 20-13.
سجادی، ف.، هزارجزیبی، ا. و جمالی، ص. 1399. تاثیر سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه فلفل دلمه­ای در گلخانه. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران. 11 (41): 12-21.
سدیدی شال، س. م. ت.، یزدانی، م. ر.، امین دلدار، ز. و اسعدی اسکویی، ا. 1401. بررسی اثر دمای هوای استان گیلان در تعیین زمان مناسب کشت برنج. پژوهش­های اقلیم شناسی. 51: 225-213 
شبانی، ط.، پیوست، غ. ع. و الفتی، ج. ع. 1390. بررسی اثر بسترهای کشت بر صفات کمی و کیفی سه رقم فلفل دلمه­ای در سیستم کشت بدون خاک. علوم و فنون کشت­های گلخانه­ای. 2 (6): 25-12.
طباطبایی، س. ح.، مردانی نژاد، س. و زارع ابیانه، ح. 1393. اثر تنش آبی بر رشد، عملکرد و کارایی مصرف آب فلفل قلمی در شرایط گلخانه­ای. پژوهش آب در کشاورزی. 28 (1): 71-63.
عابدی کوپایی، ج.، اسلامیان، س. س. و زارعیان، م. ج. 1390. اندازه‌گیری و مدل‌سازی نیاز آبی و ضریب گیاهی خیار، گوجه فرنگی و فلفل با استفاده از میکرولایسیمتر در گلخانه. مجله علوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 2 (7): 63-51.
کشاورز، س.، پیغمبری، س. ع.، زینالی خانقاه، ح.، بی­همتا، م. ر. و حسن­دخت، م. ر. 1398. مطالعه تنوع ژنتیکی برخی لاین‌های فلفل (Capsicum annuum L) با استفاده از تجزیه‌های آماری چند­متغیره. مجله علوم باغبانی ایران. 50 (1): 129-140.
Abdelkhalik, A., Pascual, B., Nájera, I., Domene, M. A., Baixauli, C. and Pascual-Seva, N. 2020. Effects of deficit irrigation on the yield and irrigation water use efficiency of drip-irrigated sweet pepper (Capsicum annuum L.) under Mediterranean conditions. Irrigation science. 38: 89-104.
Adeoye, P.A., RAdesiji, R.A., Oloruntade. A.J. and Njemanze, C.F. 2014. Effect of irrigation intervals on growth and yield of bell pepper (Capsicum annuum) in a tropical semi-arid region, American Journal of Experimental Agriculture. 4(5): 515-524.
Arnon, A. N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal. 23 (1): 112-121.
Bates, L. S., Waldren, R. P. and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil. 39 (1): 205-207.
Bozkurt Colak, Y. 2021. Leaf water potential for surface and subsurface drip irrigated bell pepper under various deficit irrigation strategies. Chileam Journal of Agricultural Research. 81 (4): 491-506.
Cantürk, A., Cemek, B., Taşan, M. and Taşan, S. 2023. Effect of deficit irrigation on yield, water productivity, energy indices and economic productivity in eggplant cultivation. Gesunde Pflanzen. 75: 1579-1589. https://doi.org/10.1007/s10343-022-00814-z.
Carrasco-Benavides, M., Espinoza Meza, S., Olguín-Cáceres, J., Muñoz-Concha, D., von Bennewitz, E., Ávila-Sánchez, C. and Ortega-Farías, S. 2020. Effects of regulated post-harvest irrigation strategies on yield, fruit quality and water productivity in a drip-irrigated cherry orchard. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. 48(2): 97-116. https://doi.org/10.1080/01140671.2020.1721544
Castilla, N., Hernández, J. and Abou-Hadid, A. F. 2004. Strategic crop and greenhouse management in mild winter climate areas. Acta Horticultural. 633: 183-196.
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2022. Food and Agriculture Organization of the United Nations Statistics Division (http://www.fao.org/faostat/).
Ghahremani, Z., Alizadeh, B., Barzegar, T., Nikbakht, J., Ranjbar, M. E. and Nezamdoost, D. 2023. The mechanism of enhancing drought tolerance threshold of pepper plant treated with putrescine and salicylic acid. Plant Stress. 9: 100199. https://doi.org/10.1016/j.stress.2023.100199.
Kabir, Y. M., Nambeesan, S. U., Bautista, J. and Díaz-Pérez, J. C. 2021. Effect of irrigation level on plant growth, physiology and fruit yield and quality in bell pepper (Capsicum annuum L.), Scientia Horticulturae. 281: 109902. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.109902.
Khazaei, Z., and Estaji, A. 2020. Effect of foliar application of ascorbic acid on sweet pepper (Capsicum annuum) plants under drought stress. Acta Physiolgea Plantrum. 42: 118. https://doi.org/10.1007/s11738-020-03106-z.
Khazaei, Z. and Estaji, A. 2021. Impact of exogenous application of salicylic acid on the drought-stress tolerance in pepper (Capsicum annuum L.). Journal of Plant Physiology and Breeding. 11 (2): 33-46.
Khazaei, Z., Esmaielpour, B. and Estaji, A. 2020. Ameliorative effects of ascorbic acid on tolerance to drought stress on pepper (Capsicum annuum L) plants. Physiology & Molecular Biology of Plants, 26(8): 1649-1662. https://doi: 10.1007/s12298-020-00846-7.
MacDonald, M. T., Kannan, R. and Jayaseelan, R. 2022. Ascorbic acid preconditioning effect on broccoli seedling growth and photosynthesis under drought stress. Plants (Basel). 11 (10): 1324. https://doi: 10.3390/plants11101324.
Maham. S. G., Rahimi, A., Subramanian, S. and Smith, D. L. 2020. The environmental impacts of organic greenhouse tomato production based on the nitrogen-fixing plant (Azolla). Journal of Cleaner Production. 45: 118679.
Marcum, K. B. 1998. Cell membrane theromotability and whole plant heat tolerance of Kentucky bluegrass. Crop Science. 38 (5): 1214-1218.
Mohammadi, M., Eghlima, Gh. and Ranjbar, M. E. 2023. Ascorbic acid reduces chilling injury in anthurium cut flowers during cold storage by increasing salicylic acid biosynthesis. Post-harvest Physiology and technology. 201: 112359. 
Morales-Garcia, D., Stewart, K. A. and Seguin, P. 2008. Effects of saline water on growth and physiology of bell pepper seedlings, International Journal of Vegetable Science. 14(2): 121-138. https://doi.org/10.1080/19315260801934431
Namaki, A., Ghahremani, Z., Aelaei, M. Barzegar, T. and Ranjbar, M. E. 2022a. The first report of drought tolerance assessment of Iranian asparagus. Gesunde Pflanzen. 74: 141–149. https://doi.org/10.1007/s10343-021-00596-w
Namaki, A., Ghahremani, Z., Aelaei, M., Barzegar, T. and Ranjbar, M. E. 2022b. Morpho-physiological responses of asparagus accessions to drought stress under greenhouse condition. Gesunde Pflanzen. 74: 925–934. https://doi.org/10.1007/s10343-022-00667-6.
Ningoji, S. N., Thimmegowda, M. N., Mudalagiriyappa, B. G., Vasanthi, H. S., Shivaramu, M. H. 2024. Effect of automated sensor-driven irrigation and fertigation on green pepper (Capsicum annuum L.) growth, phenology, quality and production, Scientia Horticulturae. 334: 113306. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113306
Parkash, V., Singh, S., Deb, S. K., Ritchie, G. L. and Wallace, R. W. 2021. Effect of deficit irrigation on physiology, plant growth, and fruit yield of cucumber cultivars. Plant Stress. 1:100004. https://doi.org/10.1016/j.stress.2021.100004.
Petrović, I., Savić, S., Gricourt, J., Causse, M., Jovanović, Z. and Stikić, R. 2021. Effect of long-term drought on tomato leaves: the impact on metabolic and antioxidative response. Physiology & Molecular Biology of Plants. 27 (12): 2805-2817. https://doi: 10.1007/s12298-021-01102-2.
Piri, H., Naserin, A. and Albalasmeh, A. A. 2022. Interactive effects of deficit irrigation and vermicompost on yield, quality, and irrigation water use efficiency of greenhouse cucumber. Journal of Arid Land. 14: 1274–1292. https://doi.org/10.1007/s40333-022-0035-7.
Rice, R. P., Rice, L. W. and Tindall, H. D. 1990. Fruit and vegetable production in warm climates. Macmillan Educational Corp, 496 pages.
Şimşek, O., Isak, M. A., Dönmez, D., Dalda Şekerci, A., İzgü, T. and Kaçar, Y. A. 2024. Advanced biotechnological interventions in mitigating drought stress in plants. Plants. 13: 717. https://doi.org/10.3390/plants13050717.
Singh, H., Dunn, L., Payton, B. M. and Brandenberger, L. 2019. Selection of fertilizer and cultivar of sweet pepper and eggplant for hydroponic production. Agronomy. 9 (8): 433.
Tahmasebi, A., Mirzaalian Dastjerdi, A. and Jamali, B. 2023. Microbial-based biological treatments improved the nutritional, nutraceutical and functional properties of greenhouse sweet pepper (Capsicum annuum L.). Frontiers in Sustainable Food Systems. 7: 1145972.
Vinh, T. D., Yoshida, Y., Ooyama, M., Goto, T., Yasuba, K. and Tanaka, Y. 2018. Comparative analysis on blossom-end rot incidence in two tomato cultivars in relation to calcium nutrition and fruit growth. The Horticulture Journal. 87: 97-105.
Xu, C. and Leskovar, D. I. 2014. Growth, physiology and yield responses of cabbage to deficit irrigation. Horticultural Science. 41 (3): 138–146.
Xu, Z., Lai, X., Ren, Y., Yang, H., Wang, H., Wang, C., Xia, J., Wang, Z., Yang, Z., Geng, H., Shi, X. and Zhang, Y. 2023. Impact of drought stress on yield-related agronomic traits of different genotypes in spring wheat. Agronomy. 13: 2968. https://doi.org/10.3390/agronomy13122968
Yeboah, S., Hong, S. J., Park, Y., Choi, J. H. and Eum, H.L. 2023. Postharvest quality improvement of bell pepper (Capsicum annuum L. CV Nagano) with forced-air precooling and modified atmosphere packaging. Foods. 12: 3961. https://doi.org/10.3390/foods12213961
Zakki, K. A. F. 2020. Quality of bell pepper (Capsicum annuum L.) affected by drought condition. A thesis presented in the Messey University, Polmerston, North New Zealand.
Zeng, C., Bie, Zh. and Yuan, B. 2009. Determination of optimum irrigation water amount for drip-irrigated muskmelon (Cucumis melo L.) in plastic greenhouse. Agricultural Water Management. 96 (4): 595-602. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2008.09.019.
Zhao, X., Joo, J.C., Du, D., Li, G. and Kim, J. Y. 2023. Modelling heavy-metal phytoextraction capacities of Helianthus annuus L. and Brassica napus L., Chemosphere. 337: 139341. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139341
نشریه آبیاری و زهکشی ایران
دوره 18، شماره 4 - شماره پیاپی 107
مهر و آبان 1403
صفحه 683-698