نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

اثر تأخیر در آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی فلفل سبز در منطقه معتدل ساری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، مازندران، ساری
2 دانشجوی دکتری هواشناسی کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه باغبانی، دانشکده علوم زراعی،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مازندران، ایران.
4 دانش اموخته کارشناسی ارشد، گروه باغبانی، دانشکده علوم زراعی،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مازندران، ایران.
چکیده
وقوع پدیده تغییر اقلیم موجب بروز پیامدهای نامطلوبی بر بخش کشاورزی شده است. افزایش دما و عدم توزیع یکنواخت بارندگی‌ها، باعث ایجاد چالش کم‌آبی و تامین نیاز آبی گیاهان شده است که مستلزم مدیریت دقیق آبیاری است. آزمایش به‌صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1403 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری به‌هنگام (on-FC)، 24 (24hr-FC)، 48 (48hr-FC) و 72 (72hr-FC) ساعت تاخیر در آبیاری بود. بر پایه نتایج، بیشترین میزان ارتفاع گیاه، قطر ساقه، وزن تر و خشک ریشه و وزن تر و خشک اندام‌های هوایی مربوط به تیمار on-FC و کمترین آنها در تیمار 72hr-FC مشاهده شد. بیشترین میزان عملکرد میوه با 457 گرم مربوط به تیمار on-FC بود. در حالی‌که در تیمارهای 24hr-FC، 48hr-FC و 72hr-FC، عملکرد میوه به‌ترتیب 14، 23 و 42 درصد نسبت به تیمار on-FC کاهش یافت. با افزایش نرخ تأخیر در آبیاری، میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئید میوه کاهش چشمگیری یافت. همچنین بیشترین میزان آنتی‌اکسیدان و محتوای فنل میوه در تیمارهای تأخیر در آبیاری مشاهده شد. این در حالی بود که کمترین میزان آنها را تیمار on-FC به‌ترتیب با 3/80 درصد و 63/0 میلی‌گرم گالیک اسید بر گرم به‌خود اختصاص داد. بر اساس یافته‌ها، اهمیت آبیاری به‌هنگام در منطقه مورد مطالعه می‌تواند یک راهکار کاربردی و قابل توصیه به پرورش‌دهنده‌گان محصولات صیفی و سبزی باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Assessment of delayed irrigation affecting on quantitative and qualitative yield of green pepper in a humid region, Sari

نویسندگان English

Saeid Shiukhy-Soqanloo 1
Bahareh Shamgani Mashhadi 2
Parvin Asadi 3
Sahar Batebi 4
1 Water engineering Department, agricultural engineering faculty, SANRU, Mazandaran, Sari
2 PhD Candidate of Agro-Meteorology, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Mazandaran, Iran.
3 MSc. student, Department of Horticulture, Faculty of Agricultural Sciences, SSari Agriculture Science and Natural Resources University, Mazandaran, Iran.
4 Graduate student, Department of Horticulture, Faculty of Agricultural Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Mazandaran, Iran.
چکیده English

The occurrence of climate change has caused undesirable consequences on the agricultural sector. Increasing temperatures and uneven distribution of rainfall have created the challenge of water deficit and providing the crop water requirement, which requires accurate irrigation management. The experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications in the 2024 growth season at Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Iran. The treatments included on-time irrigation (on-FC), 24hr-FC, 48hr-FC, and 72hr-FC delayed irrigation. Based on the results, the highest plant height, stem diameter, root fresh and dry weight, and shoot fresh and dry weight were observed in the on-FC, and the lowest were observed in the 72hr-FC. The highest fruit yield was obtained in the on-FC treatment by 457 g. While in the 24hr-FC, 48hr-FC and 72hr-FC treatments, fruit yield decreased by 14, 23 and 42%, respectively, compared to the on-FC. Also, with increasing delayed irrigation rates, chlorophyll a, b, and fruit carotenoid content decreased significantly. The highest antioxidant activity and fruit phenolic content was observed in delayed irrigation treatments, while the lowest was observed in on-FC by 80.3% and 0.63 mg.GA/g, respectively. Based on the findings, the importance of timely irrigation in the study area can be a practical and recommendable solution for growers of summer crops and vegetables.

کلیدواژه‌ها English

Antioxidant
Chlorophyll
Climate change
Field capacity
Water deficit
امیدی، ح.، پیرجلیلی، ف. و احمدی، خ. 1399. ارزیابی اثر تنش خشکی بر خصوصیات مورفو-فیزیولوژیکی سه جمعیت بالنگو شیرازی (Lallemantia roylea). علوم باغبانی. 34(4): 620-605 .
تقی زاده طبری، ز.، اصغری، ح.ر.، عباس‌دخت، ح. و باباخانزاده سجیرانی، ا. 1399. بررسی اثر بیوچار و سالیسیلیک اسید بر برخی از خصوصیات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گاوزبان اروپایی (Borago officinalis L.) در شرایط تنش کم‌آبی. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 40: 878-889.
خالصی، ع.، موسوی میرکلائی، س. ا. ع.، مدرس ثانوی، س. ع. م.، افتخاری، ع. و نشائی مقدم، م. 1402. تأثیر محلول‌پاشی برخی از اسیدهای آمینه بر رشد و عملکرد نخود (Cicer arientinum L.) تحت رژیم‌های مختلف آبیاری. علوم گیاهان زراعی ایران. 54(1): 27-40.‎
دالوند، م.،  سلگی، م. و خالقی، ع. 1397. تأثیر محلول‌پاشی اسید هیومیک و تنش خشکی بر خصوصیات رشدی و فیزیولوژیک گل جعفری.  روابط خاک و گیاه. 9(2): 80-67.
سارانی ملاک، م.،  اله‌دو، م.، مهرآوران، ل. و پیری، ل. 1401. تأثیر تیمارهای مختلف آبیاری روی صفات فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه داروئی خارمریم (Silybum marianum) . تحقیقات علوم زراعی در مناطق خشک. 1(4): 127-113.
سجادی، ف.، شریفان، ح. و جمالی، ص. 1397. بررسی اثر رژیمهای مختلف آب آبیاری بر توسعه ریشه و بهره­وری مصرف آب گیاه فلفل سبز.  علوم اب و خاک. 22(3): 28-17.
سعیدی نیا، م.، حسینیان،س.ح. و بیرانوند، ف. 1398. اثر تنش آبی بر میزان تبخیر و تعرق، اسانس و برخی صفات مورفولوژیکی گیاه دارویی مرزه. تحقیقات آب و خاک ایران. 50(8): 2072-2063.
سنجری، م.، سیروس‌مهر، ع. و فاخری، ب. 1394. اثر تنش خشکی و اسید هیومیک بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیک چای ترش. به زراعی کشاورزی. 17(2): 414-403..
شیوخی‌سوغانلو، س.، بهاری پنبه­چوله، ح. و موسوی بایگی، م. 1403. ارزیابی نقش نوسان دمای هوا بر عملکرد کمی و کیفی فلفل سبز تحت آبیاری با پساب شهری. مدیریت آب در کشاورزی. انتشار به­صورت نسخه الکترونیکی.
شیوخی سوغانلو، س.، غلامی سفیدکوهی،م.ع. و قاسمی، ی. 1402. تأثیر تنش آبی و پساب شهری بر غلظت فلزات سنگین، عملکرد و ویژگی‌های‌کیفی ریحان (basilicum Ocimum L). علوم باغبانی. 37(3): 739-723.‎.
عزیزی، س.، زارع، ن.، شیخ زاده، پ.، عزیزی.، ج. و کریمی‌زاده، ر. 1403. ارزیابی پاسخ‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی عدس (Lens culinaris)به تنش خشکی و آبیاری مجدد. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 17(4): 719-703..
مرشدلو، م. 1394. ارزیابی فیتوشیمیایی، فیزیولوژیکی و بیان برخی ژن­های دخیل در مسیر بیوسنتز متابولیت­های ثانویه در مرزنجوش (Origanum vulgare L.) تحت شرایط تنش کم آبی.رساله دکتری فیزیولوژی و اصلاح گیاهان دارویی ، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه تهران.
نادعلی، ف. و کشاورز، س. 1402. ارزیابی سازگاری و پایداری لاین‌های پیشرفته جمعیت‌های مختلف فلفل سبز (Capsicum annum. L). پژوهش در علوم باغبانی. 2(2): 340-327.‎
نجفی ایمن­آبادی، ن.، غلامی سفیدکوهی، م. ع. و شیوخی سوغانلو، س. 1403. ارزیابی تاثیر مدیریت آبیاری و مالچ پلاستیکی بر بهره­وری آب و عملکرد کمی و کیفی بادرنجبویه (Melissa officinalis L.). مجله آب و خاک. نسخه الکترونیکی.
Alegewe, R., Shaibu, A. G. and Zakaria, Y.S. 2023. Optimization of Water Management for Green Pepper Production in a Water‐Limiting Tropical Savanna Agroecological Zone Based on Crop Water Productivity. Journal of Engineering.(1).
Almutairi, K. F., Bryla, D. R. and Strik, B. C. 2017. Potential of deficit irrigation, irrigation cutoffs, and crop thinning to maintain yield and fruit quality with less water in northern highbush blueberry. HortScience. 52(4): 625-633.‏
Carter, G. A. and Knapp, A. K. 2001. Leaf optical properties in higher plants: linking spectral characteristics to stress and chlorophyll concentration. American journal of botany. 88(4): 677-684.
Chang, Y. L., Huang, Q. and Ong, C. K. 2002. Effect of Fe doping on the magnetotransport properties in Nd 0.67 Sr 0.33 MnO 3 manganese oxides. Journal of applied physics. 91(2): 789-793.‏
Ebrahimzadeh, M. A., Nabavi, S. F., Eslami, B. and Nabavi, S. M. 2009. Antioxidant and antihemolytic potentials of Physospermum cornobiense (L.) DC. Pharmacology online. 3: 394-403.
El-Sayed, H. A., Shokr, M. M. B., Elbauome, H. A. and Elmorsy, A. K. S. A. 2019. Response of sweet pepper to irrigation intervals and humic acid application. Journal of Plant Production. 10(1): 7-16.‏
Erol, Ü. H. 2024. Pepper fruits at different ripening periods have potential phyto‐biochemical and enzymatic responses to irrigation levels. Journal of Food Quality. 2024 (1): 9082436.‏
Gent, D. H., Claassen, B. J., Massie, S. T., Phillips, C. L., Shellhammer, T. H., Trippe, K. M. and Twomey, M. C. 2022. Delayed early season irrigation: impacts on hop yield and quality. Journal of the American Society of Brewing Chemists. 80(1): 62-65.
Gil-Marín, J. A., Zermeño-González, A., Córdova-Rodríguez, M. X., Ramírez-Rodríguez, H., Cadena-Zapata, M., Méndez-González, J. and Cornejo-Oviedo, E. H. 2023. Deficit Irrigation on Fruit Yield and Quality of Sweet Pepper. The Open Agriculture Journal. 17(1).‏
He, L., Fang, W., Zhao, G., Wu, Z., Fu, L., Li, R., Majeed, Y. and Dhupia, J. 2022. Fruit yield prediction and estimation in orchards: A state-of-the-art comprehensive review for both direct and indirect methods. Computers and Electronics in Agriculture.195: 106812. doi: 10.1016/ j.compag. 2022.106812.  
Hernández‐Pérez, T., Gómez‐García, M. D. R., Valverde, M.E. and Paredes‐López, O. 2020. Capsicum annuum (hot pepper): An ancient Latin‐American crop with outstanding bioactive compounds and nutraceutical potential.A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 19(6): 2972-2993.
Iqbal, M. S., Singh, A. K. and Ansari, M. I. 2020. Effect of drought stress on crop production. New frontiers in stress management for durable agriculture. 35-47.‏ https://doi.org/10.1007/978-981-15-1322-0_3.
Irshad, A., Ahmad, H., Muhammad, I., Khan, S. U. and Raza, S. 2024. The role of water stress and soil texture on plant roots anatomy, architecture, and senescence. Frontiers in Plant Science. 15: 1490001.
Jiang, A., McBean, E. and Wang, Y. 2024. Sustainable Environments Require Sustainable Water–A Review of Some Challenging Issues of Water for Urban Regions.‏ Preprints, 2024011982.
Jianguo, Q.L., Simin, S., Lin, Y., Mingiun, LI, Fengwang, M.A and Yangjun, ZOU. 2019. Potassium uptake and transport in apple roots under drought stress. Horticultutal plants journal.10-16.
Kanatas, P., Gazoulis, I. and Travlos, I. 2021. Irrigation timing as a practice of effective weed management in established alfalfa (Medicago sativa L.) crop. Agronomy. 11(3): 550.
Limami, A., Diab, H. and Lothier, J. 2014. Nitrogen metabolism in plants under low oxygen stress. Planta. 239: 531–541.
Mahfooz, Y., Yasar, A., Guijan, L., Islam, Q.U., Tabinda Akhtar, A.B., Rasheed, R., Irshad, S. and Naeem, U. 2020. Critical risk analysis of metals toxicity in wastewater irrigated soil and crops: a study of a semi-arid developing region. Scientific Reports. 10(12845): 1-10.
Martey, A. 2015. Growth, yield and consumer acceptance of sweet pepper (Capsicum annuum L.) as influenced by open field and greenhouse production systems. M.Sc. thesis, University of Ghana, Accra, Ghana.
Mir, R.R., Zaman-Allah, M., Sreenivasulu, N., Trethowan, R. and Varshney, R. K. 2012. Integrated genomics, physiology and breeding approaches for improving drought tolerance in crops. Theoretical and Applied Genetics. 125: 625–645.
Nazario, A. A., Zution, I., Augusto Agnellos Barbosa, E., Nazario Silva dos Santos, L., Rodrigues Cavalcante Feitosa, D. and Matsura, E.E. 2019. Impact of the application of domestic wastewater by subsurface drip irrigation on the soil solution in sugarcane cultivation. Applied and Environmental Soil Science. 4: 2-11.
Rai, A. C. and Rai, K. K. 2020. Drought stress and its mitigation and management strategies in crop plants. Sustainable Agriculture in the Era of Climate Change. 143-168.‏
Saha, A., Rattan, B., Sekharan, S. and Manna, U. 2020. Quantifying the interactive effect of water absorbing polymer (WAP)-soil texture on plant available water content and irrigation frequency. Geoderma. 368: 114310.
Shamgani-Mashhadi, B., Nadi, M., Darzi-Naftchali, A. and Soqanloo Shiukhy. S. 2024. Improving sustainability of rice-canola rotation through water and nitrogen management in a humid region. Agricultural Water Management. 305:109106.
Shammout, M. A. W., Qtaishat, T., Rawabdeh, H. and Shatanawi, M. 2018. Improving water use efficiency under deficit irrigation in the Jordan Valley. Sustainability. 10(11): 4317.
Slinkard, K. and Singleton, V. L. 1977. Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American journal of enology and viticulture. 28(1): 49-55.‏
Teles, G. C., Medici, L. O., Valença, D. D. C., Cruz, E. S. D. and Carvalho, D. F. D. 2023. Morphophysiological changes in black pepper under different water supplies. Acta Scientiarum. Agronomy. 45: e59460.‏
 Tripodi, P. and Kumar, S. 2019. The capsicum crop: an introduction. The capsicum genome. 1-8.
Zheng, H., Sun, J., Liang, Y., Cao, C., Gao, Y., Zhang, J. and Zheng, C. 2024. Effect of Delayed Irrigation at the Jointing Stage on Nitrogen, Silicon Nutrition and Grain Yield of Winter Wheat in the North China Plain. Plants. 13(18): 2648.
Zhu, M., Li, F. H. and Shi, Z. S. 2016. Morphological and photosynthetic response of waxy corn inbred line to waterlogging. Photosynthetica. 54: 636–640.
Zuazo, V. H. D., Lipan, L., Rodríguez, B. C., Sendra, E., Tarifa, D. F., Nemś, A. and García-Tejero, I. F. 2021. Impact of deficit irrigation on fruit yield and lipid profile of terraced avocado orchards. Agronomy for Sustainable Development. 41: 1-16.‏