Iranian Journal of Irrigation & Drainage

Iranian Journal of Irrigation & Drainage

The effect of sprinkle irrigation on improving the quantitative and qualitative characteristics of silk produced compared to surface irrigation and rainfed cultivation

Document Type : Original Article

Authors
1 Dept of Water Engineering Faculty of Agricultural Sciences University of Guilan Rasht Iran
2 Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan; P.O.BOX 41635-3756, Rasht, Iran
3 Associate Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan
4 Iran Silk Research Center
Abstract
In this research, the effect of sprinkle irrigation on some traits of mulberry leaves, silk yield, and income from the sale of cocoons was investigated in comparison with rainfed and surface irrigation conditions from June to September 2022 and 2023 at the Iran Silk Research Center located in the Pasikhan region of Rasht city. After irrigation, three mulberry trees were randomly selected from each irrigation treatment and then the stems were cut and compared in two. The results of the variance analysis in the two sampling stages showed that the difference between the treatments was significant (p<0.05). Comparison of the means at the beginning and the end of the period showed that the highest chlorophyll a (0.753 and 0.654 mg/g), chlorophyll b (0.299 and 0.211 mg/g), protein (6.501 and 6.251 mg/g), and the total leaf sugar (0.358 and 0.419 mg/g) were obtained in the sprinkle irrigation treatment. The longest stem length (198.68 and 74.86 cm) was obtained in the surface irrigation treatment. In the next stage, the leaves obtained from the experimental treatments were given to silkworms, which were examined separately after the larvae fed on the leaves and the worms in each treatment were examined. The highest number of good cocoons (117.16) and the weight of one liter of good cocoons (175.74 g) were obtained in sprinkle irrigation. In terms of income, the highest amount of fresh cocoon sale was in the sprinkle irrigation treatment with an amount of 935089.75 thousands rials. The results showed that the application of sprinkle irrigation in the silkworm farms had the highest positive effect on the quality of the mulberry leaves produced and, as a result, the fresh cocoons produced and income.
Keywords

اعتباری، ک. و متین دوست، ل. 1382. ارزیابی تاثیر آبیاری بارانی و هرس بهاره بر تراکم جمعیت تریپس توت Pseudodendrothrips mori (Niwa) (Thys.: Thripidae). نامه انجمن حشره شناسی ایران. 23(2): 1-14.
اکبرزاده، 1388. بررسی مقایسه‌ای شاخص‌های مورفولوژیکی و آناتومیکی واریته‌های پرمصرف توت در تغذیه کرم ابریشم. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشکده علوم پایه. تهران.
بامداد ماچیانی، س.، خالدیان، م.، بیگلویی، م. و اشرف زاده، ا. 1391. ارزیابی سیستمهای آبیاری قطرهای در تعدادی از باغ های کیوی شرق استان گیلان . سومین همایش ملی مدیریت جامع منابع آب،ساری.
بیژن‌نیا، ع.، رضوی‌پور، ت. و حسینی‌امام، ا. 1395. اهمیت آبیاری درختان توت جهت پرورش کرم ابریشم، مرکز تحقیقات ابریشم کشور - مؤسسه تحقیقات برنج کشور.
بیژن‌نیا، ع.، رضوی‌پور، ت.، صیداوی، ع. و حسینی‌امام، ا. 1385. بررسی اثر رژیم‌های مختلف آبیاری بر متغیرهای کمّی  گیاه توت در استان گیلان. فصلنامه پژوهش و سازندگی. 19(3 ): 60-65.
بیژن‌نیا، ع.، صیداوی، ع. و غنی پور، م. 1387. ارزیابی تاثیر رژیم غذایی و زمان پرورش بر پارامترهای بیولوژیکی و اقتصادی کرم ابریشم. اقتصاد و توسعه کشاورزی (علوم و صنایع کشاورزی). 22)2(: 1-13.
حسینی‌امام، ا.، مواج پور، م. و صیداوی، ع. 1393. تأثیر غلظت، شکل فیزیکی و شیمیایی منابع کود ازته بر صفات کیفی برگ توت و عملکرد کرم ابریشم. مجله پژوهشهای جانوری. 27(4): 474-486.
درستکار، ن. 1395. تأثیر سیستم‌های آبیاری بر عملکرد سویا در همزیستی میکوریزایی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه ارومیه.
رجبی کنف‌گورابی، ر.، عبادی، ر.، میرحسینی، س.، و صیداوی، ع. 1387. اثرات تغذیه با دو رقم برگ توت بر برخی پارامترهای زیستی و شاخص های اقتصادی کرم ابریشمBombyx mori.  . پژوهش کشاورزی. 8(3): 1-8.
طالبی اسفندارانی، م.، بحرینی، ر. و تاج آبادی، ن. 1381. اثر ویتامین ث بر روی برخی صفات کرم ابریشم (Bombyx mori L). پژوهش و سازندگی. 15(2 (پی آیند 55) در امور دام و آبزیان): 92-94.
علی‌پناه، م.،عابدیان، ذ.، نصیری، ع.، سرجمعی، ف. و قراری، ف. 1396. اثر تغذیه سه رقم برگ درخت توت بر خصوصیات تولیدی کرم ابریشم هیبرید. همایش ملی ابریشم ایران، دانشگاه گیلان. 139-145.
گشسبی، ف.، حیدری، م.، صباغ، س ک. و مکاریان، ح. 1400. تاثیر تنش کم‌آبی و کودهای زیستی و غیر‌زیستی بر عملکرد سرشاخه‌های گلدار، رنگدانه‌های فتوسنتزی و غلظت عناصر پر‌مصرف ‌گیاه در آویشن زراعی (Thymus vulgaris L). علوم گیاهان زراعی ایران. 52 (2). 157-172.
محمدخانی، ن. 1386. اثر تنش خشکی روی برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دو رقم ذرت (Zea mays L.704 & Zea mays L. 301). پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه ارومیه.
مظفری، س.، خراسانی نژاد، س. و گرگینی شبانکاره، ح. ۱۳۹۶. اثر رژیم‌های آبیاری و کاربرد اسیدهیومیک بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی خرفه در شرایط گلخانه. به زراعی کشاورزی. 19(2):401-416.
مقبلی دامنه، ا.، فتاحی، ر.، قربانی، ب.، ربیعی، غ. و اسفندیاری، ص. 1397. بررسی اثر کم آبیاری در شرایط آبیاری سطحی و زیرسطحی روی رشد سبزینه ای و عملکرد مرکبات. پژوهش‌های تولید گیاهی (علوم کشاورزی و منابع طبیعی). 25(3 ): 69-82.
میرحسینی، س ض، و مواج پور، م. 1383. مقایسه عملکرد آمیخته های کرم ابریشم داخلی و خارجی با استفاده از دو نوع برگ توت اصلاح شده و بومی . دانش کشاورزی. 14(2): 45-56.
علیزاده، ا. 1385. طراحی سیستم‌های آبیاری. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع).
عموئی بیجائیه، ص.، خالدیان، م. و صورتی زنجانی، ر. 1402. بهبود بهره‌وری آب و انرژی با کاربرد سامانه هوشمند آبیاری بارانی توتستان. نشریه آبیاری و زهکشی  ایران. 17(2): 375-385.
Adeduntan. S.A. 2015. Influence of different varieties of mulberry leaves (Morus alba) on growth and cocoon performance of biovoltine strain of silkworm (Bombyx mori). International Journal of Biological and Chemical Sciences. 9(2): 751-757.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO. Italy.
Alidee. T. Jales. M. Hjaij. N.D. and Almouna. A. 2023. Estimation of Some Phytochemical Compounds and Antioxidant Properties of Leaves from Different Mulberry Varieties Grown in Syria. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2023.
Arji, I., and Arzani, K. 2004. Effect of water stress on some biochemical changes in leaf of five olives (Olea europaea L.) cultivars. In V International Symposium on Olive Growing. 791: 523-526.
Arnon, D.I. 1979. Copper enzyme in isolated chloroplast polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24: 1-15.
Bakhshi, D. and Arakawa, O. 2006. Induction of phenolic compounds biosynthesis with light irradiation in the flesh of red and yellow apples. Journal of Applied Horticulture.(2): 101-104.
Barathi, P., Sundar, D. and Ramachandra Reddy, A. 2001. Changes in mulberry leaf metabolism in response to water stress. Biologia Plantarum. 44: 83-87.
Barreales, D., Malheiro, R., Pereira, J. A., Verdial, J., Bento, A., Casquero, P. A. and Ribeiro, A. C. 2019. Effects of irrigation and collection period on grapevine leaf (Vitis vinifera L. var. Touriga Nacional): Evaluation of the phytochemical composition and antioxidant properties. Scientia Horticulturae. 245: 74-81.
Beevi, N. D., Devamani, M. and Qadri, S. M. H. 2018. Effect of co-inoculation of microbial consortium on mulberry leaf yield and silkworm cocoon production. International Journal of Environmental Sciences. and Tech. 7(6): 1875-1885.
Bhattacharyya, P., Jha, S., Ghosh, A. and Mandal, P. 2017. Effect of artificial diet components with antioxidant activity on mulberry leaf dependent silkworm rearing system. Harvest. 2: 31-48.
Bradford, MM. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 72:248–254.
Chang, C., Yang, M., Wen, H. and Chern, J. 2002 Estimation of total flavonoid content in Propolis by two complementary colorimetric methods. Food Drug Analysis 10: 178 -182.
El-Banna, A. A., Moustafa, M. N., Mahmoud, S. M., El-Shafei, A. M. and Moustafa, A. A. 2013. Effect of feeding different mulberry varieties on some biological characteristics of the silkworm, Bombyx mori L. Egypt Journal of Pure and Applied Sciences. 51: 55-60.
Gupta, S. K., & Dubey, R. K. 2021. Environmental factors and rearing techniques affecting the rearing of silkworm and cocoon production of Bombyx mori Linn. Acta Entomology and Zoology. 2(2): 62-67.
Hamzah, M. and Megahed, M. 2017. Effect of certain food additives on biological, Economic and technological parameters of silkworm bombyx mori L. 175-189.
Irigoyen, J.J., Emerich, D.W. and Sanchez-Diaz, M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiologia Planterun. 84: 55-60.
Jung, S. 2004. Variation in antioxidant metabolism of young and mature leaves of Arabidopsis thaliana subjected to drought. Plant Science. 166(2): 459-466.  
Kalaivani, M., Jebanesan, A., Maragathavalli, S., Annadurai, B. and Gangwar, S. K. 2013. Studies on chlorophyll content, soluble protein, carbohydrates and moisture content of Morus alba Linn. Ethiopia: Department of Agriculture, Rangeland and Wildlife Sciences, College of Agriculture, Mekelle University.
Khaleghi, E., Arzani, K., Moallemi, N. and Barzegar, M. 2012. Evaluation of chlorophyll content and chlorophyll fluorescence parameters and relationships between chlorophyll a, b and chlorophyll content index under water stress in Olea europaea cv. Dezful. International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering. 6(8): 636-639.
Kuru, I. S. 2023. The morpho-physiological responses of a tolerant and sensitive wheat (Triticum aestivum l.) cultivar to drought stress and exogenous methyl jasmonate. Frontiers in Life Sciences and Related Technologies. 4(1): 7-12.
Latha, P., Sudhakar, P., Sreenivasulu, Y., Naidu, P. H. and Reddy, P.V. 2007. Relationship between total phenols and aflatoxin production of peanut genotypes under end-of-season drought conditions. Acta Physiologiae Plantarum. 29: 563-566.
Marin, G., Blessy, P., Mary, H., Arivoli, S. and Tennyson, S. 2022. Effect of Micronutrients on the Biochemical Contents of Mulberry (Morus Alba L. Moraceae) Leaves. Current Agriculture Research Journal. 10(3):
Moosavi, S. G., Seghatoleslami, M. J., Javadi, H. and Ansari-nia, E. 2011. Effect of irrigation intervals and planting patterns on yield and qualitative traits of forage sorghum. Advances in Environmental Biology.(10): 3363-3368.
Murthy, V. Y., Ramesh, H. L., Lokesh, G. andMunirajappa, D. Y. B. 2013. Leaf quality evaluation of ten mulberry (Morus) germplasm varieties through phytochemical analysis. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research. 21(1): 182-189.
Muthuswami, M., Bhaskar, R. N. and Naveen, V. 2011. Role of Food Additives on Young Age Silkworm (Bombyx mori. L.) Rearing. International Journal of Pure & Applied Sciences & Technology. 7(2):
Narayanaprakash, R., Periasamy, K. and Radhakrishnan, S. 1985. Effect of dietary water content on food utilization and silk production in Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae).
Sangtarash, M. H., Qaderi, M. M., Chinnappa, C. C. and Reid, D.M. 2009. Differential sensitivity of canola (Brassica napus) seedlings to ultraviolet-B radiation, water stress and abscisic acid. Environmental and Experimental Botany. 66(2): 212-219.
Seenappa, C., Devakumar, N. and Nagaraja, N. 2015. Yield and quality of mulberry leaf and cocoon influenced by different methods, levels of irrigation and mulching during summer in eastern dry zone of Karnataka. International Journal of Agriculture Innovations and Research. 3(5): 1583-1587.
Slinkard, K. and Singleton, V.L. 1977. Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American Journal of Enology and Viticulture.
 28: 49 -55.
Urbanek Krajnc, A., Ugulin, T., Pausic, A., Rabensteiner, J., Bukovac, V., Mikulic Petkovsek, M., Janzekovic, F., Bakonyi, T., Lucijana Bercic, R. and Felicijan, M. 2019. Morphometric and biochemical screening of old mulberry trees (Morus alba L.) in the former sericulture region of Slovenia. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 88(1): 3614.
Vihakas, M. 2014. Flavonoids and other phenolic compounds: characterization and interactions with lepidopteran and sawfly larvae.