بررسی اثرات پیوند و کم آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد و بهره‌وری آب در هندوانه

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، دانشیار بخش تحقیقات زراعی باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران

2 استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران

چکیده

سابقه و هدف: هندوانه بعد از سیب‌زمینی‌مهم‌ترین سبزی کشت شده در کشور است. برای تولید هندوانه به‌دلیل بالا بودن سرعت رشد، دوره رشد کوتاه و وجود 90 الی 92 درصد آب، آبیاری ضروری می‌باشد. به‌علاوه، در دوره رشد و نمو این محصول به دلیل بالابودن تبخیر و پایین بودن بارندگی در مناطق خشک و نیمه خشک آب فراوانی مورد نیاز است. به‌منظور به حداقل رساندن اثر تنش خشکی بر کاهش عملکرد محصولات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک، کاشت ارقام متحمل به کم آبی، کم‌آبیاری و پیوند ارقام پر محصول روی پایه‌های مقاوم توصیه شده است. با عنایت به این‌که تاکنون هیچ گزارشی در ارتباط با ارزیابی اثرات توأم پیوند و کم آبیاری در هندوانه در خوزستان ارائه نشده است، این پژوهش به‌منظور مطالعه اثر این دو عامل بر عملکرد، اجزای عملکرد و بهره‌وری آب در گیاهان حاصل از پیوند هندوانه رقم B32 روی پایه‌های هیبرید بین گونه‌ای کدو (کبالت و فرو) و بررسی کم آبیاری در هندوانه غیر پیوندی اجرا گردید.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت کرت‌های نواری (استریپ پلات) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی شامل 9 تیمار با 3 تکرار، به‌مدت یک سال زراعی (1400-1399) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی بهبهان اجرا گردید. تیمارهای مورد بررسی شامل رژیم آبیاری در نوارهای عمودی در 3 سطح (تأمین 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی به روش قطره‌ای) و نوارهای افقی شامل مواد گیاهی (گیاهان پیوندی روی پایه کبالت، فرو و هندوانه غیرپیوندی) بود. این دو پایه، هیبرید بین گونه‌ای کدو حلوایی(Cucurbita moshcata) و کدو تنبل(Cucurbita maxima) می‌باشند. بذر هندوانه در 15 دی ماه و بذور پایه‌های کبالت و فرو در 20 دی ماه در گلخانه کشت و عملیات پیوند در 15 بهمن انجام و کلیه نشاها در 6 اسفند ماه به مزرعه منتقل شدند. برداشت هندوانه در نیمه دوم خرداد ماه انجام گرفت. نتایج حاصله توسط نرم افزار MSTATC تجزیه و تحلیل گردید و میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 1% مقایسه شدند.
یافته‌ها: در اثر پیوند عملکرد، متوسط وزن میوه و بهره‌وری آب به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. اعمال تیمار کم‌آبیاری میزان عملکرد و متوسط وزن میوه را به‌طور معنی‌داری کاهش داد. حداکثر عملکرد در گیاهان پیوندی و غیر پیوندی با تأمین 100% نیاز آبی تولید گردید. کاهش عملکرد رقم B32 با تأمین 80% نیاز آبی در مقایسه با تأمین 100% تأمین نیاز آبی معنی‌دار نبود. میانگین عملکرد دو ترکیب پیوندی نسبت به هندوانه غیر پیوندی با تأمین 100% نیاز آبی، به طور معنی‌داری (50%) افزایش نشان داد. عملکرد هر دو ترکیب پیوندی با تأمین 80% آب مورد نیاز در مقایسه با عملکرد هندوانه غیر پیوندی با تأمین100% نیاز آبی بیشتر بود ولی این اختلاف معنی‌دار نشد. مقدار بهره‌وری آب در هندوانه‌های پیوندی روی پایه‌های کبالت و فرو در مقایسه با هندوانه غیر پیوندی به طور معنی‌داری افزایش یافت. اختلاف میزان بهره‌وری آب در هندوانه‌های پیوندی روی پایه‌های کبالت و فرو در هر سه تیمار تأمین100%، 80% و 60% نیاز آبی معنی‌دار نبود. در هندوانه غیر پیوندی حداکثر بهره‌وری آب به تیمار تأمین 80% نیاز آبی اختصاص یافت. کاهش بهره‌وری آب در هندوانه غیر پیوندوی در تیمار تامین 100% نیاز آبی در مقایسه با تامین 80% نیاز آبی معنی‌دار نبود ولی این صفت در تیمار تأمین 60% نیاز آبی در مقایسه با این تیمار به‌طور معنی‌داری کاهش یافت.
نتیجه‌گیری: برای کشت هندوانه در خوزستان در شرایط عدم محدودیت آب برای تولید حداکثر محصول، پیوند رقم B32 بر پایه-های کبالت و فرو و تأمین 100% نیاز آبی و در صورت محدودیت آب پیوند این دو رقم بر پایه‌های مزبور و تأمین80% نیاز آبی توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation the effects of deficit irrigation and grafting on yield, yield components and water use efficiency in watermelon

نویسندگان [English]

  • Abdulsattar Darabi 1
  • Shahram Omidvari 2
1 Corresponding Author, Associate Prof., Crop and Horticultural Science Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ahwaz, Iran.
2 Assistant Prof., Soil and Water Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ahwaz, Iran
چکیده [English]

Background and objective: After potato, watermelon is the most important vegetable that cultivated in Iran. Irrigation is necessary for watermelon cultivation due to its high growth rate, short growth period and high fruit water content (90-92%). In addition high evaporation during growth and development stages and low rainfall in arid and semi-arid area caused that cultivation of watermelon need a lot of water. To minimize drought stress effect on yield of agricultural crop in arid and semi-arid areas, cultivation of drought tolerant cultivars, deficit irrigation practice and grafting of high yielding cultivars onto tolerant rootstocks are recommended. No paper has been published about grafting and deficit irrigation for watermelon cultivation in Khuzestan province yet, therefore present research was conducted to study the effects of these factors on yield, yield components and water use efficiency of grafted watermelon (B32 cultivar) onto pumpkin ‘Cubalt and Ferro’ (Cucurbita maxima × Cucurbita moschata.) and deficit irrigation in nongrafted watermelon.
Material and method: This study was carried out at Behbehan Agriculture Research Station from 2020 to 2021. The experiment was done as strip plot in randomized complete block design with nine treatments and three replications. Three irrigation regimes, full irrigation, 80% and 60% of full irrigation were considered as vertical strips. Horizontal strips included B32 cultivar grafted onto pumpkin ‘Cobult and Ferro’ rootstocks (Cucurbita maxima × Cucurbita moschata.) and nongrafted B32. Watermelon and pumpkin seeds were planted in greenhouse in 5 and 10 January respectively and watermelon seedlings were grafted onto pumpk in 4 February. Seedlings were transplanted in 24 Feb. and fruits harvested from early to mid-June. Results were analyzed by MSTATC statistical software and comparison of meanes were done using Duncan,s Multiple Range Test at 1% probability level.
Results: Yield, mean fruit weight and water use efficiency in grafted plants were significantly higher than nongrafted plants. Yield and mean fruit weight decreased significantly due to deficit irrigation. The most yield in grafted and nongrafted plants were obtained in full irrigation. The decrease of yield in nongrafted plants applied 80% of full irrigation as compared with full irrigation was not significant. In full irrigation regime the mean yield of grafted plants were significantly higher (50%) than nongrafted plants. The yield of grafted plants applied 80% of full irrigation were higher than nongrafted plants applied full irrigation , however this difference was not significant. Water use efficiency of grafted plants was significantly higher as compared with nongrafted plants. The differences of water use efficiency in grafted plants onto Cobult and Ferro rootstocks applied full irrigation, 80 % and 60% of full irrigation were not significant. In nongrafted plants the most water use efficiency belong to applied 80% of full irrigation. The decrease of water use efficiency in plants applied full irrigation was not significant as compared with this treatment. However the decrease of water use efficiency in plants applied 60% of full irrigation was significant in comparison to plants applied 80% of full irrigation.
Conclusion: grafting of B32 cultivar onto Cobult and Ferro rootstocks and applied full irrigation and 80% of full irrigation were recommended in no water restriction and water shortage conditions respectively for the maximum watermelon production in Khuzestan province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fruit
  • marketable
  • pumpkin
  • rootstock

مراجع

1.Seymen, M., Yavuz, D., Dursun, A., Kurtar, E. S. & Türkmen. O. (2019). Identification of drought-tolerant pumpkin (Cucurbita pepo L.) genotype associated with certain fruit characteristics, seed yield, and quality. Agriculture Water Management, 221, 150-159.
2.Yavuz, D., Seymen, M., Yavuz, N. & Türkmen, O. (2015). Effects of irrigation interval and quantity on the yield and quality of confectionary pumpkin grown under field conditions. Agriculture Water Management, 159, 290-298.
3.Pachauri, R. K., Allen, M. R., Barros, V. R., Broome, J., Cramer, W., Christ, R. & Dubash, N. K. (2014). Climate change 2014: synthesis report. Contribution of Working Groups I, II and III to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, p. 151. Ipcc.
4.Miller, G. (2002). Home and Garden Information Center (Excerpted From Home Vegetable Gardening, EC). County Extension Agent, Clemson University, ABD.
5.Morales, C., Riveros-Burgos, C., Espinoza Seguel, F., Maldonado, C., Mashilo, J., Pinto, C. & Contreras-Soto, R. I. (2023). Rootstocks Comparison in grafted watermelon under water deficit: effects on the fruit quality and yield. Plants, 12 (509), 1-15.
6.Garcia-Sunchez, F., Syvertsen, J. P., Gimeno, V., Botia, P. & Perez-Perez, J. G. (2007). Respones to flooding and drought stress by two citrus rootstock seedlings with different water-use efficiency. Physiologia Plantarum, 130, 532-542.
7.Devi, P., Perkins-Veazie, P. & Miles, C. (2020). Impact of grafting on watermelon fruit maturity and quality. Horticulturae, 6 (97), 1-12.
8.Lu, J., Cheng, F., Huang, Y. & Bie, Z. (2022). Grafting watermelon onto pumpkin increases chilling tolerance by up regulating arginine decarboxylase to increase ptrescine biosynthesis. Frontires in Plant Science, 12, 1-13.
9.Abd-El Mageed, M. H., Ahmad, M. E. & Younes, N. A. (2021). Growth behavior and fruit productivity of as in affected watermelon with grafting onto different rootstock genotypes. Archives of Agriculture Sciences Journal, 4 (1), 265-276.
10.Yetisir, H., Cxaliskan, M. E., Soylu, S. & Sakar, M. (2006). Some physiological and growth responses of watermelon [Citrullus lanatus (Thumb.) Matsum. and Nakai] grafted onto Lagenaria siceraria to flooding. Environmental and Experimental Botany, 58, 1-8.
11.Vakili Moghaddam, S., Forouzandeh Soltani, F. & Salehi, R. (2022) Effects of bitter apple and Shintosa rootstocks on phenotypic and physiological properties of Citrullus lunatusc cv. Crimson Sweet under water deficit irrigation infield condition. Iranian Journal of Horticultural Science, 53 (3), 567-577. [In Persian]
12.Yavuz, D., Seymen, M., Suheri, S., Yavuz, N., Turkmenb, O. &. Kurtar, E. S. (2020). How do rootstocks of citron watermelon (Citrullus lanatus var. citroides) affect the yield and quality of watermelon under deficit irrigation? Agriculture Water Management,241, 1-12.
13.FAO. 2023. FAOSTAT Production Crops. Available at: http://www.fao.org/ faostat/en/#data.
14.Anonymus. (2022). Agricultural Statistics, First volume, Field Crops, 2020-2021. Cropping Cusle. Ministry of Jihad-e-Agriculture, Tehran. pp. 50. [In Persian]
15.Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Rome, Italy.
16.Mohamed, F. H., Mennat-Allah, N. H., Khalid, E. A., Mohamed, W. E. & Mohamed, M. A. [2021]. Response of watermelon plants grafted onto different rootstocks to deficit irrigation. Hortscience Journal of Suez Canal University, 10 (3), 63-71.
17.Soltani, F., Shajari, M. & Noory, H. (2018). Growth, yield and physiological responses of watermelon cv. Charleston Gray graftedon bitter apple (Citrullus colocynthis L.) rootstock under deficit irrigation stress. Iranian Journal of Horticultural Science, 9 (2), 351-363. [In Persian]
18.Suyum, K., Dasgan, H. Y., Sari, N. & Kusvuran, S. (2012). Genotypic variation in the response of watermelon genotypes to salinity and drought stresses pp. 225-230. In: Proceedings of the 15th National Vegetable Symposium, Konya, Turkey.
19.Farooq, M., Somasundaram, R. & Panneerselvam, R. (2012). Drought stress in plants: a review on morphological characteristics and pigments composition. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11, 100-105.
20.Petropoulos, S. A., Khah, E. M. & Passam, H. C. (2012). Evaluation of rootstocks for watermelon grafting with reference to plant development, yield and fruit quality. International Journal of Plant Production, 6 (4), 481-491.
21.Mohamad, F. H., El-Hamed, K. E. A., Elwan, M. O. W.M. & Hussin, M. A. N. E. (2012). Impact of grafting on watermelon growth, fruit yield and quality. Vegetable Crops Research Bulletin, 76, 99-118.
22.Karaca, F., Yetesir, H., Solmaz, I., Andir, E., Kurt, S. & Sari, N. (2012). Rootstock potential of Turkish Lagenaria siceraria germplasmor watermelon: plant growth, yield and quality. Turkish Journal for Agriculture, 36, 167-177.
23.Islam, M. S., Bashar, H. M. K., Howlader, M. I. A., Sarker, J. U. & Al-Mamun, M. H. (2013). Effect of grafting on watermelon growth and yield. Khon Kaen Agricultural Journal, 41 (1), 284-289.
24.Ramezan, D., Hassanpour Asil, M., Salehi, R. & Dehghanisanij, H. (2016). The effect of different levels of irrigation on growth, yield, fruit quality and water use efficiency of grafted and ungrafted melon (Cucumis melo l. Zarde Jalali) under drip irrigation system. Iranian Journal of Horticultural Science, 47 (3), 421-443. [In Persian]
25.Rouphael, Y., Cardarelli, M. & Colla, G. (2008). Yield, mineral composition, waterrelations, and water use efficiency of grafted mini-watermelon plants under deficit irrigation. HortScience. 43 (3), 730-736.
26.Kuscu, H., Turhan, A., Ozmen, N., Aydıno, P., Büyükcangaz, H. & Demir, A. O. (2015). Deficit irrigation effects on watermelon (Citrullus Vulgaris) in a sub humid environment. The Journal of Animal & Plant Sciences, 25 (6), 1652-1659.
27.Satisha, J., Prakash, G. S., Bhatt Sampath, R. M. & Kumar, P. (2007). Physiological mechanisms of water use efficiency in grape rootstocks under drought conditions. International Journal of Agricultural Research. 2 (2), 159-164.
28.Soteriou, G. A. & Kyriacou, M. C. (2015). Rootstock mediated effects on watermelon field performance and
fruit quality characteristics. International Journal of Vegetable Science, 21 (4), 344-362.
29.Parkhideh, J., Barzegar, T. & Nekonam. F. (2018). Growth, yield and physiological responses of watermelon cv. Charleston Gray grafted on bitter apple (Citrullus colocynthis L.) rootstock under deficit irrigation stress. Iranian Journal of Horticultural Science, 49 (2), 539-550. [In Persian]
30.Alvarez-Hernandez, J. C., Castellanos-Ramos, J. Z., Aguirre-Mancilla, C. L., Huitron-Ramirez, M. V. & Camacho-Ferre, F. (2015). Influence of Rootstocks on Fusarium wilt, Nematod Infestation, Yield and Fruit quality in watermelon production. Ciencia e Agrotechnologi, 39 (4), 323-330.
31.Cantore, V., Wassar, F., Yamaçand, S. S., Sellami, H., Albrizio, R., Stellacci, A. M. & Todorovic, M. (2014). Yield and water use efficiency of early potato grown under different irrigation regimes. International Journal of Plant Production, 8 (3), 409-428.
32.Devi, P., Perkins-Veazie, P. & Miles, C. A. (2020). Rootstock and plastic mulch effect on watermelon flowering and fruit maturity in a Verticillium dahliae infested field. HortScience, 55, 1438-1445.
33.Dabirian, S., Inglis, D. & Miles, C. (2017). Grafting watermelon and using plastic mulch to control verticillium wilt caused by Verticillium dahliae in Washington. HortScience. 52, 349-356.
34.Kyriacou, M. & Soteriou, G. (2015). Quality and postharvest performance of watermelon fruit in response to grafting on interspecific cucurbit rootstocks. Journal of Food Quality, 38, 21-29.
35.Yuan, H., Liqiang, Z., Qiusheng, K., Fei, C., Mengliang, N., Junjun, X., Nawaz M. A. & Zhilong, B. (2016). Comprehensive mineral nutrition analysis of watermelon grafted onto two different rootstocks. Horticultural Plant Journal, 2 (2), 105-113.
36.Jafari, P., Jalali, A. H. & Tadaionfar, S. (2016). Comparing the irrigation water efficiency, yield and yield components of watermelon in different depths of furrow and different plant densities. Journal of Crop Production and Processing, 5 (18), 291-299. [In Persian]
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 30، شماره 4
دی 1402
صفحه 121-136

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار