تاثیر محلول‌پاشی ساکارز و گلوتامین بر عملکرد و ارزش غذایی دانه در سه لاین باقلا

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد فیزیولوژی گیاهی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران.

2 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران.

3 نویسنده مسئول، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

4 بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: گیاه باقلا (Vicia faba L.) متعلق به تیره Fabaceae از جنس Vicia، گیاهی روز‌بلند، یک‌ساله، علفی و ایستاده، با رشد نامحدود و دامنه سازگاری وسیع است، که با داشتن بیشترین مقدار پروتئین ذخیره‌ای، به‌عنوان یک منبع پروتئین ارزان قیمت محسوب می‌گردد. باقلا به سبب میزان زیاد تثبیت زیستی نیتروژن و شکستن چرخه بیماری‌های غلات، بهترین گزینه برای تناوب با غلات و دانه‌های روغنی محسوب می‌گردد. در این پژوهش اثر تغذیه برگی ساکارز و آمینواسید گلوتامین بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام دارای تانن (برکت و شادان) و با تانن کم (مهتا) باقلا مورد سنجش قرارگرفت.

مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت فاکتوریل با دو فاکتور در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار و به‌صورت کشت مزرعه‌ای در شهرستان بهشهر انجام شد. فاکتور اول سه رقم باقلا شامل ارقام دارای تانن برکت و شادان و رقم کم تانن مهتا بود و فاکتور دوم چهار سطح تغذیه‌ای شامل محلول‌پاشی با آب‌مقطر (شاهد)، اسید‌آمینه گلوتامین (200 میلی‌گرم)، ساکارز (5000 میلی‌گرم) و اسیدآمینه + ساکارز در نظر گرفته شد. محلول‌پاشی ترکیبات، در سه نوبت به فاصله 15 روز یکبار از ابتدای شروع گلدهی صورت گرفت.

یافته‌ها: نتایج به‌دست آمده نشان داد که تغذیه با گلوتامین اثر معنی‌داری بر عملکرد غلاف تر در ارقام باقلا داشت، اما تیمار ساکارز اثر معنی‌داری روی هیچ‌یک از صفات عملکردی نداشت. رقم برکت با متوسط 26043 کیلوگرم غلاف تر در هکتار، به‌طور معنی‌داری از دو رقم دیگر برتر بود. همچنین رقم برکت بالاترین عملکرد دانه تر و عملکرد دانه خشک را نشان داد. در بخش ارزش غذایی، بیشترین میزان فعالیت آنتی‌اکسیدان در تیمار مهتا+گلوتامین دیده شد، که به‌طور معنی‌داری نسبت به رقم مهتا+شاهد برتر بود، ولی با تیمار مهتا+تغذیه توام اختلاف معنی‌داری نداشت. در دو رقم برکت و شادان، تیمارهای بکار‌رفته نتوانستند افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی را نسبت به شاهد این ارقام ایجاد کنند. بیشترین مقدار نشاسته در رقم برکت+ساکارز دیده شد، که اختلاف معنی‌داری با رقم شادان-+گلوتامین نداشت. از نظر میزان پروتئین محلول، رقم شادان +تغذیه توام بیشترین مقدار را نشان داد، که به‌طور معنی‌داری از تمامی تیمارهای دیگر برتر بود.

نتیجه‌گیری: از میان صفات مختلف مرتبط با عملکرد و اجزای عملکرد، تنها عملکرد غلاف تر تحت‌تاثیر تیمار گلوتامین قرار گرفت و سایر تیمارهای تغذیه‌ای نتوانستند تاثیر مثبتی بر عملکرد و اجزای عملکرد باقلا داشته باشند. مقایسه بین سه رقم مورد آزمایش نیز نشان داد که رقم برکت از نظر شاخص‌های عملکردی نسبت به دو رقم دیگر دارای برتری معنی‌داری بود. در مجموع، در صورتی‌که هدف تولید دانه باقلا با نشاسته و پروتئین بالا باشد، میتوان به‌ترتیب رقم برکت با تیمار ساکارز و رقم شادان با تیمار توام (ساکارز+گلوتامین) را پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of sucrose and glutamine foliar spray on seed yield and nutritional value in three broad bean cultivars

نویسندگان [English]

  • Seyed Mehdi Zakeritabar Amiri 1
  • Hamid Reza Sadeghipour 2
  • Kamran Ghasemi 3
  • Abdulzadeh Ahmad 2
  • Fatemeh Sheikh 4
1 M.Sc. Graduate in Plant Physiology, Golestan University, Gorgan, Iran.
2 Dept. of Biology, Faculty of Science, Golestan University, Gorgan, Iran.
3 Corresponding Author, Dept. of Horticultural Sciences and Engineering, Faculty of Crop Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
4 Agricultural and Horticultural Research Department, Golestan Province Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Gorgan, Iran.
چکیده [English]

Background and purpose: Broad bean (Vicia faba L.) which belongs to the Fabaceae family, is an herbaceous plant, with indetermined growth, wide range of adaptation and the highest amount of storage protein. Broad bean is considered as a cheap protein source for human and a good option in rotation with cereals and oilseeds due to the high level of nitrogen bio fixation and breaking the cycle of diseases. In this research, the effect of foliar feeding of sucrose and amino acid glutamine on the yield and yield components of tannin-containing (Barket and Shadan) and low amount of tannin (Mehta) varieties of broad bean was evaluated.

Materials and methods: The experiment was conducted as a factorial with two factors based on randomized complete block design in three replications and as a field experiment in Behshahr city. The first factor was broad bean cultivars (Barkat, Shadan, and Mehta) and the second factor was four nutritional levels including control (spraying with distilled water), glutamine amino acid (200 mg), sucrose (5000 mg/l) and amino acid + sucrose. All of the nutritional treatments were sprayed three times with an interval of 15 days from the beginning of flowering.

Results: The results showed that feeding with glutamine had a significant effect on pod yield, but sucrose treatment did not have any significant effect on the yield characteristics. The pod yield of Barkat cultivar was significantly higher than the other two cultivars with an average of 26,043 kg of pods per hectare. Also, the Barkat cultivar showed the highest fresh and dry seed yield. In the nutritional value, the highest amount of antioxidant activity was seen in the Mehta+glutamine treatment, which was significantly superior to the Mehta+control, but there was no significant difference with the Mehta+combined nutrition treatment. In two cultivars Barkat and Shadan, the applied treatments could not increase the antioxidant activity compared to the control of these cultivars. The highest amount of starch was seen in Barkat+sucrose cultivar, which was not significantly different from Shadan-+glutamine cultivar. In terms of the amount of soluble protein, Shadan+combined nutrition showed the highest amount, which was significantly superior to all other treatments.

Conclusion: Among the various traits related to yield and yield components, only pod yield was affected by glutamine treatment and other nutritional treatments have no significant effect on yield and yield components. The comparison among the three studied cultivars also showed that Barkat cultivar had superior values in terms of traits related to yield as compared with other two cultivars. In general, if the goal is to produce broad beans with high starch and protein, we can recommend the Barkat variety with sucrose treatment and the Shadan variety with combined treatment (sucrose+glutamine), respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amino acid
  • antioxidant
  • carbohydrate
  • dry weight of seed
  • starch

مراجع

1.Sheikh, F., & Faiz-Bakhsh, M. T. (2018). Faba bean, Agricultural operations, harvest. Karaj: Agricultural Research, Education and Promotion Organization, Agricultural Education and Promotion Publishing Institute, Agricultural Education Publishing. pp: 10-25. [In Persian]2..Karuppaiah, P., & Kathiravan, J. (2006). Effect of tillage, manures and biofertilizers on the performance of cucumber (Cucumis sativus L.) under rice fallow condition. Plant Archives, 6 (2), 573-576.3.Al-Said, M. A., & Kamal, A. M. (2008). Effect of foliar spray with folic acid and some amino acids on flowering, yield and quality of sweet pepper. Journal of Plant Production, 33 (10), 7403-7412.4.Golzadeh, H., Mehrafarin, A., Naghdi Badi, H., Fazeli, F., Qaderi, A., & Zarinpanjeh, N. (2012). Effect of Bio-Stimulators compounds on quantitative and qualitative yield of german chamomile (Matricaria Recutita L.). Journal of Medicinal plants, 11 (41), 195-207.5.Saeed, M., Salim, M., & Noreen, U. (2005). Study on the growth performance and feed conversion ratio of Labeo rohita fed on soybean meal, blood meal and corn gluten 60%. Pakistan Veterinary Journal, 25 (3), 121.6.Amin, A. A., Abouziena, H. F., Abdelhamid, M. T., Rashad, E. S. M., & Gharib, A. F. (2014). Improving growth and productivity of faba bean plants by foliar application of thiourea and aspartic acid. International Journal of Plant and Soil Science, 3, 724-736.7.Couée, I., Sulmon, C., Gouesbet, G., & Amrani, A. (2006). Involvement of soluble sugars in reactive oxygen species balance and responses to oxidative stress in plants. Journal of Experimental Botany, 57 (3), 449-459.8.Shaheen, A. M., Rizk, F. A., Habib, H. A., & Abd El-Baky, M. M. H. (2010). Nitrogen soil dressing and foliar spraying by sugar and amino acids as affected the growth, yield and its quality of onion plant. Journal of American Science, 6 (8), 420-427.9.Salehi, M. R., Nizam Doust Darestani, D., & Ghasemi, K. (2021). The effect of foliar spraying of sucrose and some nutrients on the distribution of carbohydrates in radish (Rhaphunus sativus var. sativus). Journal of Horticultural Plant Nutrition, 4 (1), 79-96 [In Persian]10.Ebrahimzadeh, M. A., Nabavi, S. F., & Nabavi, S. M. (2009). Antioxidant activity of leaves and inflorescence of Eryngium Caucasicum Trautv at flowering stage. Pharmacognocy Research, 1 (6), 435-439.11.Slinkard, K., & Singleton, V. L. (1977). Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American journal of enology and viticulture, 28 (1), 49-55.12.Ndoumou, O. D., Ndzomo, T. G., & Djocgoue, P. F. (1996). Changes in carbohydrate, amino acid and phenol contents in cocoa pods from three clones after infection with Phytophthora megakarya Bra. and Grif. Annals of Botany, 77 (2), 153-158.13.McCready, R. M., Guggolz, J., Silviera, V., & Owens, H. S. (1950). Determination of starch and amylose in vegetables. Analytical chemistry,
22 (9), 1156-1158.14.Yemm, E. W., Cocking, E. C., & Ricketts, R. E. (1955). The determination of amino-acids with ninhydrin. Analyst, 80, 209-214.15.Salon, C., Munier-Jolain, N. G., Duc, G., Voisin, A. S., Grandgirard, D., Larmure, A., Emery, R., & Ney, B. (2001). Grain legume seed filling in relation to nitrogen acquisition: a review and prospects with particular reference to pea. Agronomie, 21 (6-7), 539-552.16.Al Barri, T., & Shtaya, J. Y. (2013). Phenotypic characterization of faba bean (Vicia faba L.) landraces grown in palestine. Journal of Agricultural Science, 5, 110-117.17.Ghareeb Zeinab, E., & Helal, A. G. (2014). Diallel analysis and separation of genetic variance components in eight faba bean genotypes. Annals Agriculture Science, 59, 147-154.18.Sh Sadak, M., Abdelhamid, M. T., & Schmidhalter, U. (2015). Effect of foliar application of aminoacids on plant yield and some physiological parameters in bean plants irrigated with seawater. Acta biológica colombiana, 20 (1), 141-152.19.Shafeek, M. R., Helmy, Y. I., Shalaby, M. A. F., & Omer, N. M. (2012). Response of onion plants to folia application of sources and levels of some amino acid under sandy soil conditions. Journal of Applied Science Research, 8 (11), 5521-5527.20.Mohamed, H. F. Y., Mahmoud, A. A., & Abdel-Wahab, E. I. (2018). Influences of ridge width and foliar spraying of amino acids compounds on yield and quality of two faba bean cultivars. Agricultural Sciences, 9, 1629-1651.21.Ismail, A. Y., & Fayed, A. A. M. (2020). Response of dry seed yield of Faba bean “Vicia Faba, L.” to spraying with amino acids, organic acids, (NAA) growth regulator and micro nutrients. Alexandria Journal of Agricultural Sciences, 65 (1), 7-16.22.Azarakhsh, M. R., Bagherieh-Najjar, M. B., Sadeghipour, H. R., & Raeisi, S. (2022). Improved grain yield by phytohormones-driven suppression of pod abscission and revitalization of source-sink relationships in soybean. International Journal of Plant Production, 16 (3), 467-481.23.Sheikh, F., Dadashi, M. R., Jafar Nodeh, S. (2016). Comparison of the performance of tannin-free and tannin-rich bean genotypes in the climatic conditions of Gorgan. Crop Production Journal, 11 (1), 113-125. [In Persian]24..Nasrollahzadeh, S., Ghassemi Golezani, K., & Raey, Y. (2011). Effects of shading on rate and duration of grain filling and yield of faba bean cultivars. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 21 (3), 47-57.25.Taylor, A. G. (2020). Seed storage, germination, quality, and enhancements. In: The Physiology of Vegetable Crops, 2nd Edition, Wien, H. C. & Stutzel, H. CABI Press, pp: 1-30. 26.Kiokias, S., Proestos, C., & Oreopoulou, V. (2020). Phenolic acids of plant origin- A review on their antioxidant activity in vitro (O/W Emulsion Systems) along with their in vivo
health biochemical properties. Foods, 9 (4), 534.27.Benzidia, B., Barbouchi, M., Hammouch, H., Belahbib, N., Zouarhi, M., Erramli, H., & Hajjaji, N. (2019). Chemical composition and antioxidant activity of tannins extract from green rind of Aloe vera (L.) Burm. F. Journal of King Saud University-Science, 31 (4), 1175-1181.28.Ghotbi, V., sheikh, F., Feizbaksh, M. T., Shahverdi, M., Sarparast, R., Asadi, H., & Moghaddam, A. (2022). The comparison of qualitative and quantitative yield of annual forage legumes in autumn cultivation. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 32 (2), 81-95.29.Yoon, H. S., Cho, C. H., Yun, M. S., Jang, S. J., You, H. J., Kim, J. H., & Ko, G. (2021). Akkermansia muciniphila secretes a glucagon-like peptide-1-inducing protein that improves glucose homeostasis and ameliorates metabolic disease in mice. Nature Microbiology, 6 (5), 563-573.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 31، شماره 2
تیر 1403
صفحه 151-169

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار