Studying the effects of boron and zinc micronutrients on seed quantity and quality of spring safflower (Carthamus tinctorius L.) under late season water deficit conditions

Soheili-Movahhed, Somayeh and Khomari, Saeid and Sheikhzadeh, Parisa and Alizadeh, Bahram (2018) Studying the effects of boron and zinc micronutrients on seed quantity and quality of spring safflower (Carthamus tinctorius L.) under late season water deficit conditions. Doctoral thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Somayeh Soheili-Movahhed.pdf

Download (869kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

The main aim of the present experiment is to understand whether concomitant application of boron and zinc micronutrients improves seed quantity and quality of safflower under terminal drought stress. Research method: The field experiments were conducted at the Research Farm of the University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran during 2013-14 and 2014-15 growing seasons. The experimental design was a split factorial in a randomized complete block with three replications. Three irrigation treatments (S1:full irrigation until end of season (control), S2: irrigation withholding from flowering and S3: irrigation withholding from seed filling) were randomized to the main plots and the sub-plot included factorial combination of B (B1: 0, B2: 350, B3: 700 ppm) and Zn (Zn1: 0, Zn2: 1000, Zn3: 2000 ppm). Findings: The results showed that most of the studied traits were significantly superior in the second year of experiment than first year. The comparison of mean of year × irrigation interaction effects showed that in the first year, drought stress significantly affected the majority of studied traits, while during the second year, there was no significant difference among all the treatments due to heavy rainfall during the stress periods. In the first year, drought stress significantly reduced Relative Water Content (RWC), Excised-Leaf Water Retention (ELWR), Initial Water Content (IWC), leaf number, capitol diameter, seed length, width and thickness, seed kernel percentage, maximum percentage of seed viablity and standard germination, maximum radicle, plumule and seedling length and maximum seedling vigor index (SVI). In contrast, there were significant increases in Rate of Water Loss (RWL), seeed coat percentage, seed coat to kernel ratio and electrical conductivity in the drought-stress plants. The foliar application boron, zinc and boron +zinc significantly improved most of the studied traits in both years and the treatments of B3Z2 and B2Zn2 were significantly superior in comparison with B1Z1 (control). The results showed that foliar application boron, zinc and boron +zinc significantly increased fertile capitol per plant, infertile capitol per plant, seed number per capitol, seed number per plant, 1000 kernel weight, seed yield, Harvest index, RWC, ELWR, IWC, capitol diameter, seed length, width and thickness, seed kernel percentage, seed growth rate, effective period of seed growth, maximum seed weight, the percentage of seed viablity and standard germination, the radicle, plumule and seedling length and the Seedling vigor index (SVI). In contrast, RWL, seed coat percentage, seed coat to kernel ratio, hollow seeds, and electrical conductivity significantly reduced in comparison with B1Z1 (control). The comparison of mean of year × irrigation interaction effects showed that maximum seed weight (seed maturity) for all foliar application treatments were obtained in the first year at 42, 39 and 42 days after flowering and In the second year at 41.1-43.1, 42.4-43.1 and 41.5-42.8 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively. The results of seed power tests showed that as measured by germination percentage in the first year, maximum germination percentage of produced seeds were obtained at 41.7, 41.5 and 43.7 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively when seeds moisture contents were 16.2%, 11.8% and 13.2% under S1, S2 and S3, respectively. In the second year, maximum germination percentage of produced seeds were obtained at 43.1, 43.4 and 43.2 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively when seeds moisture contents were 16.2%, 15.5% and 15.7% under S1, S2 and S3, respectively. Maximum germination percentage was obtained in B3Zn2, B2Zn2 and B1Zn3 treatments at 43.01, 43.3 and 43.2 days after flowering respectively when seeds moisture contents were 14.54, 13.9 and 15.3% under S1, S2 and S3, respectively. According to germination rate test, B3 treatment had maximum germination rate at 43.5, 39 and 42.4 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively when seeds moisture contents were 15.7%, 14.13% and 13.9% under S1, S2 and S3, respectively in the first year. In the second year, B3 treatment had maximum germination rate at 43.2, 42.3 and 42.3 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively when seeds moisture contents were 15.9%, 15.99% and 16.05% under S1, S2 and S3, respectively. Maximum germination rate was obtained in B3Zn2, B2Zn2 and B1Zn3 treatments at 43, 42.26 and 42.55 days after flowering respectively when seeds moisture contents were 14.54 14.5 and 15.6% B3Zn2, B2Zn2 and B1Zn3, respectively. According to seedling growth test, maximum seedling dry weight of B3Zn2, B2Zn2 was obtained at 41.5 and 42.9 days after flowering respectively when seeds moisture contents were 13.24 and 12.64% in B3Zn2 and B2Zn2, respectively in the first year. In the second year, maximum seedling dry weight of B3Zn2, B2Zn2 was obtained at 41.6 and 44.8 days after flowering respectively when seeds moisture contents were 16.5 and 14.4% in B3Zn2 and B2Zn2, respectively. According to electrical conductivity test, minimum electrical conductivity was obtained at 46.5, 40.44 and 43.09 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively when seeds moisture contents were 15.28%, 12.75% and 13.16% under S1, S2 and S3, respectively in the first year. In the second year, minimum electrical conductivity was obtained at 44.34, 44.04 and 44.58 days after flowering under irrigation levels of S1, S2 and S3, respectively when seeds moisture contents were 15.52%, 15.21% and 15.07% under S1, S2 and S3, respectively. Minimum electrical conductivity of B3Zn2, B2Zn2 and B1Zn3 were obtained at 43.08, 43.4 and 43.8 days after flowering respectively when seeds moisture contents were 14.48, 13.9 and 14.93% in B3Zn2, B2Zn2 and B1Zn3, respectively. Conclusion: Boron and zinc foliar application improves quantitative and qualitative characteristics of safflower seed under different levels of irrigation. There are significant correlations among seed quality indices. As a result, the application of one of the seed power tests can increase evaluation rate and reduce costs. Therefore, electrical conductivity testing is recommended due to advantages such as speed, accuracy and low cost compared to other tests for rapid detection of safflower seeds power.

Item Type: Thesis (Doctoral)
Persian Title: مطالعه¬ی اثرات عناصر ریزمغذی بور و روی بر کمیت و کیفیت بذر گلرنگtinctorius L.) (Carthamus بهاره در شرایط محدودیت آب انتهای فصل
Persian Abstract: : این پژوهش به¬منظور بررسی اثرات عناصر ریز¬مغذی بور و روی بر کمیت و کیفیت بذر گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) بهاره در شرایط محدودیت آب انتهای فصل انجام شد. روش‌شناسی پژوهش: دو آزمایش جداگانه طی سال¬های زراعی 93-1392 و 94-1393 در مزرعه¬ی تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی به¬صورت اسپیلیت فاکتوریل در قالب طرح پایه¬ی بلوک-های کامل تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. کرت اصلی شامل سه سطح محدودیت آب (=S1 آبیاری کامل تا انتهای فصل، =S2 قطع آبیاری از مرحله¬ی گلدهی و =S3 قطع آبیاری از مرحله دانه¬بندی) و کرت فرعی دربرگیرنده ترکیب فاکتوریل عناصر ریز¬مغذی بور (0B1=، 350 B2=و 700B3= پی¬پی¬ام) و روی (0Zn1=، 1000Zn2= و 2000Zn3= پی¬پی¬ام) بود. یافته‌ها:نتایج نشان داد که اکثر صفات مورد بررسی در سال دوم آزمایش برتری قابل ملاحظه¬ای نسبت به سال اول نشان دادند. نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل سال × آبیاری نشان داد که در سال اول آزمایش تنش خشکی اکثر صفات مورد بررسی را به¬طور معنی¬داری تحت تأثیر قرار داد؛ در¬حالیکه در سال دوم به¬علت وجود بارندگی¬های سنگین در طی دوره¬های تنش اختلاف معنی¬داری بین تیمارهای آبیاری در این صفات مشاهده نشد. در سال اول آزمایش تنش خشکی محتوای نسبی آب برگ (RWC)، آب ذخیره شده در برگ¬های گیاه (ELWR)، محتوای آب اولیه برگ (IWC)، تعداد برگ، قطر طبق، طول، عرض و ضخامت بذر، درصد مغز بذر، حداکثر درصد بذور زنده و جوانه¬زنی استاندارد، حداکثر طول ساقه¬چه و گیاهچه و حداکثر شاخص طولی ویگور را به¬طور معناداری کاهش و در مقابل سرعت اتلاف آب برگ (RWL)، درصد پوسته بذر، نسبت پوسته به مغز بذر و هدایت الکتریکی را به¬طور معناداری افزایش داد. در هر دو سال آزمایش محلول¬پاشی برگی عناصر بور، روی و توأم بور و روی در غلظت¬های مختلف اکثر صفات مورد بررسی را به¬طور معناداری نسبت به شاهد بهبود بخشید و تیمارهای B3Zn2 و B2Zn2 برتری قابل توجهی نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. صفات تعداد طبق بارور دربوته، تعداد بذر در طبق، تعداد بذر در بوته، وزن هزار بذر، عملکرد بذر، شاخص برداشت، RWC، ELWR، IWC، قطر طبق، طول، عرض و ضخامت بذر، درصد مغز بذر، درصد پوکی بذر، سرعت رشد بذر، دوره مؤثر رشد بذر، حداکثر وزن بذر، درصد بذور زنده و جوانه¬زنی استاندارد، سرعت جوانه-زنی، طول و وزن خشک ریشه¬چه، ساقه¬چه و گیاهچه و شاخص طولی ویگور با محلول¬پاشی برگی بور، روی و توأم بور و روی افزایش معنی¬دار و صفات RWL، درصد پوسته بذر و نسبت پوسته به مغز، درصد پوکی بذر و هدایت الکتریکی بذر کاهش معنی¬دار نسبت به شاهد نشان دادند. نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل سال × آبیاری × بور × روی نشان داد که رسیدگی وزنی بذور در کلیه تیمارهای محلول¬پاشی، در سطوح آبیاری S1، S2 و S3 در سال اول آزمایش به¬ترتیب در حدود 42، 39 و 42 روز پس از گلدهی و در سال دوم به¬ترتیب در حدود 1/41 الی 1/43، 4/42 الی 1/43 و 5/41 الی 8/42 روز پس از گلدهی به¬دست آمد. نتایج آزمون¬های قدرت بذر نشان داد که بر اساس آزمون جوانه¬زنی در سال اول آزمایش در سطوح آبیاریS1 ، S2و S3 بیشترین درصد جوانه¬زنی بذرهای تولیدی به¬ترتیب در حدود 7/41، 5/41 و 7/43 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 2/16%، 8/11% و 2/13% مشاهده شد. در سال دوم در سطوح آبیاریS1 ، S2 و S3 حداکثر درصد جوانه¬زنی استاندارد به¬ترتیب 1/43، 4/43 و 2/43 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 2/16%، 5/15% و 7/15% مشاهده شد. بیشترین درصد جوانه¬زنی استاندارد در تیمارهای B3Zn2، B2Zn2 و B1Zn3 به¬ترتیب حدود 01/43، 3/43 و 2/43 روز پس از گلدهی و به¬ترتیب با رطوبت 54/14%، 9/13% و 3/15% به¬دست آمد. بر¬اساس آزمون سرعت جوانه¬زنی در سال اول آزمایش با محلول¬پاشی B3 حداکثر سرعت جوانه¬زنی در سطوح آبیاریS1 ، S2 و S3، به¬ترتیب در حدود 5/43، 39 و 4/42 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 7/15%، 13/14% و 9/13% و در سال دوم به¬ترتیب در حدود 2/43، 3/42 و 3/42 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 9/15%، 99/15% و 05/16% مشاهده شد. بیشترین سرعت جوانه¬زنی در تیمارهای B3Zn2، B2Zn2 و B1Zn3 به¬ترتیب در 43، 26/42 و 55/42 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 54/14%، 5/14% و 6/15% مشاهده شد. بر¬اساس آزمون رشد گیاهچه بیشترین وزن خشک گیاهچه نیز در تیمارهای B2Zn2 و B3Zn2 در سال اول به¬ترتیب در حدود 5/41 و 9/42 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 24/13% و 64/12% و در سال دوم به¬ترتیب در حدود 6/41 و 8/44 روز پس از گلدهی به¬ترتیب با رطوبت 5/16% و 4/14%مشاهده شد. بر¬اساس آزمون هدایت الکتریکی در سال اول آزمایش در سطوح آبیاریS1 ، S2 و S3 حداقل هدایت الکتریکی به¬ترتیب در حدود 5/46، 44/40 و 09/43 روز پس از گلدهی (به¬ترتیب با رطوبت 28/15%، 75/12 و 16/13%) مشاهده شد. در سال دوم آزمایش در سطوح آبیاریS1 ، S2 و S3 حداقل هدایت الکتریکی به¬ترتیب در حدود 34/44، 04/44 و 58/44 روز پس از گلدهی (به¬ترتیب با رطوبت 52/15%، 21/15% و 07/15%) مشاهده شد. در تیمارهای B3Zn2، B2Zn2 و B1Zn3 حداقل هدایت الکتریکی به¬ترتیب حدود 08/43، 4/43 و 8/43 روز پس از گلدهی (به¬ترتیب با رطوبت 48/14%، 9/13% و 93/14%) مشاهده شد. نتیجه‌گیری:محلول¬پاشی برگی عناصر بور و روی در مرحله گلدهی عملکرد بذر و اجزای آن، صفات مرتبط با محتوای آب برگ، صفات فیزیکی بذر، برخی صفات مورفولوژیک، پارامترهای رشد بذر و کلیه صفات کیفی بذر گلرنگ را در سطوح مختلف آبیاری بهبود می¬بخشد. از همبستگی معنی¬دار شاخص¬های کیفی بذر با یکدیگر نتیجه¬گیری می¬شود که می¬توان تنها با انجام یکی از آزمون¬های مورد نظر، سرعت ارزیابی کیفیت بذرهای گلرنگ را به¬طور چشمگیری افزایش و هزینه¬های آن را به مقدار زیادی کاهش داد. بنابراین آزمون هدایت الکتریکی به¬علت داشتن مزایایی از جمله سرعت، دقت و کمی هزینه در مقایسه با سایر آزمون¬ها برای تشخیص سریع قدرت بذور گلرنگ پیشنهاد می¬شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Khomari, SaeidUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Sheikhzadeh, ParisaUNSPECIFIED
Alizadeh, BahramUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Date Deposited: 13 Dec 2018 09:57
Last Modified: 13 Dec 2018 09:57
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/4287

Actions (login required)

View Item View Item