بررسی تعدیل کننده های تنش بر مدیریت عارضه خشکیدگی برگ و غوزه‌های پنبه در سه شهرستان استان فارس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، داراب، ایران

2 بخش تحقیقات پنبه، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، داراب، ایران

3 مدیر جهاد کشاورزی بنارویه، شهرستان لارستان، استان فارس، ایران

4 مدیر جهاد کشاوری خسویه، شهرستان زرین دشت، استان فارس، ایران

5 مسئول حفظ نباتات جهاد کشاورزی شهرستان داراب، استان فارس، ایران

10.22092/ijcr.2024.365192.1210

چکیده

سابقه و هدف پنبه جزو گیاهان زراعی ارزشمندی است که به دلیل اهمیت اقتصادی، زراعی و تجاری آن در جهان به طلای سفید معروف است. در بین استان‌های کشور استان فارس رتبه نخست در میزان تولید و سطح کشت پنبه را دارد. عارضه خشکیدگی برگ و غوزه پنبه از سال 1400 بصورت لکه‌ایی در مزارع پنبه استان فارس شروع شد و در سال‌های 1401 و 1402 به سرعت گسترش یافت و خسارت بالایی وارد کرد. تاکنون عامل یا عامل‌های اصلی بروز این عارضه مشخص نشده است. با توجه به خسارت بالای این عارضه بر زراعت پنبه در استان فارس این پروژه طراحی و اجرا شد.
مواد و روش‌ها: بر اساس دستورالعمل‌های موسسه تحقیقات پنبه و سازمان جهاد کشاورزی استان فارس تیمارهای مختلفی که باعث کاهش اثرات تنش‌های زنده و غیرزنده بر گیاه پنبه می‌شود، در قالب پنج آزمایش زراعی مستقل در سه شهرستان لارستان (سه آزمایش)، زرین دشت (یک آزمایش) و داراب (یک آزمایش) به کار رفت. آزمایش اول شامل تیمار 1) سولفات آمونیوم + سولوپتاس + اسیدهیومیک و 2) شاهد، آزمایش دوم شامل تیمار 1) روی + اسید هیومیک + سولوپتاس و 2) شاهد، آزمایش سوم شامل تیمار 1) نوردوکس، 2) نوردوکس + سولوپتاس + اسیدهیومیک و 3) شاهد، آزمایش چهارم شامل 1) بردوفیکس + سولوپتاس + کود ریزمغذی + اسیدهیومیک + اسیدآمینه و 2) شاهد و آزمایش پنجم شامل تیمار 1) اسیدآمینه + داکونیل + سولوپتاس، 2) داکونیل، 3) سولوپتاس+اسیدهیومیک و 4) شاهد بود. تیمارها در دو شهرستان لارستان و زرین دشت قبل از شروع علائم (بصورت پیشگیری) و در شهرستان داراب بعد از بروز علائم به کار رفتند. اعمال تیمارها در سال 1402 انجام شد. مزارعی که برای انجام این آزمایش‌ها انتخاب شدند حداقل دارای مساحت 4 هکتار بودند و و هر تیمار حداقل در نیم هکتار اعمال شد. در هر مزرعه تیمار شاهد (عدم کاربرد تیمارها) نیز وجود داشت. نحوه بررسی اثر تیمارها بر عارضه خشکیدگی برگ و غوزه پنبه بصورت نمونه برداری تصادفی در ده نقطه از هر تیمار انجام شد. با استفاده از آزمون T مقایسه آماری بین تیمار و شاهد از نظر درصد آلودگی به عارضه خشکیدگی برگ و غوزه پنبه انجام شد.
یافته‌ها: نتایج کاربرد تیمارها در سه آزمایش واقع در مزارع شهرستان لارستان نشان داد اعمال تیمارها به طور معنی‌داری باعث کاهش خسارت شد، به طوریکه در آزمایش اول تیمار سولفات آمونیوم+سولوپتاس +اسیدهیومیک با آب آبیاری به میزان 5/12 درصد بود که نسبت به شاهد (36 درصد) 5/23 درصد کاهش نشان داد. در آزمایش دوم تیمار محلولپاشی روی و کاربرد اسید هیومیک و سولوپتاس با آب آبیاری خسارت به میزان 3 درصد بود که نسبت به شاهد (5/18 درصد) به طور معنی دار و به میزان 5/15 درصد کاهش یافت. در آزمایش سوم تیمار قارچکش نوردوکس + سولوپتاس + اسیدهیومیک خسارت به میزان 7 درصد بود که نسبت به شاهد (22 درصد) به طور معنی دار و به میزان 15 درصد کاهش یافت. نتایج آزمایش چهارم که در شهرستان زرین دشت انجام شد نشان داد درصد بوته‌های پنبه که آلوده به این عارضه بودند در تیمار کاربرد قارچکش بردوفیکس +سولوپتاس+کود ریزمغذی+اسیدهیومیک به میزان 5/3 درصد به دست آمد که به طور معنی‌دار و به میزان 27 درصد کمتر از شاهد (5/30 درصد) بود. نتایج آزمایش پنجم که در شهرستان داراب انجام شد نشان داد درصد خشکیدگی برگ و غوزه پنبه در تیمار محلولپاشی اسیدآمینه+قارچکش داکونیل + سولوپتاس (5/13 درصد) به طور معنی‌دار و به میزان 5/15 درصد کمتر از شاهد (29 درصد) است ولی تیمار‌های محلولپاشی قارچکش به تنهایی (5/23 درصد) و تیمار محلولپاشی سولوپتاس+اسیدهیومیک (5/19 درصد) تفاوت معنی‌داری با شاهد نداشتند.
نتیجه گیری: براساس نتایج بدست آمده در این تحقیق با استفاده از روش‌هایی که باعث کاهش اثرات تنش‌های زنده و غیرزنده بر گیاه می‌شود، می‌توان از بروز عارضه خشکیدگی برگ و غوزه پنبه پیشگیری کرد یا شدت خسارت آن را کاهش داد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of stress modulators on the management of cotton leaf and boll drying in three counties of Fars province

نویسندگان [English]

  • Majid Mahmoudi 1
  • Mitra Vanda 2
  • Hossein Kazemi 3
  • Behnam Niknam 4
  • Hossein Cheraghi 5
1 Plant Protection Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Darab, Iran.
2 2- Assistant Professor, Cotton Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Iran, Darab.
3 Director of Agricultural Jihad, Banaruyeh, Larestan county, Fars province, Iran.
4 Director of Agricultural Jihad, Khosouye, Zarin Dasht county, Fars province, Iran.
5 Director of Plant Protection Department in Agricultural Jihad, Darab county, Fars province, Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Cotton is a valuable agricultural crop, often referred to as white gold due to its significant economic, agricultural, and commercial importance globally. Fars province ranks first in cotton production and cultivation area in Iran. A disorder causing leaf and boll drying in cotton began as a spot in some fields of Fars province in 2021 and rapidly spread to most of the cotton-growing areas in the province during 2022 and 2023. The main cause or causes of this problem have not yet been identified. Due to the high damage caused by this disorder in Fars province, this project was initiated and implemented.
Materials and Methods: According to the instructions of the Cotton Research Institute and the Fars Agricultural Jihad Organization, various treatments that reduce the effects of biotic and abiotic stresses on the cotton plant in the form of five independent agricultural experiments were used in the three counties of Fars province including Larestan (three experiments), Zarin Dasht (one experiment) and Darab (one experiment). The first experiment included the treatment of 1) Ammonium sulfate + Solupotash + Humic acid and 2) the control, the second experiment included the treatment of 1) zinc + Humic acid + Solupotash and 2) the control, the third experiment included the treatment of 1) Nordox, 2) Nordox + Solupotash + Humic acid and 3) the control, the fourth experiment included 1) Berdofix + Solupotash + Humic acid + micronutrient fertilizer + amino acid and 2) the control, and the fifth experiment included the treatment of 1) Amino acid + Daconil + Solupotash, 2) Daconil, 3) Solupotash + Humic acid and 4) the control. The treatments were used in two counties of Larestan and Zarin Dasht before the onset of symptoms (as a preventive measure) and in Darab county after symptoms appeared (as a control measure). Treatments were applied in 2023. The farms that were selected to carry out these projects had an area of at least 4 hectares and the area where each treatment was used was at least half a hectare. In each farm, there was also a control treatment (non-application of treatments). The effect of the treatments on the drying of leaves and bolls of cotton was investigated by random sampling in ten points of each treatment. In each point of each treatment, 20 cotton plants were examined for symptoms of leaf and boll drying, and the number and percentage of plants infected at that point were determined. By using T test, statistical comparison was made between the treatment and the control.
Results: In Larestan county, the application of treatments significantly reduced damage in three experiments: First experiment: Damage in the Ammonium sulfate + Solupotash + Humic acid treatment was 12.5%, 23.5% less than the control (36%).
Second experiment: Damage in the Zinc + Humic acid + Solupotash treatment was 3%, a 15% reduction compared to the control (18.5%).
Third experiment: Damage in the Nordox + Solupotash + Humic acid treatment was 7%, a 15% reduction compared to the control (22%).
In Zarin Dasht county, the fourth experiment showed a significant reduction in the percentage of infected cotton plants: Fourth experiment: Infection in the Bordofix + Solupotash + Humic acid + micronutrient fertilizer treatment was 3.5%, 27% less than the control (30.5%). In Darab county, the fifth experiment showed that: 
Amino acid + Daconil + Solupotash treatment: Leaf and boll drying was 13.5%, significantly lower than the control (29%). The Daconil treatment (23.5%) and the Solupotash + Humic acid treatment (19.5%) were not significantly different from the control.
Conclusion: The results of this research suggest that using methods to reduce biotic and abiotic stresses can prevent or mitigate the severity of leaf and boll drying in cotton. Reducing irrigation stress, and timely application of Humic acid, Solupotash, Zinc, Micronutrients, Amino acid, sulfur, and fungicides are critical inputs recommended to prevent this disorder. These preventive measures are most effective before symptoms appear, but if symptoms do occur, prompt use of fungicides and other mentioned inputs is advised to control the problem.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biotic and abiotic stresses
  • Prevention
  • Zinc fertilizer
  • Humic acid
  • Solupotash

مراجع

  1. Abbas,, Rehman, S., Siddiqui, M.H., Ali, H.M., Farooq, M.A., Chen. Y., 2022. Potassium and humic acid synergistically increase salt tolerance and nutrient uptake in contrasting wheat genotypes through ionic homeostasis and activation of antioxidant enzymes. Plants. 11:263. https://doi.org/10.3390/plants11030263
  2. Abbasi, G.H., Akhtar, J., Ahmad, R., Jamil, M., Anwar-ulHaq, M., Ali, S., Ijaz, M., 2015. Potassium application mitigates salt stress differentially at different growth stages in tolerant and sensitive maize hybrids. Plant Growth Regulation. 76, 111–125. 1007/s10725-015-0050-1
  3. Abdelraheem, A., Esmaeili, N., O’Connell, M., Zhang, J., 2019. Progress and perspective on drought and salt stress tolerance in cotton. Industrial Crops and Products. 130:118-129. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.12.070
  4. Agricultural Statistics, 2022. Agricultural statistics of 2021 (Field products). Ministry of Jihad Agriculture, Information and Communication Technology Center. 100 pages. (in Persian)
  5. Ahmadi, M., Astaraei, A.R., Keshavarz, P., Nasiri Mahalati, M., 2006. Effect of irrigation water salinity and zinc application on soil properties, yield and chemical compositions of wheat. Biyaban. 11, 129-141. [In Persian with English summary].  22067/GSC.V4I2.1261
  6. Ali, M.; Parveen, A.; Malik, Z.; Kamran, M.; Saleem, M.H.; Abbasi, G.H.; Ahmad, I.; Ahmad, S.; Sathish, M.; Okla, M.K.; et al., 2022. Zn alleviated salt toxicity in Solanum lycopersicum seedlings by reducing na+transfer, improving gas exchange, defense system and zn contents. Plant Physiology and Biochemistry. 186, 52–63. DOI: 10.1016/j.plaphy.2022.06.028
  7. Anik, T.R., Mostofa, M.G., Rahman, M.M., Khan, M.AR., Ghosh, P.K., Sultana, S., Tran, L.S.P., 2023. Zn supplementation mitigates drought effects on cotton by improving photosynthetic performance and antioxidant defense mechanisms. Antioxidants. 12(4), 854.  https://doi.org/10.3390/antiox12040854
  8. Benito, B., Haro, R., Amtmann, A., Cuinm, T.A., Dreyer, I., 2014. The twins K+ and Na+ in plants. Journal of Plant Physiology. 171, 723–731. DOI: 1016/j.jplph.2013.10.014
  9. Daoud, A.M., Hemada, M.M., Saber, N., El-Araby, A.A., Moussa L., 2018. Effect of Silicon on the tolerance of wheat (Triticum aestivum ) to salt stress at different growth stages: Case study for the management of irrigation water. Plants. 7, 1-14. DOI: 10.3390/plants7020029
  10. Deeba, F., Pandey, A.K., Ranjan, S., Mishra, A., Singh, R., Sharma, Y.K., et al., 2012. Physiological and proteomic responses of cotton (Gossypium herbaceum) to drought stress. Plant Physiology and Biochemistry. 53:6-18. DOI: 10.1016/j.plaphy.2012.01.002
  11. Dinçsoy, M.; Sönmez, F., 2019. The Effect of potassium and humic acid applications on yield and nutrient contents of wheat (Triticum aestivum Var. Delfii) with Same Soil Properties. Journal of Plant Nutrition. 42, 2757–2772. DOI: 10.1080/01904167.2019.1658777
  12. Ghanbari, M., Mokhtassi-Bidgoli, A., Mansour Ghanaei-Pashaki, K., Talebi-Siah Saran, P., 2021. The effect of urea and solopotass on morpho-physiological and biochemical characteristics of Super Sweet Corn (Zea mays var Basin) in response to different irrigation regimes. Environmental Stresses in Crop Sciences. 14(4), 961-975. https://doi.org/10.22077/escs.2020.3209.1823
  13. Hu, W., Yang, J.S., Meng, Y.L., Wang, Y.H., Chen, B.L., Zhao, W.Q., Oosterhuis, D.M., Zhou, Z.G., 2015. Potassium application affects carbohydrate metabolism in the leaf subtending the cotton (Gossypium hirsutum) boll and its relationship with boll biomass. Field Crops Research. 179, 120–131. DOI: 10.1016/j.fcr.2015.04.017
  14. Jan, A.U., Hadi, F., Ditta, A., Suleman, M., Ullah, M. 2022. Zinc-induced anti-oxidative defense and osmotic adjustments to enhance drought stress tolerance in sunflower (Helianthus annuus). Environmental and Experimental Botany.193, 104682. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2021.104682
  15. Ju, F., Pang, J., Huo, Y., Zhu, J., Yu, K., Sun, L., Tang, Q. 2021. Potassium application alleviates the negative effects of salt stress on cotton (Gossypium hirsutum) yield by improving the ionic homeostasis, photosynthetic capacity and carbohydrate metabolism of the leaf subtending the cotton boll. Field Crops Research, 272, 108288. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2021.108288 
  16. Luo, Q., Bange, M., Braunack, M., Johnston, D., 2016. Effectiveness of agronomic practices in dealing with climate change impacts in the Australian cotton industry – A simulation study. Agricultural Systems. 147:1-9. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2016.05.006
  17. Majeed, S., Rana, I.A., Mubarik, M.S., et al., 2021. Heat stress in cotton: A review on predicted and unpredicted growth-yield anomalies and mitigating breeding strategies. Agronomy. 11: 1-20. https://doi.org/10.3390/agronomy11091825
  18. Moosavi, S.G., 2020. Effect of humic acid and mycorrhiza application on morphological traits and yield of cotton under drought stress. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 30(1), 121-139. [In Persian with English Summary].
  19. Osman, A.S.H., Rady, M.M., 2012. Ameliorative effects of sulphur and humic acid on the growth, antioxidant levels, and yields of pea (Pisum sativum ) plants grown in reclaimed saline soil. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 87: 626–632.
  20. Rady, M.M., Abd El-Mageed, T.A., Abdurrahman, H.A., Mahdi, A.H., 2016. Humic acid application improves field performance of cotton (Gossypium barbadense L.) under saline conditions. Journal of Animal and Plant Sciences.26(2). 487-493.
  21. Ramadan, K.M.A., El-Beltagi, H.S., Abd El-Mageed, T.A.A., Saudy, H.S., Al-Otaibi, H.H., Mahmoud, M.A.A., 2023. The changes in various physio-biochemical parameters and yield traits of faba bean due to humic acid plus 6-benzylaminopurine application under deficit irrigation. Agronomy. 13:1227. https://doi.org/10.3390/agronomy13051227
  22. Rani, S., Kumar,, Suneja, P., 2021. Biotechnological interventions for inducing abiotic stress tolerance in crops. Plant Gene.27, 100315. DOI: 10.1016/j.plgene.2021.100315
  23. Reddy, V.R., Reddy, K.R., Baker, D.N., 1991. Temperature effect on growth and development of cotton during the fruiting period. Agronomy Journal. 83:211-217. https://doi.org/10.2134/agronj1991.00021962008300010050x
  24. Sanchez-Bermudez,, Del Pozo, J.C., Pernas, M., 2022. Effects of combined abiotic stresses related to climate change on root growth in crops. Frontiers in plant science. 13: 1-25. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.918537
  25. Sarwar, M.; Saleem, M.F.; Ullah, N.; Ali, S.; Rizwan, M.; Shahid, M.R.; Alyemeni, M.N.; Alamri, S.A.; Ahmad, P., 2019. Role of mineral nutrition in alleviation of heat stress in cotton plants grown in glasshouse and field conditions. Scientific reports.9, 13022. https://doi.org/10.1038/s41598-019-49404-6
  26. Seyed Sharifi, R., Gholinejad, E., Cultivation of fibrous plants. Amidi Publications. 232 pages. [In Persian]
  27. Shaheen, H.L., Iqbal, M., Azeem, M., Shahbaz, M., Shehzadi, M., 2016. K-priming positively modulates growth and nutrient status of salt-stressed cotton (Gossypium hirsutum) seedlings. Archives of Agronomy and Soil Science.62:759–768. doi/abs/10.1080/03650340.2015
  28. Shenavaei Zare, M., Armin, M., Marvi, H., 2022. Response of yield and yield component of cotton to stress modulator in the saline condition in early and late planting dates. Journal of Crops Improvement. 24(4), 1101-1116. [In Persian with English Summary].  https://doi.org/10.22059/jci.2022.329260.2603
  29. Torun, H.; Toprak, B., 2020 Arbuscular mycorrhizal fungi and k-humate combined as biostimulants: changes in antioxidant defense system and radical scavenging capacity in Elaeagnus angustifolia. Journal of Soil Science and Plant Nutrition.20, 2379–2393. DOI: 10.1007/s42729-020-00304-z
  30. Umair Hassan, M.; Aamer, M.; Umer Chattha, M.; Haiying, T.; Shahzad, B.; Barbanti, L.; Nawaz, M.; Rasheed, A.; Afzal, A.; Liu, Y.; et al., 2020 The critical role of zinc in plants facing the drought stress. Agriculture. 10, 396.  https://doi.org/10.3390/agriculture10090396
  31. Wang, M., Zheng, Q., Shen, Q., Guo, S., 2013. The critical role of potassium in plant stress response. International Journal of Molecular Sciences. 14, 7370-7390. doi: 3390/ijms14047370
  32. Wang, Y., Wu, W.H., 2017. Regulation of potassium transport and signaling in plants. Current Opinion in Plant Biology. 39, 123–128. DOI: 1016/j.pbi.2017.06.006

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار