به منظور مطالعه اثرات کاربرد مقادیر و زمان های مصرف نیتروژن بر خصوصیات اندامهای گیاهی، ریشه و جذب عناصر غذایی ارقام و ژنوتیپ های مختلف جو دیم آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به صورت کرتهای دو بار خرد شده با سه زمان مصرف (کل نیتروژن در پائیز، مصرف یک دوم نیتروژن در پائیز همزمان با کشت و یک دوم دیگر در بهار به صورت سرک در اولین زمان مناسب و مصرف دوسوم نیتروژن در پائیز همزمان با کشت و یک سوم دیگر در بهار به صورت سرک در اولین زمان مناسب) در کرت اصلی و با مقادیر 0، 30، 60، 90 و 120 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره در کرت فرعی و 5 رقم و ژنوتیپ جو دیم (سهند، آبیدر، دیتون، آلف و بی-سی-74-2 ) در کرت فرعی در فرعی در چهار تکرار و به مدت یکسال زراعی (1389-1388) در ایستگاه تحقیقات دیم مراغه به اجرا در آمد. نتایج نشان داد که اثر زمان مصرف کود نیتروژن بر روی جذب نیتروژن در سطح احتمال 5 درصد و برروی جذب روی در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. اثر زمان مصرف کود نیتروژنی بر روی عملکردهای دانه، بیولوژیک و کاه در سطح احتمال 5 درصد و بر روی عملکرد بیوماس در مرحله پنجه زنی گیاه و وزن هزار دانه در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود . اثر مقدار کود نیتروژن مصرفی بر روی طول اندام هوایی در سطح احتمال 1 درصد و بر روی طول ریشه های جنینی، وزن خشک اندام هوایی، وزن تر ریشه و وزن خشک ریشه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. اثر میزان مصرف نیتروژن بر روی اغلب صفات مانند عملکردهای دانه، بیولوژیک و کاه و شاخص برداشت، ارتفاع بوته، تعداد سنبله در واحد سطح و وزن هزار دانه در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. اثر ژنوتیپ بر روی اغلب صفات ریشه معنی دار بود. اثر ژنوتیپ بر روی جذب عناصر نیتروژن، فسفر و آهن در سطح احتمال 1 درصد و بر روی جذب مس توسط گیاه در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. متوسط نیاز نیتروژنی ارقام مختلف جو دیم برای دستبابی به 95 درصد حداکثر عملکرد دانه ،حدود 45 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره با مصرف دوسوم آن در پاییز و مابقی در بهار در اولین زمان مناسب تعیین گردید. در مجموع می توان استنباط نمود که کاربرد زمان و مقادیر مختلف نیتروژن توانست خصوصیات مورفولوژیک ریشه و اجزای عملکرد را تغییر دهد و در افزایش جذب عناصر غذایی و عملکرد در شرایط دیم موثر باشد

تنش های محیطی مهمترین عوامل کاهش دهنده عملکرد محصولات کشاورزی در سطح جهان هستند و چنانچه تنش های محیطی حادث نمی شدند عملکرد واقعی برابر با عملکرد پتانسیل گیاهان می شد. در بسیاری از مناطق جهان کم آبی و غیر حاصلخیزی خاک باعث محدودیت تولید گیاهان زراعی است، در این مناطق بیشترین گندم ها در شرایط دیم رشد می کنند. یکی از راهکارهای مقابله با خشکی استفاده از روابط میکوریزی است. قارچ های میکوریزا نه تنها رشد گیاه و جذب مواد معدنی را افزایش می دهد بلکه ممکن است در شرایط خشکی مقاومت بالایی را نیز در گیاه ایجاد کند، این قارچ ها می توانند بر تعادل آبی و خصوصیات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه بخصوص در شرایط تنش اثر گذاشته و مقاومت گیاه به تنش را افزایش دهند. علاوه براین قارچ های اندوفیت شبه میکوریزا نیز که عملکردی شبیه به میکوریزا دارند می‏توانند مقاومت به تنش ها را به گیاه القاء کنند. بنابراین به منظور بررسی اثرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی روابط میکوریزایی و شبه میکوریزایی در مقاومت به خشکی گندم، آزمایشی گلخانه ای در خاک استریل روی گندم دیم (رقم آذر2) در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی به صورت اسپلیت فاکتوریل به اجرا درآمد، فاکتورهای آزمایشی عبارت بودند از تنش رطوبتی (در سه سطح پتانسیل fc، 5- و 10- بار) به عنوان کرت اصلی و همزیستی قارچی ]با چهار سطح عدم تلقیح، تلقیح قارچ میکوریزای آربوسکولار glomus mosseae (gm)، تلقیح قارچ شبه-میکوریزای piriformospora indica (pi) و تلقیح همزمان دو قارچ (gm+pi)[ و کمپوست مصرف شده قارچ خوراکی (smc) ]با سه سطح شاهد، 25 و 50 تن در هکتار[ به عنوان کرت های فرعی (فاکتوریل) بودند. نتایج حاکی از معنی داری اثرات متقابل رطوبت با کمپوست، رطوبت با قارچ و کمپوست با قارچ در بعضی صفات مورفولوژیک و اکثر صفات عملکرد و اجزای عملکرد و تقریباً تمامی صفات بیوشیمیایی ]از قبیل فعالیت آنتی اکسیدان های cat (کاتالاز) apx (آسکوربات پراکسیداز) و gpx (گایاکول پراکسیداز) و میزان h2o2 (پراکسید هیدروژن) و mda (پراکسیداسیون لیپیدی غشا)[ بود ولی در پارامترهای مربوط به فلورسانس سریع کلروفیل a ]از جمله حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم ii (fv/fm) و شاخص عملکرد کوانتومی [(pi) تنها اثر متقابل کمپوست و قارچ معنی دار بود. رطوبت به طور کلی کاهش عملکرد گیاه، کارایی کوانتومی و شاخص عملکرد کوانتومی و در عین حال افزایش فعالیت آنزیم های آنتی-اکسیدان را در پی داشت. همزیستی قارچی در سطوح مختلف رطوبتی اثر مثبت معنی داری بر صفات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد و پارامترهای بیوشیمیایی داشت ولی در پارامترهای اصلی فلورسانس کلروفیل (fv/fm و pi) تنها اثر ساده آن ها معنی دار بود و در اکثر قریب به اتفاق صفات مذکور تلقیح همزمان دو قارچ بیشترین اثر مثبت را داشته و موثرتر عمل نموده است. استفاده از کمپوست نیز در سطوح مختلف رطوبتی باعث افزایش عملکرد گیاه، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و شاخص کارایی کوانتومی شده و میزان پراکسید هیدروژن را کاهش داد. همچنین اثر همزیستی قارچی در سطوح مختلف رطوبتی باعث افزایش معنی داری در عملکرد گیاه، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و شاخص عملکرد کوانتومی شد که اکثراً در سطوح پایین کمپوست تلقیح میکوریزایی و در سطوح بالای آن تلقیح شبه-میکوریزایی بهتر بود ولی تقریباً در تمامی آن ها تلقیح همزمان دو قارچ اثر بهتری داشت. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان به نقش ارزشند این قارچ ها در فرایندهای مفید بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و همچنین بهبود رشدی گیاه بخصوص در شرایط نامساعد محیطی پی برد.

چکیده: نیتروژن به عنوان دومین عامل محدود کننده رشد گیاهان پس از آب در شرایط دیم بشمار می رود، زیرا در این مناطق میزان ماده آلی موجود در خاک به عنوان منبع طبیعی نیتروژن مورد نیاز گیاه پائین می باشد. بنابراین برای تولید اقتصادی جو در این مناطق استفاده مناسب از کودهای نیتروژنی به منظور افزایش کمیت و کیفیت دانه آن از ضروریات کشت این محصول می باشد. به منظور بررسی اثرات مقادیر و زمان مصرف نیتروژن در نیاز نیتروژنی، کارآیی استفاده از نیتروژن و صفات گیاهی بر عملکرد دانه ژنوتیپ های مختلف جو دیم، پژوهشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی به صورت کرت های دو بار خرد شده با زمان مصرف نیتروژن در کرت های اصلی (کل نیتروژن در پائیز، در پائیز و در بهار و در پائیز و در بهار)، مقادیر نیتروژن در کرت های فرعی (0، 30 60، 90 و 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) از منبع اوره و ژنوتیپ های جو دیم در کرت های فرعی در فرعی (سهند، آبیدر، دایتون، آلفا و بی سی) در 4 بلوک و به مدت 3 سال زراعی (89-86) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم (مراغه) به اجرا در آمد. نتایج این پژوهش داده ها نشان داد، میزان مصرف نیتروژن بر روی عملکردهای دانه، بیولوژیک و کاه در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود و رابطه بین میزان نیتروژن مصرفی با عملکرد دانه از رگرسیون درجه دوم پیروی نمود. مصرف نیتروژن از طریق افزایش معنی دار تعداد سنبله در واحد سطح و وزن تر و خشک ریشه باعث افزایش عملکرد دانه گردید. بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از لحاظ عملکرد دانه تفاوت معنی داری مشاهده نشد، اما زمان مصرف نیتروژن اثر معنی داری بر روی این صفت داشت و مناسب ترین زمان مصرف نیتروژن تماماً در پائیز همزمان با کاشت جو دیم و با سیستم جایگذاری کود در زیر بستر بذر بود مطابق این نتایج نیاز عمومی جو دیم به نیتروژن برای دستیابی به 90 درصد حداکثر عملکرد دانه این محصول در شرایط دیم منطقه مراغه و مناطق مشابه با آن حدود 40 کیلوگرم در هکتار می باشد.کارایی زراعی استفاده از نیتروژن در نیاز نیتروژنی تعیین شده برای جو دیم 6/10کیلوگرم در کیلوگرم بود که. بدین معنی که مصرف هر کیلوگرم نیتروژن از منبع اوره توانسته است 6/10 کیلوگرم عملکرد دانه در جو دیم تولید نماید. نتایج مقایسه میانگین برای کارایی زراعی استفاده از کود نیتروژنی نشان داد که با افزایش میزان نیتروژن این کارایی نیز به طور معنی دار و به صورت نمایی کاهش یافت. در مجموع می توان استنباط نمود که کاربرد مقادیر و زمان های مختلف مصرف نیتروژن توانست خصوصیات مورفولوژیک، اجزای عملکرد، عملکرد و کارآیی استفاده از نیتروژن را در جو دیم تغییر دهد و در افزایش عملکرد موثر واقع شود.

بین عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم دیم (به استثنای تعداد دانه در سنبله) از لحاظ زمان مصرف نیتروژن تفاوت معنی داری مشاهده نشد. بنابرین با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی مصرف کود و خطرات گیاه سوزی در مصرف سرک کودهای نیتروژنی در شرایط بارندگی های کمتر از نرمال، مصرف پائیزی نیتروژن به صورت جایگذاری (همانند پژوهش حاضر) توصیه می شود. مصرف نیتروژن توانست از طریق افزایش جزء تعداد سنبله در واحد سطح عملکرد دانه را افزایش دهد. نیتروژن به طور متوسط عملکرد دانه را 1053 کیلوگرم در هکتار افزایش داد و بیشترین میزان عملکرد دانه (3237 کیلوگرم در هکتار) از مصرف 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به دست آمد. علاوه بر تعداد سنبله در واحد سطح، دو صفت ارتفاع گیاه و طول پدانکل نیز به طور مثبت تحت تاثیر مصرف نیتروژن قرار گرفتند و نقش بسیار موثری را در افزایش عملکرد دانه داشتند. بیشترین کارایی مصرف نیتروژن-15 (5/18 درصد)، برداشت نیتروژن کل (3/49 کیلوگرم در هکتار)، شاخص تنش نیتروژن (75/0)، شاخص نسبی کلروفیل (07/1)، شاخص عملکرد فلورسانس (4/23) و پروتئین دانه (2/13 درصد) نیز به تیمار n60 به دست آمد که نشانگر برتریت این تیمار در مقایسه با دو تیمار n30 و n60 بود. مصرف نیتروژن باعث افزایش جذب نیتروژن از کود، کارایی مصرف نیتروژن و فتوسنتز گیاه شد. به منظور دستیابی به عملکردهای اقتصادی ژنوتیپ های آذر2، اوحدی، رصد، cereal1، cereal2، cereal3 و cereal4 به ترتیب مصرف 55، 50، 52، 57، 58، 43 و 54 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (به طور متوسط 53 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) برای دستیابی به متوسط عملکرد 3264 کیلوگرم در هکتار توصیه می شود. در بین ژنوتیپ ها، رصد، cereal4 و آذر2 به ترتیب با عملکردهای 2958، 2957 و 2807 کیلوگرم در هکتار مناسب ترین ژنوتیپ ها برای شرایط مدیریت مصرف نیتروژن انتخاب شدند. تفاوت هایی در پاسخ ارقام به میزان و زمان مصرف نیتروژن در دو روش مقایسه میانگین و gge بای پلات مشاهده گردید که برای تایید صحت نتایج هرکدام از این روش ها (قبل از هرگونه توصیه) باید بررسی های بیشتری انجام پذیرد. با استفاده از روش gge بای پلات، ژنوتیپ ها از لحاظ پاسخ به نیتروژن به 3 گروه کودپذیر (مقادیر 60 و 90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) شامل cereal4 و آذر2، کودپذیری پائین (مقدار 30 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) شامل رصد، کشت در شرایط نیتروژن طبیعی خاک شامل رقم اوحدی تفکیک شدند. سه ژنوتیپ cereal1، cereal2، cereal3 از لحاظ عملکرد قابل رقابت با ژنوتیپ های یادشده نبودند و در این گروه بندی قرار نگرفتند. به منظور واسنجی نیتروژن پای بوته با پاسخ گیاه، فرم های مختلف نیتروژن (نیترات، آمونیوم و معدنی) به همراه محتوی آب خاک و میزان نیتروژن مصرفی مورد ارزیابی قرار گرفت. مناسب ترین مدل ( y=a+bn_m+c ln??(?)?+d?xn?_m^2+eln??(?)?^2+fx_1 ln??(n_m)?) بین نیتروژن معدنی و رطوبت خاک با پاسخ گیاه با 80 درصد توجیه عملکرد دانه در لایه 40-0 سانتی متری خاک تعیین گردید. مطابق این مدل اثر آب خاک و همچنین کود نیتروژنی در افزایش عملکرد دانه گندم دیم بیش از نیتروژن معدنی موجود در خاک بود. حد بحرانی نیتروژن معدنی 3/41 کیلوگرم در هکتار معادل با 0/18 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک (1/5 میلی گرم نیترات در کیلوگرم و 9/12 میلی گرم آمونیوم در کیلوگرم) در لایه 40-0 سانتی متری در اوایل ساقه دهی تعیین گردید. بین مراحل مختلف رشد گیاه، تیمارهای نیتروژنی و ژنوتیپ ها از لحاظ محتوی آب خاک تفاوت وجود داشت، اما برای مصرف تقسیطی و پائیزی نیتروژن تفاوتی دیده نشد. از بین دو عامل مهم محدودکننده رشد گندم دیم (آب و نیتروژن)، اثر رطوبت در افزایش عملکرد دانه 3/2 برابر بیشتر از نیتروژن معدنی در خاک بود. بررسی تغییرات نیترات-15 در لایه 100-0 سانتی متری خاکرخ به خوبی آشکار نمود، در مصارف 30 الی 60 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، امکان انتقال نیترات-15 به عمق پائین تر از 40 سانتی متری وجود ندارد و بر اساس بررسی های انجام گرفته این عمق کاملاً در دسترس ریشه گندم دیم برای جذب نیتروژن می باشد. به منظور بررسی دقیق وضعیت و شدت تنش رطوبتی وارد شده بر گندم دیم در تیمارهای مورد مطالعه در این پژوهش شاخص تنش آبی گیاه و آستانه شروع این تنش 4/0=cwsi از طریق دمای پوشش سبز محاسبه شد که عبور از این مرز 8 روز قبل از سنبله دهی گیاه اتفاق افتاده و در مجموع 60 میلی متر از آب قابل استفاده تا عمق 50 سانتی متری خاکرخ تخلیه شد. مصرف نیتروژن در حد بهینه اقتصادی، منجر به کاهش تنش خشکی (ssi) در ژنوتیپ ها شد، اما مصرف کمتر و بیشتر از این حد منجر به افزایش تنش خشکی بر گیاه شد. این تنش در مقادیر کمتر از حد بهینه اقتصادی تا 5/4 برابر بیشتر از مقادیر بالای آن بود. به تعبیر دیگر مصرف پائین نیتروژن و یا عدم مصرف آن شدت تنش خشکی را برای این محصول افزایش می دهد.

به منظور تعیین محدودیتهای تغذیه ای عناصر غذایی و اثرات کودهای فسفر و روی در ایجاد تعادل بین این عناصر در گندم در شرایط دیم، آزمایشهایی در طی دو سال زراعی در ایستگاه موسسه تحقیقات کشاورزی دیم (مراغه) با سه سطح فسفر (0، 50 و 100 کیلوگرم پنتااکسید فسفر در هکتار) و چهار سطح روی (0، 10، 20 و 30 کیلوگرم zn در هکتار) به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. میزان ازت مصرفی برای کلیه تیمارها بطور یکنواخت 60 کیلوگرم n در هکتار بود که در پاییز همزمان با کاشت تامین گردید. قبل از اجرای آزمایش ، نمونه خاک مرکب از هر تکرار و در مرحله ظهور سنبله گندم، نمونه برگ از برگهای دوم (ماقبل پرچم) تهیه گردید. در تمامی نمونه های برگی، عناصر n، p، k، ca، mg، fe، mn، zn، cu و b با روشهای متداول در آزمایشگاه موسسه خاک و آب کشور اندازه گیری و نسبتهای بین تمامی عناصر مذکور محاسبه شد. با استفاده از ضرایب همبستگی و روش دریس ، ترتیب نیاز غذایی گندم در شرایط دیم به قرار زیر مشخص گردید: mn > b > n > fe > k > zn > p > cu > mg > ca ناکافی ترین عنصر در گیاه در این تحقیق، mn بود که کاربرد خاکی و یا محلول پاشی برگی آن به منظور اجتناب از تثبیت خاک ، برای ایجاد تعادل مناسبتر بین عناصر غذایی و دستیابی به عملکردهای بالاتر توصیه می شود. با در نظر گرفتن مسایل اقتصادی، بیشترین عملکرد دانه و کاه و کلش به ترتیب 1631 و 2403 کیلوگرم در هکتار از فرمول کودی n60 p50 zn10 بعلت ایجاد تعادل نسبی بین عناصر غذایی حاصل شد. شاخصهای غلظت بحرانی کمبود عناصر mn، b، n، fe، p، mg برای دستیابی به حدود 80 درصد حداکثر عملکرد دانه به ترتیب 60ppm، 9ppm، 4 درصد، 160ppm، 0/16 درصد و 0/1 درصد و شاخصهای غلظت بحرانی زیاد بود عناصر b، zn، p، cu و mg برای دستیابی به حدود 80 درصد حداکثر عملکرد دانه به ترتیب 14ppm، 19ppm، 0/187 درصد، 6ppm و 0/12 درصد در برگ گندم دیم تعیین گردید.