Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự vô cảm bền bỉ của năng suất hạt và các chức năng sinh lý của lúa mì Emmer đối với nguồn cung Nitơ: Bằng chứng từ hai chế độ tưới tiêu và điều kiện đất khô
Tóm tắt
Dữ liệu khoa học về phản ứng của lúa mì Emmer đối với nguồn cung cấp N và nước còn hạn chế. Hai thí nghiệm thực địa đã được thực hiện trên một nhóm năm giống lúa mì Emmer (Joneghan, Zarneh, Singerd, Shahrekord, Khoygan), một giống durum và một giống lúa mì bánh. Trong thí nghiệm đầu tiên, các genotypes được chịu áp lực 30 (hạn chế N) và 100 kg N ha–1 (cung cấp N) trong điều kiện không căng thẳng và căng thẳng hạn hán. Trong thí nghiệm thứ hai, phản ứng của các genotypes này đối với các nguồn cung N đã đề cập được nghiên cứu dưới điều kiện đất khô và đất khô + tưới bổ sung cuối kỳ. Sự thiếu nước (do áp lực hạn hán hoặc do điều kiện đất khô) dẫn đến sự giảm sút nồng độ chlorophyll, hiệu suất quang hợp tối đa của hệ thống quang hợp II, hàm lượng nước tương đối, số hạt/mỗi bông, số bông/cây, trọng lượng 1000 hạt, năng suất hạt, khối lượng khô phần trên mặt đất của cây và hiệu suất sử dụng N của các giống lúa mì được nghiên cứu. Tuy nhiên, các giống lúa mì Emmer có xu hướng ít thay đổi hơn trong phản ứng với nguồn cung nước, ít nhất là về hầu hết các chỉ tiêu, bao gồm cả năng suất hạt (28–30% so với 40–58% giảm sút do hạn hán đối với lúa mì Emmer và các giống cải tiến, tương ứng) và khối lượng khô phần trên mặt đất (12–17% so với 23–40% giảm sút do hạn hán đối với lúa mì Emmer và các giống cải tiến, tương ứng). Việc tăng cường nguồn cung N dẫn đến sự giảm sút về số hạt/mỗi bông, số bông/cây, trọng lượng 1000 hạt và năng suất hạt của lúa mì Emmer, mặc dù có sự gia tăng trong các thuộc tính năng suất hạt và năng suất hạt của lúa mì durum và lúa mì bánh. Kết quả cho thấy hàm lượng protein cao hơn (15,7 so với 12,4% đối với lúa mì Emmer không bị căng thẳng và lúa mì cải tiến, tương ứng) nhưng năng suất hạt thấp hơn (2985 so với 7275 kg ha−1 đối với lúa mì Emmer không bị căng thẳng và lúa mì cải tiến, tương ứng), chỉ số thu hoạch và hiệu suất sử dụng N ở lúa mì Emmer thấp hơn so với các giống durum và lúa mì bánh, ở các mức cung N và nước khác nhau. Những phát hiện của chúng tôi là mới mẻ ở chỗ lúa mì Emmer được phát hiện là bền vững hơn trong việc tồn tại qua các mức độ nước khác nhau và không phản ứng với mức N có lợi cho lúa mì durum và lúa mì bánh.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Abdehpour, Z., & Ehsanzadeh, P. (2019). Concurrence of ionic homeostasis alteration and dry mass sustainment in emmer wheats exposed to saline water: Implications for tackling irrigation water salinity. Plant and Soil, 440, 427–441. https://doi.org/10.1007/s11104-019-04090-1
Allen RG, Pereira LS, Raes D, Smith M (1998) Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrg. Drain. Pap. 56. FAO, Rome
Anbessa, Y., Juskiw, P., Good, A., Nyachiro, J., & Helm, J. (2009). Genetic variability in nitrogen use efficiency of spring barley. Crop Science, 49, 1259–1269.
Arzani, A. (2011). Emmer (Triticum turgidum spp. dicoccum) flour and breads. In V. R. Preedy, R. R. Watson, & V. B. Patel (Eds.), Flour and breads and their fortification in health and disease prevention (pp. 69–78). London, Burlington: Academic Press, Elsevier.
Askari, E., & Ehsanzadeh, P. (2015). Osmoregulation-mediated differential responses of field-grown fennel genotypes to drought. Industrial Crops and Products, 76, 494–508.
Bates, L. S., Waldran, R. P., & Teare, I. D. (1973). Rapid determination of free proline for water studies. Plant and Soil, 39, 205–208.
Bavec, M., Narodoslawsky, M., Bavec, F., & Turinek, M. (2011). Ecological impact of wheat and spelt production under industrial and alternative farming systems. Renew Agric Food Syst, 27, 242–250.
D’Antuono LF, Bravi R (1995) The hulled wheat industry: Present developments and impact on genetic resources conservation. In: S. Padulosi, K. Hammer, & J. Heller (Eds.), Proceedings of the First International Workshop on Hulled Wheats, Tuscany, Italy. pp. 221–233.
Ghaouti, L., & Link, W. (2009). Local vs. formal breeding and inbred line vs. synthetic cultivar for organic farming: Case of Vicia faba L. Field Crops Research, 110, 167–172.
Kant, S., Bi, Y. M., & Rothstein, S. J. (2011). Understanding plant response to nitrogen limitation for the improvement of crop nitrogen use efficiency. Journal of Experimental Botany, 62, 1499–1509.
Kiani, M., Gheysari, M., Mostafazadeh-Fard, B., Majidi, M. M., Karchani, K., & Hoogenboon, G. (2016). Effect of the interaction of water and nitrogen on sunflower under drip irrigation in an arid region. Agricultural Water Management, 171, 162–172.
Liang, Z., Bronson, K. F., Thorp, K. R., Mon, J., Badaruddin, M., & Wang, G. (2014). Cultivar and N fertilizer rate affect yield and N use efficiency in irrigated durum wheat. Crop Science, 54, 1175–1183.
Lichtenthaler, H. K., & Wellburn, W. R. (1994). Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions, 11, 591–592.
Longin, C. F. H., Ziegler, J., Schweiggert, R., Koehler, P., Carle, R., & Würschum, T. (2016). Comparative study of hulled (einkorn, emmer, and spelt) and naked wheats (durum and bread wheat): Agronomic performance and quality traits. Crop Science, 56, 302–311.
Lyudmila, S., Klimentina, D., Tatyana, P., Nikolay, T., & Urs, F. (2009). Antioxidative protection and proteolytic activity in tolerant and sensitive wheat (Triticum aestivum L.) varieties subjected to long-term field drought. Plant Growth Regulation, 58, 107–117.
Maaz, T., Pan, W., & Hammac, W. (2016). Influence of soil nitrogen and water supply on canola nitrogen use efficiency. Agronomy Journal, 108, 2099–2109.
Mahjourimajd, S., Taylor, J., Rengel, Z., Khabaz-Saberi, H., Kuchel, H., Okamoto, M., & Langridge, P. (2016). The genetic control of grain protein content under variable nitrogen supply in an Australian wheat mapping population. PLoS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0159371
Marti, J., & Slafer, G. (2014). Bread and durum wheat yields under a wide range of environmental conditions. Field Crops Research, 156, 258–271.
Moragues, M., Garcia del Moral, L. F., Moralejo, M., & Royo, C. (2006a). Yield formation strategies of durum wheat landraces with distinct pattern of dispersal within the Mediterranean basin II. Biomass production and allocation. Field Crops Research, 95, 182–193.
Moragues, M., Garcia del Moral, L. F., Moralejo, M., & Royo, C. (2006b). Yield formation strategies of durum wheat landraces with distinct pattern of dispersal within the Mediterranean basin I: Yield components. Field Crops Research, 95, 194–205.
Morgounov, A., Keser, M., Kan, M., Küçükçongar, M., Özdemir, F., Gummadov, N., Muminjanov, H., Zuev, E., & Qualset, C. O. (2016). Wheat landraces currently grown in Turkey: Distribution, diversity, and use. Crop Science, 56, 3112–3124.
Murphy, K. M., Campbell, K. G., Lyon, S. R., Stephen, S., & Jones, S. S. (2007). Evidence of varietal adaptation to organic farming systems. Field Crops Research, 102, 172–177.
Muurinen, S., Slafer, G. A., & Peltonen-Sainio, P. (2006). Breeding effects on nitrogen use efficiency of spring cereals under northern conditions. Crop Science, 46, 561–568.
Ozturk, A., & Aydin, F. (2004). Effect of water stress at various stages on some quality characteristics of winter wheat. Journal of Agronomy and Crop Science, 190, 93–99.
Pan, X., Lada, R. R., Caldwell, C. D., & Falk, K. C. (2011). Water-stress and N-nutrition effects on photosynthesis and growth of Brassica carinata. Photosynthetica, 49, 309–315.
Peleg, Z., Saranga, Y., Yazici, A., Fahima, T., Ozturk, L., & Cakmak, I. (2008). Grain zinc, iron and protein concentrations and zinc-efficiency in wild emmer wheat under contrasting irrigation regimes. Plant and Soil, 306, 57–67.
Porcel, R., & Ruiz-Lozano, J. (2004). Arbuscular mycorrhizal influence on leaf water potential, solute accumulation and oxidative stress in soybean plants subjected to drought stress. Journal of Experimental Botany, 55, 1743–1750.
Pourazari, F., Vico, G., Ehsanzadeh, P., & Weih, M. (2015). Contrasting growth pattern and nitrogen economy in ancient and modern wheat varieties. Canadian Journal of Plant Science, 95, 851–860.
Sabzalian, M. R., Khashei, M., & Ghaderian, M. (2014). Artificial and hybrid Fuzzy Linear Neural Network-based estimation of seed oil content of safflower. Journal of the American Oil Chemists Society, 91, 2091–2099.
Sheibanirad, A., Mirlohi, A., Mohammadi, R., Ehsanzadeh, P., & Sayed-Tabatabaei, B. E. (2014). Cytogenetic and crossability studies in hulled wheat collected from Central Zagros in Iran. Plant Systematics and Evolution, 300, 1895–1901.
Slafer, G. A., Savin, R., & Sadras, V. O. (2014). Coarse and fine regulation of wheat yield components in response to genotype and environment. Field Crops Research, 157, 71–83.
Smart, R. E., & Bingham, G. E. (1974). Rapid estimates of relative water content. Plant Physiology, 53, 258–260.
Stallknecht, G. F., Gilbertson, K. M., & Ranney, J. E. (1996). Alternative wheat cereals as food grains: Einkorn, emmer, spelt, kamut, and triticale. In J. Janick (Ed.), Progress in new crops (pp. 156–170). ASHS Press.
Thomas, D. S., & Turner, D. W. (2001). Banana (Musa sp.) leaf gas exchange and chlorophyll fluorescence in response to soil drought, shading and lamina folding. Scientia Horticulturae, 90, 93–108. https://doi.org/10.1016/s0304-4238(00)00260-0
Tosti, G., Farneselli, M., Benincasa, P., & Guiducci, M. (2016). Nitrogen fertilization strategies for organic wheat production: Crop yield and nitrate leaching. Agronomy Journal, 108, 770–781.
Yousefzadeh Najafabadi, M., & Ehsanzadeh, P. (2017). Salicylic acid effects on osmoregulation and seed yield in drought-stressed sesame. Agronomy Journal, 109, 1414–1422.