Hassani, A., Amiri, M. (2016). Effect of foliar application of amino acids on nitrogen use efficiency, grain yield and quality of barley. , 29(3), 76-86. doi: 10.22092/aj.2016.115264
A. Hassani; M. R. Amiri. "Effect of foliar application of amino acids on nitrogen use efficiency, grain yield and quality of barley". , 29, 3, 2016, 76-86. doi: 10.22092/aj.2016.115264
Hassani, A., Amiri, M. (2016). 'Effect of foliar application of amino acids on nitrogen use efficiency, grain yield and quality of barley', , 29(3), pp. 76-86. doi: 10.22092/aj.2016.115264
Hassani, A., Amiri, M. Effect of foliar application of amino acids on nitrogen use efficiency, grain yield and quality of barley. , 2016; 29(3): 76-86. doi: 10.22092/aj.2016.115264

Effect of foliar application of amino acids on nitrogen use efficiency, grain yield and quality of barley

پژوهش های کاربردی زراعی
Article 8, Volume 29, Issue 3 - Serial Number 112, August 2017, Pages 76-86    PDF (1.04 M)
Document Type: Research Paper
DOI: 10.22092/aj.2016.115264
Authors
A. Hassani* 1; M. R. Amiri2
1(Corresponding Author ), Assistant Prof., Dept. of Soil Science, University of Zanjan.
2M.Sc. Graduate of Agronomy, Director of the Agricultural Office, Eslamshahr
Abstract
This study was conducted to determine the effects of foliar application of synthetic amino acids fertilizers which are called Aminolforte, Humiforte, Kadostim and Fosnutren on yield of barley plants and its quality properties as well on nitrogen use efficiency. An experiment based on complete randomized block design was carried out in Eslamshahr in five replications and four treatments of 1: No foliar application (control), 2: foliar application of all amino acids at four stages of tillering, stem elongation, heading and grain filling, respectively, 3: treatment 2 without application of Aminolforte and 4: treatment 2 without application of Kadostim. The results showed a significant increase in grain yield and a decrease in the number of the spike per square meter. 1000 grain weight increased 24, 24, and 12 percent in treatment 2, 3, and 4 respectively. The number of grain per spike also increased significantly in foliar application treatments. Foliar application of amino acids resulted in a significant increase in nitrogen use efficiency as well in nitrogen uptake efficiency by treatments. Crude protein has increased in treatment 2 (11.5%), 3 (10.5%), and 4 (3.5%) significantly. Amount of K increased 13 percent in foliar application treatments relative to the control. Composition of amino acids in prolamin fractions of barley grain has changed due to foliar application of these fertilizers in which the most changes has seen in the amount of Glycine (-21%), Valine (-18%), Alanine (60%), Lysine (66%), Isoleucine (26%), and Methionine (33%).
Keywords
Amino acids; Barley; yield; nitrogen use efficiency; protein
Full Text

مقد  مه
مصرف متعاد  ل و به هنگام کود  ها تاثیر قابل توجهی د  ر افزایش عملکرد  و بهبود  کیفیت محصولات مختلف د  ارد . مصرف بلند  مد  ت و غیر اصولی کود  های شیمیایی باعث تخریب تد  ریجی کیفیت خاک، کاهش ارزش کیفی محصول، بهم زد  ن تعاد  ل طبیعی اکوسیستم و گسترش آلود  Aگی های زیست محیطی می شود  (راستین، 1384). استفاد  ه از کود  های آلی و مصرف آنها هنگام نیاز گیاه د  ر مراحل مختلف رشد  می تواند  به رفع این مشکلات کمک کند . گیاهان قاد  رند  از اسید  های آمینه به عنوان منبع نیتروژن استفاد  ه کنند  (El-Naggar و همکاران، 2009). د ر مناطق سرد  و یا د ارای فقر نیتروژن، اسید های آمینه به عنوان منبع مهمی از نیتروژن مطرح هستند  (Owen و Jones، 2001). این ترکیبات د ر وضعیت آزاد  همچون ذرات بارد ار عمل کرد ه و وقتی وارد  سلول های گیاهی می شوند ، به واسطه خلوص بالا وارد  فرآیند های متابولیکی می شوند  (Thornton و Robinson، 2005). تاثیر کاربرد  اسید های آمینه به عنوان تنظیم کنند ه های رشد  د ر گیاهان توسط پژوهشگران مختلفی مورد  بررسی قرار گرفته است و د ر بیشتر موارد  تاثیر مثبت محلولپاشی با اسید های آمینه بر مقد ار عملکرد  گزارش شد ه است (Liu و همکاران، 2008؛ Hassanpanah و همکاران، 2008، Gamborg، 1970). د ر پزوهشی Owen و Jones (2001) گزارش کرد ند  که نقش اسید های آمینه د ر تامین نیتروژن گیاه د ر مزارعی که فعالیت های میکروبی آن کم است، قابل توجه می باشد . همچنین این ترکیبات می توانند  به عنوان تنظیم کنند ه های رشد ، فعالیت های متابولیکی گیاه را تحت تاثیر قرار د اد ه و مقد ار محصولات حاصل از این فعالیت ها را تغییر د هند . اسید های آمینه روی جذب نیتروژن از خاک تاثیر گذاشته و باعث کاهش (Muhammad، 2001)و یا افزایش (Liu و همکاران، 2007) آن می‌شوند . این ترکیبات، همچنین روی فعالیت آنزیم های موثر د ر جذب و به کارگیری نیتروژن د ر گیاه تاثیر گذاشته و منجر به افزایش مقد ار پروتئین د ر گیاه می شوند  (Chen و Gao، 2002؛ Muhammad، 2001). توجه به جذب اسید های آمینه د ر گیاهان به علت وجود  مسائلی مانند  افزایش تنشهای محیطی د ر کشت محصولات کشاورزی (Vitousek و همکاران، 1997)، پایین بود ن کارایی مصرف کود های نیترو‍‍ژنی و همچنین نقش مهمی که اسید های آمینه د ر مناطق مختلف از جمله مناطق فقیر از نیتروژن د ارند  (Persson و N¨asholm، 2003)، د ر حال افزایش است.
جو از جمله محصولاتی است که به منظور تغذیه د ام، تولید  مالت و الکل صنعتی و همچنین به مقد ار اند ک جهت تغذیه انسان کشت می شود . کشت جو برای تغذیه د ام د ر استان تهران از گسترد گی بیشتری برخورد ار بود ه و به طور گسترد ه ای د ر جیره غذایی انواع د ام های شیرد ه مورد  استفاد ه قرار می گیرد  (قربانی، 1388). ارزش تغذیه ای د انه جو تحت تاثیر عواملی چون نوع رقم، شرایط اقلیمی و حاصلخیزی خاک قرار می گیرد . لیکن، به طور کلی به عنوان منبع متعاد لی از پروتئین، نشاسته (انرژی) و فیبر شناخته می شود . بالا بود ن مقد ار پروتئین د ر ارقامی از جو که برای تغذیه د ام بکار می روند  از اهمیت بیشتری برخورد ار است (Park، 1988). بنابراین، بکارگیری روش هایی که ارزش غذایی و د ر راس آن مقد ار پروتئین د انه جو را افزایش می د هد ، اهمیت شایانی د ر روش های مد یریتی تغذیه د ام د ارد .
هد ف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر محلول‎پاشی فرآورد ه های حاوی مخلوط اسید های آمینه با نام های تجاری آمینول فورته، هیومی فورته، کاد وستیم و فسنوترن بر عملکرد  کمی و کیفی د انه جو و کارایی زراعی کود  نیتروژنی مصرف شد ه بود .
مواد  و روشها
این پژوهش د ر شهرستان اسلامشهر، جنوب غرب استان تهران، د ر مزرعه ا ی د ر روستای شمس آباد  به طول جغرافیایی 51 د رجه و 17 د  قیقه شرقی و عرض جغرافیایی 35 د رجه و 37 د قیقه شمالی انجام شد . فرآورد ه های آلی آمینول فورته، کاد وستیم، هیومی فورته و فسنوترن حاوی20 اسید آمینه آزاد  سنتز شد ه به همراه الیگوپپتید های با وزن مولکولی پایین و برخی عناصر شیمیایی مورد  نیاز گیاه هستند . جد ول 1، ترکیب شیمیایی و آلی هریک از فرآورد ه های مورد  استفاد ه د ر این پژوهش را نشان می د هد . د ر جد ول 2، مقد ار اسید  آمینه د ر این ترکیبات ارائه شد ه است.
قبل از انجام آزمایش، از 6 نقطه از این قطعه از عمق 30-0 سانتیمتری نمونه برد اری به عمل آمد . بعد  از مخلوط کرد ن نمونه ها، نمونه مرکب بد ست آمد ه مورد  آزمون خاک قرار گرفت. نتایج آزمون خاک مزرعه د ر جد ول 3 ارائه شد ه است.
آزمایش د ر قالب طرح پایه بلوک های کامل تصاد فی با پنج تکرار انجام شد . رقم جو مورد  استفاد ه، رقم ریحانه بود . از چهار تیمار د ر این آزمایش استفاد ه شد : 1- تیمار شاهد  (بد ون محلول‎پاشی) 2- محلول‎پاشی کامل : فرآورد ه آمینول فورته د ر مرحله پنجه زنی، هیومی فورته د ر مرحله ساقه د هی، فسنوترن د ر مرحله سنبله د هی و کاد وستیم د ر مرحله پر شد ن د انه ها 3- حذف آمینول فورته: محلول‎پاشی هیومی فورته د ر مرحله ساقه د هی، فسنوترن د ر مرحله سنبله د هی و کاد وستیم د ر مرحله پر شد ن د انه ها 4- حذف کاد وستیم: محلول‎پاشی فرآورد ه آمینول فورته د ر مرحله پنجه زنی، هیومی فورته د ر مرحله ساقه د هی و فسنوترن د ر مرحله سنبله د هی. تیمار د وم د ر حقیقت بر اساس توصیه مصرفی شرکت سازند ه (ایناگروپارس) این فرآورد ه ها بر مبنای نوع ترکیبات موجود  د ر هر فرآورد ه بود .

بر اساس اد عای شرکت سازند ه، این محصولات حتما باید  د ر زمان مناسب استفاد ه شوند  و حذف هرکد ام از آنها، به ویژه د و فرآورد ه آمینول فورته و کاد وستیم، ممکن است اثربخشی آنها را کاهش د هد . تیمارهای سوم و چهارم به منظور بررسی تاثیر حذف فرآورد ه های ذکر شد ه بر عملکرد  و کیفیت د انه جو طرح ریزی شد ند .
بعد  از آماد ه سازی و عملیات خاکورزی، کشت جو د ر نیمه اول آبان با مقد ار معاد ل 160 کیلوگرم بذر د ر هکتار د ر کرتهایی به ابعاد  10 د ر 50 متر به روش خطی با ماشین بذرباش انجام شد . فاصله بین رد یفهای پشته حد ود  55 سانتیمتر و روی هر پشته سه خط کشت ایجاد  شد . میزان کود  شیمیایی مصرفی مورد  نیاز بر مبنای آزمون خاک به روش تفاوت از حد  بحرانی (ملکوتی و همکاران، 1387) تعیین شد . بر این اساس، مقد ار 25 تن کود  د امی پوسید ه به همراه 250 کیلوگرم گوگرد  کشاورزی گرانوله، 110 کیلوگرم سولفات پتاسیم، 42 کیلوگرم سولفات منگنز و 56 کیلوگرم سولفات روی قبل از کاشت با شخم تا عمق زراعی زیر خاک شد ند . برای تامین مقد ار نیتروژن مورد  نیاز گیاه 400 کیلوگرم کود  اوره معاد ل 184 کیلوگرم نیتروژن خالص د ر چهار مرحله به صورت سرک همراه با یک کیلوگرم سکوسترین آهن با آب آبیاری مصرف شد . عملیات آبیاری به صورت سطحی انجام شد . آبیاری اول به صورت کامل و آبیاری های بعد ی با اند ازه گیری رطوبت خاک (با د ستگاه رطوبت سنج، مد ل GMK-770S) انجام شد . بعد  از آبیاری اول هر زمان که 50 د رصد  آب قابل استفاد ه د ر عمق 30 سانتیمتری تبخیر می شد ، آبیاری مجد د  انجام می شد . محلول پاشی فرآورد ه های آمینول فورته، هیومی فورته، فسنوترن و کاد وستیم با غلظت 5/2 د ر هزار انجام شد . پس از رسید ن د انه ها و قبل از برد اشت نهایی، با استفاد ه از کواد رات 40*25 (1000 سانتیمتر مربع) از هر واحد  آزمایشی نمونه برد اری صورت گرفت و پس از بسته بند ی به آزمایشگاه منتقل شد . برد اشت نهایی د ر بیستم خرد اد  ماه با کمباین انجام شد . وزن د انه و کاه د ر هر کرت اند ازه گیری شد  و با د اشتن سطح برد اشت نهایی، عملکرد  هر واحد  آزمایشی محاسبه شد . محاسبه کارایی زراعی و کارایی جذب نیتروژن از روابط 1 و 2 (Fan و همکاران، 2004) استفاد ه شد .
رابطه 1: مقد ار کل نیتروژن مصرفی/ عملکرد  کل =کارایی زراعی نیتروژن
رابطه 2:
مقد ار کل نیتروژن مصرفی/ مقد ارکل نیتروژن جذب شد ه توسط د انه =کارایی جذب نیتروژن
برای بررسی ویژگی‌های کیفی د انه، ابتد ا د انه ها آسیاب شد ه و سپس نمونه ها به روش اسید  سولفوریک و سلنیوم هضم شد ند . اند ازه گیری نیتروژن کل به روش کجلد ال، فسفر به روش اسپکتروفتومتری، پتاسیم با فلیم فتومتر و کلسیم با د ستگاه جذب اتمی انجام شد  (Karla، 1998). برای محاسبه د رصد  پروتئین از رابطه (25/6 × ﺩﺭﺻﺪ نیتروژن) استفاد ه شد  (West و همکاران، 1991) و برای اند ازه گیری های مربوط به اسید های آمینه از روش Linko و همکاران (1989) استفاد ه شد . ابتد ا نمونه ها با محلول 1-بوتانول چربی زد ایی شد ه و سپس برای جد اسازی آلبومین، گلوبولین و نیتروژن غیرپروتئینی از محلول سد یم کلراید  (5/0 مولار) استفاد ه شد . بخش موسوم به پرولامین با عصاره گیری از محلول مخلوط 2-پروپانول و 2-مرکاپتواتانول جد اسازی شد . پرولامین ذخیره اصلی د انه غلات می باشد  و د ر آند وسپرم د انه قرار د ارد . این ترکیب شامل 50 د رصد  و یا بیشتر نیتروژن کل د انه می باشد . جهت بررسی تغییرات د ر نسبت اسید های آمینه، جد اسازی آنها با د ستگاه گاز کروماتوگرافی انجام شد  (Linko و همکاران، 1989). برای تجزیه و تحلیل اطلاعات از نرم افزار SAS نسخه 9.1.3 استفاد ه شد . مقایسه میانگین ها با استفاد ه از آزمون د انکن د ر سطح یک د رصد  انجام شد .
نتایج و بحث
عملکرد  د انه جو
جد ول تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ویژگی های عملکرد  و اجزای عملکرد  د انه جو به ترتیب د ر جد ول4 و 5 ارائه شد ه است. محلول پاشی فرآورد ه ها صرف نظر از نوع تیمار به طور معنی د اری باعث افزایش عملکرد  د انه و کاهش تعد اد  سنبله د ر متر مربع نسبت به تیمار شاهد  شد . وزن هزارد انه د ر تیمارهای 2 و 3 نسبت به تیمار شاهد  24 د رصد  افزایش نشان د اد . این مقد ار د ر تیمار 4 که د ر آن کود  کاد وستیم مصرف نشد ه بود ، 12 د رصد  بود . د ر مورد  تعد اد  د انه د ر سنبله نیز تیمارهای 2 و 3 نسبت به تیمار شاهد  به ترتیب 54 و 68 د رصد  افزایش نشان د اد ، د ر حالی که د ر تیمار 4 بد ون مصرف کاد وستیم این مقد ار 36 د رصد  بود .
بر اساس د اد ه های بد ست آمد ه، محلول‎پاشی این فرآورد ه ها تاثیر مثبت و چشم گیری د ر افزایش وزن و تعد اد  د انه ها د اشته است و تاثیر محلول‎پاشی کاد وستیم هنگام پر شد ن د انه ها بیشتر است. با توجه به افزایش معنی د ار غلظت پتاسیم د ر د انه که د ر جد ول 8 بد ان پرد اخته خواهد  شد ، به نظر می رسد  وجود  پتاسیم محلول د ر این کود  به همراه اسید های آمینه نقش مثبتی د ر پرشد ن د انه ها د اشته است. پتاسیم به طور مستقیم د ر ساختمان ترکیبات زند ه گیاهی مثل پروتئین ها و قند ها وارد  نمی شود ، لیکن یکی از عوامل موثر د ر تشکیل این ساختارها است. بیش از 50 نوع آنزیم وجود  د ارد  که یا به طور کامل به پتاسیم وابسته هستند  و یا به وسیله آن فعال می شوند . پتاسیم و د یگر کاتیونهای تک ظرفیتی با تغییر د ر ساختمان فضایی پروتئین آنزیم باعث فعال شد ن آنزیم ها می شوند . تغییر ساختمان آنزیم ها به وسیله پتاسیم سبب افزایش فعالیت آنزیم، نرخ واکنش های کاتالیزوری (Vmax) و د ر موارد ی افزایش تمایل نسبت به آنزیم (کاهش Km) می شود  (Marschner و همکاران، 1996). احتمالا وجود  هم زمان اسید های آمینه (که اجزای تشیکل د هند ه ساختار پروتئینی هستند ) و پتاسیم (که عاملی موثر د ر تشکیل زنجیره پروتئینی است) تاثیر مثبتی د ر بهبود  کیفیت د انه های جو د اشته است.
علیرغم اینکه تعد اد  سنبله د ر واحد  سطح د ر تیمارهای محلولپاشی (د وم، سوم و چهارم)نسبت به تیمار شاهد  کمتر بود  ولی عملکرد  د انه د ر تیمارهای محولپاشی بیشتر از تیمار شاهد  محلولپاشی است. این بد ان د لیل است که تعد اد  و وزن د انه های موجود  د ر سنبله ها د ر تیمار شاهد  نسبت به تیمارهای کود ی کمتر است. بنابراین اسید های آمینه د ر تعد یل سنبله د هی و بهبود  کیفیت آن نقش قابل توجهی د ارند ، به نحوی که د ر نهایت منجر به افزایش عملکرد  می شوند . کاهش تعد اد  سنبله احتمالا به د لیل کاهش تعد اد  پنجه د ر بوته باشد . محلولپاشی با مخلوط اسید های آمینه احتمالا با نوعی مکانیسم خود  تنظیمی منفی (Aslam و همکاران، 2001) و تعد یل جذب نیتروژن از تشکیل تعد اد  پنجه های زیاد  و ضعیف جلوگیری کرد ه است. همچنین د ر طول رشد  زایشی، د ر اثر رقابت بین اند ام های زایشی (سنبله) و ریشه ها برای جذب کربوهید رات ها، از فعالیت ریشه ها کاسته شد ه و د ر نتیجه جذب مواد  غذایی از طریق ریشه کاهش می یابد . د ر این مرحله محلول‎پاشی عناصر غذایی این رقابت را کاهش می د هد  (Marschner و همکاران، 1996). وجود  اسید  آمینه های آزاد  همراه با عناصر غذایی مورد  نیاز گیاه د ر این فرآورد ه ها احتمالا د ر تشکیل سنبله قوی تر و افزایش تعد اد  د انه د ر سنبله نقش د اشته است.
نتایج پژوهش با نتایج پژوهش های برخی پزوهشگران مطابقت د اشت که د ر آن محلولپاشی با مخلوط اسید های آمینه منجر به افزایش محصول شد ه است. Hassanpanah و همکاران (2008) تاثیر مثبت محلول‎پاشی اسید  آمینه و هومات پتاسیم را بر عملکرد  غد ه سیب زمینی گزارش کرد ند . Liu و همکاران (2008) نیز نشان د اد ند ، کاربرد  مخلوط اسید های آمینه باعث افزیش زیست تود ه د ر تربچه برگی می شود . Chen و همکاران (1997) نیز افزایش زیست تود ه د ر کلم چینی را تحت تیمار با اسید های آمینه گزارش کرد ند . هر چند  د ر موارد ی کاهش رشد  گیاهان د ر اثر کاربرد  اسید های آمینه نیز گزارش شد ه است (Gamborg، 1970؛ Filner، 1966). د ر پزوهشی Filner (1966) متوجه شد  که برخی از اسید های آمینه باعث کاهش رشد  تنباکو می شوند . Gamborg (1970) نیز نشان د اد  که آمونیوم و اسید  آمینه گلوتامین باعث افزایش ماد ه خشک سویا می شوند ، ولی حضور سایر اسید های آمینه تاثیر منفی د ر ماد ه خشک سویا د ارد . با توجه به مصرف اسید های آمینه د ر مقد ار کم، به نظر می رسد  اثر مستقیم آن ها د ر افزایش عملکرد  د انه جو از اهمیت کمتری برخورد ار باشد  و افزایش قابل توجه د ر عملکرد  جو ممکن است به علت تاثیر غیر مستقیم اسید های آمینه د ر افزایش کارایی زراعی نیتروژن باشد . افزایش مقاومت گیاهان نسبت به تنش های محیطی تحت تاثیر اسید های آمینه احتمالا یکی د یگر از د لایل افزایش عملکرد  می باشد . نتایج تحقیقات پژوهشگران نشان می د هد  که انواع مختلف اسید های آمینه مقاومت گیاهان را نسبت به استرسهای محیطی افزایش می د هند  (Chen و Murata، 2011). از نقش تاثیر اسید های آمینه می توان به موارد ی همچون تنظیم انتقال یونها، تنظیم باز شد ن روزنه ها، کاهش سمیت فلزات سنگین و عمل به عنوان اسمولیت اشاره کرد  (Anjam و همکاران، 2014).
کارایی زراعی و جذب کود  نیتروژنی
کارایی زراعی نیتروژن میزان توانایی گیاه برای جذب نیتروژن خاک را نشان می د هد (Fan و همکاران، 2004). شاخص های مختلفی برای نشان د اد ن کارایی مصرف کود ها توسط پژوهشگران زیاد ی ارائه شد ه است. د ر مناطق خشک و نیمه خشک کشور که مقد ار نیتروژن خاک پایین است، از روابط Fan و همکاران (2004) برای ارزیابی این شاخص استفاد ه می شود  (ملکوتی و بابا اکبری، 1384). کارایی زراعی نیتروژن عبارتست از میزان د انه تولید  شد ه به کل نیتروژن مصرف شد ه به صورت کود  و کارایی جذب نیتروژن نیز مقد ار نیتروژن جذب شد ه توسط گیاه از واحد  نیتروژن مصرفی است و د ر حقیقت میزان توانایی گیاه برای جذب نیتروژن خاک را بیان می د ارد . جد ول 6 نتایج حاصل از محاسبه شاخص های کارایی زراعی و جذب نیتروژن د ر تیمارهای مختلف را نشان می د هد .
با توجه به نتایج جد ول 6، کاربرد  اسید های آمینه به طور معنی د ار باعث افزایش 30، 28 و 26 د رصد ی کارایی زراعی نیتروژن و افزایش 50، 48 و 36 د رصد ی کارایی جذب نیتروژن به ترتیب د ر تیمارهای د وم و سوم و چهارم نسبت به تیمار شاهد  شد ه است. د رصد  افزایش کارایی جذب و زراعی نیتروژن د ر تیمار چهارم (که د ر آن محلول‎پاشی کاد وستیم د ر مرحله پرشد ن د انه ها حذف شد ه است) نسبت به سایر تیمارهای محلول‎پاشی کمتر است. بنابراین می توان چنین نتیجه گرفت که محلول‎پاشی جو با اسید های آمینه د ر این مرحله اهمیت بیشتری د ر افزایش غلظت نیتروژن د انه د ارد . افزایش غلظت نیتروژن د انه بر کارایی جذب نیتروژن اثر زیاد ی د ارد  و محلول‎پاشی با این فراورد ه ها نسبت به مصرف کود  نیتروژنی، د ر این راستا اثر بیشتری د اشته است. این موضوع نشان د هند ه جذب بهتر نیتروژن از خاک توسط ریشه های گیاه است.
نتایج بد ست آمد ه د ر تطابق با برخی پژوهشهای پیشین است اگرچه د ر مورد  برخی د یگر نیز د ر تناقض می باشد . لیو و همکاران )2008( افزایش 14 تا 32 د رصد ی د ر مقد ار نیتروژن کل د ر تربچه برگی که با اسید های آمینه د ر غلظتهای پایین (75/0گرم د ر متر مربع ) تیمار شد ه بود  را گزارش کرد ند . نتایج پژوهش آن ها نشانگر افزایش 55 د رصد ی کارایی زراعی نیتروژن د ر این گیاهان نسبت به تیمار شاهد  بود . همچنین Liu و همکاران (2007) نشان د اد ند  که تیمار فلفل قرمز با مخلوط اسید های آمینه باعث افزایش 5/3 برابری د ر جذب نیتروژن می شود . Chen و Gao (2002) گزارش د اد ند  که تیمار کلم چینی و کاهو با اسید های آمینه باعث افزایش مقد ار کل نیتروژن گیاه می شود . نتیجه مشابهی د ر گیاه Catasetum fimbriatum (خانواد ه ارکید ه) نیز د ید ه شد ه است(Majerowicz و همکاران، 2000). نتایج پژوهش Aslam و همکاران (2001) نشان د اد  که اسید های آمینه گلوتامین و اسپارژین د ر جذب نیترات توسط ریشه های جو د ر غلظتهای پایین اثر بازد رند گی د ارند .
کیفیت د انه و غلظت اسید های آمینه
جد ول تجزیه واریانس و مقایسه میانگین نتایج حاصل از تجزیه ویژگی های کیفی د انه جو به ترتیب د ر جد ول 7 و 8 د ید ه می شود . مقد ار پروتئین خام د ر تیمارهای د وم (5/11 د رصد )، سوم (5/10 د رصد ) و چهارم (5/3 د رصد ) (که د ر آن محلول‎پاشی کاد وستیم انجام نشد ه است) نسبت به تیمار شاهد  به طور معنی د ار افزایش یافته است است.
نقش موثر اسید  آمینه آزاد  د ر ساخت زنجیره پروتئینی و زمان مصرف مناسب آن نیز می تواند  تاثیر چشمگیری د ر افزایش مقد ار پروتئین د انه د اشته باشد  و د ر اینجا نیز د ید ه می شود  که با حذف محلولپاشی کاد وستیم، افزایش مقد ار پروتئین د ر تیمار چهارم کمتر است ولی با حذف آمینول فورته چنین موضوعی د ید ه نمی شود . تفسیر تاثیر اسید های آمینه د ر افزایش مقد ار پروتئین د ر میان پژوهشگران متفاوت می باشد . عد ه ای گزاش کرد ه اند  که اسید های آمینه به شکل نیتروژن احیا شد ه د ر جذب توسط گیاهان نسبت به نیترات ترجیح د اد ه می شوند  و با این عمل انرژی کمتری برای ساخت پروتئین مصرف می شود  (Gunes و همکاران، 1994؛ 1996) و برخی د یگر نقش اصلی تاثیر آسید  آمینه د ر آسیمیلاسیون نیتروژن و ساخت پروتئین را به د لیل تاثیر آن بر آنزیمهای موثر د ر متابولیسم نیترات می د انند  که د ر آن کاربرد  آسید  آمینه باعث افزایش غلظت آنزیمهای نیترات رد وکتاز و گلوتامین سنتتاز می شود  (Liu و همکاران، 2014؛ Mobini و همکاران، 2014).
تغییر معنی د اری د ر مقد ار فسفر و کلسیم بین تیمارها و شاهد  د ید ه نشد ، ولی مقد ار پتاسیم د انه ها د ر تیمارهای محلول‎پاشی شد ه به طور متوسط 13 د رصد  بیشتر از تیمار شاهد  بود . Liu و همکاران (2007) نشان د اد ند  که استفاد ه از مخلوط اسید های آمینه، مقد ار پروتئین د ر فلفل قرمز را کاهش می د هد . د ر گزارشی د یگر Liu و همکاران (2008) د ر آزمایش د یگری بر روی تربچه برگی، افزایش پروتئین ناشی از استفاد ه اسید های آمینه را نیز گزارش کرد ند .
نتایج حاصل از بررسی ترکیب اسید های آمینه بخش پرولامین د انه بر حسب مول د رصد  د ر جد ول 9 د ید ه می شود . اسید های آمینه ضروری برای انسان و د ام با رنگ پس زمینه تیره نشان د اد ه شد ه است. اسید  اسپارتیک و آسپارژین به صورت توام با نام اسپارتیک و اسید  گلوتامیک و گلوتامین نیز با نام گلوتامیک ذکر شد ه است. کاربرد  مخلوط اسید های آمینه منجر به تغییر ترکیب اسید های آمینه قسمت پرولامین د ر د انه جو شد  که بیشترین تغییرات د ر گلیسین (%21-)، والین (%18-)، آلانین (%60)، لیزین (%66)، ایزولوسین (%26) و متیونین (%33) د ید ه شد .
نتایج جد ول 9 نشان می د هد  که مقد ار اسید  آمینه گلیسین و والین به طور معنی د اری کاهش و مقد ار آلانین، لیزین، ایزولوسین و متیونین افزایش یافته است. همچنین کاهش نسبی د ر مقاد یر لوسین، آسپارتیک، فنیل آلانین، سرین و تیروزین د ید ه می شود . تغییرات د ر سایر اسید های آمینه معنی د ار نیست. وجود  تغییرات قابل توجه د ر برخی اسید های آمینه ممکن است ناشی از مکانیسم خود تنظیمی ناشی از وجود  اسید  آمینه د ر مسیرهای ساخت این ترکیبات باشد  و این خود  تنظیمی بسته به شرایط گوناگون ممکن است مثبت (آلانین، لیزین، ایزولوسین ومتیونین) و یا منفی (گلیسین و والین) باشد . همچنین این تغییرات ممکن است به علت جذب مستقیم اسید های آمینه به عنوان محصول نهایی مسیرهای ساخت اسید  آمینه باشد .
نتیجه گیری
نتایج حاصل از این تحقیق به طور کلی بیانگر این است که محلولپاشی فرآورد ه های آمینول فورته، هیومی فورته، فسنوترن و کاد وستیم د ر مراحل مختلف کاشت گیاه جو تاثیر مثبتی بر عملکرد  د انه جو د ارد  و همچنین منجر به افزایش پروتئین خام د ر د انه می شود . تاثیر حذف آمینول فورته طبق نتایج بد ست آمد ه تفاوت معنی د اری با تیمار د وم که د ر آن هر چهار محصول محلولپاشی می شود  ند ارد ، ولی با حذف محلولپاشی کاد وستیم تاثیر مثبت محلولپاشی فرآورد ه ها کاهش می یابد . همچنین محلولپاشی مخلوط اسید های آمینه باعث افزایش غلظت پتاسیم د ر د انه ها شد ه و ترکیب برخی اسید های آمینه موجود  د ر د انه را تغییر می د هد .

References
راستین، ص. (1384). مد یریت پاید ار از د ید گاه بیولوژی خاک. ضرورت تولید  صنعتی کود های بیولوژیک د ر کشور. نشر آموزش کشاورزی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، وزارت کشاورزی، تهران، ایران.
قربانی، غ.، (1388).اصول پرورش گاو شیری (ترجمه). مرکز نشرد انشگاهی. د انشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان. ایران.
ملکوتی، م. ج. و م. بابااکبری (1384). ضرورت افزایش کارایی کود های نیتروژنه د ر کشور، قسمت اول : تعاریف و مثالهای کاربرد ی. موسسه تحقیقات خاک و آب. نشریه فنی شماره 425.
ملکوتی، م. ج.، کشاورز، پ. و ن. کریمیان. (1387). روش جامع تشخیص و توصیه بهینه کود  برای کشاورزی پاید ار. انتشارات د انشگاه تربیت مد رس. تهران. ایران.
Anjum, N. A., Gill, S.S., and R. Gill. (2014). Plant Adaptation to Environmental Change: Significance of Amino Acids and their Derivatives. Published by CABI, Oxfordshire, UK.
Aslam, M., Travis R. L., and D.W. Rains. (2001). “Differential effect of amino acids on nitrate uptake and reduction sys-tems in barley roots.” Plant Science 160: 219–228.
Chen, G. and X. Gao. (2002). Effect of partial replacement of nitrate by amino acid and urea on nitrate content of non-heading Chinese cabbage and lettuce in hydroponics (Chinese). Sci. Agri. Sinica, 35: 187–191.
Chen, Z., J. Huang, J. He and K. Cai. (1997). Influence of L-tryptophan applied to soil on yield and nutrient uptake of cabbage (Chinese). Acta Ped. Sinica, 34: 200–205.
Chen, T. H. H. and N. Murata. (2011). Glycinebetaine protects plants against abiotic stress: mechanisms and biotechno-logical applications. Plant, Cell & Environment, 34: 1–20.
El-Naggar, A., d. N. A., El-Araby and H. Høgh-Jensen (2009). Simultaneous uptake of multiple amino acids by wheat. Journal of Plant Nutrition 32: 725-740.
Fan, X., F. Li and D. Kumar. (2004). Fertilization with a new type of coated urea: Evaluation for nitrogen efficiency and yield in winter wheat. Journal of Plant Nutrition 25: 853-865.
Filner, P. (1966). Regulation of nitrate reductase in cultured tobacco cells. Biochim. Biophys. 118: 299-310.
Gamborg, O. L. (1970). The effects of amino acids and ammonium on the growth of plant cells in suspension culture. Plant Physiol. 45: 372-375.
Gunes, A., Post, W.N.K. Kirkby, E.A. and M. Aktas. (1994). Influence of partial replacement of nitrate by amino acid nitrogen or urea in the nutrient medium on nitrate accumulation in NFT grown winter lettuce. J. Plant Nutr. 17: 1929–1938.
Gunes, A., Inal, A. and M. Aktas. (1996). Reducing nitrate content of NFT grown winter onion plants (Allium cepa L.) by partial replacement of NO3 - with amino acid in nutrient solution. Sci. Hortic., 65: 203–208
Hassanpanah, D., E. Gurbanov, A. Gadimov and R. Shahriari. (2008). Shortening transplanation periods of potato plantlets by use of potassium humate and kadostim and their effects on mini-tuber productions. Pakistan journal of bio-logical sciences 11(10): 1370-1374.
Kalra, Y.P., (1998). Handbook of refrence methods for plant analysis.CRC press, Boca Raton. USA.
Linko, R., A. Lapvetelainen, P. Laakso and H. Kallio. (1989). Protein Composition of a High-Protein Barley Flour and Bar-ley Grain. Cereal Chem. 66(6): 478-482.
Liu, X. Q., K. Y. Ko, S. H. Kim and K. S. Lee. (2007). Enhancement of nitrate uptake and reduction by treatment with mixed amino acids in red pepper (Capsicum annuum L.). Acta Agriculturae Scandinavica Section B-Soil and Plant Science 57: 167-172.
Liu, X. Q., K. Y. Ko, S. H. Kim and K. S. Lee. (2008). Effect of Amino Acid Fertilization on Nitrate Assimilation of Leafy Radish and Soil Chemical Properties in High Nitrate Soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis 39: 269–281.
Liu, C.W., Sung, Y., Chen,B. and H. Lai. (2014). Effects of Nitrogen Fertilizers on the Growth and Nitrate Content of Lettuce (Lactuca sativa L.). Int. J. Environ. Res. Public Health. 11(4): 4427-4440.
Majerowicz, N., G. B. Kerbauy, C. C. Nievola and R. M. Suzuki. (2000). Growth and nitrogen metabolism of Catasetum fimbriatum (Orchidaceae) grown with different nitrogen source. Environ. Exp. Bot. 44: 195–206.
Marschner, H., E. Kirkby and I. Cakmak. (1996). Effect of mineral nutritional status on shoot-root partitioning of pho-toassimilates and cycling of mineral nutrients Journal of Experimental Botany 47: 1255–1263.
Mobini, M., Khoshgoftarmanesh, A.H., and Ghasemi, S. 2014. The effect of partial replacement of nitrate with arginine, histidine, and a mixture of amino acids extracted from blood powder on yield and nitrate accumulation in onion bulbScien-tia Horticulturae. 176: 232–237
Muhammad, A., L. T. Robert and D. W. Rains. (2001). Differential effect of amino acids on nitrate uptake and reduction systems in barley roots. Plant Science 160 (2001) 160: 219–228.
Owen, A. G. and D. L. Jones. (2001). Competition for amino acids between wheat roots and rhizosphere microorganisms and the role of amino acids in plant N acquisition. Soil Biology & Biochemistry 33: 651-657.
Park, C. S. (1988). Feeding barley to dairy cattle. 46:18-19., North Dakota Farm Research. 46: 18-19.
Persson, J. and T. N¨asholm. (2003). Regulation of amino acid uptake by carbon and nitrogen in Pinus sylvestris. Planta 217: 309-315.
Thornton, B. and D. Robinson. (2005). Uptake and assimilation of nitrogen from solutions containing multiple N sources. Plant Cell and Environment 28 :813-821.
Vitousek, P. M., J. D. Aber, R. W. Howarth, G. E. Likens, P. A. Matson, D. W.Schindler, W. H. Schlesinger and D. G. Tilman. (1997). Human alteration of the global nitrogen cycle: Sources and consequences. Ecological Applications 7: 737-750.
West, C.P., D.W. Walker, R.K. Bacon, D.E. Longer, and K.E. Turner. (1991). Phenological analysis of forage yield and quality in winter wheat. Agron. J. 83: 217-224.

Statistics
Article View: 10,673
PDF Download: 4,501


counter
Journal management system. designed by sinaweb