تأثیر الری بالماء الممغنط والرش بالبرولین ومستخلص الخمیرة علی جودة وإنتاجیة محصول الطماطم تحت ظروف الإجهاد الملحی.

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 باحث بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة - مرکز البحوث الزراعیة بالدقی - الجیزة - مصر.

2 باحث - معهد بحوث البساتین- مرکز البحوث الزراعیة- مصر.

المستخلص

یهدف هذا البحث إلی ترشید استخدام الأسمدة المعدنیة والاستغناء عنها للحصول علی زراعة عضویة نظیفة مع الحفاظ علی زیادة جودة المحصول و زیادة کمیة الإنتاج. حیث تم اختیار محصول استراتیجی مثل الطماطم وهو متوسط احتمال الإجهاد الملحی حیث أنه من المحاصیل الاقتصادیة نظرا لمعدلات استهلاکه العالیة ودخوله فی معظم الأطعمة نظرا لاحتوائه علی کثیر من الفیتامینات والعناصر المعدنیة وحیث أنه من المحاصیل المستهلکة لمیاه الری بنسبة کبیرة. کذلک تعتبر مشکلة نقص المیاه حالیا من أهم معوقات الإنتاج الزراعی مما یؤدی إلی استخدام میاه الصرف الزراعی فی أغلب الأحیان الأمر الذی یؤدی إلی تدهور الأراضی ونقص الإنتاج الزراعی تدریجیا نتیجة لارتفاع نسبة الملوحة. من هنا کانت فکرة البحث بتطبیق ثلاثة معاملات حیویة وهی: (أولا) استخدام التقنیة المغناطیسیة لمعالجة میاه الصرف الزراعی وزیادة درجة صلاحیتها للزراعة حیث تقوم المغناطسیة بتغییر الروابط الهیدروجینیة وتکسیر بلورات الأملاح لبلورات أصغر حجما عدیمة التأثیر الاسموزی نتیجة لتأین المیاه وإکسابها طاقة. حیث تم استخدام جهاز مطور تم تصنیعه وإلحاقه بماکینات الری النقالی لتولید مجال کهرومغناطیسی متغیر یحتوی علی مجموعة من الملفات المغناطیسیة علی محیط ماسورة الطرد والتی تم التحکم فیها إلکترونیا بواسطة جهاز إلکترونی للتحکم فی زمن المعاملة وشدة المجال المغناطیسی والتی تکتسب طاقتها من وحدة شحن کهربیة تم تعدیلها وترکیبها علی ماکینة الری ، (ثانیا) استخدام البرولین کحمض أمینی لزیادة مقاومة النباتات للإجهاد وإمدادها بمرکبات الطاقة والمساعدة فی بناء أنسجتها أثناء فترة النمو، (ثالثا) استخدام مستخلص الخمیرة لتحفیز إنتاج السیتوکینین  والعناصر الرئیسیة کبدیل للتسمید المعدنی. حیث تم استخدام المعاملات الآتیة:1- ثلاثة مستویات من المیاه الممغنطة (1000 ، 2000 و 3000 جاوس) 2- مستویین من المعاملة بالبرولین عند ترکیزی (50 و 100 جزء فی الملیون) 3- مستویین من المعاملة بمستخلص الخمیرة عند ترکیزی (5 و 10 %) وذلک مقارنة بمعاملة الکنترول. وکانت القیاسات کالتالی: 1- قیاسات علی التربة وهی ( قیاس معدل التوصیل الکهربی لمستخلص التربة ، وقیاس حموضة التربة) 2- قیاسات خضریة: (نسبة الإنبات- طول النبات- المساحة الورقیة- نسبة الکلوروفیل)3- قیاسات التزهیر: (فترة التزهیر) 4- قیاسات المحصول: (المحصول الکلی /بلوت) (کل الجمعات) 5- الصفات الکیماویة: (معدل امتصاص الأوراق NPK والسکریات الذائبة الکلیة والبرولین) 6- قیاسات الجودة: ( T.S.S المواد الصلبة الکلیة -  فیتامین ج Vit.C – الحموضة- عفن الطرف الزهری) 7- تقییم اقتصادی. أبرزت أهم النتائج أنه بتطبیق الخاصیة المغناطیسیة الکهربیة ذات کثافة الفیض متغیر الشدة أدت إلی تقلیل معامل التوصیل الکهربی لمستخلص التربة بنسب تخفیض (45.09 و 50.19 %) عن معاملة الکنترول خلال موسمی الزراعة باستخدام کثافة فیض مغناطیسی 3000 جاوس عند استخدام البرولین بترکیز 100 جزئ فی الملیون وترکیز 10 % لمستخلص الخمیرة، کذلک تخفیض حموضة التربة بنسب (28.93 و 31.86%) خلال موسمی الزراعة عند نفس المعاملات بالمقارنة بالکنترول. کذلک ارتفعت نسب متوسطات أطوال النباتات بنسب زیادة (25.19 و25.41 %) عن معاملة الکنترول. واتضح بالتحلیل الکیماوی للنبات أن العناصر الممتصة کانت أعلی من معدلاتها طوال فترة النمو عن معاملة الکنترول مما أدی إلی زیادة فترة التزهیر إلی 88 یوم خلال موسمی الزراعة. کذلک أدی استخدام المعاملات لتحسین صفات الجودة (المواد الصلبة الکلیة وفیتامین ج) لتزید بنسب زیادة (9.39 ، 9.0 %) و (34.2 ، 33.50 %) علی الترتیب بالإضافة الی انخفاض حموضة ثمار الطماطم والإصابة بمرض عفن الطرف الزهری إلی  (0.390، 0.405%) و ( 7.9 ، 8  %) فقط علی الترتیب خلال موسمی الزراعة. کذلک أدی استخدام هذه المعاملات إلی زیادة إنتاجیة وحدة المساحة  وصافی الربح بنسب زیادة تصل إلی ( 30.10 ،27.87 %) و (33.19 ، 30.24 %) مقارنة بمعاملة الکنترول خلال موسمی الزراعة.    لذلک نوصی بتعمیم هذه التقنیة للحصول علی زراعة عضویة نظیفة ذات جودة وانتاجیة عالیة علی مستوی القطاع الزراعی لجمهوریة مصر العربیة.        

الموضوعات الرئيسية


Abbas, S. M. (2013). The influence of biostimulants on the growth and on the biochemical composition of Vicia fava CV.  Giza 3 beans. Romanian Biotechnological Letters, 18 (2):8061-8068.
Alsadon, A. A., Wahb-Allah, M. A. and S.O. Khalil.  (2009).  Evaluation of  salinity  tolerance  of  tomato  cultivars,  breeding  lines  and  their  hybrid  combinations  under  greenhouse  conditions.   Acta Hort. 807:207 - 214.
Al-Yahyai, R., S. Al-Ismaily, and A.S.  Al-Rawahy (2010).  Growing tomatoes under saline field conditions and the role of fertilizers. A Monograph on management of salt-affected  soils  and  water for sustainable agriculture, Sultan Qaboos University. 42(2):P.P., 83-88.
Amiri, M.C.; and A.A. Dadkhah (2006). On reduction in the surface tension of water due to magnetic treatment. Colloids Surf A: Physicochem Eng Aspects, 278: 252-255.
Beckles, D.  M. (2011).  Factors  affecting  the  postharvest  soluble  solids  and  sugar  content  of  tomato  (Solanum lycopersicumL.)  Fruit.  Postharvest Biology and Technology, 63 (1): 129–140.
Behrouz, E. M.; C. Abdolkarim; Y.Nafiseh; and L. Bahareh (2010).  Plants in copper and iron mine in Iran, Pakistan journal of biological science, 11(3), pp 490-4. Identification of the hyper accumulator 92.
Chibowski, E.; A. Szcześ; and L. Hołysz (2005). Influence of Sodium Dodecyl Sulfate and Static Magnetic Field on the Properties of Freshly Precipitated Calcium Carbonate. ACS Publications. 21(18): 8114-8122.
Costa, J.; M., Ortuno, M. F. and M. M. Chaves. (2007). Deficit irrigation as a strategy to save water: physiology and potential application to horticulture. J. Integr. Plant Biol. 49: 1421–1434.
Dinkha, R.F. and T.O.  Al-Khazragji (1990).  Nutrition  and  fungus function  science,  University  of  Salahaddin,  Ministry  ofHigh  Educati on, Iraq. (In Arabic).
El-Sayed, A.S.; W.F. El-Metwally and M.E. El_Iraqi (2015). "Developing bio-treatment unit for irrigating the salt-affected soils by magnetization and UV" 4th international conference of Agricultural& Bio- Engineering. Egypt. J. Agric. Res., 93 (5) PP.15-40.
Giovannucci, E.  (1999). Tomatoes tomato-based products, lycopene and canser:  Review of the epidemiologic literature. J. Nat. Cancer Inst. 91: 317-331.
Hamilton, E. W. and S.A. Heckathorn (2001). Mitochondrial adaptations to  NaCl.  Complex  I  is  protected  by  antioxidants  and  small  heat  shock  proteins,  whereas  complex  II  is  protected  by  proline  and  betaine. Plant Physiology 2001; 126: 1266-1274.
Hashem, M.; Y. M. Omran, and S. M. Nashwa (2008). Efficacy of yeasts in the management ofroot-knot nematode (Meloidogyne incognita) in flame seedless grape vines and the consequent on the productivity of the vines. Biocontrol Science and Technology 18(4): 357-375.
Hayashi, F.; T. Ichino; M. Osanai   and K. Wada (2000). Oscillation and regulation of proline content by P5CS and ProDH gene expressions in the light/dark cycles in Arabidopsis thaliana L.  Plant and Cell Physiology 2000; 41: 1096-1101.
Hilal, M.H. and M.M. Hillal (2000). Application of magnetic technologies in desert agriculture .1-Seed germination and seedling emergence of some crop in a saline calcareous soil. Egypt J. Soil Sci. 40 :(3): 413-421.
Hoque, M.A.; M.N. Banu; E. Okuma; K. Amako; Y. Nakamura; Y. Shimoishi and Y. Murata (2007). Exogenous proline and glycinebetaine  increase  NaCl-induced  ascorbate  glutathione  cycle  enzyme  activities,  and  proline improves  salt  tolerance  more  than  glycinebetaine   in  tobacco  Bright  Yellow-2  suspension-cultured cells. Journal of Plant Physiology 2007; 164: 1457-1468.
Lim, P.  and T.  Ogata  (2005).  Salinity  effect  on  growth  and  toxin production  of  four  tropical  Alexandrium  species  (Dinophyceae). Toxicon. 45: 699 - 710.
Magkos, F.; F. Arvaniti and A. Zampelas (2003). Organic food: nutritious food or food for thought? A review of the evidence. Int. J. Food Sci. Nutur. 54, 357–371.
Maheshwari, B.L. and H.S. Grewal (2009). Magnetic treatment of irrigation water: Its effects on vegetable crop yield and water productivity. Agric Water Manage 96: 1229–1236.
Mahmoued, T.  R. (2001).  Botanical studies on  the  growth  and germination of mahnolia (Magnolia grandiflora L.) plants. M. Sci. Thesis.Fac. Of Agric. Moshtohor, Zagazig Univ., Egypt.
Matysik, J.; B. Bhalu and P. Mohanty (2002). Molecular mechanisms of quenching of reactive oxygen species by proline under stress in plants. Curr. Sci., 82, 525–532.
Oida, A. (1997). Using personal computer for agricultural machinery management. Kyoto University. Japan. JICA publishing.
Olympios, C.M.; I.C. Karapanos; K. Lionoudakis  and   I. Apidianakis.  (2003).  The  growth,  yield  and  quality  of  greenhouse tomato  in  relation  to  salinity  applied  at  different  stages  of  plant growth. Acta Hort. 609:313-320.
Peet, M.  M. (2005).  Irrigation and fertilization.  In:  Heuvelink E, ed. Tomatoes, Crop Production Science in Horticulture.  CABI Publishing, UK. pp. 171–198.
Siddiqui, M. W. (2015). Postharvest biology and technology of horticultural crops – principles and practices for quality maintenance. USA, 572 p.
Silva, J.C. and W. Bettiol (2005). Potential of nonpathogenic Fusarium oxysporum isolates for control of Fusarium wilt of tomato. Fitopatologia Brasileira 30: 409-412.
Sivakumar, P.; P. Sharmila and P. P. Saradhi (2000). Proline alleviates salt-stress induced enhancement in ribulose-1, 5-bisphosphate oxygenase activity. Biochem. Biophys. Res. Commun., 279, 512–515.
Stino, R.G.; A. T Mohsen; M. A. Maksoud; M.M.M. Abd elmigeed; A.M. Gomaa and A. Y. Ibrahim (2009). Bio-organic fertilization and its impact on Apricot young trees in newly reclaimed soil. Amer-Eurasian J. Agric. and Environ.Sci., 6(1): 62-69.
Tai, C.Y.; C.K. Wu; and M.C. Chang (2008). Effects of magnetic field on the crystallization of CaCO3 using permanent magnets. Chem. Engin. Sci., 63:  5606-5612.
Taylor, M.D.  and S.J.  Locascio (2004).  Blossom-End Rot:  A Calcium Deficiency. J. Plant Nutr. 27, 123-139.
Topcu,  S.;  C. Kirda  ;  Y. Dasgan  ;  H. Kaman  ; M. Cetin  ;  A. Yazici,  and M. A. Bacon (2006). Yield response and N-fertilizer recovery of tomato grown under deficit irrigation. Eur. J. Agron. 26: 64 – 70.
Voogt, W. (1998). The growth of beefsteak tomato as affected by K/Ca ratios in the nutrient solution.  Glasshouse Crops Research Station Naaldwijk, The Netherlands. Plant Production in closed ecosystems 83-102.
Wanas, A. and L. Trails (2006). For  improving  growth  and  productivity  of tomato  plants  grown  in  winter.  Annals.  Agric.  Sci.  Moshtohor.; 44(3):466-471.
Zhu, J. K. (2001). Cell signaling under salt, water and cold stresses. Curr. Opin. Plant Biol, 4, 401–406.