دانشگاه گیلان تحقیقات غلات 2252-0163 14 4 2025 02 03 Effect of humic acid on grain and forage yield and quality of rainfed barley (Hordeum vulgare L.) تأثیر اسید هیومیک بر عملکرد و کیفیت دانه و علوفه جو (Hordeum vulgare L.) دیم 397 414 8430 10.22124/cr.2025.28664.1839 FA وحید شعبانی کنشتی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج ، ایران غلامرضا حیدری دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران شیوا خالص‌رو دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران Journal Article 2024 10 11 Introduction Barley (Hordeum vulgare L.) is recognized for its potential in producing healthy food and being an excellent source of dietary fiber. Humic acid, an organic compound derived from decomposed organic materials, plays a significant role in plant nutrition due to its high hydrogen, carbon, oxygen, and nitrogen content. Foliar application of humic acid enhances leaf and root growth, nutrient uptake, photosynthesis and enzymatic activities, while increasing the plant’s resistance to environmental stresses. Although the effects of humic acid on roots are well-documented, its impact on leaves requires further investigations. Previous studies have shown that foliar applications can enhance chlorophyll levels and influence photosynthesis, transpiration, and gas exchange. Despite numerous studies on the effects of humic acid on various crops, its influence on the yield and quality of rainfed barley cultivars has not yet been assessed. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of foliar application of humic acid on grain and forage yield and quality characteristics of five rainfed barley cultivars. Materials and methods The field experiment was conducted at the Sararood Dryland Agricultural Research Institute, located 17 km from Kermanshah, Iran, with a Mediterranean semi-arid climate. The experiment was carried out in a split plot experiment based on randomized complete block design with three replications. The main factor was the application of humic acid at three levels including 0, 400, and 800 mg.lit-1, and the sub-factor was five barley cultivars including Artan, Qaflan, Arda, Abidar, and Sararood-1. The seeds of the studied cultivars were sown on October 22 using an experimental planter machine. Foliar application of humic acid was done at the flag leaf emergence stage. The measured traits in this experiment included grain and forage (biological) yield, grain nutritional elements, and the traits related to forage quality. Analysis of variance and comparison of means based on LSD test were performed using SAS 9.1 software and relevant graphs were drawn using Excel software. Research findings Statistical analysis revealed significant differences between cultivars, humic acid levels, and the interaction of cultivar × humic acid for all grain traits, including grain yield and grain nitrogen, phosphorus, and potassium content. Also, the effect of humic acid on forage yield and all quality traits, and the effect of cultivar on all forage traits except yield and ash percentage were significant, while the interaction of cultivar × humic acid was only significant on forage crude protein and crude fiber percentage. The results indicated that with increasing humic acid levels, grain nitrogen content improved, so that the highest grain nitrogen content (2.98%) was observed in Artan cultivar at 800 mg.lit-1 humic acid and the lowest value (1.49%) was obtained from Abidar cultivar without humic acid application. Grain yield also increased significantly with the application of humic acid, and the highest grain yield was obtained from the Qaflan and Abidar cultivars at the highest concentration of humic acid. Furthermore, the application of humic acid led to a decrease in forage crude fiber, neutral detergent fiber and acid detergent fiber, and increase in the forage protein and ash percentage, indicating improvement of forage quality. Conclusion The results of this study demonstrated that humic acid as a potent biostimulant, can increase grain and forage yield as well as the nutritional quality of barley. Based on the results of this experiment, the optimal application rate of humic acid was 800 mg.lit-1. This level significantly improved all measured parameters of barley grain and forage. Thus, humic acid has the potential to optimize rainfed barley cultivation in semi-arid regions. Future research should be conducted to investigate the effects of humic acid on various barley cultivars and under diverse environmental conditions in order to develop practical and comprehensive guidelines for the use of humic acid. مقدمه: جو (Hordeum vulgare L.) به‌واسطه پتانسیل آن در تولید غذای سالم و به‌عنوان منبع عالی فیبر غذایی مورد توجه قرار گرفته است. اسید هیومیک، یک ترکیب آلی است که از مواد آلی تجزیه شده به‌دست می‌آید و به‌دلیل محتوای هیدروژن، کربن، اکسیژن و نیتروژن بالای آن، نقش مهمی در تغذیه گیاهان ایفا می‌کند. کاربردهای برگی اسید هیومیک موجب تقویت رشد برگ و ریشه، جذب مواد مغذی، فتوسنتز و فعالیت‌های آنزیمی می‌شود و مقاومت گیاهان را به تنش‌های محیطی افزایش می‌دهد. اگرچه تأثیرات اسید هیومیک بر ریشه‌ها به‌خوبی مستند شده است، اما تأثیر آن بر برگ‌ها نیازمند بررسی‌های بیش‌تر است. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که کاربردهای برگی می‌توانند غلظت کلروفیل را افزایش دهند و بر فتوسنتز، تعرق و تبادل گازها تأثیر بگذارند. با وجود بررسی‌های متعدد تأثیرات اسید هیومیک بر گیاهان زراعی مختلف، تأثیر آن بر عملکرد و کیفیت رقم‌های جو دیم هنوز ارزیابی نشده است. بنابراین، هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر کاربرد برگی اسید هیومیک بر عملکرد و ویژگی‌های مرتبط با کیفیت دانه و علوفه پنج رقم جو دیم می‌پردازد. مواد و روش‌ها: آزمایش مزرعه‌ای در مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم سرارود واقع در ۱۷ کیلومتری کرمانشاه با اقلیم نیمه‌خشک مدیترانه‌ای اجرا شد. آزمایش به‌صورت طرح کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. عامل اصلی، کاربرد اسید هیومیک در سه سطح شامل صفر (شاهد)، ۴۰۰ و ۸۰۰ میلی‌گرم در لیتر و عامل فرعی پنج رقم جو شامل آرتان، قافلان، آردا، آبیدر و سرارود-1 بود. بذر رقم‌های مورد مطالعه در تاریخ اول آبان‌ماه با استفاده از دستگاه بذرکار آزمایشی کشت شد. محلول‌پاشی برگی اسید هیومیک در مرحله ظهور برگ پرچم انجام شد. صفات اندازه‌گیری شده در این آزمایش شامل عملکرد دانه و علوفه (عملکرد زیستی)، عناصر غذایی موجود در دانه و صفات مربوط به کیفیت علوفه بودند. تجزیه واریانس داده‌ها و مقایسه میانگین‌ها بر اساس آزمون LSD با استفاده از نرم‌افزار SAS 9.1 و رسم نمودارهای مربوطه با استفاده از نرم‌افزار Excel انجام شد. یافته‌های تحقیق: تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان داد که اختلاف آماری معنی‌داری بین رقم‌ها، سطوح اسید هیومیک و برهمکنش رقم × اسید هیومیک از نظر تمامی صفات دانه شامل عملکرد و محتوای نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه‌ها وجود داشت. همچنین، اثر اسید هیومیک بر عملکرد و تمامی ویژگی‌های کیفی علوفه و اثر رقم بر تمامی صفات علوفه به‌جز عملکرد و درصد خاکستر معنی‌دار بود، در حالی‌که برهمکنش رقم × اسید هیومیک فقط بر درصد الیاف خام و پروتئین خام معنی‌دار شد. نتایج نشان داد که با افزایش سطوح اسید هیومیک، محتوای نیتروژن دانه بهبود یافت، به‌طوری که بالاترین میزان نیتروژن دانه (2.98 درصد) در رقم آرتان در ۸۰۰ میلی‌گرم در لیتر اسید هیومیک و پایین‌ترین میزان (1.49 درصد) در رقم آبیدر بدون کاربرد اسید هیومیک مشاهده شد. عملکرد دانه نیز به‌طور قابل‌توجهی با کاربرد اسید هیومیک افزایش یافت و بیش‌ترین عملکرد دانه از رقم‌های قافلان و آبیدر در بالاترین غلظت اسید هیومیک به‌دست آمد. علاوه بر این، کاربرد هیومیک اسید منجر به کاهش فیبر خام، فیبر نامحلول در شوینده خنثی و فیبر نامحلول در شوینده اسیدی علوفه شد و در مقابل، درصد پروتئین و خاکستر علوفه را افزایش داد که نشان‌دهنده بهبود کیفیت علوفه است. نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که اسید هیومیک به‌عنوان یک محرک زیستی قوی عمل می‌کند و می‌تواند عملکرد دانه‌ و علوفه و همچنین کیفیت تغذیه‌ای جو را افزایش دهد. بر اساس نتایج این آزمایش، میزان بهینه کاربرد اسید هیومیک ۸۰۰ میلی‌گرم در لیتر به‌دست آمد. این مقدار به‌طور قابل توجهی تمامی ویژگی‌های اندازه‌گیری شده در دانه و علوفه جو را بهبود بخشید. به این ترتیب، اسید هیومیک پتانسیل لازم برای بهینه‌سازی کشت جو دیم در مناطق نیمه‌خشک را دارد. تحقیقات بعدی باید با هدف بررسی اثرات اسید هیومیک بر رقم‌های متنوع جو و تحت شرایط محیطی متفاوت به‌منظور توسعه دستورالعمل‌های جامع و کاربردی برای استفاده از اسید هیومیک انجام شود.

https://cr.guilan.ac.ir/article_8430_574f812870ba9ea4234c013c39ee599e.pdf