Published June 13, 2022 | Version v1
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Foliar application of mepiquat chloride and nitrogen improves yield and fiber quality traits of cotton (Gossypium hirsutum L.)

Creators

  • 1. University of Faisalabad
  • 2. University of Agriculture Faisalabad
  • 3. Bahauddin Zakariya University
  • 4. Muhammad Nawaz Shareef University of Agriculture
  • 5. King Saud University
  • 6. Memorial University of Newfoundland
  • 7. Guizhou University

Description

Cotton (Gossypium hirsutum L.) is one of the most important cash crops primarily grown for fiber. It is a perennial crop with indeterminate growth pattern. Nitrogen (N) is extremely important for vegetative growth as balanced N-nutrition improves photosynthesis, resulting in better vegetative growth. Excessive N-supply results in more vegetative growth, which increases the incidence of insect pest and diseases' infestation, pollute surface and ground water, delays maturity and produces low crop yield with poor quality. The use of plant growth regulators (PGRs) is an emerging option to control excessive vegetative growth. The PGRs help in improving plant architecture, boll retention, boll opening, yield and quality by altering growth and physiological processes such as photosynthesis, assimilate partitioning and nutrients dynamic inside the plant body. Mepiquat chloride (1,1-dimethylpiperidinum chloride) is globally used PGR for canopy development and control of excessive vegetative growth in cotton. This study investigated the effect of mepiquat chloride (MC) and N application on yield and yield components of transgenic cotton variety 'BT-FSH-326'. Two N rates (0, 198 kg ha-1) and five MC rates (0, 30,60, 90 and 120 g ha-1) were included in the study. Results revealed that MC and N application improved boll weight, number of bolls per plant, and seed cotton and lint yields. The highest seed cotton and lint yields (3595 kg ha-1 and 1701 kg ha-1, respectively) were observed under foliar application of 198 kg ha-1 N and 120 g ha-1 MC. Fiber length, fiber strength, micronaire and uniformity were significantly improved with foliar application of MC and N. In conclusion, foliar application of MC and N could be helpful in improving yield and fiber quality of cotton.

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Translated Description (Arabic)

القطن (Gossypium hirsutum L.) هو واحد من أهم المحاصيل النقدية التي تزرع في المقام الأول للألياف. وهو محصول معمر ذو نمط نمو غير محدد. النيتروجين (N) مهم للغاية للنمو الخضري حيث تعمل التغذية المتوازنة على تحسين التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى نمو نباتي أفضل. يؤدي الإفراط في توفير N إلى نمو نباتي أكثر، مما يزيد من حدوث الآفات الحشرية والأمراض، ويلوث المياه السطحية والجوفية، ويؤخر النضج وينتج محصولًا منخفضًا بنوعية رديئة. يعد استخدام منظمات نمو النبات (PGRs) خيارًا ناشئًا للتحكم في النمو الخضري المفرط. تساعد PGRs في تحسين بنية النبات، والاحتفاظ بالبول، وفتح البول، والعائد والجودة من خلال تغيير النمو والعمليات الفسيولوجية مثل التمثيل الضوئي، واستيعاب التقسيم والمغذيات الديناميكية داخل جسم النبات. يستخدم Mepiquat chloride (1،1 - dimethylpiperidinum chloride) عالميًا PGR لتطوير المظلة والتحكم في النمو الخضري المفرط في القطن. بحثت هذه الدراسة في تأثير استخدام كلوريد الميبيكات (MC) و N على مكونات الغلة والغلة لصنف القطن المعدل وراثيًا "BT - FSH -326". تم تضمين اثنين من معدلات N (0، 198 كجم هكتار-1) وخمسة معدلات MC (0، 30، 60، 90 و 120 جم هكتار-1) في الدراسة. كشفت النتائج أن تطبيق MC و N أدى إلى تحسين وزن اللولب، وعدد اللولب لكل نبات، وإنتاجية بذور القطن والنسالة. لوحظت أعلى غلة من بذور القطن والوبر (3595 كجم هكتار-1 و 1701 كجم هكتار-1، على التوالي) تحت الاستخدام الورقي لـ 198 كجم هكتار-1 N و 120 جم هكتار-1 MC. تم تحسين طول الألياف وقوة الألياف والميكرونير والتوحيد بشكل كبير مع التطبيق الورقي لـ MC و N. في الختام، يمكن أن يكون التطبيق الورقي لـ MC و N مفيدًا في تحسين إنتاجية ونوعية ألياف القطن.

Translated Description (French)

Le coton (Gossypium hirsutum L.) est l'une des cultures de rente les plus importantes, principalement cultivée pour la fibre. C'est une culture pérenne avec un schéma de croissance indéterminé. L'azote (N) est extrêmement important pour la croissance végétative car une nutrition N équilibrée améliore la photosynthèse, ce qui entraîne une meilleure croissance végétative. Un apport excessif d'azote entraîne une croissance végétative accrue, ce qui augmente l'incidence des infestations d'insectes nuisibles et de maladies, pollue les eaux de surface et souterraines, retarde la maturité et produit un faible rendement des cultures de mauvaise qualité. L'utilisation de régulateurs de croissance des plantes (PGR) est une option émergente pour contrôler la croissance végétative excessive. Les PGR aident à améliorer l'architecture des plantes, la rétention des bolls, l'ouverture des bolls, le rendement et la qualité en modifiant les processus de croissance et physiologiques tels que la photosynthèse, le partitionnement des assimilats et la dynamique des nutriments à l'intérieur du corps végétal. Le chlorure de mépiquat (chlorure de 1,1-diméthylpipéridine) est utilisé dans le monde entier pour le développement de la canopée et le contrôle de la croissance végétative excessive du coton. Cette étude a étudié l'effet du chlorure de mépiquat (MC) et de l'application d'azote sur le rendement et les composants du rendement de la variété de coton transgénique « BT-FSH-326 ». Deux taux d'azote (0, 198 kg ha-1) et cinq taux de MC (0, 30,60, 90 et 120 g ha-1) ont été inclus dans l'étude. Les résultats ont révélé que l'application de MC et de N améliorait le poids des bolls, le nombre de bolls par plante et les rendements en coton et en peluches. Les rendements les plus élevés en coton et en peluches (3595 kg ha-1 et 1701 kg ha-1, respectivement) ont été observés sous une application foliaire de 198 kg ha-1 N et 120 g ha-1 MC. La longueur des fibres, la résistance des fibres, le micronaire et l'uniformité ont été significativement améliorés avec l'application foliaire de MC et N. En conclusion, l'application foliaire de MC et de N pourrait être utile pour améliorer le rendement et la qualité des fibres du coton.

Translated Description (Spanish)

El algodón (Gossypium hirsutum L.) es uno de los cultivos comerciales más importantes cultivados principalmente para fibra. Es un cultivo perenne con patrón de crecimiento indeterminado. El nitrógeno (N) es extremadamente importante para el crecimiento vegetativo, ya que la N-nutrición equilibrada mejora la fotosíntesis, lo que resulta en un mejor crecimiento vegetativo. El suministro excesivo de N da como resultado un mayor crecimiento vegetativo, lo que aumenta la incidencia de plagas de insectos y enfermedades, contamina las aguas superficiales y subterráneas, retrasa la madurez y produce un bajo rendimiento de los cultivos con mala calidad. El uso de reguladores del crecimiento vegetal (PGR) es una opción emergente para controlar el crecimiento vegetativo excesivo. Los PGR ayudan a mejorar la arquitectura de la planta, la retención de la cápsula, la apertura de la cápsula, el rendimiento y la calidad al alterar el crecimiento y los procesos fisiológicos como la fotosíntesis, asimilar la partición y la dinámica de los nutrientes dentro del cuerpo de la planta. El cloruro de mepiquat (cloruro de 1,1-dimetilpiperidinio) se utiliza a nivel mundial para el desarrollo del dosel y el control del crecimiento vegetativo excesivo en el algodón. Este estudio investigó el efecto de la aplicación de cloruro de mepicuat (MC) y N en el rendimiento y los componentes del rendimiento de la variedad de algodón transgénico 'BT-FSH-326'. En el estudio se incluyeron dos tasas de N (0, 198 kg ha-1) y cinco tasas de MC (0, 30,60, 90 y 120 g ha-1). Los resultados revelaron que la aplicación de MC y N mejoró el peso de las cápsulas, el número de cápsulas por planta y los rendimientos de algodón y pelusa de semillas. Los mayores rendimientos de semilla de algodón y pelusa (3595 kg ha-1 y 1701 kg ha-1, respectivamente) se observaron bajo aplicación foliar de 198 kg ha-1 N y 120 g ha-1 MC. La longitud de la fibra, la resistencia de la fibra, el micronaire y la uniformidad mejoraron significativamente con la aplicación foliar de MC y N. En conclusión, la aplicación foliar de MC y N podría ser útil para mejorar el rendimiento y la calidad de la fibra del algodón.

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Translated title (Arabic)
يحسن الاستخدام الورقي لكلوريد الميبيكات والنيتروجين من خصائص الغلة وجودة الألياف للقطن (Gossypium hirsutum L.)
Translated title (French)
L'application foliaire de chlorure de mépiquat et d'azote améliore les caractéristiques de rendement et de qualité des fibres du coton (Gossypium hirsutum L.)
Translated title (Spanish)
La aplicación foliar de cloruro de mepiquat y nitrógeno mejora el rendimiento y los rasgos de calidad de la fibra del algodón (Gossypium hirsutum L.)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4282562282
DOI
10.1371/journal.pone.0268907

Is supplement to
https://openalex.org/W608182799 (Other)
https://openalex.org/W4387238672 (Other)
https://openalex.org/W4313533444 (Other)
https://openalex.org/W3213170697 (Other)
https://openalex.org/W2944522888 (Other)
https://openalex.org/W2277930497 (Other)
https://openalex.org/W2260562250 (Other)
https://openalex.org/W2186216944 (Other)
https://openalex.org/W2094208245 (Other)
https://openalex.org/W2085792499 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1963515825
  • https://openalex.org/W1963896557
  • https://openalex.org/W1975494562
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  • https://openalex.org/W2079194740
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  • https://openalex.org/W2112801092
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  • https://openalex.org/W2905134660
  • https://openalex.org/W2937822544
  • https://openalex.org/W2947053855
  • https://openalex.org/W297678119
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  • https://openalex.org/W3089224909
  • https://openalex.org/W3131193788
  • https://openalex.org/W3162129957
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  • https://openalex.org/W4240676825
  • https://openalex.org/W612941524