تولید گیاهان زراعی
سال:1393 | دوره:7 | شماره:4 |تعداد مقالات:12

هدف این تحقیق بررسی اثر تغییر اقلیم بر عملکرد نخود (.Cicer arietinum L) و تولید نقشه های عملکرد در شرایط دیم استان زنجان بود. سناریوهای مورد بررسی شامل سناریوی شاهد، که شرایط جاری را شبیه سازی کرد و سناریوی تغییر اقلیم شامل اثر مستقیم افزایش غلظت دی اکسید کربن هوا (از 350 به 700 میکرومول بر مول) و اثر غیرمستقیم آن (کاهش 10 درصدی بارندگی و افزایش 4 درجه سانتی گرادی دما)، بودند. طبق نتایج این مطالعه، شرایط اقلیمی آینده، به طور میانگین در استان زنجان موجب افزایش 33.4 درصدی تولید نخود نسبت به شرایط فعلی خواهد شد (افزایش از 717 به 957 کیلوگرم در هکتار) اما پایداری عملکرد در سال های مختلف کاهش خواهد یافت (افزایش 21.2 درصدی ضریب تغییرات). دلیل افزایش عملکرد، اثرات مثبت افزایش غلظت دی اکسید کربن بر فتوسنتز و کاهش تعرق ناشی از آن بود؛ همچنین بررسی نتایج مشخص کرد عاملی که نوسانات تولید در سال های مختلف را افزایش می دهد، افزایش دما خواهد بود. شهرستان زنجان با افزایش 46.5 درصدی بیشترین افزایش عملکرد را در شرایط اقلیمی آینده داشت اما این افزایش عملکرد با کاهش 37.7 درصدی پایداری عملکرد همراه بود. شهرستان خدابنده از لحاظ کمیت تولید در شرایط آینده با عملکرد 1385 کیلوگرم در هکتار همچون شرایط فعلی (1307 کیلوگرم در هکتار) بالاترین عملکرد را خواهد داشت.

دما و رطوبت از عوامل اصلی جوانه زنی بذرها هستند که سرعت جوانه زنی بذرهای فاقد کمون را تعیین می کنند. به منظور کمی سازی واکنش سرعت جوانه زنی گیاه جو نسبت به دما و رطوبت، جوانه زنی این گیاه تحت تاثیر تیمارهای دمایی (5، 10، 15، 20، 25، 30 و 35 درجه سانتی گراد) و پتانسیل های رطوبت (0، 2-، 4-، 6- و 8- بار) در آزمایشگاه تحقیقات بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1391 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تاثیر دما، پتانسیل آب و اثر متقابل آن ها بر درصد و سرعت جوانه زنی معنی دار است. با ارزیابی چهار مدل رگرسیون غیر خطی شامل مدل دو تکه ای، دندان مانند، بتای اصلی و بتای تغییر یافته، مدل بتای اصلی به عنوان مدل برتر انتخاب شد. دماهای کاردینال به دست آمده با استفاده از مدل برتر عبارت بودند از دمای پایه 0.9- درجه سانتی گراد، دمای مطلوب 27.5 درجه سانتی گراد و دمای سقف 35.7 درجه سانتی گراد همچنین تعداد ساعت بیولوژیک جوانه زنی در پتانسیل صفر 23.4 ساعت بود. دماهای کاردینال جوانه زنی به طور معنی دار تحت تاثیر پتانسیل آب قرار نگرفت اما تعداد ساعت بیولوژیک جوانه زنی به ازای کاهش یک بار پتانسیل آب، 2.6 ساعت بر بار افزایش یافت.

به منظور بررسی تاثیر شوری آب آبیاری و محلول پاشی کودهای نانو و کلات روی بر مولفه های فتوسنتزی ژنوتیپ های جو، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با توزیع بلوک های خرد شده با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات شوری رودشت اصفهان انجام شد. فاکتورها شامل کیفیت آب آبیاری در سه سطح (آبیاری با شوری کم به عنوان شاهد، آبیاری با شوری متوسط و آبیاری با شوری زیاد)، محلول پاشی کود روی (مصرف نانواکسید روی، کلات روی، مخلوط و عدم محلول پاشی به عنوان شاهد) و ژنوتیپ های مختلف جو (شامل ژنوتیپ نیمه حساس موروکو، نیمه متحمل نصرت و ژنوتیپ 4 متحمل به شوری) بودند. با افزایش شوری آب آبیاری، مقاومت روزنه ای افزایش و هدایت روزنه ای و میزان CO2 زیر روزنه ای کاهش یافت که این کاهش در ژنوتیپ متحمل تر به شوری کمتر بود. علاوه بر این، میزان هدایت روزنه ای، هدایت مزوفیلی و کارایی مصرف آب در ژنوتیپ متحمل تر بیش تر بود. حداکثر سرعت فتوسنتزی، هدایت مزوفیلی و کارایی مصرف آب لحظه ای و حداقل تعرق و میزان CO2 زیر روزنه ای در ژنوتیپ 4 متحمل به شوری به دست آمد. تیمار کودی بدون روی (شاهد آب) حداقل سرعت فتوسنتزی و حداکثر میزان CO2 زیر روزنه ای را داشت. در تیمارهای حاوی روی هدایت مزوفیلی بیش از تیمار بدون مصرف روی (شاهد) بود. تیمار کودی نانو روی حداکثر و کلات روی حداقل هدایت روزنه ای را داشتند. هدایت مزوفیلی با سرعت فتوسنتزی همبستگی مثبت و معنی دار و با صفت میزان CO2 زیر روزنه ای، همبستگی منفی و معنی داری داشت.

آلودگی خاک ها با فلزات سنگین از جمله کادمیوم در سالیان اخیر روند رو به رشدی داشته است و تولید محصولات کشاورزی در مناطق آلوده را با مشکلات جدی مواجه کرده است. به منظور بررسی تاثیر تنش کادمیوم بر صفات رشدی و بیوشیمیایی و گزینش ژنوتیپ های متحمل با استفاده از شاخص های تحمل به تنش در مرحله جوانه زنی، 25 ژنوتیپ لوبیا در غلظت های 0 (شاهد) و 4 میلی گرم در لیتر کلرید کادمیوم به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در محل آزمایشگاه بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج در سال 1390 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در اکثر صفات مورد بررسی وجود داشت. در اثر تنش کادمیوم صفات طول ریشه چه، طول ساقه چه، نسبت طول ریشه به ساقه، درصد جوانه زنی و وزن تر گیاهچه کاهش و میزان فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، محتوای پرولین و میزان هورمون آبسزیک اسید افزایش معنی داری نشان دادند. شاخص های متوسط محصول دهی (MP) و میانگین هندسی محصول دهی (GMP)، همبستگی مثبت و معنی داری با وزن تر گیاهچه در شرایط نرمال و تنش کادمیوم داشتند. به منظور ارزیابی دقیق تر، تجزیه به مولفه های اصلی و رسم نمودار بای پلات انجام گرفت و ژنوتیپ های G-11867، Taylor، Emerson وD-81083  به عنوان ژنوتیپ های متحمل شناسایی شدند.

نیتروژن یکی از مهم ترین عناصر غذایی محدود کننده عملکرد گیاهان زراعی می باشد. به منظور بررسی اثر مدیریت مقدار و زمان مصرف کود نیتروژن بر عملکرد زیست توده، شاخص سطح برگ در گرده افشانی، شاخص برداشت و عملکرد دانه گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در دو سال زراعی 1391-1390 و 1392-1391 اجرا شد. تیمارهای آزمایش در سال اول شامل چهار مقدار کودی 0، 100، 175 و 250 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار و در سال دوم 0، 60، 120 و 180 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار و چهار مرحله تقسیط کود شامل کاشت، پنجه زنی، ساقه دهی و آبستنی بودند. نتایج نشان داد که مدیریت مقدار و زمان کود نیتروژن بر عملکرد زیست توده، عملکرد دانه و شاخص سطح برگ گندم در گرده افشانی معنی دار بود. حداکثر عملکرد حاصله 5529.9 کیلوگرم در هکتار بود که در 78 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص به دست آمد. بنابراین می توان گفت که برای حصول عملکرد مطلوب گندم، 78 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص (170 کیلوگرم در هکتار کود اوره) به صورت تقسیط مصرف شود، به طوری که 12.5 درصد در مرحله کاشت، 37.5 درصد در مرحله پنجه زنی، 37.5 درصد در مرحله ساقه رفتن و 12.5 درصد در مرحله آبستنی مصرف گردد و نیز بهتر است که در مرحله ساقه رفتن، کود نیتروژن زودتر مصرف شود.

به منظور بررسی اثرات کود شیمیایی اوره و کود آلی آزوکمپوست بر عملکرد اقتصادی (سرشاخه گلدار) و کارایی مصرف نور مرزنجوش وحشی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در دو منطقه یزد و مشهد در سال زراعی 92-1391 انجام شد. چهار سطح اوره و چهار سطح کود آزوکمپوست (جهت تامین مقادیر صفر، 40، 80 و 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از هر کود) به عنوان عامل های آزمایش در نظر گرفته شدند. اثرات ساده تیمارها تاثیر معنی داری بر ویژگی های مورد بررسی نداشتند (0.05>P). نتایج تجزیه مرکب دو منطقه حاکی از آن بود که دو تیمار کود اوره و آزوکمپوست بر عملکرد مرزنجوش تاثیر معنی داری داشتند (0.05>P). بیش ترین میزان عملکرد سرشاخه گلدار تیمار اوره و آزوکمپوست به ترتیب برابر با 1625.94 و 1768.65 کیلوگرم در هکتار مربوط به سطح 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بود. بیش ترین شاخص سطح برگ و تولید ماده خشک در هر دو منطقه مربوط به تیمار 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن آلی بود. مصرف کودهای آلی و شیمیایی در مقایسه با شاهد در هر دو منطقه سبب افزایش کارایی مصرف نور شد که این افزایش در سطوح کودهای آلی برتر بود. به طور کلی نتایج حاکی از آن بود که کاربرد آزوکمپوست سبب تولید عملکرد، ماده خشک و کارایی مصرف نور بالاتری در گیاه مرزنجوش نسبت به اوره شد.

به منظور بررسی اثر مصرف نیتروژن معدنی بر انتقال مجدد ماده خشک و نیتروژن جو بهاره در شرایط تنش کم آبی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1391 در شرایط گلخانه اجرا شد. تنش کم آبی در سه سطح 35 درصد، 60 درصد و 85 درصد ظرفیت مزرعه ای و نیتروژن به شکل اوره در سه سطح 40، 80 و 120 کیلو گرم در هکتار بر روی ژنوتیپ EBYTW-11، جو بهاره اعمال گردید. نتایج نشان داد که میزان ماده خشک انتقال یافته از اندام های مختلف هوایی گیاه شامل ساقه، برگ پرچم، سایر برگ ها و پدانکل به دانه تحت تاثیر سطوح کود نیتروژن و تنش کم آبی قرار گرفت، به طوری که بیشترین مقدار ماده خشک مربوط به سایر برگ ها در تنش 60 درصد ظرفیت زراعی (تنش متوسط) با مصرف 40 کیلو گرم نیتروژن در هکتار بود. همچنین مشخص شد کارایی ماده خشک انتقال یافته از اندام های مختلف هوایی گیاه شامل ساقه، برگ پرچم و پدانکل به دانه نیز تحت تاثیر سطوح کود نیتروژن و تنش کم آبی قرار گرفت، بالاترین کارایی ماده خشک انتقال یافته به دانه مربوط به برگ پرچم در تنش شدید با مصرف 40 کیلو گرم نیتروژن در هکتار بود. تاثیر تنش کم آبی و مصرف نیتروژن در خصوص سهم ماده خشک انتقال یافته از ساقه و پدانکل معنی دار بود. به نظر می رسد در تنش شدید به دلیل زود رسی، تسریع پیری و ریزش برگ های پایینی، میزان ماده خشک بیشتری به سمت سنبله منتقل می شود. نتایج نشان داد زمانی که گیاه در معرض کمبود نیتروژن در خاک باشد، کارایی انتقال مجدد نیتروژن از اندام های رویشی به دانه بیشتر می شود.

تعیین و شناسایی عوامل موثر بر عملکرد گندم در شرایط آبیاری محدود بسیار مهم است و کاربرد کود نیتروژن سبب استفاده بهینه از منابع پایه آب و خاک می شود. بنابراین برای بررسی اثر آبیاری تکمیلی و نیتروژن بر شاخص های تحمل به خشکی و همبستگی برخی صفات فیزیومورفولوژیکی با عملکرد دانه گندم دیم، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده و بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار و به مدت سه سال زراعی انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح آبیاری تکمیلی (دیم، 95، 151 و 207 میلی متر آب آبیاری) و پنج میزان کود نیتروژن خالص (صفر، 30، 60، 90 و 120 کیلوگرم در هکتار) به کار رفت. نتایج نشان داد که عملکرد دانه به ترتیب با عملکرد زیست توده (**0.96)، ارتفاع بوته (**0.93)، کاه و کلش (**0.92)، تعداد دانه در سنبله (**0.87)، تعداد سنبله در مترمربع (**0.84)، وزن هزار دانه (**0.52) و شاخص برداشت (**0.49) همبستگی مثبت و معنی دار داشت. تجزیه علیت نشان داد که تعداد دانه در سنبله، ارتفاع بوته، میزان کاه و کلش و تعداد سنبله در متر مربع، مهم ترین عوامل موثر در عملکرد دانه هستند. بررسی شاخص های تحمل به خشکی (شاخص تحمل، بهره وری متوسط، میانگین هندسی بهره وری، تحمل تنش و میانگین هارمونیک) نشان داد که تیمار 95 میلی متر آبیاری تکمیلی و 60 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص با دارا بودن بیشترین میزان بهره وری آب آبیاری بر دیگر تیمارها برتری داشت که حاکی از کفایت کاربرد حداقل آب در شرایط آبیاری تکمیلی است.

تنظیم کننده های رشدی نقش حیاتی در طی مراحل رشد و نموی گیاهان ایفا می کنند و کاربرد آن ها می توانند باعث بهبود و افزایش عملکرد گیاهان شوند. در این آزمایش، امکان بهبود رشد گیاه کلزا با سالیسیلیک اسید در طی دو مرحله محلول پاشی و تاثیر آن بر میزان کلروفیل، عملکرد و اجزا عملکرد مورد بررسی قرار گرفت. سالیسیلیک اسید در چهار غلظت صفر، 100، 200 و 400 میکرومول در دو مرحله (زمان محلول پاشی اول در پاییز و محلول پاشی دوم در اواخر زمستان) در دو رقم کلزا لیکورد و آر جی اس (به ترتیب مقاوم و حساس به سرما) به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار محلول پاشی گردید. تمام غلظت های سالیسیلیک اسید باعث بهبود عملکرد کلزا شد، اما غلظت 200 میکرومول در مقایسه با دیگر غلظت ها بیشترین تاثیر را داشت. بیشترین میزان کلروفیل کل در مرحله دوم محلول پاشی در رقم مقاوم با محلول پاشی 100 میکرومول سالیسیلیک اسید به دست آمد. محلول پاشی با 100 میکرومول سالیسیلیک اسید موجب افزایش عملکرد بذر شد. بیشترین ارتفاع بوته، وزن 100 دانه و وزن خشک اندام هوایی در رقم مقاوم کلزا به دست آمد. بیشترین تعداد غلاف در بوته و تعداد بذر در غلاف در رقم لیکورد با غلظت 200 میکرومول سالیسیلیک اسید در مرحله اول محلول پاشی مشاهده شد. همچنین تیمار سالسیسلیک اسید موجب افزایش 13 درصدی عملکرد بذر شد. از نتایج به دست آمده می توان چنین استنباط نمود که سالیسیلیک اسید با تاثیر بر فرآیندهای فیزیولوژیک گیاه، سبب افزایش عملکرد گیاه کلزا می شود.

یکی از تنش های غیر زیستی مهم که روی غلات از جمله گندم تاثیر منفی می گذارند، فلزات سنگین می باشد. آلودگی خاک به فلزات سنگین با پیشرفت و توسعه صنایع و مصرف کودهای شیمیایی حاوی عناصر سنگین به عنوان یکی از دغدغه های زیست محیطی عمده در جوامع بشری تبدیل شده است. یکی از راه های مقابله گیاهان در مقابل اثرات منفی فلزات سنگین تولید گونه های فعال اکسیژن با فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت در سلول های گیاهی می باشد. به منظور بررسی صفات فیزیولوژیکی درگیر در ایجاد مقاومت به این تنش ها یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار به اجرا در آمد. فاکتور اول ارقام گندم شامل گنبد (مقاوم) و تجن (حساس) بود. فاکتور دوم محلول پاشی با فلزات سنگین در هفت سطح (کلرید جیوه در چهار غلظت 5، 10، 15 و 20 میکرومولار، کلرید کادمیوم در دو غلظت 0.25 و 0.5 میلی مولار و شاهد) و فاکتور سوم زمان های نمونه برداری بعد از اعمال تیمار در دو سطح (8 و 16 ساعت) بودند. نتایج حاصل نشان داد که با تیمار کلریدهای کادمیوم و جیوه، میزان پروتئین کل و قند محلول افزایش یافت. همچنین با افزایش غلظت کلرید جیوه از فعالیت کاتالاز، پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز کاسته شد، ولی برعکس با افزایش غلظت کلرید کادمیوم میزان فعالیت این آنزیم ها افزایش یافت. بنابراین این تحقیق نشان داد که محلول پاشی کلرید کادمیوم و جیوه در حد میکرومولار و میلی مولار نیز قادر بوده تا سیستم آنتی-اکسیدانی گیاه را تحریک و تقویت نماید و گیاه را نسبت به بروز تنش از جمله فلزات سنگین متحمل تر سازد.

به منظور ارزیابی اثر منبع کودی بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد شنبلیله و در کشت مخلوط با سیاهدانه، آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی شهرکرد در سال زراعی 92-1391 انجام گرفت. کشت خالص شنبلیله (F)، کشت خالص سیاهدانه (B) و همچنین سه نسبت مخلوط این دو گیاه (F:B با نسبت های 2:1، 1:1 و 1:2) به عنوان فاکتور اول و سه منبع کود ی (کود شیمیایی، کود شیمیایی: کود مرغی (1:1) و کود مرغی) نیز به عنوان فاکتور دوم، در نظر گرفته شد. در این آزمایش صفاتی از قبیل ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی در بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد دانه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که عملکرد دانه تیمارهای مخلوط تحت شرایط کاربرد کود شیمیایی کمتر از کشت خالص بود ولی استفاده از کود تلفیقی عملکرد دانه تیمار شنبلیله: سیاهدانه (2:1) را در مقایسه با تیمارهای کشت خالص شنبلیله و سیاهدانه تغذیه شده از منبع کود شیمیایی، به ترتیب 16 و 27 درصد افزایش داد. در شرایط کاربرد کود مرغی با افزایش نسبت سیاهدانه در کشت مخلوط عملکرد دانه نیز افزایش یافت. بیشترین میزان نسبت برابری زمین (1.57) در تیمار شنبلیله: سیاهدانه (1:2) تحت سیستم تغذیه با کود مرغی مشاهده گردید. بنابراین، برای تولید کنندگان محصولات دارویی که بیشتر از کود آلی استفاده می نمایند کشت مخلوط شنبلیله: سیاهدانه (1:2) تحت تغذیه کود مرغی نه تنها کاهش عملکرد سیستم کشت خالص هر کدام از این گیاهان را تحت تغذیه کود مرغی جبران نموده بلکه افزایش تولید را نسبت به کشت خالص شنبلیله و سیاهدانه به ترتیب 39 و 54 درصد به همراه دارد.

به منظور بررسی نقش احتمالی اسید سالیسیلیک بر کاهش اثر پیری بذر ماریتیغال، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سال 1392 اجرا شد. عامل های آزمایش شامل پرایمینگ با اسید سالیسیلیک در پنج سطح (شاهد، 500، 1000، 1500 و 2000 میلی گرم بر لیتر) و پیری تسریع شده در 4 سطح (شاهد (پیر نشده)، 2، 4 و 6 روز پیری تسریع شده) بود. در این مطالعه درصد جوانه زنی، ضریب سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن خشک ریشه چه و ساقه چه، شاخص طولی قدرت، میزان استفاده از ذخایر بذر، کارایی ذخایر پویا شده، کسر ذخایرمصرفی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان (کاتالاز، پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که پیری تسریع شده سبب کاهش درصد جوانه زنی، ضریب سرعت جوانه زنی، شاخص های رشد گیاهچه، شاخص های قدرت و کارایی استفاده از ذخایر پویا شده، کسر ذخایر و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و افزایش و میزان استفاده از ذخایر شد. پرایمینگ موجب کاهش تاثیر پیری شد و غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر اسید سالیسیلیک دارای بیشترین تاثیر بود.