تنش های محیطی در علوم زراعی
سال:1390 | دوره:4 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

کاربرد عناصر ریزمغذی سبب بهبود رشد، بازدهی و افزایش عملکرد گیاهان در شرایط تنش می گردد. به منظور بررسی تاثیر محلول پاشی ریز مغذی ها و دور آبیاری در سیاه دانه، آزمایشی در سال زراعی 1388 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی بجنورد، بصورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. دور آبیاری با فواصل 7، 14 و 21 روز به عنوان عامل اصلی و محلول پاشی عناصر ریزمغذی شامل: شاهد (عدم محلول پاشی)، بر، روی و آهن بترتیب با غلظت 2، 3 و 4 در هزار و مخلوط سه عنصر مزبور به عنوان عامل فرعی اجرا شدند. نتایج نشان داد که تاثیر دور آبیاری بر ارتفاع بوته، تعداد شاخه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در بوته و کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت معنی دار بود و با افزایش فواصل آبیاری ویژگی های مورد بررسی کاهش نشان دادند. بیشترین عملکرد دانه از دور آبیاری 7 روز بدست آمد. ارتفاع بوته، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در بوته و کپسول، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت تحت تاثیر محلول پاشی عناصر ریزمغذی معنی دار شدند. اختلاف بین تیمارهای محلول پاشی عناصر ریزمغذی با عدم محلول پاشی (شاهد) در تمام ویژگی های مذکور معنی دار بودند. بیشترین عملکرد دانه به تیمار محلول پاشی مخلوط عناصر ریز مغذی تعلق داشت.

تنش خشکی یکی از مهم ترین مشکلات تولید گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می باشد. کاربرد برخی مواد، نظیر پلیمرهای سوپرجاذب در خاک، باعث افزایش ماندگاری آب در خاک و در نتیجه کاهش مصرف آب و آب شویی کودها می گردد. این مواد می توانند اثرات تنش کم آبی بر گیاه را کاهش داده و منجر به افزایش عملکرد در مناطق خشک و نیمه خشک گردند. به منظور بررسی تاثیر سوپرجاذب در شرایط تنش آبی بر روی عملکرد، اجزای عملکرد و بعضی ویژگی های فیزیولوژیک ذرت، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بیرجند انجام گردید. تیمار رژیم آبیاری با سه سطح (100، 70 و 40 درصد تامین نیاز آبی گیاه) به عنوان کرت اصلی و مقادیر سوپرجاذب با چهار سطح (شاهد، 35، 75 و 105 کیلوگرم در هکتار) به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. نتایج این آزمایش نشان داد که تنش آبی و سوپرجاذب تاثیر معنی داری بر عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب داشت. بیشترین عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب مربوط به تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی و 105 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار و کمترین عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب مربوط به تیمار تامین 40 درصد نیاز آبی به همراه عدم استفاده از سوپرجاذب بود. به نظر می رسد، سوپرجاذب با کاهش اثرات منفی تنش آبی بر گیاه، باعث افزایش عملکرد دانه شده باشد. بنابراین هر عاملی که باعث افزایش عملکرد دانه شود، بر کارآیی مصرف آب نیز تاثیر مستقیم دارد.

شوری آب و خاک یکی از مشکلات جدی و رو به توسعه در سطح جهان است، که سطح وسیعی از اراضی کشور نیز با این مشکل مواجه هستند. کاربرد میکروارگانیسم های اندوفیت که از مهمترین میکروارگانیسم های خاک محسوب می شوند، در کاهش تنش های محیطی مانند شوری، به یک راهکار جهانی تبدیل شده است. بنابراین به منظور بررسی اثرات تلقیح قارچ اندوفیت Piriformospora indica و ریزوباکتریهای افزاینده رشد گیاه Azospirillum sp. بر رشد و خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه گندم تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در پاییز سال 1389 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد پنج سطح میکروارگانیسم های اندوفیت (قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا، باکتری آزوسپیریلوم سویه های سازگار به مناطق شور و غیر شور، تلقیح توام قارچ و باکتری و شاهد) و چهار سطح شوری آب آبیاری (0.2، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر) بود. نتایج نشان داد که قارچ پیریفورموسپورا ایندیکا تاثیر مثبت و معنی داری بر رشد، میزان زیتوده تر و خشک اندام های هوایی، کلروفیل و محلول های اسمولیت در گیاهان گندم تلقیح شده تحت شرایط شور و غیر شور داشت، به طوری که کاربرد قارچ منجر به کاهش اثرات سوء شوری و بهبود رشد گیاه گندم گردید. گیاهان گندم تلقیح شده با باکتریهای آزوسپیریلوم از میزان زیتوده، تجمع اسمولیت ها و کلروفیل بیشتری برخوردار بودند. تلقیح با باکتری آزوسپیریلوم سویه سازگار به شوری تاثیر مطلوب تری بر کلروفیل و میزان زیتوده داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که تحت شرایط شوری می توان از میکروارگانیسم های اندوفیت در جهت افزایش رشد و عملکرد گیاه گندم استفاده نمود.

کمبود آب از جمله عوامل محدودکننده رشد می باشد و تنش اکسیداتیو به عنوان یک تنش ثانویه در نتیجه تنش خشکی و کم آبی بوجود می آید. به منظور بررسی سطوح مختلف سالیسیک اسید در کاهش اثرات کم آبی بر تعدادی شاخص های رشد گیاه دارویی همیشه بهار آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 90-1389 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سالیسیلیک اسید در سه سطح 0، 100 و 200 میلی مولار و کم آبیاری در سه سطح 25، 50 و 100 درصد ظرفیت زراعی بودند. نتایج نشان داد که سطوح مختلف سالیسیلیک اسید تاثیر معنی داری بر سطح و تعداد برگ، وزن تر و خشک بوته، تعداد ساقه فرعی و تعداد گل در بوته، شاخص کلروفیل، عملکرد کوانتومی، وزن خشک بذر و تعداد بذر در بوته داشت و با کاهش آب آبیاری سطح و تعداد برگ، تعداد ساقه فرعی و طول آن، وزن تر و خشک بوته، وزن خشک گل در بوته، شاخص کلروفیل، هدایت روزنه ای و عملکرد کوانتومی به طور معنی داری کاهش یافت. نتایج اثرات متقابل سالیسیلیک اسید و کم آبیاری حاکی از آن بود که تیمار 100 میلی مولار سالیسیلیک اسید، اثرات تیمار کم آبیاری 50 درصد ظرفیت زراعی را کاهش داد، بطوری که سطح برگ، تعداد گل در بوته، وزن خشک بذر و تعداد بذر در بوته را به طور معنی داری افزایش داد. به نظر می رسد سالیسیلیک اسید با تولید آنتی اکسیدان ها در زمان تنش، موجب مقاومت گیاه در مقابل تنش شد و نیز تا حدودی باعث بهبود رشد و تولید ماده خشک در گیاه همیشه بهار در شرایط آزمایش گردید.

مطالعه روابط بین اجزای عملکرد کمک شایانی به درک اساس فیزیولوژیک عملکرد گیاهان زراعی می نماید. به منظور ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد ارقام متحمل و حساس به خشکی گندم تحت شرایط تنش خشکی، آزمایشی در قالب طرح کرت های خرد شده با 5 تیمار آبیاری (کرت اصلی)، 2 رقم (کرت فرعی) و 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا گردید. تیمارهای آبیاری شامل آبیاری به میزان نیاز کامل آب گیاه (شاهد اول)، بدون آبیاری در فصل بهار (شاهد دوم)، آبیاری به میزان 75 درصد نیاز آبی گیاه (75%)، آبیاری به میزان 50 درصد نیاز آبی گیاه (50%) و آبیاری به میزان 25 درصد نیاز آبی گیاه (25%) در نظر گرفته شد و کرت های فرعی شامل ارقام متحمل (پیشگام، رقم ریشک دار) و حساس (گاسکوژن، بدون ریشک) به خشکی گندم بودند. نتایج نشان داد که اختلاف بین تیمارهای آبیاری و ارقام مورد مطالعه از نظر اجزای عملکرد و عملکردهای اقتصادی و بیولوژیک معنی دار بود. با کاهش فراهمی آب تعداد سنبله در متر مربع و تعداد دانه در سنبله کاهش یافت اما وزن هزار دانه زیاد شد. افزایش وزن هزار دانه قادر به جبران کاهش تعداد سنبله و تعداد دانه در سنبله نبود و در نتیجه عملکرد اقتصادی و بیولوژیک نیز با کاهش فراهمی آب کاهش یافت. شاخص برداشت نیز در پاسخ به کاهش فراهمی آب دچار کاهش شد. در مجموع رقم متحمل از نظر عملکرد اقتصادی، عملکرد بیولوژیک و بهره وری مصرف آب برتر از رقم حساس بود اما شاخص برداشت کمتری نسبت به آن داشت. به طور کلی نتایج آزمایش نشان داد که حفظ تعداد سنبله بیشتر در واحد سطح و تولید تعداد بالاتر دانه در سنبله جزء مهم ترین عوامل برتری رقم متحمل نسبت به رقم حساس بودند. همچنین سودمندی روش پنمن-مونتیث فائو در ارزیابی نیاز آبی گندم مثبت ارزیابی شد.

یکی از راهکارهای افزایش تولید با منابع موجود استفاده از کشاورزی شورزیست می باشد. در بین شورزیست ها، کوشیا مورد توجه محققان قرار گرفته است. کوشیا گیاهی چهار کربنه، نیمه شورزیست است که سازگاری خوبی به انواع خاک ها دارد. به منظور بررسی تاثیر تنش شوری بر میزان تجمع یون ها و عکس العمل کوشیا برای تحمل شوری، آزمایشی در هفت سطح شوری (1.5، 7، 14، 21، 28، 35 و 42 دسی زیمنس بر متر) با استفاده از آب زهکش با سه تکرار در طرح بلوک های کامل تصادفی در سال 1388 در اراضی شمال استان گلستان انجام شد. نتایج نشان داد که شوری موجب کاهش معنی دار در میزان زیست توده شد و تحمل به تنش شوری در گیاه در مراحل گلدهی (شاخص تحمل 32) و رسیدگی (شاخص تحمل 34) بیشتر از مرحله رویشی (شاخص تحمل 24) بود. تاثیر تنش شوری بر تجمع سدیم، پتاسیم و کلر در گیاه معنی دار بود و بیشترین میزان یون ها در برگ تجمع یافت. سیستم ریشه ای این گیاه در جذب و انتقال سدیم به اندام هوایی انتخابی عمل کرد. به علاوه با افزایش میزان سدیم در محیط توسعه ریشه گیاه، جذب انتخابی برای پتاسیم افزایش یافته و توانست نسبت سدیم به پتاسیم را حفظ کند. همچنین کوشیا تحمل بالایی نسبت به تجمع کلر در برگ ها داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که کوشیا در واقع یک گیاه خارج کننده نمک می باشد.

در اصلاح و احیا مراتع توجه به مرحله جوانه زنی و استقرار گراس های پایا که حساس به تنشهای محیطی می باشد ضروری به نظر می رسد. بدین منظور تکنیک پرایمینگ بذر جهت بهبود سرعت جوانه زنی و بنیه گیاهچه پنج گراس چند ساله فصل سرد مرتعی شامل Bromus confinis، Elymus elongatum، Agropyron pectiniform ،Festuca ovina وFestuca arundinaceae  با استفاده از ماده اسمتیک پلی اتیلن گلایکول (PEG 8000) در غلظتهای 0، 0.5، 1، 1.5، 2 و 2.5 مگاپاسکال (MP) برای دوره های نگهداری صفر، 2، 4، 6 و 8 روز (D) مورد ارزیابی قرار گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 4 تکرار اجرا شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت بین تمامی عوامل مورد مطالعه و اثرات متقابل آنها برای سرعت جوانه زنی و اجزا گیاهچه بسیار معنی دار بود .(P<0.01) تاثیر پرایمینگ بذر بر افزایش سرعت جوانه زنی نسبت به شاهد (بذر پرایم نشده) مثبت بود و به طور خاص برای گونه های B. confinis،و E. elongatum A. pectiniforme  (2 روز نگهداری و 2 مگاپاسکال) به ترتیب 127.9، 77.8 و 66.5 درصد افزایش و برای گونه F. arundinaceae (6 روز و 1.5 مگاپاسکال) 96.5% افزایش را سبب شد و کمترین تاثیر در گونه F. ovina ( 4روز و 2.5 مگاپاسکال) با 15% افزایش نسبت به شاهد مشاهده شد. روابط رگرسیونی نشان داد که با افزایش غلظت PEG وزن خشک ریشه چه و ساقه چه برای تمامی گونه ها به جز F. arundinaceae و F. ovina کاهش یافت. همچنین بیشترین کاهش وزن خشک ریشه چه و ساقه چه را دو گونه دانه درشتB. confines و E. elongatum  با افزایش دوره نگهداری بذر (بیشتر از دو روز) و کاهش غلظت PEG نشان دادند. به طورکلی نتایج این تحقیق نشان داد که افزایش غلظت PEG تا حدود 2 و 2.5 مگاپاسکال و کاهش مدت نگهداری بذر تا 2 روز می تواند در موفقیت تکنیک پرایمینگ بذر گراس ها نقش موثرتری ایفا کند و شاید گونه های دانه ریز پاسخ بهتری به پرایمینگ بذر جهت بهبود جوانه زنی و استقرار نسبت به دانه درشت نشان دهند.

دستیابی به ارقام جو که با حداقل آبیاری در بهار بتوانند عملکرد دانه قابل قبولی تولید کرده و دارای عملکرد بالا و پایدار در محیط های متفاوت باشند از جایگاه ویژه ای در برنامه های به نژادی برخوردار است. به منظور تعیین مناسب ترین شاخص های تحمل به تنش خشکی و شناسائی ژنوتیپ های مقاوم به خشکی، تعداد 171 ژنوتیب بین المللی جو دریافتی از ایکاردا به همراه شاهد ریحان 03 در دو شرایط تنش خشکی (قطع آبیاری از مرحله گلدهی) و بدون تنش در سال زراعی 1385-1384 در ایستگاه های تحقیقاتی کرج و مشهد کشت و ارزیابی ژنوتیپ ها از نظر تحمل به خشکی با استفاده از شاخص های تحمل به تنش (STI)، حساسیت به تنش (SSI)، تحمل (TOL)، میانگین بهره وری (MP) و میانگین هندسی (GMP) انجام گردید. بطور کلی بر اساس نتایج ایستگاه های کرج و مشهد و در نظر گرفتن تمام شاخص های حساسیت و تحمل به خشکی و همچنین عملکرد در دو شرایط نرمال و خشکی لاین های شماره 159، 160، 162، 116، 104 و 106 به عنوان لاین های برتر و متحمل به تنش خشکی و ژنوتیپ های 131، 64، 24، 26، 130، 63، 30 و 118 به عنوان ژنوتیپ های حساس به خشکی شناسایی و جهت استفاده در برنامه های به نژادی جو و آزمایشات مقایسه عملکرد یکنواخت سراسری در نظر گرفته شدند. برای تعیین روابط بین عملکرد دانه و شاخص ها از ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید و مشخص شد که شاخص های STI،GMP  و MP در هر دو شرایط دارای همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه می باشند و می توانند جهت شناسایی ژنوتیپ های متحمل به خشکی و پر محصول در هر دو شرایط محیطی بکار روند.