تنش های محیطی در علوم زراعی
سال:1391 | دوره:5 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

یکی از راه های جبران کاهش عملکرد گندم در اثر تنش خشکی، به عنوان مهم ترین عامل محدودکننده عملکرد، می تواند کاربرد تنظیم کننده های رشد باشد. بدین منظور، تاثیر دو تنظیم کننده رشد سایکوسل و سالیسیلیک اسید بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه دو رقم گندم روشن و یاواروس در شرایط متفاوت آبیاری (مطلوب، تنش ملایم و تنش شدید) در پژوهشی دو مرحله ای در مزرعه تحقیقاتی (آزمایش اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی) و گلخانه تحقیقاتی (طرح کاملا تصادفی) دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال زراعی 89-1388 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش شدید طول سنبله، تعداد دانه در سنبلک، تعداد دانه و سنبلک در سنبله، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت گردید. بیشترین و کمترین اثر خشکی به ترتیب مربوط به عملکرد بیولوژیک و وزن هزار دانه بود. کاربرد تنظیم کننده های رشد سبب افزایش طول سنبله، اجزای سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه گردید. کاربرد سالیسیلیک اسید با افزایش، و سایکوسل با کاهش عملکرد بیولوژیک همراه بود. سایکوسل همچنین شاخص برداشت را افزایش داد. پاسخ عملکرد و اجزای عملکرد دانه به تنش خشکی و کاربرد سایکوسل و سالیسیلیک اسید در رقم روشن نسبت به یاواروس بیشتر بود. به نظر می رسد که رقم روشن دارای عملکرد دانه بیشتر و رقم یاواروس دارای مقاومت بیشتری به تنش خشکی بود. اگرچه تنش خشکی موجب کاهش اغلب اجزای عملکرد گندم شد، لیکن تنظیم کننده های رشد موجب جبران بخشی از کاهش عملکرد ناشی از خشکی گردیدند؛ بنابراین، این تنظیم کننده های رشد به ویژه سایکوسل برای استفاده در شرایط تنش خشکی قابل توصیه می باشند.

در یک پژوهش مزرعه ای دو ساله (90-89 و 89-88)، سی رقم گندم در دو محیط تنش خشکی آخر فصل و بدون تنش مورد مقایسه قرار گرفتند. آزمایش در هر دو سال در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز به صورت کرت های خردشده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و در چهار تکرار انجام شد. تیمار خشکی در کرت های اصلی (بدون تنش و قطع آبیاری در مرحله گلدهی) و رقم های گندم در کرت های فرعی قرار داده شدند. در این بررسی شاخص های میانگین بهره وری (MP)، حساسیت به تنش (SSI)، تحمل به تنش (STI)، میانگین هندسی بهره وری (GMP)، شاخص تحمل (TOL) و پایداری عملکرد (YSI) بر اساس عملکرد دانه ارقام در شرایط تنش و بدون تنش محاسبه شدند. نتایج حاصل از تیمار قطع آبیاری در مرحله گلدهی نشان داد که رقم کویر با 390.48 گرم در مترمربع بیشترین عملکرد دانه را داشت، در حالی که در تیمار آبیاری معمول بیشترین عملکرد دانه از رقم شیرودی (873.83 گرم در مترمربع) بدست آمد. مقایسه میانگین داده ها تحت شرایط آبیاری معمول نشان داد که رقم قدس (57.7 دانه در سنبله) و رقم یاواروس (20.72 دانه در سنبله) به ترتیب بیشترین و کمترین تعداد دانه در سنبله را داشتند. بیشترین و کمترین تعداد دانه در سنبله در شرایط تنش خشکی نیز از ارقام زرین (39.4 دانه در سنبله) و سوراپلاتا (9.9 دانه در سنبله) بدست آمد. در پژوهش حاضر تفاوت بین ارقام از لحاظ وزن هزار دانه در دو حالت آبیاری معمول و تنش خشکی معنی دار بود. رقم سیستان بیشترین مقدار وزن هزار دانه (45 گرم) را تحت شرایط بدون تنش و رقم امید بیشترین وزن هزار دانه (35 گرم) را تحت شرایط تنش خشکی بعد از گلدهی به خود اختصاص دادند. مقایسه میانگین رقم های مورد مطالعه نشان داد که در شرایط تنش و بدون تنش خشکی بیشترین عملکرد دانه به ترتیب از رقم هایکویر و درخشان بدست آمد.کمترین عملکرد دانه در هر دو شرایط رطوبتی مربوط به رقم ویریناک بود. بر اساس نتایج این آزمایش دو ساله شاخص های کمی GMP ,STI و MP به دلیل داشتن بیشترین همبستگی با عملکرد دانه در هر دو شرایط، در ارزیابی تحمل به خشکی مناسب ترین شاخص ها بودند.

تاثیر تنش خشکی بر روی گیاهان پیچیده بوده و بستگی زیادی به مراحل رشد و نموی آن ها دارد. محدودیت رطوبت در خاک از طریق کاهش مقدار فتوسنتز، سطح برگ تولیدی، اختلال در جذب عناصر غذایی و انتقال مواد فتوسنتزی به دانه ها بر عملکرد گیاهان تاثیر سوء می گذارد. به منظور بررسی اثرات تنش خشکی در مراحل مختلف رشدی به همراه مصرف مقادیر مختلف کود نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد دانه و نیز میزان تیموکینون و درصد اسانس در گیاه دارویی سیاهدانه، آزمایشی به صورت کرت های خردشده و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 90-1389 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی زهک واقع در 20 کیلومتری جنوب شهرستان زابل اجرا گردید. تیمارهای تنش خشکی که با قطع آبیاری در مراحل مختلف رشدی گیاه به وجود آمدند شامل: =W1 شاهد (آبیاری کامل)،W2 = قطع آبیاری در مرحله ساقه رفتن تا شروع گلدهی، W3= قطع آبیاری در مرحله گلدهی تا شروع پر شدن دانه ها وW4 = قطع آبیاری در مرحله گلدهی تا انتهای مرحله پر شدن دانه ها به عنوان عامل اصلی و چهار سطح کود نیتروژن از منبع اوره شامل:N1 = شاهد (بدون مصرف هیچ نوع کود)، N2= 30 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار، N3= 60 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار و N4= 90 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که اعمال تنش خشکی در هر یک از مراحل رشدی گیاه منجر به کاهش عملکرد دانه در سیاهدانه شد. بیشترین این کاهش به میزان 40.9 درصد در تیمار W4 مشاهده شد. تنش خشکی با تاثیر معنی دار بر عملکرد بیولوژیکی، تعداد انشعابات در بوته، تعداد فولیکول در بوته، تعداد دانه در فولیکول، تعداد دانه در بوته و وزن هزار دانه از مقدار آن ها کاست و بر درصد اسانس و میزان تیموکینون به صورت معنی داری افزود. بیشترین این تاثیر در تمامی صفات فوق در تیمار W4 مشاهده شد. در این بین کود نیتروژن با تاثیر مثبت بر کلیه اجزای عملکرد دانه سبب افزایش عملکرد دانه شد. در بین سطوح کودی نیتروژن، سطح N3 بیشترین تاثیر را بر عملکرد، اجزای عملکرد دانه، درصد اسانس و میزان تیموکینون تولیدی در سیاهدانه دارا بود. در این آزمایش اثر متقابل تنش خشکی و نیتروژن تنها در مورد درصد اسانس و میزان تیموکینون دانه معنی دار شد و در مورد سایر صفات از تاثیر معنی داری برخوردار نبود. بیشترین درصد تیموکینون و اسانس از تیمار W4N3 حاصل شد.

اسید سالیسیلیک (SA) به عنوان یک تنظیم کننده رشد گیاهی در تخفیف آسیب های اکسیداتیو ناشی از تنش خشکی در سلول های گیاهی نقش مهمی به عهده دارد. به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف SA بر میزان پروتئین های محلول، فعالیت عوامل آنتی اکسیدان آنزیمی و غیرآنزیمی شامل آنزیم های پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، اسید آسکوربیک و همچنین میزان پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید و برخی از صفات فیزیولوژیکی دو رقم نخود شامل جم (MCC361) و کاکا (MCC414)، آزمایشی با سه غلظت SA (صفر، 0.5 و 1 میلی مولار) و دو سطح آبیاری کاهش یافته (%25 ظرفیت زراعی) و بدون تنش (ظرفیت زراعی کامل)، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط کنترل شده انجام شد. 15، 25 و 35 روز بعد از کاشت، گیاهان با محلول اسید سالیسیلیک (0.5 و 1 میلی مولار) و آب مقطر (به عنوان شاهد) بر روی برگ ها، اسپری شدند. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد در شرایط %25 ظرفیت زراعی، در هر دو ژنوتیپ تنها میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز افزایش پیدا کرد. تنش خشکی پایداری غشاء و کارآیی فتوسیستم II را کاهش داد. SA تنها در ژنوتیپ MCC414 و در شرایط %25 ظرفیت زراعی، باعث افزایش میزان پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید شد و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل پراکسیداز، سوپر اکسید دیسموتاز را در این ژنوتیپ و فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز را در هر دو ژنوتیپ MCC414 و MCC361 به صورت معنی داری افزایش داد. SA تاثیر معنی داری بر اسید آسکوربیک نداشت (P£0.05). در شرایط %25 ظرفیت زراعی، SA در غلظت های 0.5 و 1 میلی مولار توانست موجب بهبود شاخص پایداری غشاء شود و با کاهش فلورسانس کلروفیل، کارآیی فتوسیستم ΙΙ را افزایش دهد.

تنش شوری عامل محدود کننده تولید گیاهان زراعی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک ایران می باشد. از طرف دیگر وجود اراضی وسیع شور و گونه های متنوع شورزیست، استفاده از منابع آب و خاک شور را اجتناب ناپذیر کرده است. به منظور ارزیابی برخی ویژگی های فیزیولوژیکی گیاهان شورزیست علوفه ای، تحقیقی در ایستگاه تحقیقات شوری چاه افضل، یزد، در سال 89-88 انجام گرفت. تعداد 9 گونه شورزیست مورد نظر در گلخانه تکثیر شده، سپس به مزرعه انتقال داده شدند. قالب طرح آماری، بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار بود. در طول فصل رشد گیاهان با آب شور 8.39 dSm-1 آبیاری شدند. در پایان آزمایش صفاتی شامل محتوای آب اندام هوایی، میزان خاکستر و مقدار عناصر معدنی سدیم، پتاسیم و کلر برگ اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تفاوت های فیزیولوژیکی معنی داری بین گیاهان شورزیست وجود دارد که می تواند با قابلیت متفاوت تولید علوفه گیاهان شورزیست مرتبط باشد. از میان گونه های شورزیست Kochia indica،Sesbania aculeata  و Atriplex halimus به دلیل عملکرد علوفه بیشتر، محتوای پایین خاکستر، سدیم و کلر به عنوان گونه های برتر انتخاب شدند. با توجه به این واقعیت که مقدار بالای نمک در گیاهان شورزیست محدودیت هایی را از نظر خوش خوراکی علوفه ایجاد می کند،S. aculeate  به دلیل داشتن مقدار خاکستر کم و نیز نسبت سدیم به پتاسیم پایین می تواند به عنوان یک گونه علوفه ای مناسب انتخاب گردد.

به منظور بررسی اثر غلظت های مختلف بی کربنات سدیم بر عملکرد چهار واریته مهم کلم، یک آزمایش گلخانه ای با دو فاکتور شامل واریته در چهار سطح (کلم گل، کلم پیچ، کلم بروکسل و کلم قمری) و بی کربنات سدیم در سه سطح (صفر، 10 و 20 میلی مولار) با سه تکرار انجام شد. تجزیه داده ها در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. بذور جوانه دار شده در مرحله چهار برگی به گلدان های چهار لیتری حاوی محلول غذایی هوادهی شده انتقال یافتند. پس از یک ماه رشد، دانهال ها به مدت دو ماه تحت تاثیر تیمار بی کربنات سدیم قرار گرفتند. نتایج نشان داد که وزن خشک برگ و ریشه با افزایش غلظت بی کربنات سدیم به طور معنی داری کاهش یافت. در پاسخ به افزایش بی کربنات سدیم، محتوای کلروفیل a، کلروفیل b،Fv/Fm  و کارایی فتوسنتزی (PI) در تمام واریته ها کاهش نشان داد؛ این در حالی بود که کمترین کاهش کلروفیل a و کلروفیلb  در کلم پیچ و کلم گل مشاهده شد. فرایندهای تنظیم اسمزی در پاسخ به افزایش غلظت بی کربنات سدیم در گیاهان کلم فعال شد به گونه ای که در واریته کلم قمری افزایش در میزان پرولین و کربوهیدرات محلول مشاهده شد. در اثر افزایش غلظت بی کربنات سدیم، میزان فسفر، پتاسیم، منیزیم، آهن، روی و منگنز گیاهان کاهش و میزان سدیم و کلسیم افزایش یافت. تنش بی کربنات سدیم در غلظت 20 میلی مولار باعث کاهش معنی دار غلظت آهن در برگ و ریشه گردید به طوری که در برگ غلظت آهن در این سطح نسبت به شاهد نزدیک به 150 درصد کاهش نشان داد. در ارتباط با واریته ها نتایج نشان داد که بیشترین میزان غلظت آهن در واریته های کلم قمری و کلم پیچ مشاهده شد.

به منظور بررسی تحمل به یخ زدگی ژنوتیپ های DR4، NR11، SOR1، STR1، ZR5،SM  و Skh یولاف وحشی به تنش یخ زدگی آزمایشی در سال 1388 در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. از بین ژنوتیپ های مذکور، دو ژنوتیپ  Skh(خوزستان) و SM (مشهد)، ژنوتیپ های حساس به علف کش و در سایر ژنوتیپ ها مقاومت به علف کش در آن ها گزارش شده است. در این آزمایش ژنوتیپ های یولاف وحشی در معرض هفت دمای یخ زدگی 3-، 6-، 9-، 12-، 15-، 18- و 21- درجه سانتی گراد قرار گرفتند. گیاهان تا مرحله 3 تا 4 برگی در محیط طبیعی نگهداری شده و پس از گذراندن دوره خوسرمایی، با استفاده از فریز ترموگرادیان، تحت تیمارهای یخ زدگی قرار گرفتند. میزان پایداری غشاء سیتوپلاسمی ژنوتیپ های یولاف وحشی مورد مطالعه، با استفاده از آزمون نشت الکترولیت ها مورد ارزیابی قرار گرفت، سپس دمای کشنده 50 درصد نمونه ها (LT50el) بر اساس درصد نشت الکترولیت ها و دمای کاهنده 50 درصد وزن خشک گیاهان (RDMT50) در پایان دوره بازیافت (سه هفته بعد از اعمال تیمار یخ زدگی) تعیین گردید. نتایج نشان داد که اثرات دماهای یخ زدگی تاثیر معنی داری (P£0.01) بر درصد نشت الکترولیت و دمای لازم برای 50 درصد نشت الکترولیت (LT50el) ژنوتیپ های یولاف وحشی داشت. ژنوتیپ های یولاف وحشی از نظر نشت الکترولیت ها اختلاف معنی داری (P£0.01) با هم داشتند. بر اساس نتایج آزمایش، کاهش دما به کمتر از 9- درجه سانتی گراد سبب افزایش معنی دار میزان نشت الکترولیت ها در کلیه ژنوتیپ های مورد بررسی شد. در بین ژنوتیپ های یولاف وحشی، ژنوتیپ SM بیشترین و ژنوتیپ Skh، کمترین تحمل به سرما را از نظر میزان LT50el و RDMT50 نشان دادند. نتایج این آزمایش ضمن اینکه نشان از اختلاف در تحمل به یخ زدگی ژنوتیپ های یولاف وحشی با منشا جغرافیایی مختلف دارند، نشان داد که مقاومت به علف کش در علف های هرز می تواند منجر به تغییر بعضی دیگر از خصوصیات آن ها از جمله تحمل به سرما شود، به طوری که بر اساس نتایج حاصل، ژنوتیپ های مقاوم به علف کش یولاف وحشی (DR4، NR11، SOR1، STR1، ZR5) در مقایسه با ژنوتیپ حساس به علف کش خوزستان (Skh) از LT50el بیشتری برخوردار بودند.

به منظور مطالعه اثر تنش خشکی بر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت شیرین، تحقیقی در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی (ایستگاه طرق - مشهد) در سال 1389، در قالب آزمایش اسپلیت پلات فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و با چهار تکرار انجام شد. در کرت های اصلی مقادیر مختلف آبیاری در سه سطح (شامل آبیاری کامل، تنش ملایم و تنش شدید به ترتیب بر اساس 100، 80 و 60 درصد ظرفیت زراعی) و در کرت های فرعی رقم (Ksc403، مریت و آبسیژن) و روش کاشت (روی پشته و کف جوی) قرار گرفتند. در این آزمایش عملکرد و 17 صفت موثر در عملکرد مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین هیبریدهای مختلف از نظر صفات مورد اندازه گیری تفاوت معنی دار وجود دارد. همچنین اثر تنش خشکی بر صفات مورد ارزیابی معنی دار بود. در این آزمایش صفات طول بلال، تعداد برگ بالای بلال اصلی و تعداد ردیف دانه در بلال به ترتیب دارای بالاترین همبستگی مثبت با عملکرد دانه بودند. با توجه به نتایج به دست آمده از نتایج رگرسیون گام به گام و تجزیه به مولفه های اصلی، می توان نتیجه گرفت که صفات وزن هزار دانه، طول دوره گرده افشانی تا کاکل دهی و تعداد دانه در بلال تعیین کننده محدودیت های ذرت شیرین در تولید دانه هستند.