تحقیقات غلات
سال:1395 | دوره:6 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

کم آبی مهم ترین تنش غیرزیستی است که رشد و عملکرد گندم را در بیشتر نقاط جهان محدود می کند. برای شناسایی ژن های کنترل کننده عملکرد دانه و طول و عرض برگ پرچم و برگ دوم در گندم نان، 121 لاین اینبرد نوترکیب نسل F8 حاصل از تلاقی رقم متحمل به خشکی آذر2 و رقم پرمحصول 87Zhong 291 در شرایط دیم و آبیاری تکمیلی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس توزیع فنوتیپی، تفکیک متجاوز برای کلیه صفات مورد مطالعه مشاهده شد. نقشه ژنتیکی مشتمل بر 37 نشانگر SSR، 16 نشانگر ISSR و 32 نشانگر AFLP در مجموع 1157 سانتی مورگان از ژنوم گندم را با متوسط فاصله 17.26 سانتی-مورگان بین دو نشانگر مجاور پوشش داد. بر اساس مکان یابی فاصله ای مرکب، تعداد 59 QTL تحت شرایط دیم و آبیاری تکمیلی برای صفات مورد مطالعه مکان یابی شدند. برای طول برگ پرچم، چهار و یک QTL به ترتیب تحت شرایط دیم و آبیاری تکمیلی شناسایی گردید. علاوه بر این، هفت، هشت و نه QTL به ترتیب برای عرض برگ پرچم و طول و عرض برگ دوم تحت شرایط دیم مورد شناسایی قرار گرفتند. برای عملکرد دانه نیز 20 و 10 QTL به ترتیب تحت شرایط آبیاری تکمیلی و دیم مکان یابی شدند. QTL شناسایی شده بین دو نشانگر ISSR25_2-CFA2257 برای عملکرد دانه تحت شرایط آبیاری تکمیلی با تبیین 40.46 درصد از واریانس فتوتیپی عملکرد دانه، به عنوان QTL بزرگ اثر معرفی گردید. بیشتر QTL های شناسایی شده دارای اثر افزایشی مثبت بودند که نشان دهنده توارث الل موثر دراین جایگاه ها از آذر2 به نتاج می باشد. هشت جایگاه برای 29 QTL مربوط به صفات مختلف نیز مشترک بودند که نشان دهنده پیوستگی ژنی یا اثر پلیوتروپیک می باشد. با توجه به اهمیت ناحیه مربوط به حدفاصل نشانگرهای ISSR25_2-CFA2257 در کنترل عملکرد دانه، با اشباع این ناحیه ژنومی با نشانگرهای بیشتر می توان از آن ها در برنامه گزینش به کمک نشانگر استفاده کرد.

عملکرد دانه حاصل اثر متقابل بین اجزای آن است که تحت تاثیر عوامل ژنتیکی و محیط هستند و از این رو بهبود مستقیم عملکرد از طریق اصلاح نباتات به ویژه در نسل های اولیه مشکل است، اما اگر انتخاب بر اساس اجزای عملکرد صورت گیرد، می تواند موثر واقع شود. به منظور بررسی نحوه عمل ژن ها و وراثت پذیری عملکرد دانه و برخی صفات وابسته به آن در گندم، نسل های F1، F2، BC1 و BC2 حاصل از تلاقی گاسپارد DN-11× به همراه والدین (P1 و P2) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تجزیه میانگین نسل ها نشان داد که در مورد بیشتر صفات مورد مطالعه مدل دو ژنی شامل آثار افزایشی، غالبیت و اپیستازی جهت توصیف تنوع میانگین نسل ها مناسب بود، به طوری که مدل شش پارامتری شامل میانگین (m)، اثر افزایشی (d)، اثر غالبیت (h) و اپیستازی های افزایشی × افزایشی (i)، غالبیت × غالبیت (I) و افزایشی × غالبیت (j) در کنترل صفات مورد مطالعه موثر بودند. برای صفات ارتفاع‏ بوته، تعداد دانه در سنبله، تعداد گلچه ‏های عقیم و عملکرد دانه، آثار اپیستازی افزایشی × افزایشی و غالبیت × غالبیت، برای صفات وزن هزار دانه و وزن دانه در سنبله، آثار افزایشی و غالبیت و برای صفات طول سنبله، طول پدانکل و تعداد روز تا گلدهی انواع آثار اپیستازی به ویژه افزایشی × غالبیت و غالبیت × غالبیت مهم ترین عوامل کنترل کننده این صفات شناخته شدند. به این ترتیب، برای اصلاح جمعیت مورد مطالعه باید به نوع عمل ژن ها توجه و روش اصلاحی مناسب را انتخاب کرد.

اصلاح ژنوتیپ های متحمل به تنش می تواند از کاهش شدید عملکرد در شرایط خشکی جلوگیری کند. انتخاب ژنوتیپ ها بر اساس شاخص های فیزیولوژیک منجر به تولید ژنوتیپ هایی خواهد شد که سازگاری خوبی به شرایط تنش دارند. در این آزمایش، 30 ژنوتیپ گندم نان برای تحمل به خشکی بر اساس شاخص های فیزیولوژیک و فنولوژیک در شرایط مزرعه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد مقایسه قرار گرفتند. همچنین تنظیم اسمزی این ژنوتیپ ها در مرحله گیاهچه ای در شرایط تنش خشکی ارزیابی شد. تنش رطوبتی موجب کاهش محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپ های مورد بررسی شد. پتانسیل اسمزی ژنوتیپ ها تحت شرایط تنش خشکی در مرحله گیاهچه ای نسبت به حالت بدون تنش منفی تر شد و دوره رسیدگی تمامی ژنوتیپ ها کاهش یافت، اما زودرسی در ژنوتیپ های وری ناک، فونگ، فرونتانا، تجن، شیرودی و WS-82-9 بیشتر از بقیه ژنوتیپ ها بود. همبستگی معنی داری بین تنظیم اسمزی در مرحله گیاهچه ای و عملکرد ژنوتیپ ها در شرایط تنش خشکی به دست آمد. درصد کاهش محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپ سرداری 4.5 برابر بیشتر از ژنوتیپ وری ناک بود. ژنوتیپ های وری ناک، WS-82-9 و فرونتانا تحت تنش خشکی به خوبی از ساز و کار فرار و اجتناب بهره بردند. در مقابل، بیشترین عملکرد دانه تحت شرایط تنش خشکی مربوط به توده بومی سرداری و ارقام روشن و طوس به ترتیب با 6، 5.46 و 5.37 تن در هکتار بود. در نتیجه، این ژنوتیپ ها تحمل بیشتری به تنش خشکی داشتند و جهت کشت در شرایط تنش کمبود آب پیشنهاد می شوند.

تغییر در زمان کاشت منجر به تغییر در فنولوژی گیاهی از جمله مرحله پر شدن دانه گندم می شود. در این آزمایش، اثر زمان های مختلف کاشت بر تغییرات روند پر شدن دانه ژنوتیپ های مختلف گندم نان در سال زراعی 92-1391 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گنبد ارزیابی شد. عامل اول زمان کاشت شامل 11 آذر، 30 آذر، 19 دی، 8 بهمن و 28 بهمن ماه و عامل دوم پنج ژنوتیپ گندم شامل گنبد، کوهدشت، کریم، لاین 7 و لاین 16 بودند. اثر متقابل زمان کاشت × ژنوتیپ برای صفات سرعت پر شدن دانه، وزن نهایی دانه و دوره موثر پر شدن دانه معنی دار و برای عملکرد دانه غیرمعنی دار بود. تاخیر در کاشت، میانگین عملکرد دانه را در ژنوتیپ های گندم کاهش داد. بیشترین عملکرد دانه در زمان کاشت اول و کمترین آن در زمان کاشت پنجم حاصل شد. بیشترین میانگین عملکرد دانه در رقم کریم و کمترین آن مربوط به رقم گنبد بود. با تاخیر در کاشت سرعت پر شدن دانه ژنوتیپ های گندم تا زمان کاشت چهارم افزایش یافت و پس از آن در بیشتر ژنوتیپ ها به علت مواجه شدن با افزایش دما و افت رطوبت، کاهش شدیدی نشان داد. بیشترین سرعت پر شدن دانه در زمان کاشت چهارم در ژنوتیپ کوهدشت به میزان 1.93 میلی گرم در روز و کمترین مقدار در زمان کاشت پنجم در رقم گنبد به مقدار 1.32 میلی گرم در روز مشاهده شد. بیشترین و کمترین تغییرات این صفت از زمان کاشت اول تا زمان کاشت پنجم به ترتیب مربوط به رقم کوهدشت با افزایش 0.46 میلی گرم در روز و رقم گنبد با افزایش 0.14 میلی گرم در روز بود. در اثر تاخیر در کاشت، طول دوره موثر پر شدن دانه ژنوتیپ ها از 35.3 روز به 18.3 روز کاهش یافت. حداکثر وزن نهایی دانه ژنوتیپ ها نیز در زمان های مختلف کاشت از 54.1 میلی گرم به 29.5 میلی گرم کاهش نشان داد، به طوری که بیشترین و کمترین کاهش به ترتیب مربوط به رقم گنبد (19.4 میلی گرم) و رقم کریم با کاهش 13.2 میلی گرم بود. به ازای هر درجه افزایش دمای محیط در زمان کاشت پنجم نسبت به زمان کاشت اول در مرحله پر شدن دانه، طول این دوره 4.1 روز کاهش نشان داد و میانگین عملکرد دانه ژنوتیپ ها به ازای هر روز تاخیر در کاشت به مقدار 51 کیلوگرم در هکتار کاهش یافت. نتایج این آزمایش نشان دهنده واکنش های متفاوت ژنوتیپ های گندم مورد ارزیابی به شرایط محیطی در مرحله پر شدن دانه بود. به نظر می رسد که می توان از این موضوع در شناسایی و انتخاب ژرم پلاسم های مناسب برای برنامه های اصلاحی گندم در شرایط دیم منطقه گنبد بهره برداری کرد.

به منظور مطالعه اثر روش های مختلف خاک ورزی و میزان بقایای گیاهی بر عملکرد، اجزای عملکرد و بازده اقتصادی گندم، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقاتی گناباد در سال زراعی 92-1391 اجرا شد. سه روش خاک ورزی شامل 1- خاک ورزی متداول (شخم + دیسک + تسطیح + ایجاد فارو + کاشت با خطی کار)، 2- کم خاک ورزی (دیسک + ایجاد فارو + کاشت با خطی کار) و 3- بی خاک ورزی (کاشت با بذرکار کشت مستقیم) در کرت های اصلی و سه مقدار بقایای گیاهی شامل بدون بقایا، حفظ 30 درصد بقایا و حفظ 60 درصد بقایا در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر روش های خاک ورزی و میزان بقایا بر تجمع ماده خشک، عملکرد زیست توده، عملکرد دانه و شاخص برداشت معنی دار نشد. اثر خاک ورزی در سطح احتمال 5 درصد فقط بر تعداد سنبله در متر مربع معنی دار بود. بیشترین عملکرد زیست توده از تیمار بی خاک ورزی به دست آمد. با افزایش میزان بقایا از صفر به 60 درصد، عملکرد زیست توده و عملکرد دانه به طور نسبی افزایش یافت و بیشترین مقادیر آنها از تیمار حفظ 60 درصد بقایا حاصل شد، به طوری که بیشترین عملکرد دانه از تیمار توام خاک ورزی متداول با کاربرد 60 درصد بقایا به دست آمد. از نقطه نظر اقتصادی، تیمار خاک ورزی متداول با حذف بقایا برترین بود و تیمار کم خاک ورزی با حفظ 30 درصد بقایا در رتبه دوم قرار گرفت و در مقایسه با دیگر تیمارهای خاک ورزی و حفظ بقایا از درآمد خالص بالاتر و نرخ بازده بیشتری برخوردار بودند.

در این پژوهش، تاثیر سه تنظیم‏کننده رشد آنتی جیبرلین بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم رقم آذر2 تحت شرایط آبیاری منظم در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان در سال زراعی 92-1391 مورد ارزیابی قرار گرفت. تیمارهای آزمایش شامل تیمار شاهد (عدم پرایم)، هیدروپرایم (پرایم با آب مقطر)، کلرمکوات کلراید (400، 800، 1200 و 1600 میکرومولار)، پاکلوبوترازول (35، 70، 105 و 140 میکرومولار) و انسیمیدول (10، 20، 30 و 40 میکرومولار) بودند. در مقایسه با تیمار شاهد، عملکرد زیستی در بیشتر تیمارها با کندکنندهای رشد کاهش یافت. در مقابل، کاربرد هر سه کندکننده رشد باعث بهبود کلی عملکرد گندم آذر 2 شد. از بین تیمارهای بالا، پاکلوبوترازول در غلظت 140، انسیمیدول در غلظت 20 و کلرمکوات کلراید در غلظت 800 میکرومولار توانستند بیشترین عملکرد دانه را تولید کنند. پرایم بذر با کندکننده‏های رشد موجب افزایش وزن هزار دانه در مقایسه با تیمار شاهد شد. بیشترین تعداد سنبله بارور در مترمربع در تیمار 800 میکرومولار کلرمکوات کلراید و بیشترین تعداد دانه در سنبله در تیمار 20 میکرومولار انسیمیدول مشاهده شد. افزایش تعداد سنبله بارور، کوتاه تر شدن سنبله ها را به دنبال داشت و در نتیجه سنبله هایی کوتاه تر اما با دانه هایی درشت تر در بوته ها تولید شد. به نظر می رسد که رقم آذر 2 پتانسیل افزایش تعداد دانه در سنبله و نیز افزایش وزن دانه ها را دارد و از این رو امکان افزایش عملکرد دانه از هر دو روش در این رقم وجود دارد.

مصرف بی رویه انرژی در ایران و انتشار گازهای گلخانه ای، خطرهای زیادی برای محیط زیست و سلامت انسان به همراه دارد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر سه روش خاک ورزی در کشت گندم دیم (شامل کشت رایج، روش کم خاک ورزی و کشت مستقیم) بر میزان مصرف انرژی و آلودگی محیط زیست در منطقه کالپوش از توابع استان سمنان بود. جمع آوری داده ها به روش مصاحبه حضوری در 30 مزرعه تولید گندم در سال زراعی 92-1391 انجام شد. تجزیه و تحلیل داده ها در سه بخش مصرف نهاده ها، انرژی نهاده های مصرفی و تولید گازهای گلخانه ای ناشی از انرژی مصرفی و روش خاک ورزی انجام شد. نتایج نشان داد که کل انرژی مصرفی ناشی از کاربرد نهاده ها در سه روش کشت بین 18713- 13900 مگاژول بر هکتار متغیر بود. در روش کشت رایج، سوخت بیشترین سهم انرژی ورودی (37.8 درصد) را در مقایسه با سایر نهاده ها داشت و کود ازت (26.5 درصد) و بذر (17.4 درصد) در رتبه های بعدی قرار داشتند. بیشترین و کمترین مقدار ظرفیت گرمایش جهانی به ترتیب مربوط به کشت رایج (11713 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار) و کشت مستقیم (2721 کیلوگرم معادل CO2 در هکتار) بود. روش کم خاک ورزی و کشت مستقیم به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد را داشتند، اما اختلاف عملکرد آن ها معنی دار نبود. در مقابل، بیشترین و کمترین میزان بهره وری اقتصادی به ترتیب مربوط به کشت مستقیم (0.21) و روش رایج (0.16) بود. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از روش های خاک ورزی حفاظتی (کم خاک ورزی و کشت مستقیم)، می توان مصرف سوخت، انرژی و تولید گازهای گلخانه ای را کاهش و بهره وری انرژی و اقتصادی را افزایش داد، بدون آن که کاهش معنی داری در عملکرد گندم ایجاد شود.

روش GGE بای پلات یکی از روش های مناسب برای تجزیه و تحلیل داده هایی است که ساختار دوطرفه دارند. در این تحقیق، از روش GGE بای پلات جهت شناسایی ترکیب های امیدبخش هتروتیک برای ویژگی های چسبندگی دانه برنج در نتاج حاصل از تلاقی های دای آلل کامل 8×8 استفاده شد. در تلاقی های مستقیم، والدین دیلمانی، RI1843046، IR50 و RI184421 به عنوان ترکیب شونده های عمومی برای صفت حداکثر چسبندگی شناسایی شدند، در حالی که در تلاقی های معکوس، فقط والد RI184421 بهترین ترکیب شونده عمومی برای این صفت بود. والدین RI1843046 و RI184421 برای صفت فروریختگی و والدین BC4، دیلمانی و طارم محلی برای صفت چسبندگی نهایی به عنوان ترکیب شونده های عمومی خوب در نتاج تلاقی های مستقیم بودند، اما در تلاقی های معکوس، والد RI1843046 تنها ترکیب شونده عمومی خوب برای این دو صفت بود. برای صفت پس روی چسبندگی نیز اگرچه به ترتیب والدین BC4 و RI184421 بهترین ترکیب شونده عمومی در نتاج تلاقی های مستقیم و معکوس بودند، اما برای این صفت، والد دیلمانی ترکیب شونده عمومی خوبی در هر دو گروه نتاج بود. نتایج این تحقیق نشان داد که تلاقی های RI1843046 × RI184472، دیلمانی × RI184472 و IR50 × دیلمانی برای صفت حداکثر چسبندگی، لاین 23×RI1843046، دیلمانی × RI184472 و طارم محلی × RI184472 برای صفت فروریختگی، RI1843046 × RI184472 و RI184421 × IR50 برای صفت چسبندگی نهایی و BC4 × RI1843046 و لاین 23 × دیلمانی برای صفت پس روی چسبندگی به عنوان بهترین ترکیب شونده های خصوصی بودند. ترکیب شونده های عمومی خوب جهت تشکیل یک جمعیت مناسب و ترکیب شونده های خصوصی خوب به عنوان ترکیب های هتروتیک مناسب جهت تولید نتاج دارای ویژگی های چسبندگی مطلوب پیشنهاد می شوند.

در این تحقیق، اثر دبی و دمای هوای ورودی به خشک کن بر درصد شکستگی دانه، راندمان تبدیل و زمان خشک شدن سه رقم برنج خشک شده در یک خشک کن بستر سیال بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد و فاکتورهای آزمایش شامل دبی هوای ورودی به خشک کن در سه سطح 0.12، 0.14 و 0.16 متر مکعب بر ثانیه، دمای هوا در چهار سطح 45، 50، 55 و 60 درجه سلسیوس و سه رقم برنج طارم محلی، فجر و شیرودی بودند. نتایج نشان داد که افزایش دما از 55 به 60 درجه سلسیوس باعث افزایش درصد دانه های شکسته در سه رقم شیرودی، فجر و طارم به ترتیب از 19.10 به 35.97 درصد، 43.30 به 51.36 درصد و 19.82 به 29.06 درصد شد. کمترین درصد شکستگی در دبی 0.12 متر مکعب بر ثانیه و دمای 45 درجه سلسیوس (17.17 درصد) و بیشترین مقدار آن در دبی 0.16 متر مکعب بر ثانیه و دمای 60 درجه سلسیوس (40.54 درصد) بود. راندمان تبدیل رقم شیرودی در دبی 0.12 تا 0.16 از 72.37 درصد به 71.74 درصد کاهش یافت، ولی در رقم فجر و طارم تغییر معنی داری در راندمان تبدیل مشاهده نشد. همچنین نتایج نشان داد که تغییرات دما تاثیر بیشتری بر زمان خشک شدن نسبت به تغییرات دبی هوا دارد، به طوری که با افزایش دمای هوا از 45 تا 60 درجه سلسیوس در دبی 0.16 متر مکعب بر ثانیه زمان خشک شدن از 13.45 به 5.37 ساعت و در دبی 0.12 تا 0.16 متر مکعب بر ثانیه و دمای 60 درجه سلسیوس از 6.37 به 5.37 ساعت کاهش یافت.

برآورد عملکرد گیاه پیش از برداشت برای هرگونه مدیریت زراعی ضروری است. تخمین صحیح عملکرد گیاهان در حقیقت تاثیر نهاده های مختلف کشاورزی بر عملکرد نهایی را نشان می دهد. یکی از روش های نوین برای تخمین عملکرد، استفاده از مدل های رشد و نمو گیاهان زراعی است. به هر حال، اگرچه پیشرفت های زیادی در توسعه این مدل ها صورت گرفته است، اما واسنجی و اعتبارسنجی آنها در مقیاس های زراعی بزرگ مستلزم برداشت نمونه های فراوان و عملیات میدانی زیادی است. به همین دلیل، استفاده از تصاویر ماهواره ای و فناوری سنجش از دور برای این منظور مورد توجه پژوهش گران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی امکان استفاده از مدل VSM و تصاویر ماهواره ای برای تخمین عملکرد برنج در استان گیلان بود. بدین منظور، نخست تصاویر ماهواره ای مودیس و لندست-8 استخراج شد. تعداد 20 مزرعه به عنوان نمونه انتخاب و اطلاعات مورد نیاز از جمله عملکرد واقعی و اندازه گیری های میدانی در مزارع منتخب به دست آمد. سپس با استفاده از نقاط نمونه برداری شده و با کمک نرم افزار ArcGIS10.2 و با استفاده از روش درون یابی به کل مزارع منطقه تعمیم داده شد. آنگاه با استفاده از داده های ماهواره ای یاد شده و مدل VSM مقدارعملکرد دانه برنج برای کل منطقه مورد مطالعه برآورد شد. برای صحت سنجی مدل، مقادیر عملکرد واقعی برنج با مقادیر عملکرد برآورد شده توسط مدل مقایسه شد که دارای رابطه ای خطی با همبستگی بالای 80 درصد و ضریب تبیین حدود 65 درصد بود. نتایح به دست آمده از مدل نشان داد که این مدل از توانایی مناسبی برای شبیه سازی عملکرد برنج برخوردار است، به طوری که ارتباط قوی (بیش از 80 درصد) و معنی داری بین پارامتر های استفاده شده در مدل و عملکرد محصول برنج وجود داشت. بنابراین، به نظر می رسد که تصاویر ماهواره ای، قابلیت مناسبی برای برآورد عملکرد محصول برنج به عنوان ورودی مدل VSM دارند. نتایج این تحقیق نشان داد که امکان برآورد محصول برنج برای منطقه مورد نظر طی سال های آینده با استفاده از این مدل بومی شده و داده های ماهواره ای واسنجی شده فراهم است و احتمالا دیگر نیازی به انجام عملیات میدانی گسترده و صرفه هزینه زیاد نمی باشد.