مجله علوم زراعی ایران
سال:1399 | دوره:22 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

طی 50 سال گذشته، ارقام مختلف برنج توسط به نژادگران به جوامع کشاورزی سراسر دنیا معرفی شده است. با وجود بهبود شاخص هایی مانند عملکرد دانه و تحمل به تنش های زیستی و غیرزیستی، هنوز تعداد قابل توجهی از کشاورزان، ژنوتیپ های بومی را به ارقام اصلاح شده ترجیح می دهند. دلایل اصلی این موضوع ضعف در مشارکت به نژادگران، مروجین و کشاورزان در برنامه های تحقیقات کاربردی و همچنین عدم احصای نیازها و ترجیحات جوامع کشاورزی، تفاوت در وضعیت رشد گیاهان در مزارع تحقیقاتی با مزارع کشاورزان، تفاوت شرایط اگرواکولوژیکی مناطق کشاورزی با یکدیگر و کیفیت مطلوب پخت و سازگاری بالای ارقام بومی و پایداری عملکرد آن ها در سال های مختلف هستند. طی دو دهه اخیر شیوه به نژادی مشارکتی با همکاری کشاورزان، تجار، صاحبان صنایع تبدیلی و مصرف کنندگان جهت بهبود و تولید ارقام جدید زراعی توسعه یافته است. در این شیوه معرفی ارقام جدید با مشارکت کشاورزان (و یا سایر ذی نفعان) و محققان به نژادی صورت می گیرد. ارقام معرفی شده با استفاده از روش به نژادی مشارکتی، علاوه بر دارا بودن عملکرد بیشتر و بهبود درآمد کشاورزان، به حفظ و افزایش تنوع ژنتیکی کمک کرده، سرعت پذیرش ژنوتیپ های جدید افزایش و زمان و هزینه های تحقیقات، آموزش و ترویج یافته های جدید کشاورزی کاهش می یابد. اجرای برنامه های به نژادی با کمک بهره برداران محصولات کشاورزی می تواند بسیار مفید بوده و آینده به نژادی متداول را تغییر دهد. معرفی دو رقم برنج اصلاح شده گیلانه در سال 1395 و آنام در سال 1398 با همراهی کشاورزان، نمونه های موفقی از اثربخشی تحقیقات برنج در قالب برنامه به نژادی مشارکتی در ایران می باشند.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی بر اساس شاخص های فیزیولوژیک و تحمل به تنش خشکی 20 ژنوتیپ گندم دوروم، پژوهشی در سال زراعی93-1392 در مزرعه تحقیقاتی و آزمایشگاه فیزیولوژی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در شرایط تنش خشکی انجام شد. نتایج تجزیه واریانس صفات مختلف زراعی، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی نشان داد که اثر ژنوتیپ برای صفات آب نگهداری شده در برگ های بریده شده، راندمان مصرف آب، هدایت روزنه ای، کلروفیل b، کلروفیل کل، عملکرد دانه، فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز معنی دار بود. مقایسه میانگین بین صفات مختلف نشان داد که ژنوتیپ های 20، 5، 3، 1، 12و 13 دارای بیشترین مقدار در کلیه صفات اندازه گیری شده بودند. بر اساس نتایج همبستگی در شرایط تنش خشکی صفت عملکرد دانه با کلروفیل b و کلروفیل کل و همچنین صفت محتوی نسبی آب برگ با کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم II همبستگی مثبت معنی داری داشتند. بین صفت آب نگهداری شده در برگ های بریده شده باصفت میزان فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز همبستگی منفی معنی داری وجود داشت. بین صفت کلروفیل a با کلروفیل b و کلروفیل کل و نیز بین کلروفیل b با کلروفیل کل همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشت. گراف های تجزیه GGE-BIPLOT بهترین ژنوتیپ ها را برای صفات موردبررسی مشخص کرد و نتایج نشان داد که ژنوتیپ های 5، 6، 20، 9، 2، 3، 10، 4 و 19 به عنوان ژنوتیپ های برتر شناخته شدند. چنین اطلاعات جامعی درباره ژنوتیپ ها برای تبدیل آن ها به ارقام و معرفی به زارعین و نیز انتخاب والدین برای دورگ گیری بسیار مهم است.

علف های هرز یکی از مهم ترین عوامل کاهش عملکرد در گیاهان خانواده بقولات هستند، بنابراین آگاهی از برهمکنش علف های هرز و گیاه زراعی و نیز شناخت الگوی نوسانات مکانی آن ها در مزرعه برای کاهش خسارت آنها بر گیاهان زراعی حایز اهمیت است. به منظور ارزیابی اثر علف های هرز بر عملکرد دانه عدس و بررسی الگوی توزیع مکانی آن ها، آزمایشی طی سال زراعی 95-1394 در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی اجرا شد. نمونه برداری سیستماتیک از صفات و شاخص های علف های هرز شامل تراکم، درصد تاج پوشش، ارتفاع و وزن خشک بوته و گیاه عدس شامل درصد تاج پوشش و عملکرد دانه در دو مرحله قبل از گلدهی و در زمان رسیدگی فیزیولوژیکی عدس انجام شد. روابط بین علف های هرز و عملکرد دانه عدس با استفاده از روابط رگرسیونی و نقشه های مربوط به صفات علف های هرز و عدس نیز با استفاده از روش درون یابی کریجینگ استخراج شدند. نتایج نشان داد که با افزایش تراکم و درصد تاج پوشش علف های هرز از صفر تا 10 (بوته در متر مربع و یا درصد) عمکرد عدس به ترتیب 2/6 و 7/6 گرم در متر مربع کاهش یافت. افزایش وزن خشک علف علف های هرز از صفر تا 10 گرم در متر مربع منجر به کاهش عملکرد عدس به مقدار 4/2 گرم در متر مربع شد. نقشه های توزیع مکانی نیز نشان دهنده تغییرات مکانی عملکرد دانه عدس تحت تاثیر علف های هرز بود. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از نقشه های مکانی صفات و شاخص های علف های هرز و عدس در کنار روش های مرسوم، روش تکمیلی دقیق و مناسبی جهت درک و تفسیر بهتر روابط بین آن ها است.

ژنومیک مقایسه ای هم خطی بین ژنوم گونه های خویشاوند نزدیک گیاهی را با دقت بالایی نشان داده و امکان تبادل نشانگرها بین آن ها را فراهم می سازد. هدف این تحقیق ارزیابی انتقال پذیری نشانگرهای ریزماهواره جو بین گونه های جنس های Triticum و Aegilops برای تعیین روابط ژنتیکی آن ها بود. آزمایش در سال 1395در دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام شد. از 165 جفت آغازگر ریزماهواره جو مورد بررسی در 40 ژنوتیپ از نه گونه از جنس های Triticum و Aegilops، 62 جفت آغازگر (5/37 درصد) در ژنوم یکی از گونه های مورد مطالعه تکثیر موفق داشت و 50 جفت آغازگر (3/30 درصد) الگوی نواری چند شکل ایجاد کردند. با استفاده از 50 جفت آغازگر چند شکل، 223 آلل با دامنه 2 تا 14 و میانگین 46/4 الل به ازای هر جایگاه تکثیر شد. میانگین اطلاعات چند شکلی و تنوع ژنی به ترتیب 55/0 و 60/0 برآورد شد. ژنوتیپ های مورد مطالعه با استفاده الگوریتم تجزیه خوشه ای و ضریب فاصله تکاملی به چهار گروه تفکیک شدند. گونه های جنس های Triticum و Aegilops در دو گروه جداگانه قرار گرفته و در داخل هر جنس نیز گروه بندی با ساختار ژنوم آن ها تطابق داشت. در تجزیه به بردارهای اصلی، دو بردار اصلی اول به ترتیب 6/24 و 8/21 درصد از تنوع مولکولی را توجیه کردند و توزیع ژنوتیپ ها براساس این دو بردار با گروه بندی تجزیه خوشه ای مطابقت داشت. نتایج این آزمایش نشان داد که از نشانگرهای انتقال پذیر جو می توان با موفقیت در مطالعات ژنتیکی و به نژادی در گندم و خویشاوندان آن استفاده کرد.

کمبود آب آبیاری از مسایل مهمی است که زراعت برنج را در دنیا و استان گیلان تحت تاثیر قرار داده است. یکی از راهکارهای جبران کمبود آب در زراعت برنج، استفاده از روش آبیاری تناوبی است. در این روش سایر فعالیت های زراعی از جمله مصرف کود نیز تحت تاثیر قرار می گیرند. این آزمایش به منظور تعیین میزان بهینه کود نیتروژن در دورهای آبیاری در برنج رقم هاشمی در سال های 1394 و 1395 در موسسه تحقیقات برنج کشور در رشت به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. آبیاری در پنج سطح (غرقاب دایم و آبیاری تناوبی 5، 8، 10 و 15 روز) در کرت های اصلی و میزان کود نیتروژن در شش سطح (صفر، 30، 45، 60، 75 و90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) در کرت های فرعی قرار داده شدند. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای آبیاری و میزان کود نیتروژن بر ارتفاع بوته، تعداد پنجه در بوته، تعداد دانه های پر و پوک در خوشه، وزن 1000 دانه، عملکرد دانه و زیست توده معنی دار بودند. عملکرد دانه در تیمار آبیاری با دور پنج روز (3278 کیلوگرم در هکتار) نسبت به سایر تیمارهای آبیاری به طور معنی داری بیشتر بود. بیشترین عملکرد دانه (3388 کیلوگرم در هکتار) نیز از تیمار 90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به دست آمد. میزان آب آبیاری در تیمار آبیاری با دور پنج روز نسبت به غرقاب دایم 379 مترمکعب در هکتار کمتر بود. با توجه به این که حداکثر عملکرد دانه (4355 کیلوگرم در هکتار) از ترکیب آبیاری پنج روز و مصرف 90 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به دست آمد و این ترکیب بیشترین بهره وری آب (688 گرم دانه بر متر مکعب) را نیز داشت، می تواند به عنوان یک یافته مهم محسوب شده و برای شالیزارهای با بافت سنگین استان گیلان قابل توصیه است.

گزینش ژنوتیپ های مطلوب با عملکرد و پایداری بالا هدف نهایی اغلب برنامه های اصلاحی سویا است. با هدف بررسی سازگاری و پایداری عملکرد دانه لاین های امیدبخش سویا، 19 لاین امیدبخش به همراه رقم ویلیامز (شاهد) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در مناطق کرج، گرگان، مغان و خرم آباد طی دو سال زراعی (1392 و1393) مورد ارزیابی قرار گرفتند. جهت تعیین سازگاری و پایداری عملکرد از تجزیه GGE بای پلات استفاده شد. تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات سال، مکان، سال در مکان، ژنوتیپ، ژنوتیپ در سال، ژنوتیپ در مکان و ژنوتیپ در سال در مکان در سطح 1 % معنی دار بودند. سهم واریانس اثرات سال، مکان و ژنوتیپ به ترتیب 01/0، 60/0 و 02/0 بود که بیانگر سهم قابل توجه اثر مکان آزمایشی بود. دو مولفه PC1 و PC2 در مجموع 58 درصد از واریانس مربوط به اثر ژنوتیپ به اضافه اثر متقابل ژنوتیپ در محیط را توجیه نمودند. در این تحقیق سه محیط کلان مشخص شدند که اولین محیط کلان شامل محیط های E2 (کرج 1393)، E5 (مغان 1392) و E8 (گرگان 1393) و لاین G16 برترین ژنوتیپ این محیط بود، دومین محیط کلان شامل محیط های E3 (خرم آباد 1392) و E4 (خرم آباد 1393) و لاین G8 برترین ژنوتیپ این محیط بود و سومین محیط کلان شامل محیط های E1 (کرج 1392) و E7 (گرگان 1392) و لاین G17 برترین ژنوتیپ این محیط بودند. نتایج تجزیه GGE بای پلات نشان داد که لاین G17 (L85-3059) با 2702 کیلوگرم در هکتار و لاین G16 (L12/Chaleston × Mostang) با 2750 کیلوگرم در هکتار، مطلوب ترین ژنوتیپ ها از نظر عملکرد دانه و پایداری بودند. همچنین محیط E7 (گرگان 1392) مطلوب ترین محیط از نظر قدرت تمایز بین ژنوتیپ های سویا و بهترین نماینده منطقه هدف در نظر گرفت.

به منظور کمی سازی الگوی رویش علف های هرز در مزرعه کلزا، آزمایشی در سال زراعی 1397-1396 در دو مکان، 40 کرت آزمایشی در دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان و 30 مزرعه در مزارع کلزای شهرستان باوی اجرا و طی آن علف های هرز به صورت هفتگی پایش، شمارش و ثبت گردید. بر اساس نتایج سه الگوی رویش مربوط به نه گونه علف هرز مشاهده شد. دو علف هرز خردل وحشی (Sinapis arvensis L) و کاهوی وحشی (Lactuca serriola L. ) به عنوان علف های هرز زود سبز شونده، علف هرز شاه افسر (Melilotus sulcatus Desf. ) و اسپرگولاریا (Spergularia marina (L. ) Griseb) به عنوان علف های هرز دیر سبز شونده و پنج علف هرز پنیرک (Malva spp)، چچم (Lolium rigidum Gaudin)، چغندر وحشی (Beta vulgaris subsp. maritima (L. ) Arcangeli)، خار مریم (Silybum marianum (L. ) Gaertn) و سلمک برگ گزنه ای (Chenopodium murale L. ) به عنوان علف های هرز سبز شونده حدواسط گروه بندی شدند. نتایج نشان داد که کمترین مقدار GDD50 (روز-درجه رسیدن به 50 درصد رویش) (6/323 درجه روز-درجه رشد) مربوط به کاهو وحشی و بیشترین مقدارآن (9/608 روز-درجه رشد) مربوط به اسپرگولاریا بود. در حالی بود که 10 درصد رویش اسپرگولاریا و شاه افسر در 4/362 و 3/426 روز-درجه رشد پیش بینی گردید. نتایج الگوی رویش علف های هرز در مزرعه کلزا نشان داد که علف کش های خاک مصرف باید نیمه عمر بالاتری داشته باشند و استفاده از علف کش های پس رویشی و استفاده از سایر روش های زراعی مانند رعایت تراکم مناسب بوته با توان رقابتی بالا در مدیریت تلفیقی علف های هرز مورد توجه قرار گیرند.