تنش های محیطی در علوم زراعی
سال:1395 | دوره:9 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

با افزایش جمعیت دنیا و نیاز به تامین غذا، افزایش عملکرد گیاهان زراعی اهمیت زیادی پیدا کرده است. یکی از مهم ترین اقدامات برای نیل به این هدف، شناسایی عوامل موثر بر افزایش عملکرد است. تحقیق حاضر به منظور تعیین موثرترین صفات بر عملکرد دانه و اجزای آن در گندم نان تحت شرایط دیم انجام گرفت. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در قالب طرح لاتیس مربع با دو تکرار در سال زراعی 92-1391 اجرا گردید. صفات مورد ارزیابی عبارت از عملکرد دانه، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، محتوای نسبی آب برگ، سرعت از دست دادن آب از برگ های بریده، دمای کانوپی، اختلاف دمای کانوپی با محیط، قطر ساقه و تعداد دستجات آوند چوبی بودند. تعداد سنبله در بوته و تعداد دانه در سنبله همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه نشان دادند. از سوی دیگر، صفات محتوای نسبی آب برگ و قطر ساقه با تعداد دانه در سنبله همبستگی مثبت و معنی داری داشتند. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که گزینش لاین های با تعداد سنبله بارور بیشتر که تعداد دانه در سنبله آن ها کم نباشد، می تواند به عنوان رهیافت گزینش غیرمستقیم برای اصلاح عملکرد دانه در گندم تحت شرایط دیم توصیه شود. گزینش برای تعداد دانه در سنبله بیشتر در تعداد سنبله محدود با در نظر گرفتن عدم کاهش وزن هزار دانه به عنوان رهیافت دوم قابل توصیه است. گزینش برای قطر ساقه بیشتر نیز می تواند با افزایش تعداد دانه در سنبله منجر به بهبود غیرمستقیم عملکرد دانه گردد.

به منظور مطالعه تاثیر محدودیت رطوبتی بر صفات موثر در پتانسیل تولید ژنوتیپ های امیدبخش گندم نان زمستانه و بینابین، از طرح کرت های خردشده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار به مدت دو سال زراعی در ایستگاه تحقیقاتی طرق مشهد استفاده شد. فاکتور محدودیت رطوبتی در سه سطح: شرایط بهینه رطوبتی، محدودیت رطوبتی از مرحله شیری دانه و از مرحله ظهور بساک تا انتهای رشد و نمو، در کرت های اصلی و تعداد 10 لاین امیدبخش گندم در کرت های فرعی موردمطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد محدودیت رطوبتی از مرحله شیری دانه و از مرحله ظهور بساک تا انتهای رشد و نمو باعث افت عملکرد دانه (به ترتیب 18.6 و 45.3 درصد) نسبت به شرایط بهینه شد. این کاهش به دلیل کاهش وزن هزار دانه و تا حدودی کاهش تعداد دانه در سنبلهبود. مقایسه ژنوتیپ های گندم ازنظر عملکرد دانه نشان داد که ژنوتیپ های میهن و C-84-4 بالاترین عملکرد دانه (به ترتیب 7593 و 7170 کیلوگرم در هکتار) را در متوسط شرایط محدودیت رطوبتی داشتند که به دلیلدارا بودن اجزای عملکرد بهینه در متوسط شرایط محدودیت رطوبتی شامل، تعداد سنبله در مترمربع (765 و 806 سنبله) وزن هزار دانه (38.33 و 37.87 گرم) تعداد دانه در سنبله (36.22 و 36.02 دانه در سنبله) و وزن دانه در سنبله (1.23 و 1.17 گرم)، به ترتیب در مقایسه با سایر ژنوتیپ ها بود. نتایج نشان داد که بیشترین شاخص برداشت در شرایط بهینه رطوبتی (40.95%) و کمترین آنبه محدودیت رطوبتی پس از ظهور بساک تعلق داشت (36.37%)، که می تواند به دلیل کاهش آب مصرفی پس از مرحله ظهور بساک در تیمارهای تنش باشد. به طورکلی با توجه به برتری ژنوتیپ های میهن و C-84-4 در هر دو شرایط بهینه و تنش این ژنوتیپ ها را می توان برای شرایط مشابه این بررسی توصیه نمود.

به منظور بررسی عملکرد و اجزای آن تحت تنش خشکی آزمایشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و ده تیمار در دو شرایط آبیاری معمول و تنش خشکی در سال 1390-1389 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی بیرجند به اجرا در آمد. صفات موردبررسی شامل تاریخ 50 درصد گلدهی، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه، شاخص برداشت، طول غلاف، تعداد دانه در غلاف، تعداد شاخه فرعی، تعداد غلاف در ساقه اصلی، تعداد غلاف در شاخه فرعی و تعداد کل غلاف در بوته بود. نتایج حاصل از مقایسه میانگین نشان داد که ژنوتیپ های هایولا 308 و لیکورد دارای بیشترین عملکرد دانه در شرایط معمول و ژنوتیپ های هایولا 308 و مودنا دارای بیشترین عملکرد دانه در شرایط تنش بودند. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که در شرایط معمول عملکرد دانه با عملکرد بیولوژیک و در شرایط تنش عملکرد دانه با عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، تعداد غلاف در شاخه فرعی و تعداد کل غلاف در بوته در سطح احتمال 1 درصد همبستگی دارند. تجزیه رگرسیون گام به گام نشان داد که در شرایط معمول عملکرد بیولوژیک و در شرایط تنش شاخص برداشت تاثیرگذارترین عوامل بر عملکرد دانه بودند. تجزیه به عامل ها نشان داد که چهار عامل در شرایط معمول 85 درصد و در شرایط تنش 86.6 درصد از کل تغییرات واریانس را توجیه نمودند. به طور کل معلوم شد که ژنوتیپ هایولا 308 و لیکورد دارای عملکرد دانه بالایی در هر دو شرایط آبیاری بود، اما ژنوتیپ مودنا تنها عملکرد دانه بالایی در شرایط تنش داشت.

گونه های گیاهی در پاسخ به تنش های محیطی اسمولیت های سازگاری مانند گلایسین بتائین، پرولین و دیگر اسیدهای آمینه را در سیتوپلاسم سلولی تجمع می دهند که به واسطه آن فشار اسمزی را تنظیم می کنند. در این تحقیق نقش گلایسین بتائین در افزایش مقاومت به خشکی گیاه سورگم تحت تیمارهای مختلف تنش خشکی موردبررسی قرار گرفت. مطالعه حاضر در سال 1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه یزد به صورت طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمار های آزمایشی شامل غلظت های مختلف گلایسین بتائین (0، 100 و 200 میلی مولار) در ترکیب با دور آبیاری (3، 6، 9 روزه) در نظر گرفته شد. تیمارهای آبیاری بعد از جوانه زنی و استقرار بوته های سورگم اعمال گردید. محلول پاشی گلایسین بتائین طی دو مرحله بر روی اندام های هوایی گیاه صورت گرفت. نتایج این تحقیق بیان گر آن است که با افزایش غلظت گلایسین بتائین در تیمار آبیاری 9 روزه، میزان قند های محلول در گیاه سورگم به طور معنی داری در مقایسه با شاهد افزایش یافت. در دور آبیاری 6 روز، با مصرف 200 میلی مولار گلایسین بتائین، میزان پرولین نسبت به شاهد افزایش معنی داری را نشان داد. همچنین با افزایش شدت خشکی میزان پرولین در برگ های سورگم کاهش یافت. کاربرد گلایسین بتائین در تیمار 3 روزه آبیاری تاثیری در افزایش وزن تر و خشک گیاه سورگم نداشت، اما استفاده از گلایسین بتائین در تیمارهای 6 و 9 روزه آبیاری باعث افزایش وزن سورگم نسبت به تیمار عدم مصرف این ماده شد. به طورکلی نتایج این تحقیق نشان دهنده نقش مثبت گلایسین بتائین در کاهش اثرات کم آبیاری در گیاه سورگم می باشد.

تنش خشکی از مهم ترین فاکتورهای محدودکننده رشد و تولید گیاهان محسوب می شوند و منجر به کاهش بیش از 50 درصدی در میانگین تولید اکثر محصولات در سرتاسر جهان می شود. یک استراتژی سودمند به منظور اجتناب از وارد آمدن خسارات تنش خشکی به گیاهان کاشت گیاهان مقاوم به خشکی است. یک پیشنهاد مناسب و متداول استفاده از گیاهان چهارکربنه نظیر ارزن است که مقاومت نسبتا زیادی به کمبود آب دارد. تنش خشکی خصوصیات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی نظیر تنظیم کننده های اسمزی، محتوی کلروفیل، ارتفاع بوته و طول خوشه را تحت تاثیر قرار می دهد. شناخت مبانی فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی مقاومت به تنش در این گیاه و ارتباط آن ها با عملکرد می تواند کمک زیاد به شناخت و توسعه کاشت گیاهان مقاوم به خشکی نماید. هدف از این آزمایش بررسی تاثیر تنش خشکی بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی در سه رقم ارزن است. مواد و روش ها این تحقیق در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال زراعی 93-92 به صورت کرت های خردشده در قالب بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. سطوح مختلف تنش خشکی شامل تامین 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی (به ترتیب تنش شدید، تنش متوسط و بدون تنش) به عنوان عامل اصلی و ارقام ارزن دم روباهی (شامل رقم باستان و لاین های kfm5 و kfm20) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. اندازه گیری اسمولیت ها و رنگ دانه های فتوسنتزی در 30 و 45 روز بعد از اعمال تنش انجام شد. خصوصیات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای آن در زمان رسیدگی و بلوغ اندازه گیری شد. تجزیه وتحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار آماری SAS 9.1 و مقایسه میانگین با استفاده از آزمون توکی در سطح معنی داری 5% انجام شد نتایج نتایج نشان داد که در مراحل مختلف رشد تنش خشکی منجر به افزایش پرولین، کربوهیدرات های محلول و کاهش رنگ دانه های فتوسنتزی و کارتنوئیدها در مقایسه با تیمار شاهد گردید. تنش خشکی باعث کاهش ارتفاع بوته، طول میانگره و طول خوشه، تعداد خوشه در مترمربع، تعداد دانه در خوشه و وزن هزار دانه و عملکرد را در مقایسه با تیمار شاهد کاهش داد ولی تاثیری بر تعداد گره نداشت. بالاترین و کمترین عملکرد دانه 461.88 و 171.08 گرم در مترمربع به ترتیب مربوط به تیمار بدون تنش و تنش شدید بود. این نتایج دلالت بر آن دارد که ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه تاثیر مثبت بر عملکرد دانه در ارزن دارد و افزایش آن ها باعث افزایش عملکرد دانه شد. بر طبق نتایج بدست آمده کاهش ارتفاع، اسمولیت های سازگار و کارتنوئیدها مکانیزم های سازگاری و مقاومت به خشکی محسوب می شوند.

به منظور ارزیابی اثر زئولیت و محلول پاشی کیتوزان در گیاه کنجد تحت شرایط مختلف آبیاری، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل رژیم های آبیاری در سه سطح (آبیاری در 50، 65 و 80 درصد تخلیه آب قابل دسترس گیاه از خاک، به ترتیب به عنوان شاهد، تنش متوسط و تنش شدید)، محلول پاشی در چهار سطح (کیتوزان با غلظت های 0.4 و 0.05 درصد، آب مقطر (شاهد) و اسید استیک یک درصد) و کاربرد زئولیت در دو سطح (عدم کاربرد و کاربرد 4.5 تن در هکتار) در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد اثرات متقابل هر سه تیمار بر عملکرد روغن و دانه، تعداد بذر در کپسول و ارتفاع اولین کپسول از زمین معنی دار است. عدم کاربرد زئولیت در سطح تنش متوسط عملکرد روغن و دانه را به ترتیب 4 برابر و 67 درصد نسبت به کاربرد زئولیت در شرایط شاهد آبیاری به طور میانگین در تمامی سطوح محلول پاشی کاهش داد. همچنین مشخص شد عدم کاربرد زئولیت در شرایط تنش شدید وزن خشک کل، درصد روغن و تعداد کپسول در بوته را به ترتیب 70، 10 درصد و 4 برابر نسبت به کاربرد این ماده معدنی در شرایط بدون تنش کاهش می دهد. با توجه به این نتایج، زئولیت و کیتوزان می توانند آسیب های ناشی از تنش کم آبی را در برخی صفات تعدیل کرده و به بالا بردن توانایی این گیاه در راستای افزایش عملکرد و اجزای آن کمک کنند.

ارزیابی تحمل به کم آبی گیاهان دارویی، به منظور کشت در مناطق خشک و شور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. جوانه زنی و استقرار گیاهان دارویی به علت قوه نامیه کم با مشکل مواجه است و تنش های محیطی، به ویژه خشکی بیش از عوامل دیگر موجب کاهش سبز شدن این گیاهان می گردند. پرایمینگ بذر ازجمله روش هایی است که منجر به افزایش قابلیت جوانه زنی در شرایط تنش می شود. بدین منظور برای بررسی اثر تیمارهای مختلف پرایمینگ بذر بر بهبود پارامترهای سبز شدن گیاه زنیان، آزمایشی به صورت کرت خردشده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه دانشگاه شهرکرد اجرا شد. سطوح مختلف آبیاری (آبیاری پس از 11، 22 و 33 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر) به عنوان عامل اصلی و تیمارهای پرایمینگ بذر (عدم پرایمینگ، هیدروپرایمینگ، نیترات پتاسیم، سولفات روی، پلی اتیلن گلیکول 6000 و جیبرلیک اسید) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد در شرایط تنش ملایم (آبیاری بعد از 22 میلی متر تبخیر)، بیشترین سرعت و درصد سبز شدن با پلی اتیلن گلیکول و بیشترین وزن خشک ریشه با جیبرلیک اسید، نیترات پتاسیم، پلی اتیلن گلیکول و سولفات حاصل شد. علاوه بر این تحت شرایط بدون تنش، طول ریشه، طول اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، ضریب آلومتری نه تنها با پرایمینگ بذور بهبود نیافت حتی مقادیر این صفات نسبت به بذور پرایم نشده کاهش یافت. در شرایط تنش شدید (آبیاری بعد از 33 میلی متر تبخیر)، سرعت و درصد سبز شدن و شاخص ویگور با تیمارهای پلی اتیلن گلیکول، جیبرلیک اسید، سولفات روی افزایش یافت و بیشترین طول ریشه (6.75 سانتی متر) و طول اندام هوایی (4.4 سانتی متر) به ترتیب در تیمارهای جیبرلیک اسید و سولفات روی مشاهده شد. همچنین پرایمینگ با سولفات روی باعث افزایش معنی دار وزن خشک اندام هوایی (16.12 میلی گرم گیاهچه) و ضریب آلومتری (0.82) گردید. به طورکلی می توان نتیجه گیری نمود که در شرایط تنش خشکی پارامترهای سبز شدن بذور پرایم شده با سولفات روی در مقایسه با سایر تیمارهای پرایمینگ بذر ارتقا یافت، بنابراین این تیمار برای تعدیل اثرات محدودکننده تنش خشکی بر رشد گیاهچه زنیان توصیه می شود.

تنش شوری از مهم ترین تنش های محیطی، بسته به شدت و مرحله رشد موجب کاهش معنی دار رشد و تغییر در تجمع و توزیع یون ها در کلزا می شود. بدین منظور، در این پژوهش اثر سطوح متفاوت شوری آب آبیاری شامل: 0.4 (آب شهر به عنوان شاهد)، 4، 7 و 10 دسی زیمنس بر متر در مراحل متفاوت رشد شامل: 5 برگی، ساقه رفتن و گلدهی بر برخی ویژگی های مورفو-فیزیولوژیک کلزا رقم طلایه در محیط کنترل شده گلخانه در دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در سال 1393 بررسی شد. نتایج نشان دادند که با افزایش سطح تنش شوری ارتفاع بوته، تعداد برگ، شاخص سطح برگ، وزن خشک شاخساره و ریشه، محتوای رطوبت شاخساره و ریشه و همچنین غلظت پتاسیم شاخساره و ریشه کاهش یافتند، ولی شاخص محتوای کلروفیل و غلظت سدیم شاخساره و ریشه افزایش نشان دادند. تاثیر منفی تنش شوری در همه سطوح، در مرحله 5 برگی بیشتر بود و با تاخیر در اعمال تنش شوری، تاثیر منفی آن کاهش یافت. به عنوان مثال، تنش شوری در بالاترین سطح خود در مراحل 5 برگی، ساقه رفتن و گلدهی به ترتیب با کاهش 78.0%، 50.7% و 26.5% در وزن خشک شاخساره و 61.8%، 41.2% و 21.0% در وزن خشک ریشه همراه بود. آستانه تحمل به شوری (50% کاهش عملکرد) برای کلزا رقم طلایه در مراحل 5 برگی، ساقه رفتن و گلدهی به ترتیب معادل 1.2، 2.9 و 7.5 دسی زیمنس بر متر برآورد شد. نتایج این آزمایش بیان کننده حساسیت بیشتر مراحل اولیه رشدی کلزا به شوری است و با افزایش سن گیاه تحمل به شوری افزایش می یابد.

آگاهی از اثرات مخرب کادمیوم بر مقدار پتاسیم در ارقام مختلف گندم، به عنوان محصولی راهبردی در تامین امنیت غذایی کشور اهمیت دارد. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت تغذیه ای پتاسیم در ارقام مختلف گندم تحت تنش کادمیوم بود. برای این منظور آزمایشی فاکتوریل، در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل سه سطح کادمیوم (صفر (شاهد، 0 Cd)، 40 (40 Cd) و 80 (80 Cd) میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) و 14 رقم گندم (بهار، نیک نژاد، مرودشت، پارسی، سیوند، شیراز، روشن، پیشتاز، آزادی، شهریار، پیشگام، امید، الوند و نوید) بود. بیشترین و کمترین مقدار جذب پتاسیم در بخش هوایی در تیمار 40 Cd نسبت به تیمار 0 Cd به ترتیب در ارقام الوند (2.08 درصد) و بهار (0.81 درصد) مشاهده شد. در تیمار 80 Cd بیشترین و کمترین مقدار پتاسیم بخش هوایی نسبت به تیمار 0 Cd به ترتیب در ارقام شهریار (1.1 درصد) و پیشتاز (0.54 درصد) مشاهده شد. در تیمار 40 Cd بیشترین و کم ترین مقدار جذب کادمیوم به ترتیب توسط رقم نیک نژاد (هفت میلی گرم بر کیلوگرم) و رقم پارسی (دو میلی گرم بر کیلوگرم) صورت گرفته بود. از طرفی در تیمار 80 Cd بیشترین و کم ترین مقدار کادمیوم به ترتیب در بخش هوایی ارقام پیشگام (20 میلی گرم بر کیلوگرم) و نوید (شش میلی گرم بر کیلوگرم) مشاهده شد. درمجموع، دو رقم نیک نژاد و پیشگام بیشترین قابلیت برداشت کادمیوم را داشتند، همچنین کمترین قابلیت برداشت کادمیوم در دو رقم پارسی و نوید مشاهده شد. از طرف دیگر ارقام الوند و شهریار بیشترین و ارقام بهار و پیشتاز کمترین مقدار پتاسیم در بخش هوایی را داشتند.