تحقیق مطالعه اثرات تنش خشکی بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی فیزیولوژیکی و اجزاء عملکرد گندم پاییزه

چکیده

چهار رقم گندم پاییزه تحت شرایط نرمال و تنش خشکی در شهرستان ایرانشهر قرار گرفته و مطالعه شدند. آزمایش به صورت کرتهای خرد شده در پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد، صفات مورد مطالعه در مزرعه عبارت بودند از: عملکرد دانه – عملکرد بیولوژیکی – ارتفاع بوته – وزن هزاران دانه – طول سنبله – شاخص برداشت، تجزیه آماری با استفاده از نرم افزار Mstactc انجام گرفت و برای تفکیک جزئیات همبستگی بین متغیرها از روش تجزیه علیت استفاده شد، نتایج حاصله نشان داد که در اکثر صفات زراعی و عملکرد دانه اختلاف معنی دار وجود دارد و بیشترین عملکرد در شرائط نرمال و تنش به ارقام قدس و چمران می باشد، همچنین در شرائط تنش خشکی صفات: شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیکی و ارتفاع بوته بیشترین تاثیر را بر عملکرد دانه دارند.

واژه های کلیدی: گندم – تنش خشکی – تجزیه علت – شاخص برداشت.

خشکی یکی از ویژگیهای مهم جغرافیایی در کشور ایران می باشد و راه گریزی برای تغییر این پدیده وجود ندارد از طرف دیگر منابع آب، انرژی و عرضه مواد غذایی روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می کند بنابراین لازم است بجای تاکید بر معایب خشکی به فکر مقابله با آن بود و به دنیال راه حل برای جلوگیری از صدمات آن گشت به کارگیری روشهایی مانند: افزایش کارآیی استفاده از آب با استفاده از روش های:

1-انتقال صفات مفید و کاراتر از نظر استفاده آبی به ارقام پرمحصول

2-اصلاح ارقام با کارآیی آب بیشتر

3-اصلاح گیاهان متحمل نسبت به خشکی

4-بررسی واکنش های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی در ارتباط با مقاومت گیاه نسبت به تنش خشکی در این قسمت مفید خواهد بود.

گندم در بین گیاهان زراعی جزء محصولاتی است که در شراوط مختلف آب و هوایی قابل کشت است و در عین حال از موثرترین محصولات غذایی دنیا محسوب می شود و 65 -60% کالری و پروتئین کشور ما از این محصول تامین می گردد (ساندر 1373).

(هانشیان و همکاران 1994) به این نتیجه رشیدند که ژنوتیپ هایی از گندم که برای کشت در مناطق خشم و نیمه خشک مناسب می باشند عملکردشان 39 درصد پایین تر از عملکرد آنها در محیط های مطلوب می باشد بنابراین ژنوتیپ هایی از گندم که در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار می گیرند باید قادر به تحمل تنش های محیطی باشند که عملکردشان را نیز در حد قابل قبولی نگاه دارند.

جستجوی ارقامی که هم در شرائط مطلوب و هم در شرائط خشکی از عملکرد مناسب و قابل توجهی برخوردار باشند مسئله پیچیده ایی است که دلیل این امر معنی دار بودن اثرات متقابل ژنوتیپ * محیط می باشد. (تسفای و همکاران 1998).

به همین جهت راه حلهای مختلفی توسط محققین ارائه شده است که به شرح زیر می باشند:

1-انتخاب ژنوتیپ ها بر اساس عملکرد بالقوه (بران و همکاران 1992).

2-انتخاب ژنوتیپ ها بر اساس شاخص های مختلف (MP)، (TOL)، (SSL) و غیره هم در محیط های مطلوب و هم در محیط های پرتنش.

3-انتخاب بر اساس عملکرد و صفات مرتبط با عملکرد (فرناندز 1992) (فیشر و مائورر 1978) ارقام گندم پابلند که تحت شرایط بدون آبیاری انتخاب گردیده بودند در برابر خشکی حساسیت کمتری نسبت به ارقام نیمه پاکوتاه دارا بودند و محققین نتیجه گرفتند که بالا بودن عملکرد تحت شرایط تنش می تواند درز اثر گریز یا مکانیسم های تحمل به تنش و پتانسیل عملکرد بالا باشد.

حسن پناه (1374) در مطالعه خود برروی عملکرد و اجزا آن در 22 رقم گندم در شرایط تنش و بدون تنش به این نتایجه رسید که ارقام از نظر عملکرد دانه – تعداد سنیله در متر مربع – ارتفاع بوته – طول سنبله – تعداد پنجه – وزن هزار دانه و تعداد دانه در سنبله با یکدیگر اختلاف معنی داری دارند.

کلارک و همکاران (1984) برکنر و فرهبرگ (1987) در آزمایشی به این نتیجه رسیدند که شاخص حساسیت محیطی برای یک رقم در دو آزمایش یکسان نیست، اهدایی (1372) پیشنهاد مرد که انتخاب ارقام مقاوم به خشکی فقط نباید بر اساس پایداری باشد چرا که منجر به انتخاب ارقامی با عملکرد پایین می گردد بلکه انتخاب باید علاوه، بر پایداری عملکرد دارای همبستگی با عملکرد دانه باشد. تنش خشکی باعث کاهش و اختلال در عملکرد دانه گندم می شود و دلیل آن اختلال در فتوسنتز گیاه در طول دوره پرشدن دانه است. (کومار و همکاران 1984).

هانشیان و همکاران (1994) پیشنهاد کردند که جهت انتخاب ژنوتیپ های مقاوم به خشکی در گندم بهتر است تعداد دانه در سنبله را درنظر گرفت که به عنوان بهترین و حساس ترین صفت محسوب می شود.

شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد پنجه، تعداد سنبلچه، وزن خشک در گندم بیشترین تاثیر را روی عملکرد در شرائط تنش خشکی و طول سنبله، وزن دانه در سنبله و وزن خشک بیشترین تاثیر را روی عملکرد در شرائط مطلوب دارند (مقدم و همکاران، 1372).

شمس الدین (1987) گزارش نمود اثرات مستقیم تعداد دانه در سنبله در بوته و وزن هزار دانه برروی عملکرد دانه و اجزاء آن، تعداد نسبله در بوته، ارتفاع بوته، تعداد دانه در نستبله در شرائط تنش خشکی همبستگی مثبت و معنی دار وجود دارد (اهدایی و همکاران 1373).

ماندان و همکاران (1997) گزارش کردند که ارتفاع بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و تعداد پنجه در بوته روی عملکرد دانه دارای اثر مستقیم کمی می باشند.

فیشر (1973) با بررسی اثر تنش آب بر گندم نشان داد که تاثیر تنش آب بر تعداد بذر بسیار شدید تر از تاثیر آن بر سطح فتوسنتز کننده است و چند روز اعمال تنش آبی معادل 50/1-مگا پاسکال قبل از خروج سنبله موجب کاهشی معادل 30-25 درصد تعداد دانه در سنبلچه ها می شود.

(اینز 1981) با بررسی عکس العملهای متفاوت ارقام گندم بهاره در مرحله قبل از گلدهی تحت تاثیر تنش خشکی مشاهده کردند که تنش موجب تغییر تعداد دانه در سنبله می گردد. طباطبایی (1369) اثر رژیم های آبیاری بر عملکرد و کیفیت گندم رقم فلات را در شرائط آب و هوایی اهواز بررسی نمود و مشاهده کرد که رژیم های (20، 40، 60 درصد آب قابل استفاده مصرفی در طی دوره رشد از نظر آماری روی عملکرد دانه اختلاف معنی داری نشان نمی دهد ولی رژیم آبیاری اول با میانگین تولید بالاتری نسبت به سایر تیمارها برتری دارد.

همبستگی بین عملکرد دانه گندم در شرائط تنش با وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، تعداد پنجه در متر مربع، طول آخرین میانگره، تعداد دانه در سنبله، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت مثبت و معنی دار گزارش شده (داروینکل 1078).

با توجه به ضرائب علیت ژنوتیپ های گندم در مورد صفات تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، و تعداد پنجه که دارای اثر مستقیم و مثبت برروی عملکرد بودند، پیضشنهاد می گردد که انتخاب ژنوتیپهای برتر بر اساس وزن هزار دانه و تعداد پنجه انجام گیرد (ماندال و همکاران 1997).

مواد و روش: این تحقیق در مزرعه دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایرانشهر در سال 1383 اجرا گردید، بذور ارقام انتخابی شامل: هامون – چمران – داراب – قدس بودند که در مزرعه در قالب طرح آزمایشی خرد شده با Split Plot در پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار کاشته شدند بطوری که سطوح اصلی یا کرتهای اصلی را دورهای آبیاری نرمال و تنش (N,S) تشکیل داده و ارقام در کرتهای فرعی قرار گرفتند هر رقم در هر پلات در 6 خط 8 متری به فاصله 20 سانتی متر کشت گردید، میزان بذر اساس عرف منطقه بود. 1 متر از قسمت بالا و پایین کرت برای از بین بردن اثر حاشیه حذف و حدود 4/2 متر مربع با دست برداشت شدند. برای اندازه گیری درصد رطوبت خاک از دستگاه اندازه گیری رطوبت خاک یا (Soilmoisture meter) استفاده گردیده و دور آبیاری تنظیم شد. برای اندازه گیری وزن خشک بوته ها از هر رقم نمونه هایی از تکرارهای مختلف به طور جداگانه به صورت گیاه کامل از محل طوقه قطع و بلافاصله توزین گردید سپس نمونه ها در پاکت گذاشته و در درجه حرارت C80 به مدت 48 ساعت قرار دادن شدند و نهایتاً با توزین نمونه های خشک شده اندامهای هوایی ارقام تحت شرایط تنش حاصل گردید. پس از نمونه گیری از گیاهان جهت تعیین صفات آزمایشگاهی نسبت به آبیاری گیاهان تحت تنش اقدام نموده و در پایان مراحل رشد 10 بوته کاملاً سالم از محل طوقه تا انتهای سنبله تعیین و میانگین آنها برای هر تیمار منظور گردید. برای تعیین طول سنبله 20 بوته به طور تصادفی تعیین و میانگین آنها به عنوان ارتفاع بوته هر رقم منظور گردید.

عملکرد دانه محصول به شرح زیر تعیین گردیدند: از هر پلات به طور تصادفی 10 سنیله برداشت و پس از کوبیدن آنها و جداکردن از دانه ها تعداد آن ها شمارش و با محاسبه میانگین آنها تعداد دانه های یک سنبله تعیین گردید. با توزین دانه های بدست آورده وزن 1000 دانه برای هر رقم تعیین گردید و همچنین رسیدگی فیزیولوژیک پس از اینکه برگ پرچم خشک شده و گلوگاه سنبله زرد شد و انتقال مواد غذایی صورت نگرفت در نظر گرفته شد. با حذف 1 متر از ابتدا و انتهای هر پلات به منظور کاهش خطا نسبت به برداشت گیاهان باقیمانده اقدام نموده و عملکرد دانه در هکتار محاسبه گردید.

تجزیه های آماری و مقایسه میانگین ها از طریق نرم افزارهای SAS و MSTATC انتجام شد.

برای اندازه گیری شدت تنش (SI) از رابطه: