تز کد بررسی اثر شوری بر صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک گندم

كريشنامورتي و همكاران (1987) دريافتند كه ميزان كلروفيل a و b برگ ارقام مقاوم به شوري برنج با افزايش غلظت يون سديم افزايش يافت و ميزان كاهش كلروفيل برگ در دوران پيري برگ در تيمار شوري سريعتر از تيمار شاهد بود. در ارقام حساس اين كاهش كلروفيل سريعتر بود. تحقیقات فرهودی (1388) نیز حاکی از تأثیر سوء تنش شوری بر فتوسنتز و پارامترهای فتوسنتزی گیاه کلزا است. ایشان بیان نمود که شوری سبب کاهش معنیدار کلروفیل و تبادلات روزنهای در کلزا شده که در نهایت این امر فتوسنتز را در این گیاه کاهش داد. به عبارت دیگر عوامل روزنهای و غیر روزنهای در کاهش فتوسنتز دخیل بودند. تحقیق ایشان نشان داد که کاهش محتوی کلروفیل برگهای کلزا همبستگی مثبت و معنیداری با غلظت سدیم داشته، بهطوری که با افزایش غلظت سدیم در برگها، محتوی کلروفیل کاهش معنیداری یافت. مشعوف وهمكاران (1382) نیز گزارش دادند كه شوري ميزان فتوسنتز برگ پرچم وهدايت روزنه اي را بهخصوص در ارقام حساس (رقم قدس گندم و رقم والفجر جو) كاهش داد. گراگ و لاهیری(1986) نیز مشاهده كردند كه شوري معمولاً مقدار كلروفيل تعدادي از گياهان مناطق خشك مانند ارزن مرواريدي، روغن كرچك، گندم و خردل وحشي را كاهش داده است.
2-3-4 تأثیر تنش شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد
13825732463749امروزه تنشهای محیطی مهمترین عوامل کاهشدهنده عملکرد و تولید گیاهان زراعتی به شمار رفته و مقابله و یا تخفیف اثرات تنشها بهعنوان راهکاری مفید در جهت افزایش عملکرد این محصولات مد نظر قرار گرفته است. تغییر در منابع مورد نیاز گیاه میتواند هم مقدار ماده خشک و هم توزیع آن را در گیاه تحت تأثیر قرار دهد (سوریانو و همکاران، 2004). شوري آب آبیاري تأثیر بسیار منفی و معنیداري بر عملکرد دانه، ارتفاع بوته، طول سنبله، سطح برگ و ماده خشک گندم دارد )فیضی، 2002). گریو و فرانکویس (1992) نیز تأثیر منفی و معنیدار شوري بر طول سنبله، تعداد سنبلچه و تعداد دانه درسنبلچه را گزارش کردند. در گزارش گودرزي و پاك نیت (2008) نیز با مطالعه اثر تنش شوري بر طول سنبله، تعداد سنبلچه و تعداد پنجه در گندم نان نشان داده شد که این صفات با افزایش میزان تنش تحت تأثیر قرار گرفته و کاهش معنیداري را نشان میدهند. شوري، عملکرد نهایی را از طریق کاهش در تعداد دانه و وزن هزار دانه، تحت تأثیرقرار داده و باعث کاهش آن میشود )اکرم و همکاران، 2002 ). براساس آزمایشهاي گلخانهاي به منظور بررسی اثرات تنش شوري بر عملکرد گندم نتیجه گرفته شده است که با افزایش شوري، اجزاء عملکرد از جمله تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه کاهش مییابد )رگوا و پال، 1994). حیدري و همکاران (2007) نیز رابطه مثبتی را بین وزن هزار دانه وعملکرد دانه گزارش نمودند چون در شرایط تنش رابطه جبرانی بین وزن و تعداد دانه غلات وجود دارد، کاهش وزن هزار دانه در این شرایط بیشتر مربوط به تسریع رسیدگی و کاهش طول دوره پر شدن دانه است (ماشی و همکاران، 2008).
به دليل كاهش تعداد سنبلچههای بارور در ژنوتيپهاي حساس گندم پتانسيل عملكرد تحت تأثير قرار ميگيرد (گرایو و همکاران، 1993)، كه اين كاهش بطور معنیداری بر رشد و توليد ماده خشك گياه اثرميگذارد و تجمع ماده خشک گندم در همه مراحل رشد، با افزایش شوري به طور معنیداري کاهش مییابد (برناندو و همکاران، 2000 ) ارزیابی تحمل به شوري نسبی تعدادي از گیاهان زراعی نشان میدهد که معمولاً عملکرد اکثرگیاهان تا حد معینی از شوري (حد آستانه) کاهش نمییابد، اما با افزایش شوري، عملکرد تقریباً به صورت خطی کاهش مییابد (فیضی، 2002). در عین حال عکسالعمل گیاه به شوري پیچیده بوده و به مدت زمان تنش، نوع شوري، مرحله رشد گیاه، زمانی از روز که گیاه در معرض شوري قرار میگیرد و بسیاري از فاکتورهاي دیگر وابسته است (کرامر و همکاران، 2001). فرانکوئیس و همکاران (1994) با مطالعه تیمارهاي مختلف شوري در مراحل مختلف رشد گیاه در گندم نان نشان دادند که شوري تنها بر اجزایی از عملکرد که در هنگام رشد و نمو در معرض تیمار شوري قرار داشتند، تأثیر منفی و معنیداري داشت و زمانی که تیمار شوري تا آخر فصل رشد ادامه یافت بیشترین کاهش عملکرد و رشد نیز اتفاق افتاد. ویلسون و ابوقاسم(2002) و سيلبربوش و ليپس(1991) بيان كردند كه تحت تنش شوري، كاهش تعداد ساقه بارور در هر بوته گندم موجب كاهش عملكرد دانه ميشود. اکر و کومرتپاي(2009) میزان تولید ماده خشک را در 19 واریته ذرت مورد بررسی قرار دادند و همچنین بیان داشتند که با افزایش غلظت نمک، تولید ماده خشک در واریتههاي ذرت نیز بطرز چشمگیري کاهش مییابد.
مشعوف وهمكاران (1382) نیز گزارش دادند شوري باعث كاهش توليد ماده خشك و عملكرد اقتصادي از طريق كاهش تعداد پنجه بارور، كاهش تعداد سنبله، كاهش تعداد دانه در سنبله وكاهش وزن صد دانه گرديده و ارتفاع گياه و تعداد برگ را به ويژه در ارقام حساس كاهش داد. تنشهای محیطی که باعث کوتاه کردن طول دوره پرشدن دانه میشوند به طور معنیداری وزن دانه را کاهش میدهند. فیشر و مائورد(1978) بیان کردند اختلال در انتقال کربوهیدراتها به دانه ممکن است مهمترین دلیل کاهش وزن دانه در شرایط تنش باشد. همچنین وزن دانه به مقدار زیادی بوسیله پرشدن دانه تعیین میشود.

2-3-5 تأثیر تنش شوری بر عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت
بهطوركلي شوري از سه راه كاهش پتانسيل اسمزي، ايجاد سميت ويژه يوني و بهم زدن تعادل تغذيهاي، رشد و عملكرد گياه را محدود ميكند. نخستين تأثير شوري بر گياه مربوط به كل املاح محلول در خاك است كه كاهش پتانسيل اسمزي را به دنبال دارد. با كاهش پتانسيل اسمزي، انرژي آزاد آب كاهش يافته و گياه براي بهدست آوردن مقدار مشخصي آب بايد انرژي بيشتري صرف كند، بنابراين بخشي از انرژي كه خود گياه براي رشد و نمو به آن نياز دارد، صرف بدست آوردن آب شده و بدين ترتيب رشد عمومي آن كاهش مييابد )همايي، 1381). شوری رشد رویشی و زایشی گیاه را تحت تأثیر قرار میدهد و موجب کاهش وزن خشک و عملکرد گیاه میشود. طول دوره رشد رويشي و زايشي ارقام و كولتيوارهاي گندم تحت تنش شوري كاهش يافته و باعث زودرسي آن ميشود (میونس و جیمز، 2003)، كه اين كاهش بطور معنيداري بر رشد و توليد ماده خشك گياه اثرميگذارد. صفر نژاد و همکاران (1390) نیز بیان کردند که شوری سبب کاهش رشد و تولید ماده خشک گیاهان میشود. بنابر گزارشهای موجود، شوری سبب کاهش وزن خشک ساقه، ریشه و برگ در سورگوم میشود (لاکرداو همکاران، 2003) و همچنین موجب کاهش وزن قسمت هوایی گندم و جو میگردد (جهان بین، 1382).
2-3-6 استفاده از آب شور در مراحلی از رشد
مناطقی که دارای منابع آب شیرین در اوایل فصل رشد میباشند، ولی نیاز آبی گیاه را در تمام طول فصل کشت فراهم نمیکنند، دارای بهترین موقعیت عملی برای استفاده از آبهای شور میباشند. در استفاده از آبهاي شور و معمولي مديريتهاي گوناگوني قابل اعمال است .برخي از مديريتهاي اعمالي عبارتند از: كاربرد آب شیرین در آخر يا مقاطعي از فصل زراعي، آبياري مكرر با دوره ي كم به منظور كاهش تنشهاي وارده به گياه، آبياري قبل از كشت به منظور فراهم آوردن رطوبت كافي براي عمليات زراعي و منتقل كردن نمكها به پايين منطقهي ريشه و همچنين به كار بردن تلفيقي آب شور و معمولي (زارعی، 1385).
بهطور کل تلفيق آب شور و معمولي در حال حاضر به دو صورت متداول انجام ميگيرد:
1- معمولأ از آب شیرین در مراحل اولیه رشد و از آب شور در مراحل بعدی رشد استفاده می شود و یا در برخی مواقع دو آب با کیفیت متفاوت بصورت یک در میان (متناوب) به گیاه داده میشود.
2- آب شور و شیرین قبل از آبیاری و به منظور تهیه آب با غلظت نمک کمتر، با هم مخلوط می گردند.
چادری (1999) اثر تلفیق آبهای شور (زیرزمینی) و آبهای شیرین (سطحی) در اراضی شور با مدیریتهای مختلف روی خاک و گیاه مورد بررسی قرار داد. این مطالعات نشان داد که تلفیق آبهای شور و شیرین (مخلوط، استفاده متناوب دورهای و متناوب یک در میان) علاوه بر اصلاح اراضی، باعث افزایش تراکم بوتهها و عملکرد محصول شده است. حمدیو همکاران (1993) نشان دادند که استفاده متناوب از آب شور و شیرین بهترتیب در مراحل اولیه و مراحل بعدی رشد بهتر از اختلاط آنهاست. نارشو همکاران (1993) نیز طی تحقیقاتی که روی گندم و پنبه انجام دادند به این نتیجه رسیدند که استفاده متناوب از آب شور و شیرین بطور یک در میان بهتر از اختلاط آنها در تمام مراحل رشد میباشد.
راجیندر( 2004) اثر 6 شوري آب آبیاري با عمقهاي آبیاري متفاوت و دو نوع خاك را بر روي گندم در منطقه نیمه خشک شمال غربی هند مورد مطالعه قرارداد. وی نتیجه گرفت که براي آبیاري این گیاه تا شوري 14 دسی زیمنس بر متر هم میتوان بکار برد، مشروط به اینکه آبیاري بطور متناوب با یک آب با کیفیت (4/0-3/0 دسی زیمنس بر متر) در چرخش باشد. مرتضی و همکاران ( 2005) نیز در یک تحقیق اثر 5 رژیم آبیاري با آب شور را بر روي گندم در پاکستان بررسی کردند و نتایج آنها نشان داد که بهترین عملکرد مربوط به آبیاري متناوب آب شور با آب شیرین است.
2-4 روی و نقش آن در سلامتی
روی از عناصرکمیاب و ضروری برای انسانها، حیوانات و اغلب گیاهان است. روی معمولأ در قسمت فعال گیاه، برگها، شاخههای جوان و جوانههای برگ و گل متمرکز میشود. روی علاوه بر اینکه برای گیاهان یک عنصر حیاتی محسوب میگردد به عنوان یک عنصر ضروری برای سلامتی انسانها و حیوانات نیز مطرح است، بنابراین جذب مقدار کافی از این عنصر جهت موفقیت در رشد و تولید مثل آنها اجتناب ناپذیر است (هوتز و براون، 2004). گراهام(2008) از کمبود روی در انسانها بهعنوان گرسنگی پنهان یاد کرده است. بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی در مورد عوامل خطرساز و مسئول در بروز و شیوع بیماری ها، کمبود روی مقام یازدهم را در بین 20 عامل خیلی مهم در دنیا و مقام پنجم را در میان 10 عامل مهم در کشورهای در حال توسعه به خود اختصاص داده است (کاکماک، 2008).
مصرف تکمیلی ترکیبات حاوی روی به صورت دارو، تقویت مواد غذایی از طریق افزودن ترکیبات حاوی روی به این مواد و غنی سازی محصولات زراعی مثل دانههای غلات و حبوبات توسط روی از جمله اقداماتی است که جهت درمان و پیشگیری از کمبود روی در انسانها میتوان انجام داد (هوتز و براون، 2004).
2-5 وضعیت کمبود روی در خاکهای ایران و جهان
کمبود روی در قسمتهای مختلف جهان و در انواع مختلف خاکها شایع است ولی مناطق نیمهخشک با خاکهای آهکی، نواحی حارهای با خاکهای خیلی مرطوب و خاکهای با بافت شنی در نواحی اقلیمی مختلف بیشتر با کمبود روی مواجه هستند (آلووی، 2009). در ایران نیز بیشتر مناطق تحت کشت غلات و درختان میوه با کمبود روی مواجهاند که دلایل اصلی کمبود روی در خاکهای ایران عبارتند از: خاکهای آهکی با مقدار pH بالا، کاربرد بیش از حد کودهای فسفاته، غلظت بالای بیکربنات در آب آبیاری و عدم استفاده از کودهای حاوی روی میباشد (ملکوتی، 2007). حد بحرانی روی در خاک یک میلیگرم در کیلوگرم میباشد. در جدول 2-1 کمبود روی در شش کشور جهان نشان داده شده است.
جدول 2-1 درصد زمینهای زراعی مواجه با کمبود روی در شش کشور مختلف جهان
منبع درصد از زمینهای قابل کشت سطح مواجه با کمبود روی(میلیون هکتار) کشور
کاکماک(2008) 50 14 ترکیه
زو و همکاران(2008) 51 49 چین
سینگ(2008) 50 70 هندوستان
ملکوتی(2007) 60 12 ایران
حمید و احمد(2001) 70 15 پاکستان
احسن و بیوتر(2000) 23 2 بنگلادش
162 سطح کل
(آلووی، 2009)
2-6 تأثیر روی بر عملکردگندم در شرایط شور
تعداد زیادی از محققان اثر متقابل مثبت بین شوری و عناصر غذایی را گزارش کردهاند. به طور کلی عملکرد محصولات زراعی با افزایش شوری کاهش مییابد. با وجود این، در یک سطح شوری معین رشد گیاه را میتوان با استفاده مناسب از کودها افزایش داد. در سطح شوری زیاد پاسخ گیاه به کود محدود میشود و حتی ممکن است افزودن کود اثرات شوری را تشدید بخشد و به کاهش عملکرد منجر گردد (گوپتا و همکاران، 1977). نتایج برخی از مطالعات نشان داده است که مصرف کود در برخی از گیاهان اثر مثبتی در افزایش تحمل به شوری و در نتیجه افزایش عملکرد داشته است (خوشگفتارمنش و همکاران، 2002). میونس(2002) اعلام نمودکه کاهش آب قابل دسترس در شرایط شوری به همراه ایجاد اثر سمیت یونی برخی عناصر (از جمله سدیم و کلر ) و عدم تعادل غذایی، موجب کاهش عملکرد گیاه میشود. مصرف عناصر کم مصرف موجب افزایش غلظت همان عنصر در برگ وهمچنین افزایش عملکرد دانه گندم میشود. این عنصر در فعالیت اکسین ها و سنتز پروتئین، تولید دانه و سرعت تکامل دانه ضروری است . همچنین باعث افزایش RNA میشود (ملکوتی و لطف اللهی، 1378).
روي یکی از عناصری است که باعث افزايش رشد رويشي وزايشي گياه شده و در نتيجه باعث افزايش عملكرد دانه مي گردد. بهیک تکین(2010) اعلام نمود که کاربرد روی تأثیر بیشتری بر تعداد گلها و عملکرد دانه گندم در مقایسه با تولید ماده خشک یا اندازه دانه دارد. ییلماز و همکاران (1998) همچنین تأثیر عنصر روی بذر را بر عملکرد و غلظت روی دانه گندم آبی و دیم درترکیه بررسی نمودند و نتیجه گرفتند که در شرایط کمبود روی، غلظت زیاد روی، رشد بذر و عملکرد گندم را افزایش میدهد. در این بررسی افزایش عملکرد ناشی از کشت بذور با روی زیاد در شرایط آبی و دیم بهترتیب 14 و 18 درصد بود. آشرک( 1987) نیز بیان نمود در گندم میزان روی ومنگنز ذخیره شده در بذر، اثر زیادی بر روی رشد وعملکرد گندم در خاکهای دچار کمبود دارد.
حسيني (1383) نیز در مطالعهاي اظهار نمود كاربرد روي تا سطح 10 ميكروگرم در گرم خاك باعث افزايش معني دار عملكرد دانه گرديد كه ناشي از پائين بودن روي قابل استفاده در خاك ميباشد. نتايج مشابهي توسط رنگل و گراهام ( 1995) مبني بر افزايش عملكرد دانه در اثر مصرف روي نيز گزارش شده است. مجیدی و ملکوتی (1377) نیز گزارش نمودند که مصرف سولفات یا اکسیدروی به همراه کودهای پایه در کردستان، عملکرد دانه گندم را بطور معنیداری افزایش دادند. مقدار افزایش عملکرد دانه نسبت به شاهد در دو ایستگاه تابعه 826 و 679 کیلوگرم در هکتار بود. در گزارش احمدی وهمکاران (1385) نتایج تحقیق آنها نشان داد که با مصرف خاکی روی و یا مصرف به طریق محلول پاشی، به خوبی میتوان غلظت روی را در دانه بهعنوان یک ویژگی مهم کیفی افزایش داد. ییلماز و همکاران (1997) نیز با ارائه نتایجی مشابه این پژوهش اظهار داشتند که مصرف روی نه تنها عملکرد را به میزان قابل ملاحظهای افزایش میدهد، بلکه با افزایش غلظت این عنصر در دانه گندم نیز موجب غنای دانه میشود. کاکمک وهمکاران (1999) ؛ کربائر و ساد (2002) و اردال و همکاران (2002) نیز افزایش مقدار روی در دانه را بر اثر افزودن روی به خاک گزارش کردهاند.
بویس و اسلام (2011) نیز گزارش نمودند که رشد گندم در خاکهای با کمبود روی نه تنها منجر به محدودیت رشد و کاهش عملکرد دانه میگردد بلکه غلظت روی دانه را نیز کم کرده و از طریق محلول پاشی روی حدأکثر عملکرد دانه و غلظت روی در دانه گندم ایجاد میشود. احمدی و همکاران (1385) نتیجه گرفتند که افزودن روی در شرایط شوری کم تا متوسط میتواند ازطریق بهبود وضعیت عناصر غذایی در گیاه وکاهش اثرات شوری موجب رشد بیشتر و تا حدودی افزایش عملکرد دانه گندم شود. تحقیقات خوشگفتارمنش و همکاران (2002) وحسینی وکریمیان (1382) نشان داده است که شوری در خیار وگندم موجب کاهش غلظت روی میشود. سیلسپور (1385) نیز بیان داشت که تأثیر کاربردآهن و روی بستگی زیادی به میزان آنها در خاک وجذب توسط گیاه دارد. وی با مصرف آهن وروی افزایش عملکرد گندم رامشاهده نمود، همچنین با مصرف توأم آهن وروی، عملکرد دانه گندم 867 کیلوگرم در هکتار افزایش یافت. ییلماز و همکاران (1997 و 1998) بیان کردند که مصرف روی موجب افزایش معنیداری در عملکرد دانه واجزای عملکرد (تعدادسنبله درمتر مربع ، تعداد دانه درسنبله و وزن هزار دانه) شد که از بین این اجزاء تأثیر مصرف روی بر تعداد سنبله در مترمربع شدیدتر بود. این محققان نشان دادند که بر اثر مصرف روی تعداد سنبله در متر مربع تا81 و وزن هزار دانه تا26 درصد افزایش یافت.
2-7 جمع بندی بررسی منابع:
محدودیت خاک و منابع آب شیرین و کمبود آب طی سالهای اخیر در بسیاری از مناطق جهان، بسیاری از پژوهشها را به سمت بررسی امکان استفاده از خاک و آبهای شور سوق میدهد. افزایش تولید محصولات کشاورزی و درآمد کشاورزان از هدفهای مهم سیاستگذاران بخش کشاورزی به شمار میرود. بدیهی است که تأمین آب مطمئن برای توسعۀ زمینهای آبی همزمان با افزایش بازدۀ آبیاری، نقش کلیدی و تعیین کننده در تحقق این هدفها خواهد داشت، اما به سبب محدودیت شدید منابع آب غیر شور و متعاقب آن کاهش کیفیت آب و خاک زراعی، بهویژه در شرایط خشک و نیمهخشک که کمبود آب یکی از موانع جدی چرخه تولید به حساب میآید، استفاده از منابع آب جایگزین (آبشور) و روشهای کمآبیاری برای تداوم فعالیتهای کشاورزی اجتناب ناپذیر خواهد بود. از آنجا که انتخاب گزینههای یاد شده تأثیر درخور توجهی بر تولید کشاورزی و درآمد کشاورزان دارد، مصرف پایدار این منابع برای مقاصد کشاورزی نیازمند راهکارها و روشهای مدیریتی مبتنی بر دانش اقتصاد خواهد بود. کشورهایی که بتوانند در این میان راهکارهای صحیحی به منظور استفاده از آب شور در آبیاری گیاهان بکار ببرند در جنگ دنیا بر سر منابع آب پیروز بوده و میتوانند تا حدود زیادی به اقتصاد کشور خود نیز کمک شایانی نمایند.
اثرات تنش شوری در گیاهان و ژنوتیپهای مختلف متفاوت است و علت کاهش رشد بر حسب نوع گیاه فرق میکند. استفاده صحیح از کودها بخصوص کودهای ریز مغذی مانند سولفات روی اثرات سوء تنش شوری را کاهش داده و عملکرد را بهبود میبخشد و با توجه به شور شدن آب و خاک در کشور ما و هزینههای بسیار سنگین جهت خرید آبشیرینکنهای کشاورزی و حتی رها نمودن و استفاده نکردن از زمینها به دلیل شور شدن آب و خاک بررسی امکان کاربرد آب شور به همراه کودهای ریز مغذی مناسب در مراحلی از رشد گیاه که عملکرد را بطور قابل توجهی کاهش نمیدهد میتواند ضمن جایگزینی آب شیرین، مقاومت را نیز در گیاه افزایش دهد.
پژوهشهای مختلفی به منظور امکان کاربرد منابع آب شور و تأثیرآن بر عملکرد و درآمد محصولات کشاورزی انجام شده است. فیضی و حقیقت (1380) مدیریتهای مختلف آب شور را در زراعت گندم، جو، پنبه و آفتابگردان بررسی کردند، نتایج تحقیق آنها نشان داد که امکان جایگزینی آب شور به جای آب شیرین برای حصول عملکرد اقتصادی وجود دارد. کیانی وکوچک زاده (1380) نیز راهکارهای اجرایی و مدیریتی کاربرد آب شور در آبیاری را بررسی و روشهای مختلف کاربرد پایدار آب شور در کشاورزی را تشریح کردند.
بسیاری از اراضی استان بوشهر به دلیل بالا بودنpH خاک وکمبود موادآلی، کمبود عناصر کممصرف را نشان میدهد که این مشکل سبب کاهش کمی وکیفی محصولات مختلف بویژه گندم میگردد. همچنین این اراضی معمولأ دارای EC بالایی هستند. بنابراین در این پژوهش نقش کود سولفات روی در شرایط شوری بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد گندم برای اولین بار در استان بوشهر بررسی خواهد شد.
در این پژوهش با وارد آوردن تنش در 3 مرحله رشدی و بررسی تأثیر آن بر عملکرد گندم، امکان آبیاری این 3 مرحله با آب شور بررسی شده که در صورت کاهش نیافتن عملکرد (در محدوده ضرر اقتصادی) امکان آبیاری و جایگزینی آن توصیه میشود.
فصل سوم
مواد و روشها
2778435358760
262509032336800
2869313511343
2872105309880
28740105391152626030407721002769079375608
فصل سوم
مواد و روشهای مورد استفاده
3-1 زمان و موقعیت جغرافیایی محل آزمایش
این آزمایش بهصورت گلدانی در سال زراعی 93-1392 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی برازجان واقع در استان بوشهر در 9کیلومتری جنوب شرقی حاشیه برازجان، با ارتفاع110 متر از سطح دریا با مختصات جغرافیایی 50 درجه و17دقیقه طول شرقی و 21 درجه و 2 دقیقه عرض شمالی اجرا گردید.
3-2 خصوصیات خاک محل اجرای آزمایش
به منظور بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه قبل از کاشت و شروع آزمایش، نمونه برداری به صورت تصادفی از عمق 30-0 سانتیمتر خاک مزرعه انجام شد. پس از خرد کردن کلوخه ها، نمونه از الک 2 میلی متر گذرانده شدند و برای عمق 30-0 سانتیمتر یک نمونه مرکب تهیه شد. سپس نمونه ها در آزمایشگاه مرکز تحقیقات از لحاظ برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفتند که نتایج آن در جدول (3-1) ارائه شده است.
جدول 3-1 خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه آزمایشی در زمان شروع آزمایش (93-1392)
عمق خاک زراعی(سانتی متر) خصوصیات خاک
30-0 29 درصد اشباع
47/1 هدایت الکتریکی(دسی زیمنس بر متر)
4/7 )pH اسیدیته خاک (
8/55 درصد مواد خنثی شونده
14 (m.e/100g)(CaSO4) گچ
64/0 کربن آلی(درصد)
06/0 نیتروژن کل(درصد)
6/5 (میلیگرم بر کیلوگرم) فسفر قابل جذب
210 (میلیگرم بر کیلوگرم) پتاسیم قابل جذب
460 (میلیگرم بر کیلوگرم) سدیم
76/0 (میلیگرم در کیلوگرم) روی
اجزای معدنی خاک
57 رس(درصد)
31 سیلت(درصد)
12 شن(درصد)
بافت خاک رسی
3-3 تجزیه شیمیایی آب محل اجرای آزمایش
جهت اعمال سطح شوری شاهد(4 دسی زیمنس بر متر) از آب چاه مرکز تحقیقات استفاده شد. کشاورزان این منطقه برای آبیاری زمینهای خود از این آب استفاده میکنند.تجزیه شیمیایی این نمونه آب در جدول (3-2) نشان داده شده است.
جدول 3-2 تجزیه شیمیایی آب چاه
ویژگی آب میلی اکی والانت در لیتر
Na 13
Ca 33
Cl 8
Mg 35
Ec dS/m 4
pH 3/7
SAR 23/2
3-4 روش اجرای آزمایش
3-4-1 مشخصات طرح آزمایشی
این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. فاکتور اول آب آبیاری با چهار سطح شوری (4، 8، 12 و 16 دسی زیمنس بر متر) و فاکتور دوم کود سولفات روی با چهار سطح (0، 10، 20 و 30 میلی گرم در کیلوگرم خاک) بود. در این آزمایش از گندم رقم چمران استفاده شد. نقشه کلی طرح آزمایشی در شکل (3-1) و خصوصیات این رقم در جدول (3-3) ارائه شده است.
جدول 3-3 مشخصات گندم رقم چمران:
سال معرفی تیپ رشد ارتفاعcm)) وزن هزار دانه(گرم) رنگ دانه رسیدگی
1376 بهاره 95 سانتیمتر 39 گرم قرمز روشن زود رس

R1 A1
B1 A2
B1 A2
B2 A1
B4 A4
B3 A3
B4 A2
B3 A1
B2 A3
B1 A3
B2 A4
B4 A3
B3 A4
B1 A4
B2 A1
B3 A2
B4
R2 A1
B4 A4
B4 A4
B3 A1
B1 A3
B1 A2
B1 A4
B2 A1
B2 A3
B3 A1
B3 A3
B2 A4
B1 A2
B4 A2
B3 A3
B4 A2
B2
R3 A1
B2 A4
B2 A3
B3 A2
B2 A1
B1 A3
B1 A1
B3 A2
B1 A1
B4 A4
B1 A2
B3 A3
B2 A3
B4 A2
B4 A4
B4 A4
B3
R4 A4
B4 A3
B4 A1
B2 A2
B3 A1
B3 A1
B1 A4
B3 A3
B2 A1
B4 A3
B3 A3
B1 A4
B2 A2
B2 A4
B1 A2
B1 A2
B4
شکل3-1 نقشه کلی طرح آزمایشی
فاکتور اول: فاکتور دوم:
شوری(دسی زیمنس بر متر) سطوح مختلف سولفات روی (میلیگرم در کیلوگرم خاک)
A1: 4 0 :B1
A2: 8 B2: 10
A3: 12 B3: 20
A4: 16 B4: 30
R: تکرار آزمایش
3-5 مراحل انجام آزمایش
در تاریخ 2 آذرماه 1392 کاشت انجام شد. ابعاد هر گلدان پلاستیکی به قطر 24 و ارتفاع 26 سانتیمتر بود. در ته هر گلدان به ارتفاع 3 سانتیمتر ماسه بهعنوان زهکش ریخته شد سپس خاک مزرعه و کودهای توصیه شده بر حسب نتایج آزمون خاک به مقدار 350 کیلوگرم در هکتار کود اوره به صورت دو بار تقسیط به صورت مساوی (که تقسیط اول، قبل از کاشت و تقسیط دوم در مرحله پنجهزنی) به گیاه داده شد. سوپر فسفات تریپل نیز به مقدار 250 کیلوگرم در هکتار ، سولفات منگنز (30 کیلوگرم در هکتار) و سولفات مس (15 کیلوگرم در هکتار) محاسبه شد سپس با توجه به مساحت هر گلدان، مقدار مورد نیاز محاسبه و اعمال گردید (تمام کودهای استفاده شده قبل از کاشت به خاک اضافه شد فقط قسط دوم کود اوره، در مرحله پنجهزنی) به دلیل نیاز گیاه و نتایج آزمون خاک داده شد. کود دامی نیز به مقدار کم با سطح خاک مخلوط شد. برای ایجاد زهکشی مناسب و جلوگیری از تجمع نمک 4 سوراخ به قطر 1 سانتیمتر ته هر گلدان تعبیه شد. پس از تهیه و آماده سازی هر گلدان نیز کود سولفات روی به خاک گلدانها اضافه گردید، میزان کود سولفات روی مورد نیاز، بر مبنای روی خالص محاسبه شد. تعداد 6 عدد بذر نیز در هر گلدان کاشته شد. در شکل (3-2) و (3-3) نمایی از نحوه اجرای آزمایش و واحدهای آزمایش نشان داده شده است.
تیمارهای شوری در مراحل حساس رشدی (پنجه زنی، گلدهی ورسیدن) اعمال شد شکل (3-4). تیمارهای شوری با استفاده از نمک طعام و دستگاه EC سنج به EC مورد نظر رسانیده شدند. برای جلوگیری از ورود باران، گلدانها در گلخانه و زیر پلاستیک قرار داده شدند.
در طول اجرای آزمایش نیز فقط آفت شته مشاهده گردید که برای مبارزه با آن از سم متاسیستوکس به نسبت دو در هزار استفاده شد.

شکل 3-2 نمایی از واحدهای آزمایش و اجرای طرح

شکل 3-3 نمایی از طرح و مراحل رشد گندم

شکل 3-4 اعمال تنش شوری در 3 مرحله (پنجهزنی، گلدهی و رسیدن)
3-6 بررسی تأثیر سطوح مختلف شوری بر درصد جوانهزنی گندم در شرایط آزمایشگاه
به منظور بررسی تأثیر سطوح مختلف شوری بر درصد جوانه زنی بذر گندم آزمایشی در سال 93-1392 در آزمايشگاه تکنولوژی بذر دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان اجرا شد. آزمايش به صورت طرح کاملأ تصادفي در چهار تکرار انجام شد .رقم مورد استفاده، گندم رقم چمران و با پتانسیل اسمزی شامل آب مقطر(شاهد) و 5 سطح شوری شامل: 100، 200، 300، 400 و 500 میلیمولار کلرید سدیم (NaCl) مورد ارزيابي قرارگرفت و50 بذر روی کاغذ صافی واتمن شماره یک جهت این آزمون در پتری دیش پلاستیکی 9 سانتیمتری قرار داده شد و میزان 5 میلیلیتر از محلول موردنظر یا (آب مقطر) به آن اضافه گردید. آزمایش در اتاقک رشدی با دمای 20 درجه سانتیگراد انجام شد. شمارش بذرها هر روز صبح انجام میشد و رسیدن طول ریشهچه به 2 میلیمتر بهعنوان معیار جوانهزنی در نظر گرفته شد (شکل 3-5). از نرم افزار SigmaPlot 8 نیز برای تجزیه رگرسیون استفاده شد.

شکل 3-5 نمایی از جوانهزنی بذر گندم در شرایط آزمایشگاه
بهمنظور بررسی سطوح شوری بر جوانه زنی بذر گندم و تعیین حداکثر جوانهزنی بذور و زمان طی شده تا رسیدن به 50% جوانهزنی در تیمارهای شوری با زمانهای مختلف ازمعادله هیل (1) استفاده گردید که با توجه به این معادله، Gmax حداکثر درصد جوانهزنی، X50 زمان تا رسیدن به 50 درصد جوانهزنی نهایی، X متغیر مستقل و b یک پارامتر است.
52722676046معادله (1):
00معادله (1):

از معادله لجستیک 3 پارامتره (معادله 2) نیز برای مشخص نمودن تأثیر سطوح شوری بر درصد جوانهزنی گندم استفاده شد.
5254625196215معادله (2):
00معادله (2):

که G، درصد جوانهزنی؛ Gmax، حداکثر درصد جوانهزنی؛x50 ، غلظتی از NaCl که باعث کاهش 50 درصد جوانهزنی میشود و Grate، شیب منحنی در نقطه x50 را نشان میدهد.
3-7 اندازه گیریها و محاسبات
3-7-1 ارتفاع بوته
برای اندازه گیری ارتفاع بوته، تعداد 3 بوته بطور تصادفی از هر گلدان انتخاب و بوسیله متر از سطح زمین تا انتهای سنبله بدون در نظرگرفتن طول ریشک بر حسب سانتیمتر اندازهگیری شد و میانگین آنها بهعنوان ارتفاع بوته در هر گلدان تعیین شد.
3-7-2 طول سنبله
از زیر محور سنبله تا انتهای سنبله 3 ساقه اصلی از 3 بوته در هر گلدان بدون درنظر گرفتن ریشک، بر حسب سانتیمتر اندازهگیری شد و میانگین آنها بهعنوان طول سنبله در هر گلدان تعیین گردید.
3-7-3 حجم ریشه
پس از جداسازی ریشههای گیاهان در هر گلدان، از اختلاف حجم ایجاد شده پس از قراردادن ریشه در حجم مشخصی از آب بهدست آمد.
3-7-4 وزن خشک ریشه:
پس از جدا کردن ریشه ها از ناحیه طوقه، نمونهها بهمدت 48 ساعت در آون و در دمای 70 درجه سلسیوس خشک شدند، سپس با ترازوی حساس وزن آن اندازهگیری شد.
3-7-5 سطح برگ
با استفاده از متر یا خط کش طول و عرض برگهای هر گلدان اندازهگیری وسپس از طریق فرمول زیر محاسبه گردید:
75/0 xعرضx طول =سطح برگ
3-7-6 اندازهگیری عملکرد و اجزاء عملکرد دانه
جهت محاسبه عملکرد دانه،3 بوته برداشت، سنبلهها با دست جدا، توزین و شمارش و در نهایت دانهها از سنبله جدا و تمیز شدند و میانگین عملکرد آنها بهعنوان عملکرد در گلدان محاسبه شد، سپس با توجه به مساحت هر گلدان به مترمربع تعمیم داده شد. وزن صد دانه نیز (پس از بوجاری نمودن دانهها در رطوبت 14 درصد) وزن آن با ترازوی دقیق بهدست آورده شد.
3-7-7 عملکرد بیولوژیک
در زمان رسیدگی کامل، با وزن کردن بوتههای برداشت شده پس از خشک شدن در آون، عملکرد بیولوژیک تعیین گردید، سپس با توجه به مساحت هر گلدان و تراکم بوته، عملکرد بیولوژیک بر اساس گرم بر متر مربع محاسبه شد.
3-7-8 صفات فیزیولوژیک
3-7-8-1 شاخص کلروفیل b,a و کارتنویید و کلروفیل کل
برای تعیین محتوای کلروفیل برگ پرچم، 3 برگ پرچم از ساقه اصلی هرگلدان در مرحله آبستنی به طورتصادفی انتخاب گردید (شکل 3-6). جهت انجام این آزمایش از هر 3 برگ 1/0 گرم پانچ گرفته شد، سپس پانچها به فالکون انتقال داده و 10 برابر آن یعنی مقدار10cc استون 80% به آن اضافه گردید، سپس نمونه ها به یخچال منتقل و در زیر پلاستیک مشکی قرار گرفتند تا نور به آن نرسد و وقتی که کاملآ رنگ برگها بیرنگ شد با دستگاهSpectrophotometer عدد کلروفیل b ,a و کارتنویید با طول موجهایی که از قبل به دستگاه داده شده بود قرائت گردید.

شکل 3-6 مرحله بارور شدن
میزان جذب نور توسط عصارهی استخراج شده با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موجهای 663 و645 و 470 بهترتیب برای کلروفیل a، b و کارتنویید تعیین گردید. سپس غلظت آنها با استفاده از روابط زیر بدست آمد. در این روابط v حجم نمونه استخراج شده وw وزن تر نمونه است (اشرف و همکاران، 1994).
a کلروفیل (mg/g FW)=7/12} 663) nm 69/2- (جذب در(645 nmجذب در) ×{(V/×1000) W)
bکلروفیل (mg/g FW)= 9/22} 645) nm(جذب در 69/4 – 663 )nmجذب در) ×{V/×1000) W(
کلروفیل کل(mg/g FW)= 2/20} 645) nm663) 02/8+(جذب درnm ×{(جذب در V/×1000) W(
کارتنویید (mg/g FW) }=1000*470)nm جذب در)- 82/1 (nm جذب در 663 )- 02/85 (645) {/ (198)
3-7-8-2 اندازه گیری محتوای نسبی آب برگ (RWC)
برای تعیین محتوای نسبی آب برگ، از 3 برگ پرچم در مرحله آبستنی که جهت اندازه گیری کلروفیل وRWC از بوتهها جداشدند به آزمایشگاه منتقل و قطعات 1×1 سانتیمتر از آن جدا و با ترازوی با دقت 001/0 گرم وزن (وزن تر) شدند. سپس نمونهها به منظور وزن تورژسانس به مدت 4 ساعت در 100 میلی لیتر آب مقطر در ظرف پتری دیش در دمای آزمایشگاه قرار داده شد و بعد از آن دوباره توزین شدند (وزن اشباع). بعد از این مرحله نمونهها در دمای 75 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت در خشک کن قرار داده شد و توزین گردید (وزن خشک). سپس محتوای نسبی آب برگ با استفاده از رابطه زیر محاسبه شد (ریچی و همکاران، 1990).
100x(وزن خشک- وزن اشباع)/(وزن خشک- وزن تر= ( (%) محتوای آب نسبی
3-7-8-3 مقدار روی در دانه و برگ
به منظور اندازهگیری عنصر روی در دانه وبرگ، بعد از خشک شدن کامل، نمونهها با آسیاب پودر گردید و به میزان 1 گرم ماده خشک آسیاب شده به مدت 2 ساعت در کوره 550 درجه خاکستر گردید و سپس 5 میلیلیتر اسید کلریدریک2 نرمال به خاکستر نمونهها اضافه شد و در بن ماری دردمای 56 درجه به مدت 10-5 دقیقه قرار داده شد. بعداز این از کاغذ صافی عبور داده شد و به یک بالن ژوژه 50 میلی لیتری انتقال داده شد و با آب مقطر ولرم به حجم 50 سی سی رسانده شد. ازاین عصاره بدست آمده برای قرائت عناصر استفاده شد (امامی، 1996).
3-8 اندازهگیری شاخص حساسیت به تنش به روش فیشر و مائور (1987):
یکی از شاخص هاي ارزيابي گياهان در شرايط محيطي مختلف، شاخص حساسيت به تنش (SSI) است كه در آن عملكرد دانه گياه تحت شرايط مطلوب و تنش اندازهگيري و شدت تنش نيز براساس ميانگين عملكرد ژنوتيپها تحت شرايط مطلوب و تنش تعيين ميگردد. مقادير كم SSIحاكي از تغييرات کم عملكرد گياه در شرايط تنش در مقايسه با شرايط عدم تنش و در نتيجه مقاومت بيشتر گياه است (فیشر و مائور، 1978).
با توجه به اینکه یک رقم گندم در این بررسی مورد ارزیابی قرار گرفت شاخص حساسیت نسبت به تنش شوری بر اساس سطوح مختلف کود سولفات روی در نظر گرفته شد. شوری 4 دسی زیمنس بر متر بهعنوان شرایط عدم تنش و شوریهای 8، 12 و 16 دسی زیمنس برمتر بهعنوان شرایط تنش هر کدام جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند.
Si= 1- Y’s/ Y’p