برسی تاثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ های مختلف آفتاب گردان آجیلی

 

مهندس عليرضا عمان

عضو انجمن علوم زراعت و اصلاح نباتات ايران، مدرس دانشگاه آزاد نراق

 

 

چكيده

يكي از عوامل مهمي كه در بيشتر نقاط جهان توليدات كشاورزي را مورد تهديد قرار مي دهد مسأله خشكي مي باشد.از اين رو معرفي ژنوتيپ هاي جديد در گياهان زراعي از جمله آفتابگردان كه بتواند در اين شرايط رشد كند و از عملكرد اقتصادي قابل توجهي برخوردار باشد از اهداف محققين و دست اندركاران كشاورزي مي باشد.به منظور بررسي تأثير تنش خشكي بر عملكرد و اجزا عملكرد گياه آفتابگردان آجيلي (Helianthus annuus)، آزمايشاتي در سطح مزرعه در سال 1382 در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج انجام پذيرفت.براي مقايسه آماري در مزرعه از طرح آماري كرتهاي خرد شده در قالب طرح آماري بلوك هاي كامل تصادفي با چهار تكرار استفاده شد.

فاكتور اصلي را تيمار هاي آبياري و فاكتور فرعي را ژنوتيپ هاي آفتابگردان آجيلي (پسته اي ،قلمي ،يزيدي ،دور سفيد و شمشيري) تشكيل دادند. ژنوتيپ هاي آفتابگردان آجيلي در مزرعه از لحاظ صفاتي نظير وزن خشك برگ ،دمبرگ، ساقه و طبق،وزن خشك كل، ارتفاع، قطر طبق، وزن هزار دانه، نسبت مغز به پوست ، عملكرد دانه ،شاخص برداشت و برخي از شاخص هاي حساسيت به خشكي مورد بررسي قرار گرفتند.نتايج حاصله نشان داد كه بين تيمار هاي آبياري در كليه صفات اندازه گيري شده اختلاف معني داري وجود دارد. با توجه به نتايج بدست آمده درصد حساسيت عملكرد مي تواند به عنوان معيار مناسبي جهت گزينش ژنوتيپ هاي مقاوم به خشكي آفتابگردان پيشنهاد گردد.

واژه هاي كليدي: آفتابگردان ،عملكرد و اجزاء عملكرد ،تنش خشكي.

 

خشكي در محيط هاي گرم و خشك پديده اي معمولي است و گزينش براي تحمل به خشكي از راه هاي جلوگيري از كاهش اثرات كمبود آب بر روي عملكرد محصول مي باشد.حداكثر تبخير وتعرق در فاصله زماني  ظهور گل تا رسيدن فيزيولوژيكي (زايشي)اتفاق مي افتد و لذا حداكثر نياز آب در گياه در اين دوره مي باشد (Schneiter .etal,1988)تنش آب حتي براي يك مدت كوتاه در زمان باز شدن گل ها،تعداد گلهايي كه به دانه تبديل مي شوند را به طور قابل توجهي كاهش مي دهد(May and Miltho ,1962).فاكتور هايي كه باعث ايجاد تغييرات در تعداد بذر در هر طبق مي شوند عبارتند از: پتانسيل تعداد گلها ،كه در طول دوره رشد رويشي گياه و به خصوص توسط گسترش سطح برگ تعيين مي شود و همچنين ماده خشك توليد شده و ميزان جذب ازت در انتهاي دوره رشد رويشي در طول گلدهي و نارس ماندن بذر تحت شرايط خشكي مي تواند مشاهده گردد.در هنگام تنش ،گياهاني كه سطح برگ آنها به دليل پيري زودرس كاهش يافته ،تعداد بذر در هر طبق آنها كاهش مي يابد (Merrien ,1992,Picq,1986).در خلال تنش رطوبت،رشد متوقف شده و پس از رفع تنش ادامه مي يابد.ميزان صدمه وارده به گياهان به سن فيزيولوژيكي ، ميزان تنش آب و گونه هاي گياهي بستگي دارد(Gates ,1968).استرس خشكي موجب كاهش سرعت نمو، رشد، طول ساقه، رشد برگ و همچنين كاهش قطر منفذ روزنه مي‌گردد (معارفي ،1374). كمبود آب شاخص برداشت را كاهش مي دهد ،اما اين كاهش در بين ژنوتيپ هاي مختلف متفاوت است.

كاهش در HI ،ناشي از كمبود آب تقريباً به علت تعديل دانه بوده و كمتر مربوط به تغيير در وزن دانه بود.به طور كلي كاهش در دانه ناشي از كاهش هم در اندازه و هم در تعداد دانه ها مي باشد.

فيشر و همكاران (Fisher etal.1979)ثابت كردند كه حساسيت به خشكي همبستگي مثبتي با پتانسيل عملكرد و صفات مختلف تحت شرايط مطلوب رشد در گندم و همچنين در ذرت دارد.

مواد و روش‌ها:

اين آزمايش در اواخر ارديبهشت 1382 در مزرعه آموزشي و پژوهشي دانشگاه آزاد اسلامي كرج اجرا گرديد.آزمايش به صورت طرح كرت هاي خرد شده در قالب طرح پايه بلوك هاي كامل تصادفي با چهار تكرار انجام شد.تيمار هاي آبياري در دو سطح به عنوان عامل اصلي و پنج ژنوتيپ آفتابگردان آجيلي (پسته اي، قلمي ، يزيدي،دور سفيد و شمشيري)به عنوان عامل فرعي در نظر گرفته شد.معيار تنش با استفاده از دستگاه هدايت سنج الكتريكي خاك انجام شد.استرس خشكي در مرحله گلدهي بوده و بر اساس منحني كاليبراسيون هنگامي كه هدايت خاك عدد 60 گرديد ميزان رطوبت خاك 13%را نشان مي داد كه در اين مرحله يكبار آبياري خفيف و سطحي صورت گرفت و تا آخر دوره رشد آبياري ديگري صورت نگرفت.در اين تحقيق اندازه گيري صفاتي نظير وزن خشك برگ،دمبرگ،ساقه و وزن خشك كل،ارتفاع،قطر طبق،عملكرد دانه ،وزن هزار دانه و در صد پوست دانه و شاخص برداشت انجام گرفت.همچنين در صد حساسيت به خشكي عملكرد دانه براي هر ژنوتيپ به صورت مجزا از دو روش حبيبي و همكاران (1372)و فيشر و مورر (Fisher and Mourer ,1978)محاسبه گرديد.

نتايج و بحث

تجمع ماده خشك(برگ،ساقه،دمبرگ و گل):

نتايج حاصل از تجمع ماده خشك كل در شرايط آبياري نرمال و اعمال تنش خشكي نشانگر كاهش ميزان تجمع ماده خشك در شرايط تنش است.بين تيمارهاي آبياري و ژنوتيپ ها در سطح 1% اختلاف معني داري مشاهده شد. نتايج حاصل مبني بر كاهش وزن خشك كل گياه با نتايج كوكس و ژوليف (Cox and Jollif ,1986)هم سو است.تيمار تنش به طور كلي ماده خشك كمتري نسبت به شاهد توليد مي كنند كه علت آن كاهش كارآرايي فتوسنتزي برگ ها و توليد اسيميلاتي قبل از رسيدن فيزيولوژيك مي باشد.بين تيمار آبياري و تنش خشكي از نظر وزن خشك برگ اختلاف معني داري مشاهده نشد ولي بين ژنوتيپ ها در سطح 1% اختلاف معني داري ديده شد.از اثرات مهم تنش آب كاهش توسعه برگ است.بين تيمار هاي آبياري و ژنوتيپ ها در خصوص وزن خشك دمبرگ اختلاف معني داري مشاهده نگرديد.در مورد ساقه بين دو تيمار خشكي و آبياري اختلاف معني داري در سطح 1%ديده شد ولي ژنوتيپ ها اختلاف معني داري را نشان ندادند.كاهش وزن حجم خشك بخش هاي مختلف اندام هوايي از جمله برگ،دمبرگ و ساقه در طول تنش خشكي را مي توان به كاهش حجم سلول و كاهش تعداد سلول‌ها در واحد سطح اندام هوايي نسبت داد (Lawlor and Leach ,1985)اين نتايج با نتايج آماري فاميل مساجديان (1380)مطابقت مي نمايد.

ارتفاع گياه:

از لحاظ ارتفاع گياه در نمونه برداري هاي متعدد در سطح 1% اختلاف معني داري در بين تيمار هاي آبياري مشاهده شد ولي بين ژنوتيپ ها اختلاف معني داري مشاهده نگرديد.افزايش اندازه سلول ها و تقسيم سلول در اثر كمبود آب كاهش يافته و منجر به كاهش رشد ساقه‌ها، برگ ها و ميوه ها مي گردد (سرمدنيا،1374).

عملكرد و اجزاء عملكرد:

با توجه به نتايج موجود از لحاظ قطر طبق در بين تيمارهاي آبياري و ژنوتيپ ها در سطح 1% اختلاف معني داري مشاهده گرديد.خصوصيات ژنيتكي ارقام تأثير بيشتري در جهت افزايش قطر طبق دارند ولي تيمارهاي آبياري و قطع آب تأثيرات كمي در روي قطر طبق داشته و آن هم به خاطر كمتر شدن تعداد دانه ها مي باشد كه كمبود آب عامل ايجاد آن است (Yegappan et al .,1982).

در تيمار هاي خشك ،كاهش در اندازه قطر طبق منحصراً بين تعداد كمتر بذر است، اين مسأله مشخص مي كند عدم تكامل گل يا بذر ممكن است در گياه آفتابگردان تحت شرايط كمبود شديد آب خاك اتفاق بيافتد.اين نتايج با نتايج كوكس و ژوليف مطابقت مي نمايد.از لحاظ وزن هزار دانه و عملكرد دانه بين تيمار هاي آبياري در سطح 1% اختلاف معني داري وجود داشت ولي بين ژنوتيپ ها اختلاف معني داري مشاهده نگرديد.علت عملكرد دانه بيشتر تيمار بدون تنش، همان در دسترس بودن آب كافي مي باشد كه باعث افزايش اجزاء عملكرد شده و در نتيجه عملكرد دانه نيز افزايش مي يابد.علت كاهش ميزان عملكرد دانه در تيمار تنش، كاهش تعداد برگ ها و منبع توليد مواد فتوسنتزي تعداد گل ها و در نتيجه دانه هاي تشكيل شده و همچنين وزن دانه بود.كمبود آب در مرحله گرده افشاني كاهش عملكرد را تشديد خواهد كرد.اين نتايج با نتايج فاميل مساجديان (1380)مطابقت دارد.از لحاظ نسبت مغز به پوست نتايج نشان داد كه بين تيمارهاي آبياري در سطح 1% اختلاف معني داري وجود دارد ولي بين ژنوتيپ ها اختلاف معني داري مشاهده نگرديد.علت كم بودن نسبت مغز و پوست در تيمار بدون تنش خشكي، افزايش در صد پوست بود.علت تشكيل پوست كمتر در شرايط تنش به نظر مي رسد،به سبب محدود شدن عوامل لازم جهت توليد محصول باشد كه گياه ضرورتاً بعضي از توليدات غير ضروري راكمتر مي كند و پوست دانه نيز در اين شرايط فقط در حد متعارف توليد مي شود و در شرايط وجود آب كافي درصد آن افزايش مي يابد.نتايج نشان داد كه از لحاظ شاخص برداشت بين تيمار هاي آبياري و ژنوتيپ‌ها اختلاف معني داري وجود ندارد.

درصد حساسيت ژنوتيپ‌ها:

ارقامي كه داراي حساسيت كمتر به خشكي مي باشند مقاومت بيشتري به خشكي دارند. انتخاب براساس شاخص حساسيت سبب گزينش ژنوتيپ هاي با عملكرد پائين در شرايط عادي ولي عملكرد بالا در محيط تنش مي شود.از نظر شاخص حساسيت عملكرد ،ژنوتيپ دور سفيد با شاخص حساسيت85/0 كمترين مقدار، پسته اي با 26/1، بالاترين شاخص حساسيت را دارا بودند.در تمامي صفات اندازه گيري شده از لحاظ شاخص حساسيت به خشكي ژنوتيپ دور سفيد، كمترين حساسيت را به تنش خشكي دارا بود كه بيانگر مقاوم بودن اين ژنوتيپ نسبت به ساير ژنوتيپ ها مي‌باشد.همچنين ژنوتيپ پسته اي نيز به عنوان ژنوتيپ حساس شناخته شد.