بخشی از مقاله
تأثير تنش غرقاب بر رشد، جذب عناصر پرمصرف و سديم در گياه آفتابگردان
چکيده
در يک آزمايش گلخانه اي در قالب طرح کاملاً تصادفي با سه تکرار، تأثير مدت غرقاب (صفر، ٢، ٤، ٨ و ٢٢ روز) بر رشد، جذب عناصر پرمصرف و سديم در گياه گياه آفتابگردان (.Helianthus annuus L) مطالعه گرديد. نتايج نشان داد که با افزايش مدت غرقاب، شاخص کلروفيل برگها، وزن تر و خشک بخش هوايي ، وزن تر و خشک ريشه ها، جذب کلسيم بخش هوايي و نسبت وزن خشک بخش هوايي به ريشه ها کاهش يافت ولي نسبت وزن تر بخش هوايي به ريشه ها، ارتفاع گياه، قطر ساقه در محل طوقه ، غلظت و جذب پتاسيم بخش هوايي و ريشه ها، غلظت و جذب سديم بخش هوايي و ريشه ها و جذب کلسيم در ريشه ها افزايش يافت . کمترين سطح برگها در تيمار ٨ روز غرقاب مشاهده شد. با افزايش مدت غرقاب غلظت و جذب پتاسيم و فسفر بخش هوايي و ريشه ها ابتدا افزايش يافت ولي دوباره کاهش يافت . غلظت کلسيم بخش هوايي در ٤ و ٨ روز پس از غرقاب کاهش يافت و در ٢٢ روز پس از غرقاب افزايش يافت . تأثير غرقاب بر جذب منيزيم در بخش هوايي معني دار نبود ولي غلظت منيزيم بخش هوايي و ريشه ها ٢٢ روز پس از غرقاب افزايش يافت . ٢٢ روز پس از غرقاب نسبت به تيمار شاهد فاکتور انتقال سديم و فسفر افزايش ولي فاکتور انتقال پتاسيم ، کلسيم و منيزيم کاهش يافت . نتايج نشان داد که ماده خشک بخش هوايي آفتابگردان به تنش غرقاب حساستر از ماده خشک ريشه ها بود.
کلمات کليدي: آفتابگردان، تنش ، غرقاب، عناصر پرمصرف، رشد
مقدمه
غرقاب شدن خاکهاي زراعي بر اثر عاملهاي مختلفي از قبيل بارندگي با شدت و مدت زياد در اراضي با شيب کم ، بالا آمدن سطح آب درياها و اقيانوسها، طغيان رودخانه ها و وقوع سيل ، آبياري بيش از حد و بالا آمدن سطح آبهاي زيرزميني ايجاد مي شود (٥). از طرف ديگر، از پي - آمدهاي پديده گرمايش جهاني بالا آمدن سطح آبهاي آزاد و وقوع بارشها به صورت رگبار مي باشد که سبب غرقاب شدن خاکها مي شود (١١). با غرقاب شدن خاکها ويژگي هاي شيميايي ، زيستي و فيزيکي خاک به طور معني داري تغيير مي کند. روزنه هاي خاک از هوا و اکسيژن خالي شده و با آب پر مي شود. در نتيجه ، ريشه هاي گياهان با کمبود اکسيژن مواجه شده و شدت تنفس سلولهاي آنها و توليد انرژي کاهش مي يابد. کاهش توليد انرژي باعث کاهش رشد ريشه ها و بخش هوايي گياه مي گردد. در شرايط غرقاب، بر اثر متابوليسم بي هوازي اتانول و ساير متابوليتهاي سمي براي ريشه گياه توليد شده و به ريشه هاي گياه آسيب مي زند. همچنين ، ساخت و انتقال هومونهاي سيتوکينين و جيبرلين به بخش هوايي گياه مختل مي شود و غلظت آبسزيک اسيد در برگها زياد شده و سبب کاهش رشد طولي برگها مي شود. انباشته شدن اتيلن در خاکها و ريشه ها در شرايط غرقاب به خوبي اثبات شده است . افزايش غلظت اتيلن در ريشه ها بر رشد و مورفولوژي آنها تأثير گذاشته و سبب تشکيل بافت پارانشيم هوايي در بخش پوست ريشه ها مي شود (٤، ٥، ٨). پس از غرقاب، pH،Eh ،EC و غلظت عناصر آهن ، منگنز، فسفر، پتاسيم ، آمونيوم، روي، مس و غيره در خاک به طور معني داري تغيير مي کند (٥، ٦، ٨). تغييرات پيش گفته شده مي تواند بر جذب و انتقال عناصر در گياه و وضعيت تغذيه اي گياه اثر گذاشته و در نتيجه رشد و عملکرد گياه را تحت تأثير قرار دهد. ميزان تأثير شرايط غرقاب بر رشد گياه به نوع گياه، رقم و اندام گياه، مرحله رشد گياه، مدت غرقاب و شرايط محيط رشد مثل دما و ويژگي هاي خاک بستگي دارد (٥، ٧). با توجه به مطالب پيش گفته شده، اين تحقيق براي بررسي تأثير تنش غرقاب بر رشد، جذب عناصر پرمصرف و سديم در گياه آفتابگردان در شرايط گلخانه اي انجام شد.
مواد و روشها
آزمايش در قالب طرح پايه کاملاً تصادفي با پنج تيمار شامل صفر، ٢، ٤، ٨ و ٢٢ روز غرقاب و با سه تکرار انجام گرديد. در داخل گلدانها، ٢.٥ کيلوگرم از خاک با بافت شن لومي ، آهک ناچيز، کربن آلي ١.١ درصد، pH ٧.٦٣ و EC ٠.١١ دسي زيمنس بر متر ريخته شد و رطوبت آنها در مکش ٠.٣بار (معادل ظرفيت مزرعه اي ) تنظيم گرديد. کودهاي مورد نياز بر اساس نتايج آزمون خاک به همه گلدانها افزوده شد. تعداد شش بذر جوانه دار شده گياه آفتابگردان (.Helianthus annuus L) رقم محلي قلمي در هر گلدان کشت گرديد. پس از استقرار گياه، بوته هاي ضعيف حذف شده و سه بوته يکنواخت در هر گلدان نگهداري شد. آبياري گلدانها هر روز از طريق توزين گلدانها به صورت دستي انجام شد.
تيمارهاي مختلف بعد از رسيدن گياهان به مرحله پنج برگي اعمال گرديد. براي ايجاد شرايط غرقاب، گلدانها با زاويه ٤٥ درجه نسبت به افق قرار داده شد و آب از گوشه پايين گلدانها بتدريج به خاک افزوده شد تا احتمال حبس هوا در داخل گلدان و ايجاد شرايط هوازي در خاک کاهش يابد. در طول دوره غرقاب، آبي به ارتفاع سه سانتيمتر بر روي خاک داخل گلدانها قرار داده شد. در پايان دوره غرقاب گلدانها با ايجاد سوراخهايي در ته آنها زهکشي شدند و آب خارج شده نگهداري گرديد و آبياري گلدانها در روزهاي بعد با زهآب انجام شد تا هدررفت عناصر وجود نداشته نباشد. پس از اعمال تيمارها شاخص کلروفيل برگها، قطر ساقه در محل طوقه و ارتفاع گياهان اندازه گيري شد. گياهان به مدت ٨٥ روز در شرايط گلخانه رشد يافتند. در زمان برداشت شاخص کلروفيل برگها، قطر ساقه در محل طوقه ، ارتفاع گياه، سطح برگها، وزن تر بخش هوايي و ريشه ها و نسبت وزن تر بخش هوايي به ريشه ها تعيين گرديد. سپس گياهان در دماي C٧٠ خشک شدند و وزن خشک بخش هوايي و ريشه ها و نسبت وزن خشک بخش هوايي به ريشه ها اندازهگيري شد. پس از آمادهسازي نمونه ها، غلظت P،K ،Ca ،Mg و Na
در ريشه ها و بخش هوايي آفتابگردان به روش خشکسوزاني تعيين گرديد (٣). مقدار جذب از حاصلضرب غلظت و ماده خشک و فاکتور انتقال از تقسيم غلظت عنصر در بخش هوايي به غلظت عنصر در ريشه ها محاسبه شد (١). تجزيه آماري دادهها شامل آزمون نرمال بودن توزيع دادهها، تجزيه واريانس و مقايسه ميانگين ها با استفاده از نرمافزار MSTATC و مقايسه ميانگين ها با آزمون چند دامنه اي دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتايج و بحث
نتايج نشان داد که پس از غرقاب شدن خاک، شاخص کلروفيل برگها، وزن تر و خشک بخش هوايي و وزن تر ريشه ها کاهش يافت . وزن خشک ريشه ها تا ٨ روز پس از غرقاب تغيير معني داري نکرد ولي در ٢٢ روز پس از غرقاب کاهش يافت که با نتايج اورچارد و همکاران (١٠) مطابقت دارد. کمترين سطح برگها در تيمار ٨ روز غرقاب مشاهده شد هر چند که با ٢ و ٢٢ روز غرقاب تفاوت معني داري نداشت (جدول ١).
کاهش سطح برگ و وزن خشک بخش هوايي گياه آفتابگردان پس از غرقاب بوسيله ساير محققان نيز گزارش شده است (٢، ٧). ارتفاع گياه و قطر ساقه در محل طوقه در هر دو زمان اندازه گيري (بلافاصله پس از اعمال تيمارهاي غرقاب و در زمان برداشت ) با اعمال تيمار غرقاب افزايش يافتند (جدول ١). در گلخانه مشاهده گرديد که يک تا دو روز پس از غرقاب گياهان
