بخشی از مقاله
چکیده
روي عنصري ضروري براي رشد گیاه و انسان بوده و کمبود آن در مواد غذایی خسارتهاي اقتصادي بالایی را به جامعه وارد میکند. در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر اسپري برگی مقادیر مختلف سولفات روي برمقدار روي دانه و عملکرد ژنوتیپهاي جوي بهاره، آزمایشی طی سالهاي 1393-94به عنوان بخش بهزراعی اجرا شد. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با چهار تکرار، بصورت گلدانی در دانشکده کشاورزي دانشگاه تبریز انجام شد.
فاکتورهاي آزمایشی شامل سه ژنوتیپ جو بهاره DARAB13, DARAB4 - ، - DARAB9 و سولفات روي - ZnSO4 - در چهار سطح - صفر، 0/3، 0/6 و 0/9 درصد - در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که روي نقش مهمی در بهبود عملکرد کمی و کیفی جو دارد و سبب افزایش عملکرد و مقدار روي دانه گردید که ناشی از تاثیر بر پارامترهایی مانند تعداد سنبلچه بارور در سنبله و تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه بود. بیشترین وزن دانه در بوته، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه از ژنوتیپ DARAB4 و غلظت 0/6 درصد سولفات روي به دست آمد. اگرچه پاسخ ژنوتیپها به مقادیر مختلف سولفات روي متفاوت بود، با این حال در اغلب صفات ژنوتیپ DARAB4 و غلظت 0/6 درصد سولفات روي نسبت به سایر سطوح مؤثرتر بود.
واژگان کلیدي: جو، پایداري غشا، عملکرد دانه، میزان روي دانه
مقدمه
با نگرشی به روند روبه رشد جمعیت جهان و نیاز روز افزون به غذا، به منظور افزایش بازده تولیدات گیاهی و بهبود کیفیت آنها، گرایش براي به کارگیري کودهاي حاوي عناصر ریزمغذي، گامی مثبت در جهت تامین نیازهاي افراد جامعه و کاهش سوءتغذیه میباشد. در بین عناصر کممصرف بعد از آهن، روي اهمیت تغذیهاي بالایی داشته و کمبود آن در کشورهاي در حال توسعه مانند ایران بهعنوان یک مشکل بهداشت عمومی مطرح است . - 6 - کمبود روي بستگی به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاك دارد - 1 - و عمدتا در خاكهاي آهکی و خاكهاي شور اتفاق میافتد که علت آن pH بالاي خاك، وجود بیکربنات زیاد در آب آّبیاري و مصرف بیش از نیاز کودهاي فسفاته میباشد - . - 1 روي بهعنوان کوفاکتور در ساختمان بیش از 300 آنزیم حضور داشته و نقشهاي فیزیولوژیکی بسیار مهمی از طریق بیوسنتز DNA، RNA، تقسیم سلولی، افزایش فعالیت آنزیمهاي آنتیاکسیدانی و بیوسنتز اسیدهاي آمینه دارد - . - 4
از آنجا که غلات دانهریز بهویژه گندم، جو و برنج همواره بهعنوان گیاهان استراتژیک مطرح میباشند و فراوردههاي آنها نقش مهمی در تغذیه دارد، لذا هرگونه کمبود در این مواد غذایی مهم به جمعیت وسیعی از مردم جامعه انتقال مییابد . - 3 -
بنابراین با توجه به اهمیت گیاه جو در تغذیه انسان و دام، نقش عنصر روي در فرایندهاي مختلف گیاهی و شرایط محدود کننده جذب روي در خاكهاي زراعی ایران، به منظور بررسی اثرات اسپري برگی سولفات روي بر عملکرد کمی و کیفی ژنوتیپهاي جو بهاره پژوهشی انجام گرفت.
مواد و روشها
این پژوهش در سال زراعی 93-94 در گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزي دانشگاه تبریز در قالب آزمایش گلدانی اجرا شد. براي این منظور خاك آهکی مورد نیاز از مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تامین و بر اساس آزمون خاك و براي جلوگیري از بروز علائم کمبود، تمامی عناصر کم مصرف و پرمصرف مورد نیاز جو به خاك اضافه شد. براي تأمین نیتروژن، فسفات و پتاسیم مورد نیاز از کود اوره و پتاسیم ديهیدروژن فسفات استفاده شد. لازم به ذکر است که مقدار روي موجود در خاك آهکی مورد استفاده 0/06 میلیگرم بر کیلوگرم بود. در ادامه در گلدانهاي پلاستیکی، 3/5 کیلوگرم خاك پر کرده سپس در هر کدام از گلدانها 14 عدد بذر در عمق 3 تا 4 سانتیمتري کشت و آبیاري گردید. آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی در چهار تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل سه ژنوتیپ جو بهاره شش ردیفه DARAB4 - ، DARAB13، - DARAB9 و سولفات روي - ZnSO4 - در چهار سطح - صفر، 0/3، 0/6 و 0/9 درصد - بود که به صورت اسپري برگی در دو مرحله پنجهزنی و گلدهی در اختیار گیاه قرار گرفت. انتخاب سطوح سولفات روي بر اساس مطالعات قبلی بر روي سایر گیاهان این گروه مانند گندم انجام گرفت. بذور از مرکز تحقیقات مغان تهیه شدند که به عنوان ژنوتیپ معرفی شده بودند.
در این آزمایش پارامترهاي عملکرد و اجزاي عملکرد، غلطت روي دانه و پایداري غشا ارزیابی گردید. براي اندازه گیري عملکرد دانه جو در شرایط کشت گلدانی، بعد از نمونه برداريهاي اولیه، به تعداد 8 بوته در هر گلدان، تا انتهاي دوره رشد حفظ شدند. براي اندازهگیري روي دانه، ابتدا نمونههاي گیاهی هضم و غلظت روي در عصاره حاصل از هضم به وسیله دستگاه جذب اتمی مدل شیماتزو 670 تعیین گردید. تجزیه دادهها با استفاده از نرمافزار SAS و مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون LSD انجام گرفت.
نتایج و بحث
- وزن دانه در بوته -
در این پژوهش اسپري برگی سولفات روي در تمامی تیمارهاي مورد بررسی - بجز تیمار - 0/9 سبب افزایش معنیدار عملکرد دانه در مقایسه با شاهد شد. عملکرد دانه برآیند اجزاي تشکیل دهنده آن مانند تعداد سنبلچه بارور در سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه میباشد. در این پژوهش میزان عملکرد دانه با اسپري برگی سولفات روي در مقایسه با شاهد بین 12/2 تا 30/6 درصد افزایش یافته است و بیشترین عملکرد دانه در ژنوتیپ 24 - DARAB4 عدد دانه در سنبله، با وزن هزار دانه 38/63 گرم - و از سطح کودي 0/6 درصد روي حاصل شد که این افزایش ناشی از بهبود اجزاي عملکرد در اثر کاربرد سولفات روي میباشد - شکل . - 1 حضور روي در مراحل گردهافشانی تا رسیدن دانه، با تأثیرگذاري بر فرآیندهاي متابولیسمی ذکر شده سبب میگردد تا نیازهاي سنبله بهتر تأمین گردد. برآیند این عوامل منجر به کاهش دانههاي پوك، کاهش سقط جنین شده و در نهایت با افزایش تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه عملکرد افزایش مییابد 1 - و. - 2
غلظت روي دانه
مصرف عنصر روي در عملکرد دانه و مقدار روي دانه تاثیر مثبت داشت. نتایج حاصل از جدول تجزیه واریانس بیان میکند که اثر متقابل اسپري برگی سولفات روي و ژنوتیپهاي جو نیز معنیدار بود - در سطح احتمال 1درصد - . با افزایش کود روي در تمامی سطوح مصرفی، بر میزان روي موجود در دانه افزوده شد و بالاترین میزان روي 24 - میلیگرم بر کیلوگرم ماده خشک - از سطح کودي 0/9 درصد در ژنوتیپ DARAB4 و کمترین میزان آن - 13/77 - از سطح کودي صفر - شاهد - ژنوتیپ DARAB13 بدست آمد - شکل . - 3 خان و همکاران - 5 - نیز گزارش کردند که مصرف روي باعث افزایش غلظت آن در اندامهاي هوایی و دانه میشود. محققین بیان کردند که تنوع ژنتیکی وسیعی از نظر محتواي روي دانه در اثر کاربرد روي در گیاهچههاي گندم دوروم و نان وجود دارد 1 - و. - 2 محققیق معتقدند که محتواي روي در اندام هوایی معیار مناسبتري براي نشان دادن اختلاف بین ژنوتیپها در مقایسه با غلظت روي است 1 - و . - 2
پایداري غشاء
روند تغییرات پایداري غشاء با افزایش سطح کود روي افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس بیانگر اثر متقابل سولفات روي و ژنوتیپهاي جو بر پایداري غشاء در سطح احتمال 5 درصد بود، و بیشترین مقدار آن در ژنوتیپ DARAB9 در تیمار غلظت روي 0/9 درصد مشاهده شد - شکل . - 2 روي نقش عمدهاي در حفظ پایداري غشاي سلولی دارد و افزایش میزان آن در نتیجه مصرف مقادیر بالاتر روي میتواند در افزایش پایداري غشاي سیتوپلاسمی دخالت داشته باشد . - 2 - عنصر روي بهعنوان کوفاکتور آنزیمهاي سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیدازها عمل میکند. این آنزیمها بهترتیب رادیکالهاي سوپراکسید و پراکسید هیدروژن را جمعآوري نموده و با بهبود سیستم آنتیاکسیدانی گیاه از آسیب آنها به بخشهاي کلیدي سلول مانند غشاها جلوگیري میکند . - 2 - در این راستا چاکماك - 1 - بیان نمود که کمبود روي با ایجاد اختلالات متابولیسمی در سلولهاي گیاهی سبب افزایش تولید انواع اکسیژن فعال و خسارت به پروتئینهاي غشاء، کلروفیل، آنزیمها و برخی نقاط کلیدي دیگر شده و در نهایت منجر به بروز تنش اکسیداتیو شده و تراوایی غشاء افزایش مییابد که در گونههاي مختلف غلات بسیار رایج است.
نتیجه گیري کلی
نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که در بین ژنوتیپها و تیمارهاي مورد بررسی، ژنوتیپ DARAB4 و غلظت 0/6 درصد سولفات روي با دارا بودن عملکرد دانه بیشتر و میزان روي بالا به ژنوتیپهاي دیگر برتري دارد. همچنین مشاهده شد که با افزایش میزان مصرف روي، میزان روي دانه، عملکرد و اجزاي عملکرد در تمامی ژنوتیپها افزایش یافت، که این امر به دلیل بهبود سطح برگ، افزایش کارایی دستگاه فتوسنتزي و سیستم انتقال و توزیع مواد فتوسنتزي میباشد.
