بخشی از مقاله
چکیده:
به منظور بررسی اثر کم آبیاری بر غلظت کلروفیل در ذرت دانه ای رقم سینگل کراس 704 در طول فصل رشد، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سال 1392 در مزرعه آزمایشی شماره 2 دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران در سه تکرار به اجرا در آمد. تیمارهای آبیاری شامل 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه ذرت بوده که از طریق تبخیر و تعرق گیاه مرجع - چمن - محاسبه شد. حهت کشت از لایسیمترهای حجمی استفاده گردید. در این تحقیق عمق آب زیرزمینی در فاصله 70 سانتی متری سطح خاک ثابت نگه داشته شد لذا یک لایسیمتر به عنوان تیمار شاهد با آبیاری کامل و بدون حضور سطح ایستابی در نظر گرفته شد. اندازه گیری ها در سه نوبت 60، 74 و 88 روز پس از کشت انجام شد. نتایج نشان داد که هر چه میزان تنش آبی وارده به گیاه بیشتر شود میزان کلروفیل برگ ذرت کاهش مییابد. بیشترین میزان غلظت کلروفیل مربوط به تیمار 100 درصد نیاز آبی به مقدار 55/38 و کمترین آن مربوط به تیمار 50 درصد به میزان 39/66 می باشد. روند تغییرات غلظت کلروفیل در طول دوره رشد نشان داد که هرچه از هفته هشتم پس از کشت به انتهای دوره رشد ذرت نزدیک می شویم مقدار غلظت کلروفیل برگ ذرت کاهش می یابد.
مقدمه:
ذرت، بعد از گندم و برنج، سومین گیاه زراعی مهم در دنیاست. دانه آن مستقماًی به مصرف تغذیه انسان و حیوانات میرسد. اهمیت ذرت هم به علت پرمحصول و هم به علت قابل کشت بودن آن در محدوده وسیعی از شرایط محیطی است. سهم عمده و نقش روزافزون ذرت در تأمین مواد غذایی مورد نیاز انسان، دام، طیور و مصارف صنعتی عامل مهم دیگری در توسعه کشت این محصول میباشد. دانه ذرت در صورتی که به مصرف خوراک انسان برسد فوقالعاده سهلالهضم بوده و بافتهای غیرقابل هضم آن کم میباشد - طباطبایی،. - 1381 جمعیت جهان روز به روز در حال افزایش است لذا مشکل فرا روی بخش کشاورزی کشورهای در حال توسعه در دهههای آینده، افزایش تولید غذا خواهد بود - رفیعی دارانی، - 1387 بنابراین افزایش تولید و عملکرد ذرت زراعی دارای اهمیت زیادی است. در ایران به علت محدودیت منابع آب و فراوانی نسبی اراضی، آبیاری کامل قابل توصیه نبوده و در این شرا یط برای کسب حداکثر بازدهی اقتصادی بایستی از کم آبیاری استفاده کرد. کم آبیاری همچنین موجب افزایش راندمان کاربرد آب به علت مصرف آب کمتر و افزایش سطح زیر کشت با آب مازاد می شود - بای بوردی، . - 1379 کم آبی در گیاهان زراعی بر خصوصیات فیزیولوژکی و مرفولوژکی آن ها اثر می گذارد و در نهایت، نتیجه این فعل و انفعالات، در میزان عملکرد گیاه پدیدار می شود، اما میزان تأثیر تنش بر عملکرد محصول، رابطه مستقیمی با مراحل وقوع تنش دارد - چادری و کانمسا، . - 1982 کاهش رشد گیاهان زراعی در شرایط تنش خشکی بواسطه محدود شدن فتوسنتز صورت می گیرد. عوامل محدود کننده فتوسنتز تحت تنش های محیطی به دو گروه تقسیم می شوند، اول عوامل محدود کننده روزنه ای که با بسته شدن روزنه ها در شرایط تنش، غلظت دی اکسید کربن داخل برگ و انتقال به کلروپلاست کاهش می یابد و فتوسنتز محدود می گردد، دوم عوامل محدود کننده غیر روزنه ای که شامل عوامل مؤثر بر فتوسنتز مانند مقدار کلروفیل - کیچوا و همکاران1، 1994 و کوردا و همکاران2، - 1990، مقدار و فعالیت آنزیم روبیسکو - فلکساس و مدرانو3، - 2002، انتقال الکترون فتوسنتزی، فتوفسفوریلاسیون و مقدار متابولیتها - فلکساس و مدرانو، 2002 و هی و همکاران4، - 1995 می باشند. بر اساس نتایج یک پژوهش، بخشی از کاهش ماده خشک در اثر کاهش فتوسنتز، می تواند به دلیل کاهش در غلظت کلروفیل باشد - کلچوسکی5، . - 1990 همچنین نتایج برخی آزمایشها نشان داده است که عدد SPAD و غلظت کلروفیل همبستگی زیادی با مراحل رشد، نوع رقم و شرایط محیطی مزرعه دارد - تاکب و همکاران6، . - 1990 بررسی شاخص های فیزیولوژیک گیاه در شرایط تنش خشکی بسیار مورد توجه محققین بوده است لیوا و همکاران - 2005 - 7 گزارش کردند که وقوع تنش رطوبتی در دو مرحله آغازش غده و غده بندی در سیب زمینی باعث کاهش معنی دار در پتانسیل آب برگ و هدایت روزنه ای این گیاه می گردد. نتایج آزمایش اونیل و همکاران - 2006 - 8 در بررسی تآثیر تنش خشکی بر مقدار کلروفیل برگ نشان داد که مقدار عدد کلروفیل متر در شرا یط تنش رطوبتی به صورت معنی داری کمتر از رژیم آبیاری شاهد - شرایط بدون تنش رطوبتی - بود. احمدی - 1379 - بیان کرد با وجود کاهش هدایت روزنه ای، اعمال تنش، غلظت CO2 درون روزنه ای را افزایش داد که نشان می دهد تنش خشکی علاوه بر کاهش هدایت روزنه ای، از طریق تأثیر بر مکانیسمهای درونی برگ از فراوری CO2 در دسترس نیز جلوگیری می نماید. حاجی بابایی و همکاران - 1390 - در بررسی تاثیر تنش رطوبتی بر ویژگیهای فیزیولوژیک برگ و میزان کلروفیل قسمتهای مختلف 14 هیبرید جدید ذرت اعلام کردند که تفاوت هیبریدها از نظر کلروفیل برگ بلال و کلروفیل برگ تاسل در سطح احتمال %5 و از نظر کلروفیل کل و تعداد برگ در سطح احتمال %1 معنیدار بودند. ولی اثر متقابل هیبرید و رژیمهای آبیاری برای هیچ یک از صفات معنیدار نبودند که بیانگر واکنش مشابه هیبریدهای مورد مطالعه نسبت به شرایط رژیمهای آبیاری اعمال شده میباشد. همچنین کلیه صفات مورد بررسی بجز تعداد برگ به تنش رطوبتی واکنش نشان داده و اختلاف آنها در سطح احتمال %1 معنیدار شد. در مطالعه اومن و دانیلی - 1999 - 9 نیز مشخص شد که تنش در مرحله گلدهی باعث افزایش مقدار کلروفیل برگ پرچم در مقایسه با شرایط بدون تنش در گندم میشود. براساس نظر اسکاتز و فانگمیر - 2001 - 1 کاهش میزان کلروفیل ها در شرایط تنش مربوط به افزایش تولید رادیکالهای اکسیژن در سلول است. این رادیکال های آزاد سبب پراکسیداسیون و در نتیجه تجزیه این رنگیزه میگردند. با توجه به اهمیت گیاه ذرت و جایگاه ویژه آن، این آزمایش به منظور مطالعه تأثیر رژیم های مختلف آبیاری بر شاخص های فیزیولوژیکی ذرت در منطقه اهواز به اجرا در آمد.
مواد و روش ها
این آزمایش در سال 1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید. مشخصات جغرافیایی این محل 48°39ʽ شرقی و 31°18ʽ شمالی و ارتفاع آن از سطح دریا 17 متر می باشد. رقم مورد استفاده ذرت در آزمایش هیبرید 704 سینگل کراس بود. مقدار آبیاری براساس نیاز آبی گیاه ذرت تعیین گردید نیاز آبی گیاه ذرت با استفاده از نیاز آبی گیاه مرجع - چمن - محاسبه شد. لذا سه لایسیمتر جهت اندازه گیری تبخیر و تعرق گیاه مرجع - چمن - در نظر گرفته شد. با استفاده از ضریب گیاهی و تبخیر و تعرق پتانسیل ، مطابق رابطه - 1 - می توان تبخیر و تعرق واقعی گیاه را به دست آورد. در این رابطه تبخیر و تعرق پتانسیل، تبخیر و تعرق واقعی بر حسب میلیمتر بر روز و ضریب گیاهی بدون بعد می باشد. تبخیر و تعرق پتانسیل از طریق اندازه گیریهای به دست آمده از لایسیمتر های مربوط به کشت چمن محاسبه شد. برای مقدار آبیاری سه تیمار، 50 درصد، 75 درصد و 100 درصد نیاز آبی در نظر گرفته شد. در این تحقیق سطح آب زیرزمینی به وسیله بطری ماریوت ها در عمق 70 سانتی متری سطح خاک ثابت نگه داشته شد و یک لایسیمتر با آبیاری کامل و بدون حضور سطح ایستابی کم عمق به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد تا بتوان تأثیر آب زیرزمینی را بر شاخص های فیزیولوژیک گیاه اندازه گیری کردآزمایش. در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد؛ بنابراین با در نظر گیاه چمن، تیمار شاهد و تیمار ها و تکرار های مورد نظر 15 لایسیمتر از جنس پلی اتیلن به قطر 80 و ارتفاع 120 سانتی متر مورد استفاده قرار گرفت. در تیمارهای آبیاری کامل و گیاه مرجع، برای اطمینان از تأمین آب مورد نیاز گیاه، حدود 5 تا 10 درصد بیشتر از آب محاسبه شده به لایسیمترها داده شد. در هر لایسیمتر یک فارو ایجاد و فاصله بوته ها بعد از تنک کردن به 30 سانتی متر از یکدیگر رسید در نتیجه تعداد بوته ها در هر لایسیمتر 4 عدد شد. کودهای فسفاته، ازته و پتاسیم به مقادیر 100، 100 و 375 کیلوگرم در هکتار، به خاک اضافه شد. جهت اندازه گیری شاخص های فیزیولوژیکی مورد نظر در سه دوره زمانی 60، 74 و 88 روز پس از کاشت سه شاخص سرعت فتوسنتز، هدایت روزنه ای و غلظت کلروفیل به وسیله دستگاه های مخصوص اندازه گیری گردید. اندازه گیری ها در هر لایسیمتر از سه بوته انجام و میانگین آن گزارش شد. یکی از دلایل تغییر در غلظت کلروفیل، صدمات و جراحت هایی است که به گیاه در حین اندازه گیری غلظت کلروفیل وارد می شود، یک روش غیر تخریبی برای اندازه گیری غلظت کلروفیل در گیاه، استفاده از دستگاه کلروفیل متر دستی می باشد که اخیرا رایج شده است. جهت تعیین میزان کلروفیل برگ توسط این دستگاه در ابتدا پس از روشن کردن دستگاه یکبار آن را بدون قرار دادن برگ در محفظه برگ قرائت کرده تا دستگاه کالیبره شود.
