بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تأثیر سایکوسل و باکتريهاي محرك رشد بر عملکرد، خAبح، پرولین و قندهاي محلول گندم جTriticum حع - aestivum در شرایط محدودیت آبی، آزمایشی بهصورت فاکتوریل با طرح پایه بلوكهاي کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده علوم کشاورزي دانشگاه محقق اردبیلی در سال زراعی 1393- 1394 اجرا شد. فاکتورهاي مورد بررسی شامل محدودیت آبی درسه سطح - آبیاري در تمام مراحل رشد گیاه، آبیاري تا %50 مرحله سنبله دهی و آبیاري تا %50 مرحله چکمهزنی به ترتیب معادل کد 45 و 59 زادوکس - ، تیمار دوم شامل تلقیح بذر با باکتريهاي محرك رشد در چهار سطح - عدم تلقیح به عنوان شاهد، تلقیح با ازتوباکتر کروکوکوم استرین 5، سودوموناس پوتیدا استرین 186وکاربرد توأم این دو - و تیمار سوم محلولپاشی با سایکوسل در چهار سطح - عدم مصرف، کاربرد 400، 800، و1200میلیگرم در لیتر - بود.
نتایج نشان داد محدودیت آبی محتواي کلروفیل، و عملکرد را کاهش داد. در حالیکه پرولین و قندهاي محلول با افزایش محدودیت آبی، کاربرد ازتوباکتر و سودوموناس و 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل افزایش یافت. به نظر میرسد محلولپاشی 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل و تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس بیشترین اثر مفید را بر تولید گندم در شرایط محدودیت آبی داشت.
واژههاي کلیدي: پرولین، سایکوسل، قطع آبیاري.
مقدمه
رشد روزافزون جمعیت و تلاش براي تأمین غذاي این جمعیت در حال تزاید موجب شده است که کشت گندم در مناطق خشک و نیمه خشک بیش از پیش گسترش یابد. در این مناطق آب عامل اصلی محدود کننده عملکرد به حساب میآید که به طور مستقیم رشد، بقا و عملکرد گیاه را تحت تأثیر قرار میدهد محدودیت رشد ناشی از کمبود آب، موجب کاهش بیوماس و کاهش عملکرد گیاه میگردد که تا حد زیادي وابسته به فتوسنتز میباشد . - 2 - واکنش گیاهان به کمبود آب بر اساس
ویژگیهاي ژنتیکی، بیوشیمیایی و مورفوفیزیولوژیکی مورد ارزیابی قرار میگیرد. در این راستا، غلظت کلروفیل، پرولین و قندهاي محلول به عنوان شاخصهایی براي ارزیابی به شرایط محدودیت آبی در بررسیهاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است . - 3 - بسیاري از گزارشها نشان داده است که کاهش میزان کلروفیل، هدایت روزنهاي و محتواي رطوبت نسبی برگ در گیاه موجب کاهش فتوسنتز شده که در نهایت به کاهش عملکرد دانه منجر میگردد . - 5 - به منظور کاهش اثر تنش خشکی بر کاهش میزان کلروفیل و فعالیت فتوسنتزي، اضافه کردن موادي مثل سایکوسل مناسب بوده که موجب افزایش کلروفیل و فعالیت فتوسنتزي میشود. سایکوسل -2 - کلرواتیل تري متیل آمونیوم کلراید - معمولی ترین تنظیم کننده رشد آنیونی است . - 4 - ریزوباکتريهاي محرك رشد گیاه یک گروه ویژهاي از باکتريهاي خاك هستند که به شدت ریزوسفر و ریزوپلان را کلونیزه میکنند و به طور قابل ملاحظهاي رشد و عملکرد گیاه را بهبود میبخشد. برخی از مکانیسمهاي مرتبط با اثر مفید این باکتريها به توانایی آنها در تولید ترکیبات مختلف - مثل فیتوهورمونها، ویتامینها، و سیدروفورها - ، تثبیت نیتروژن اتمسفري و انحلال فسفات معدنی و آلی را شامل میشود، با این حال برخی از مکانیسمهاي ناشناخته نیز ممکن است وجود داشته باشند، و یکی از محتملترین مکانیسمهاي عمل در بهبود رشد گیاه میتواند تغییرات در سطوح درونی مواد تنظیم کننده رشد گیاه ناشی از لبنب باشد . - 1 -
مواد و روشها
این تحقیق در سال زراعی 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده علوم کشاورزي دانشگاه محقق اردبیلی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوكهاي کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهاي مورد بررسی شامل محدودیت آبی در سه سطح - آبیاري کامل در تمام مراحل رشد گیاه، آبیاري تا %50 مرحله سنبله دهی و آبیاري تا %50 مرحله چکمهزنی به ترتیب معادل کد 45 و 59 زادوکس - ، تلقیح بذر با کودهاي زیستی در چهار سطح - عدم تلقیح به عنوان شاهد، تلقیح با ازتوباکتر کروکوکوم استرین 5، سودوموناس پوتیدا استرین 186و کاربرد توأم این دو - و محلولپاشی با سایکوسل در چهار سطح - عدم مصرف، 400، 800 و1200میلیگرم در لیتر - بود. رقم مورد استفاده رقم بهاره آتیلا 4 بود که از شرکت کشت و صنعت مغان تهیه شد و در کرتهایی به مساحت 2 مترمربع - شامل 5 خط کاشت به طول 2 متر و با فاصله بین ردیفی 20 سانتیمتر - و تراکم 400 بذر در مترمربع کاشته شد. عدد کلروفیل با استفاده از دستگاه کلروفیلمتر - لتزسخAبح مینولتاي ژاپنض اندازه گیري شد. پرولین و قندهاي محلول از برگ پرچمهاي کاملاً توسعه یافته اندازه گیري شد. عملکرد دانه از خطوط اصلی هر کرت و از بین بوتههاي رقابت کننده از سطحی معادل 0/4 متر مربع بدست آمد. براي تجزیه دادهها و رسم نمودارها از نرم افزارهاي حAح و عغهگغ استفاده شد.
نتایج و بحث
مقایسه میانگینها نشان داد بیشترین محتواي پرولین - 9/66 میلیگرم بر گرم وزن تر - و قندهاي محلول 97/63 - میلیگرم بر گرم وزن تر - در شرایط قطع آبیاري در مرحله چکمهزنی، کاربرد ازتوباکتر و سودوموناس و 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل بهدست آمد - جدول . - 1 همچنین، کمترین آنها 5/25 - و 31/3 میلیگرم بر گرم وزن تر - در شرایط آبیاري کامل و بدون کاربرد باکتري و سایکوسل بهدست آمد. وقتی گیاهان در معرض کمبود آب قرار میگیرند پرولین و قندهاي محلول هر دو افزایش مییابند. بسیاري از مطالعات نشان میدهد که سطوح پرولین بالا در تنظیم اسمزي شرکت میکند. به هر حال، در بسیاري از مطالعات نشان داده شده است که علاوه بر نقش آن در تنظیم اسمزي در بسیاري از مکانیسمهاي حفاظت از تخریب اکسیداتیو نقش دارد . - 3 - در این مطالعه، تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس و محلولپاشی 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل به ترتیب موجب افزایش %45/6 و %67/5 محتواي پرولین و قندهاي محلول در مقایسه با تیمارهاي شاهد مربوط به خود در شرایط قطع آبیاري در مرحله چکمهزنی گردید.
در شرایط محدودیت آبی، کاربرد باکتريهاي محرك رشد و سایکوسل به طور معنیداري شاخص کلروفیل برگ را تحت تأثیر قرار داد. بیشترین شاخص کلروفیل برگ - 67/52 - در شرایط آبیاري کامل،ازتوباکتر و 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل بهدست آمد - جدول . - 2 کاهش سنتز کلروفیل در شرایط محدودیت آبی به دلیل کاهش سنتز کلروفیل و تخریب بالاي کلروفیل است . - 4 - کاهش کلروفیل میتواند به دلیل تخریب مزوفیل کلروپلاست، که منجر به کاهش سنتز سرعت فتوسنتز میگردد . - 5 - کاربرد مقادیر بالاي سایکوسل و تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس موجب افزایش %101 محتواي کلروفیل در مقایسه با تیمارهاي شاهد در شرایط قطع آبیاري در مرحله چکمه زنی گردید. افزایش شاخص کلروفیل ممکن است به دلیل تأثیر سایکوسل در به تأخیر انداختن پیري برگ، جلوگیري از تجزیه کلروفیل، سنتز کلروفیل توسط فعالیت بالاي روبیسکو و تحریک سنتز آنزیمها و قندهاي محلول باشد . - 4 -
قطع آبیاري در مرحله خوشهدهی و چکمهزنی عملکرد را کاهش داد. بیشترین اثرات ترکیب این عوامل بر روي عملکرد دانه 3822/2 - کیلوگرم بر هکتار - مربوط به محلولپاشی 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل و تلقیح بذر با ازتوباکتر و سودوموناس در شرایط آبیاري کامل مشاهده شد و کمترین آن 1409/7 - کیلوگرم بر هکتار - مربوط به عدم محلولپاشی سایکوسل و عدم تلقیح بذر در شرایط قطع آبیاري در مرحله چکمهزنی بود - جدول . - 2 محلولپاشی 1200 میلیگرم در لیتر سایکوسل و تلقیح بذور با ازتوباکتر و سودوموناس عملکرد گندم را به ترتیب 63/41، 52/90 و 62/46 درصد در شرایط آبیاري کامل، قطع آبیاري در مرحله خوشهدهی و قطع آبیاري در مرحله چکمهزنی افزایش داد. بر اساس این نتایج، اثرات تحریک کنندگی کودهاي زیستی به دلیل مکانیسمهاي متعدد است که عملکرد دانه را افزایش میدهد. این مکانیسمها شامل توانایی تولید فیتوهورمونها، تثبیت نیتروژن و افزایش جذب و عناصر توسط گیاهان باشد . - 1 -
جدول-1 مقایسه میانگین اثر متقابل سایکوسل، باکتريهاي محرك رشد و تنش کم آبی بر پرولین و قندهاي محلول گندم
