بخشی از مقاله
چکیده
تأمین بهینه عناصر معدنی از جمله پتاسیم یکی از مهمترین فاکتورهاي موثر در رشد و عملکرد بوته و بهبود کیفیت میوه، بخصوص در کشتهاي بدون خاك میباشد. درهمین راستا پژوهشی به منظور بررسی سطوح مختلف پتاسیم محلول غذایی 85 - ، 100، 120، 140 و 160 میلی گرم در لیتر - بر شاخصهاي مورفوفیزیولوژیکی توت فرنگی - Fragaria x ananassa Duch cv. - Selva در کشت بدون خاك بر پاطرحیه کاملاً تصادفی با 3 تکرار اجرا گردید. نتایج آزمایش بیانگر تاثیر معنیدار سطوح مختلف پتاسیم بر شاخصهاي مهم ظرفیت فتوسنتزي بود. بطوریکه با افزایش غلظت پتاسیم محلول غذایی میزان تبادلات روزنهاي و رنگیزههاي فتوسنتزي روندي صعودي نشان دادند. بعبارتی حداکثر هدایت روزنهاي سطح برگ - - P<0.01 و زیر برگ - P<0.05 - ، در غلظت بالاي پتاسیم، 140 میلیگرم در لیتر مشاهد گردید. تنظیم نسبت مناسب پتاسیم با عناصر محلول غذایی در کشت هیدروپونیک موجب افزایش پارامترهاي رشدي،کیفیتو کمیتمیوه توت فرنگیمیشود.
کلمات کلیدي: رنگیزههاي فتوسنتزي، پتاسیم محلول غذایی، هدایت روزنهاي
مقدمه
در فرآیند تغذیه گیاه، بایستی هر عنصر به اندازه کافی در دسترس گیاه قرار بگیرد، و بین آنها تعادل برقرار گردد، زیرا در حالت عدم تعادل تغذیهاي، کیفیت و کمیت محصول کاهش پیدا میکند - طباطبائی، - 1392، بنابراین مصرف متعادل عناصر غذایی خصوصاً پتاسیم در محصولات باغی از اهمیت ویژهاي برخوردار است - طباطبایی و ملکوتی، . - 1384
مدیریت تغذیهي توتفرنگی یک موضوع پیچیده - Breen et al.,1981 - و موثر در رشد و نمو به ویژه تولید گل و میوه می-باشد . - Abdi and khosh-Khui, 2006 - پتاسیم بهعنوان یک عنصر ضروري نقش بسزایی در فتوسنتز - Marschner., 2012 - ، تنظیم اسمزي - Malakuoti., 2000 - ، هدایت روزنهاي - Heng Jin et al., 2011 - ، کیفیت و عطر و طعم محصولات مختلف بخصوص میوه توت فرنگی - - Morgan., 2005 دارد.
پتاسیم در سطوح گوناگونی بر فتوسنتز گیاهان عالی اثر میگذارد بر همین اساس بر نقش پتاسیم به عنوان یونی در جهت عکس جابهجایی پروتون از درون غشایی تیلاکوئید که در نور حرکت میکند، و حرکت پروتون در نور براي برقراري شیب pH در دو سوي غشا و ساختن ATP - فسفوریلاسیون نوري - همانند ساختن ATP در میتوکندري، لازم است را بر عهده میگیرد - . - Marschner, 1992 همچنین نقش پتاسیم در تثبیت گاز کربنیک و نیز در هدایت روزنهاي از طریق تنطیم دیافراگم روزنهها به خوبی شناخته شده است اینتنظیمِدیافراگمِ روزنهها باعث کنترل دياکسیدکربن و جریان H2O گازي از فضاهاي بین سلولی، در نتیجه مؤثر بر سطح CO2 موجود در محل واکنش فتوسنتز است . - Taiz and ziger, 2010 - بنابراین با توجه به همبستگی مثبت بین فتوسنتز و عملکرد و کیفت محصولات و تأثیر مستقیم پتاسیم بر فتوسنتز، پژوهشی به منظور تعیین نسبت بهینه از سطوح مختلف پتاسیم محلول غذایی و بررسی تأثیر آن بر شاخص مهم ظرفیت فتوسنتزيانجام گرفت.
مواد و روشها
این تحقیق طی تابستان سال 1393 در شرایط گلخانه هیدروپونیک با دماي روزانه 25±3 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی5%60± اجرا گردید. نشاهاي توت فرنگی - Fragaria x ananassa Duch cv. Selva - بدرون گلدانهايحاوي بستر پرلیت و پیت - 70:30 - منتقل گردیدند. یک هفته پس از استقرار نشاءهاي توت فرنگی، تیمارهاي آزمایش شامل سطوح مختلف پتاسیم محلول غذایی 85 - ، 100، 120، 140 و 160میلی گرم در لیتر - بر اساس فرمولاسیونمحلول تجاري - Caruso et al., 2011 - محاسبه و پس از تنظیم pH محلول در محدوده 6/5 محلولدهی هر تیمار جداگانه اعمال گردید. در طول دوره رشد و در پایان آزمایش صفات تعداد برگ، سطح برگ، رنگیزه هاي فتوسنتزي - - Lichtenthaler, 1985، هدایت روزنهاي - ,Leaf Porometer - SN:LP2402,Decagon, US و محتواي نسبی آب - - Ritchie et al., 1990، مورد سنجش و اندازهگیري قرار گرفت. همچنین دادههاي این تحقیق با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه قرار گرفتند. براي مقایسه میانگینها از آزمون چند دامنهاي دانکن در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد.
نتایج و بحث سطح و تعداد برگ
بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها، سطح و تعداد برگ که رابطه مستقیمی با ظرفیت فتوسنتزي دارند، بطور معنیداري تحت تأثیر افزایش پتاسیم محلول غذایی قرار گرفتند . - P<0.01 - بطوریکه بیشترین سطح برگ 2151/6 سانتیمترمربع در غلظت 140 میلیگرم در لیتر، پتاسیم محلول غذایی مشاهد گردید، که نسبت به پایین ترین سطح پتاسیم در محلول غذایی 85 - میلیگرم بر لیتر - افزایشی حدود 64 درصدي داشت. این در حالی بود که تعداد برگ نیز همانند سطح برگ درغلظت140 میلیگرم بر لیتر بهترین نتجیه را نشان داد و روند تغییرات همسو با سطح برگ بود - شکل . - 1
شکل -1اثر غلظتهاي مختلف پتاسیم بر سطح و تعداد برگ، بوته توت فرنگی رقم̒Selva ̓
رنگیزههاي فتوسنتزي
رنگیزههاي فتوسنتزي شامل، کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل بهطور معنیداري تحت تأثیر سطوح مختلف پتاسیم قرار گرفتند . - P<0.01 - بر همین اساس بیشترین میزان کلروفیل کل در غلظت 140 میلی گرم بر لیتر پتاسیم محلول غذایی مشاهده گردید. این در حالی بود که با افزایش بیشتر پتاسیم محلول غذایی 160 - میلی گرم بر لیتر - ، تغییرات رنگیزههاي فتوسنتزي روند نزولی داشتند - شکل . - 2
شکل-2اثر غلظتهايمختلف پتاسیمبر رنگیزههاي فتوسنتزي،برگ توت فرنگی رقم̒Selva ̓
فتوسنتز جزء مهمترین و کلیديترین فرآیندهاي زیستی گیاه میباشد، که مهمترینیداتتول ترکیبات کربنیِ گیاه را، تحت واکنشهاي پیچیده ملکولی و بیوشیمیایی فراهم میسازد. عناصر معدنی از جمله پتاسیم بطور مستقیم دراینفرآیند مهم زیستی نقش دارد - طباطبایی و ملکوتی، . - 1384 تأثیر پتاسیم در فتوسنتز از طریق دو مکانیسم - تشعشع و فتوسنتز در واحد سطح - میباشد. در مجموع این دو پدیده در تنظیم ظرفیت فتوسنتزي براي دسترسی حداکثر رشد و نمو گیاه، مؤثر است. اگر پتاسیم به مقدار کافی در اختیارگیاه نباشد باعث کاهش رشد اندامهايدرگیر در مکانیزمفعال فتوسنتز میگردد . - Jordan-Meille and Pellerin, 2004 -
هدایت روزنهاي
بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها، هدایت روزنهايسطح - P<0.01 - و زیر برگ - P<0.05 - بهطور معنیداري تحت تأثیر غلظتهاي مختلف پتاسیم محلول غذایی قرار گرفتند. حساسترین شاخص براي بررسی وضعیت اکوفیزیولوژیکی گیاه بررسی رفتار روزنهها است؛ برهمین اساس روند تغییرات هدایت روزنهاي در واکنش به افزایش غلظت پتاسیم در محلول غذایی روندي صعودي و مثبت داشت؛ بهطوري که بیشترین هدایت روزنهاي سطح برگ و زیر برگ به ترتیب مربوط به غلظت140 و 120میلیگرم بر لیتر پتاسیم، به ترتیب18/3 و384/7میلیمول بر متر مربع بر ثانیه بود - شکل . - 3 بنابراینمیتوان گفت، روند افزایش تبادلات روزنهاي سطح برگ نیز همانند زیر برگ همسو با روند تغییرات افزایش پتاسیم در محلول غذایی بوده اما با افزایش بیشتر پتاسیم محلول غذایی روند تغییرات هدایت روزنهاي، داراي کاهش محسوسی بود.
