بخشی از مقاله
چکیده
تنش شوری در بسیاری از زمینهای زراعی کشور - بهویژه جنوب کشور - بهدلیل عدم زهکشی مناسب و همچنین آبیاری از طریق آب-های بیکیفیت و دارای املاح زیاد رو به گسترش است. تنش شوری علاوه بر از دسترس خارج کردن آب محیط اطراف ریشه - خشکی فیزیولوژیک - ، با افزایش یونهای مضر نظیر کلر و سدیم تنش فلزات سنگین را نیز بهدنبال دارد. یکی از مهمترین مراحل در رشد و نمو گیاهان جوانهزنی است که در بسیاری از حبوبات این مرحله حساسیت بالایی به تنش شوری دارد.
در این راستا، به منظور بررسی اثرات متقابل تنش شوری و هورمون ژیبرلین در مرحله جوانهزنی بر روی گیاه عدس، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در سال 95 در آزمایشگاه تحقیقاتی فیزیولوژی گیاهی دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان به اجراء درآمد.
تیمارها شامل تنش شوری در 3 سطح 0، 2/75 و 5/5 دسی زیمنس بر متر و هورمون ژیبرلین در 3 سطح 0، 1/5 و 2/5 میلیگرم بر لیتر در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که سطح 2/5 میلیگرم بر لیتر هورمون ژیبرلین در مقایسه با دیگر سطوح تأثیر معنیداری داشت، به-طوریکه در سطوح شوری 2/75 و 5/5 دسیزیمنس بر متر منجر به افزایش معنیدار درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، طول ساقه-چه - در سطح تنش 2/75 دسیزیمنس بر متر - ، طول ریشهچه - در سطح تنش 5/5 دسیزیمنس بر متر - ، وزن خشک ساقهچه و وزن خشک ریشهچه - در سطح تنش 2/75 دسیزیمنس بر متر - در مقایسه با سطح شاهد شد. در حالت کلی استفاده از هورمون ژیبرلین در جهت افزایش خصوصیات جوانهزنی بذرهای گیاه عدس تحت تنش شوری پیشنهاد میگردد.
.1 مقدمه
تنشهای محیطی نظیر شوری محدودکننده رشد و عملکرد گیاهان هستند . - Khalid et al., 2001 - در جهان مساحت کل خاکهای تحت تاثیر نمک، حدود یک میلیارد هکتار است که به طور عمده در مناطق خشک و نیمه خشک آسیا، استرالیا، آفریقا و جنوب آمریکا وجود دارند. در کشور ما نیز به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی و استفاده روز افزون از آبهایی با کیفیت پایین گسترش شوری، در تولید محصولات کشاورزی تاثیر منفی زیادی دارند
کاهش جوانهزنی و عملکرد گیاهان زراعی که ناشی از تنش شوری است، درصد قابل توجهی از کاهش محصولات این گیاهان را شامل میشود. در واقع گیاهان مواجه شده با تنش شوری با دو تنش رو به رو میشوند:
الف - خشکی فیزیولوژیک: افزایش یونهای کلر و سدیم در محیط ریشه منجر به کاهش پتانسیل اسمزی در خاک شده که در نهایت منجر به کاهش شدید پتانسیل آب در خاک نسبت به گیاه میشود و در این حالت اگرچه آب در خاک موجود است اما از دسترس گیاه خارج میشود.
ب - تنش فلزات سنگین: در این حالت افزایش یونهایی نظیر سدیم و کلر علاوه بر اخلال در جذب برخی عناصر مغذی به خصوص پتاسیم، با ورود به سلولهای ریشه منجر به ایجاد نوعی از تنش اکسیداتیو و آسیب به سلولها میشوند . - Munns, 2002 - جوانه زنی بذر با جذب آب شروع می شود و با ظاهرشدن جنین، کامل می شود. در اکثر گونه ها، ابتدا ریشه چه ظاهر میشود و بذر به عنوان بذر جوانه زده درنظر گرفته میشود . جوانهزنی یک مرحله مهم در حیات گیاه است و میتواند تأثیر بسزایی در میران تولید و عملکرد گیاهان داشته باشد. عملکرد گیاه به نوع بذر، شرایط محیطی و رشد بذر وابسته است
عدس در سطح جهان، سومین و در ایران پس از لوبیا و نخود مهم ترین محصول حبوبات به شمار میرود به طوری که در ایران از نظر سطح زیرکشت و تولید، رتبه سوم را در میان دیگر حبوبات دارا می باشد. این گیاه با داشتن پروتئین بالا 22-24 - درصد - میتواند به عنوان منبع پروتئین ارزان و مکمل پروتئین غلات در سبد مصارف خانواده جای گیرد . - Ahmadpour et al., 2016 - عدس گیاهی حساس به شوری است و شوری بیشتر از 6 دسی زیمنس بر متر را تحمل نمی-کند، در حالی که کاهش عملکرد آن از شوری معادل 2 دسی زیمنس بر متر شروع میشود. با بکارگیری ارقام مناسب و متحمل به تنش شوری و یا با استفاده از تیمارهای مناسب و بهبود دهنده - نظیر ژیبرلین - ، میتوان در جهت کاهش اثرات منفی ناشی از این تنش اقدام کرد.
بر طبق گزارش انجمن بین المللی آزمون بذر تنظیم کنندههای رشد گیاهی نظیر اکسین، ژیبرلین، زآتین و غیره در افزایش خصوصیات جوانهزنی گیاهان نقش بسزایی دارند . - ISTA, 2009 - ژیبرلینها شامل گروهی از هورمونها هستند که بیشترین دخالت مستقیم را در کنترل و تسهیل جوانهزنی دارند. افزایش سنتز و آزادسازی هورمون ژیبرلین در بذر موجب تجزیه نشاسته بذر و تبدیل آن به مواد قابل استفاده جنین میشود. نقش اصلی این هورمون که توسط جنین بذر ترشح میشود، فعال نمودن ژن کد کننده آنزیم-های دخیل در جوانهزنی بذر بویژه آلفا آمیلاز است . - Ashraf and Foolad, 2005 - هدف اصلی این تحقیق بررسی برهمکنش هورمون ژیبرلین و تنش شوری ناشی از کلرید سدیم است.
.2 مواد و روشها
این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرحکاملاً تصادفی با 3 تکرار در آذر ماه سال 1395 در آزمایشگاه تحقیقاتی فیزیولوژی و گیاهشناسی دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل 3 سطح از هورمون ژیبرلین شاهد - صفر - ، 1/5 و 2/5 میلیگرم بر لیتر و 3 سطح تنش کلرید سدیم شاهد - صفر - ، 30 و 60 میلی مول بر لیتر کلرید سدیم که به ترتیب معادل 0، 2/75 و 5/5 دسی زیمنس بر متر بود، درنظر گرفته شد. هر پتری دیش که در کف آن کاغذ صافی استریل قرار داده شده بود به عنوان واحد آزمایشی درنظر گرفته شد و 10 عدد بذر در هر واحد آزمایشی قرار گرفت.
برای اعمال تیمارهای آزمایشی بعد از آماده سازی محلولها مقدار 8 میلیلیتر شامل ترکیب سطوح مورد نظر - 4 میلیلیتر ژیبرلین 4 + میلی لیتر محلول کلرید سدیم - به هر پتریدیش اضافه شد. اطراف پتریدیشها را با پارافیلم بسته و در ژرمیناتور با دمای 25 درجه سانتیگراد و رطوبت 45 درصد در تاریکی قرار داده شد - احمدپور و همکاران، . - 1394 بازدید از تیمار ها را به صورت روزانه یکبار و به مدت 12 روز انجام شد و تعداد بذرهای جوانه زده با طول ریشه چه حداقل 3 میلیمتر شمارش شدند
برداشت پتریها 14 روز بعد از شروع آزمایش انجام گرفت. پس از برداشت، ریشهچه و ساقهچه از دانهرستها جدا شده و با خطکش میلیمتری اندازه گیری شد. برای تعیین وزن خشک ساقهچه و ریشهچه در آون 70 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت خشک گردید و وزن خشک آن ها با ترازوی AND مدل GT-300 ساخت کشور آلمان با دقت 0/001 گرم اندازهگیری شد - حسین زاده و همکاران، . - 1395 جدول 2 روابط محاسباتی مرتبط با درصد و سرعت جوانه زنی را نشان می دهد.
جدول-1 روابط محاسباتی شاخصهای جوانهزنی
آنالیزهای آماری بوسیله نرمافزار MASTAT-C انجام شد. میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن مقایسه شدند.
.3 نتایج و بحث
مقایسه میانگین دادهها در برهمکنش ژیبرلین و تنش شوری نشان داد که در شرایط تنش شوری 2/75 و 5/5 دسیزیمنس بر متر، درصد جوانهزنی بذرهای گیاه عدس در اثر استفاده از هورمون ژیبرلین - در سطوح 1/5 و 2/5 میلیگرم بر لیتر - افزایش معنیداری داشت. در شرایط بدون تنش شوری تفاوت معنیداری بین تیمارهای ژیبرلین وجود نداشت
نتایج جدول 2 نشان میدهد که در شرایط بدون تنش شوری اختلاف معنیداری بین تیمارهای ژیبرلین از نظر سرعت جوانهزنی وجود نداشت اما در شرایط تنش 2/75 دسیزیمنس بر متر، سطوح 1/5 و 2/5 میلیگرم بر لیتر موجب افزایش معنیدار سرعت جوانهزنی در مقایسه با سطح عدم کاربرد هورمون ژیبرلین شد. در شرایط تنش 5/5 دسیزیمنس بر متر، کاربرد هورمون ژیبرلین در غلظت 2/5 میلیگرم بر لیتر به صورت معنیداری در مقایسه با شاهد سرعت جوانهزنی بذرهای عدس را افزایش داد - جدول . - 2 مقایسه میانگینهای مرتبط با طول ساقهچه نشان داد که در شرایط بدون تنش و تنش شوری 2/75 دسیزیمنس بر متر، استفاده از هورمون ژیبرلین منجر به افزایش معنیدار این صفت در مقایسه با شاهد شد.
در شرایط تنش شوری 5/5 دسیزیمنس بر متر، تفاوت معنیداری بین تیمارهای هورمون ژیبرلین وجود نداشت - جدول . - 2 آنالیز مقایسه میانگینهای مربوط به طول ریشهچه در بذرهای عدس نشان داد که تنش شوری شدید 5/5 - دسیزیمنس بر متر - در مقایسه با شرایط بدون تنش موجب کاهش معنیدار طول ریشهچه شد. در شرایط بدون تنش و تنش 2/5 دسیزیمنس بر متر اختلاف معنیداری بین تیمارهای کاربرد ژیبرلین وجود نداشت.
در شرایط تنش شوری 5/5 دسی-زیمنس بر متر، سطوح 1/5 و 2/5 میلیگرم بر لیتر به ترتیب با 7/16 و 7/26 میلیمتر موجب افزایش معنیدار طول ریشهچه در مقایسه با شاهد 6/16 - میلیمتر - شد - جدول . - 2 نتایج مقایسه میانگین دادهها نشان داد که وزن خشک ساقهچه با کاربرد سطوح 1/5 و 2/5 میلیگرم بر لیتر از هورمون ژیبرلین منجر به افزایش معنیدار این صفت در مقایسه با سطوح شاهد در شرایط تنش شوری صفر و 5/5 دسیزیمنس بر متر شد. در شرایط تنش 2/75 دسیزیمنس بر متر، سطح 2/5 میلیگرم بر لیتر از ژیبرلین با 0/017 گرم منجر به افزایش معنیدار وزن خشک ساقهچه در مقایسه با شاهد - با 0/010 گرم - شد
تیمارهای مورد استفاده برای هورمون ژیبرلین تأثیر معنیداری در شرایط بدون تنش شوری و تنش 5/5 دسیزیمنس بر متر نداشت اما در شرایط 2/75 دسیزیمنس بر متر، هورمون ژیبرلین در سطح 2/5 میلیگرم بر لیتر به صورت معنیداری وزن خشک ریشهچه را افزایش داد
