بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی اثر تیمارهاي پرایمینگ بذر بر ویژگیهاي مورفوفیزیولوژیک سه رقم گندم نان ریژاو، سرداري و کریم، مطالعهاي در شرایط آزمایشگاه و گلخانه مرکز تحقیقات کشاورزي کرمانشاه به صورت فاکتوریل برپایه طرح کاملاً تصادفی در سال 1394 انجام شد. 41 تیمار، شامل پرایمینگ هورمونی، اسموپرایمینگ، پرایمینگغذایی، هیدروپرایمینگ در کنار تیمار شاهد مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها، در کشت پتري دیش، اثر رقم، پرایمینگ و اثر متقابل آنها براي همهي صفات اندازه گیري شده در سطح احتمال یک درصد معنیدار گردید. بر اساس رتبهبندي میانگینها، بیشترین وزن خشک اندامهوایی و ریشه به ترتیب مربوط به تیمارهاي0/1 درصد سولفات روي و 200 میلیگرم بر لیتر جیبرلیک اسید بود. بیشترین درصد جوانهزنی در تیمار -2/3 بار پلیاتیلن گلیکول 4000 بدست آمد. در شرایط کاشت گلدانی، اثر رقم، پرایمینگ و اثر متقابل آنها بر وزن خشک ریشه در سطح احتمال یک درصد معنیدار گردید. رتبهبندي میانگینها نشان داد بیشترین وزن خشک اندامهوایی و ریشه در شرایط کاشت گلخانه به ترتیب مربوط به تیمارهاي 2 گرم در لیتر اوره و 100 میلیگرم بر لیتر آسکوربیک اسید بود. در هر دو شرایط کشت آزمایشگاهی و گلخانهاي ، رقم سرداري از بیشترین وزن خشک ریشه برخوردار بود.
واژه هاي کلیدي: پرایمینگ بذر، جوانه زنی، گندم، ویگور، هدایت الکتریکی
مقدمه
گندم غذاي اصلی بیش از یک سوم مردم جهان را تشکیل میدهد که بخش عمده کالري و حدود 20 درصد پروتئین روزانه مورد نیاز انسان را تأمین میکند. جوانهزنی بذر که در استقرار گیاهچه و به دنبال آن ویگور - بنیه گیاهچه - و سلامت گیاه از اهمیت ویژهاي برخوردار میباشد نیز تحت تأثیر تنش خشکی و دیگر تنشهاي غیرزیستی قرار میگیرد. جوانهزنی و استقرار بذر، حساسترین مراحل به تنشهاي غیرزیستی هستند. درصد جوانهزنی، سرعت سبزشدن و استقرارگیاهچه در مناطق مختلف، پایین بوده که ناشی از تنوعی از فاکتورهاي نامطلوب مانند خشکی، درجه حرارتهاي بالا و پایین، کیفیت پایین بذرها و کاشت نامناسب میباشد. ویگور بذر میتواند بهوسیله روشهایی که عموماً بهعنوان پرایمینگ بذر شناخته میشوند از طریق افزایش در سرعت و یکنواختی جوانهزنی بهبود یابد. دریک بیولی و همکاران - Derek Bewley et al., 2013 - بیان نمودند پرایمینگ بذر عبارت است از آبنوشی و آبگیري نسبی بذور طی یک دوره کوتاه زمانی و سپس پسابیدهشدن - دِهیدراسیون - آنها است که میتواند سبب بهبودي و یا تسریع جوانهزنی این بذور در صورت کاشت در زمین اصلی گردد.
پرایمینگ بذر بهعنوان یک شرایط فیزیولوژیک پیش از کاشت است که میتواند کارآیی بذور را از طریق کاهش زمان جوانهزنی و سبز شدن گیاهچه و از طریق افزایش تحمل بذر به شرایط تنش مانند کمبود آب و درجه حرارتهاي پایین بهبود
دهد. سون و همکاران - Soon et al., 2000 - گزارش نمودند جوانهزنی و سبز شدن یکنواخت و سریعتر ممکن است ناشی از فعّالیتهاي متابولیک افزایشیافته در بذور پرایم شده باشد. تیمارهاي پرایمینگ که جوانهزنی و رشد گیاهچه را بهبود میبخشند، شامل هیدروپرایمینگ، پرایمینگ با تنظیمکنندههاي رشد گیاهی، اسموپرایمینگ و پرایمینگ موادغذایی میباشند.
کاربرد تنظیمکنندههاي رشد گیاهی یا مواد غذایی در طول پیش خیساندن، پرایمینگ و دیگر تیمارهاي پیش از کاشت بذر در تعدادي از محصولات، کارایی بذر را در شرایط تنش بهبود داده است. سالیسیلیک اسید در تنظیم فرآیندهاي فیزیولوژیک مانند رشد گیاهچه اثرگذار است. در پژوهش گول و همکاران - Gul et al., 2000 - مشخص شده کاربرد خارجی تنظیمکنندههاي رشد گیاهی مانند اکسین، جیبرلین و سیتوکینین در کاهش اثرات منفی تنش شوري مؤثر بوده و جوانهزنی، رشد و نمو، عملکرد دانه و کیفیت محصول را بهبود میبخشد. با توجه به اهمیت جوانهزنی و صفات مرتبط با آن در استقرار اولیه گیاهچه و رشد بعدي گیاه و بهبود توان مقابله گیاه با تنشهاي محیطی، این تحقیق با هدف مقایسه و تعیین برترین تیمارهاي پرایمینگ تحت شرایط آزمایشگاهی و گلخانهاي به لحاظ اثراتی که بر صفات مرتبط با جوانهزنی و استقرار اولیه گیاهچه در ارقام مورد مطالعه گندم دارند، طراحی و اجرا گردید.
مواد و روشها
این تحقیق در سال زراعی 1394-95 در آزمایشگاه و گلخانه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزي و منابع طبیعی کرمانشاه به صورت فاکتوریل برپایه طرح کاملاً تصادفی اجرا گردید. سه رقم گندم نان - ریژاو، سرداري و کریم - در این آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. تیمارهاي پرایمینگ بذر شامل گروههاي هورمونی، اسموپرایمینگ، پرایمینگ غذایی و هیدروپرایمینگ بود. سطوح پرایمینگ هورمونی شامل اکسین - ایندول بوتیریک اسید - ، جیبرلیک اسید، سالیسیلیک اسید و سیتوکینین - کینتین - با غلظتهاي 100، 150 و 200 میلیگرم در لیتر، -24 اپی براسینولید با غلظتهاي 0/5، 1 و 1/5 میلیگرم در لیتر و توفوردي با غلظتهاي 10، 50 و 100 میکرومولار بهعنوان تنظیمکنندههاي رشد گیاهی بودند. سطوح اسموپرایمینگ شامل دو نمک کلریدکلسیم و کلریدپتاسیم با غلظتهاي 50، 75 و 100 میلی مول در لیتر و پلیاتیلن گلیکول - PEG4000 - با پتانسیلهاي -1/6، -2/3 و -2/9 بار بود. سطوح پرایمینگ غذایی شامل سولفات روي آبدار - ZnSo4, 7H2O - با غلظتهاي 0/1، 0/3 و 0/5 درصد وزنی- حجمی 3/7 - ، 11/2 و 18/7 میلی مول در لیتر یا 1، 3 و 5 گرم در لیتر - ، اوره با غلظتهاي 2، 4 و 6 گرم در لیتر، آسکوربیک اسید و مایواینوزیتول با غلظتهاي 100، 150 و 200 میلیگرم در لیتر بود. یک سطح هیدروپرایمینگ با آبمقطر یکبار تقطیرشده و یک تیمار شاهد بدون پرایمینگ نیز استفاده شد. براي ارزیابی رفتار جوانهزنی، آزمایش بهصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار انجام شد. هر واحد آزمایشی شامل یک ظرف پتري دیش با قطر 90 میلیمتر با 50 عدد بذر سالم و هم اندازه بود که روي یک لایه کاغذ صافی قرار گرفته و10 میلیلیتر آبمقطر به هر ظرف اضافه شد. در مرحله کاشت گلخانهاي 5 عدد از بذور ضدعفونی شده هر تیمار پرایمینگ، در گلدانهاي پلاستیکی در عمق 4 سانتیمتري کاشت شدند. آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام گرفت. مراحل داشت و شرایط تنظیمشده گلخانه بر اساس روش ایگلی و تکرونی - Egli and Tekrony, 1995 - بود. شش هفته پس از سبز شدن، گیاهان برداشت شدند و وزن خشک ریشه و اندام- هوایی اندازهگیري گردید.
نتایج و بحث
بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها، در شرایط کشت پتريدیش در آزمایشگاه اثر رقم، پرایمینگ و اثر متقابل آنها براي همه صفات اندازه گیري شده در سطح احتمال یک درصد معنیدار گردید. در شرایط کشت گلخانهاي اثر رقم، پرایمینگ و اثر متقابل آنها بر وزن خشک ریشهچه در سطح آماري یک درصد معنیدار گردید ولی براي وزن خشک ساقهچه اثر رقم و پرایمینگ در سطح آماري یک درصد و اثر متقابل آنها در سطح آماري 5 درصد معنیدار بود. اثر رقم، پرایمینگ و اثر متقابل آنها روي هر سه زمان اندازهگیري میزان نشت الکترولیتهاي بذر در سطح آماري یک درصد معنیدار شد.
رتبهبندي میانگین اثرات اصلی تیمارهاي پرایمینگ در شرایط کشت آزمایشگاهی نشان داد که بیشترین درصد جوانهزنی به ترتیب در تیمارهاي -2/3 بار پلیاتیلن گلیکول 4000، 150 میلیگرم بر لیتر ایندول بوتیریک اسید و 100 میلیگرم بر لیتر آسکوربیک اسید و 10 میکرومولار توفوردي بدست آمد. بیشترین سرعت جوانهزنی به ترتیب در تیمارهاي 200 میلیگرم بر لیتر مایواینوزیتول، 150 میلیگرم بر لیتر ایندول بوتیریک اسید و 200 میلیگرم بر لیتر کینتین بدست آمد. بیشترین شاخص ویگور گیاهچه به ترتیب در تیمارهاي 4 گرم در لیتر اوره، -2/3 بار پلیاتیلن گلیکول 4000 که معادل PEG4000، 7/5 درصد و شاهد بدون پرایم بدست آمد. بیشترین طول ریشهچه به ترتیب در تیمارهاي-2/3 بار پلیاتیلن گلیکول 4000، 0/1 درصد سولفات روي و 100 میلیگرم بر لیتر جیبرلیک اسید بدست آمد. بیشترین وزن خشک ریشهچه به ترتیب در تیمارهاي 200 میلیگرم بر لیتر جیبرلیک اسید، 100 میلی مولار کلریدکلسیم و شاهد بدون پرایم بدست آمد. همچنین بیشترین وزن خشک ساقهچه در تیمار 0/1 درصد سولفات روي بدست آمد.
در شرایط کاشت گلخانهاي بیشترین میزان وزن خشک ریشه به ترتیب در تیمارهاي 100 میلیگرم آسکوربیک اسید، 2 گرم در لیتر اوره و هیدروپرایمینگ با آب مقطر یک بار تقطیر شده بدست آمد. بیشترین میزان وزن خشک اندامهاي هوایی به ترتیب در تیمارهاي 2 گرم در لیتر اوره ، -2/3 و -2/9 بار پلیاتیلن گلیکول 4000 که معادل PEG4000، 7/5 و10درصد بدست آمد.
در بررسی نشت الکترولیتهاي بذر بدترین رتبه - بالاترین نشت - پس از گذشت 6، 10 و 24 ساعت از شروع آزمایش به ترتیب مربوط به تیمارهاي کلریدکلسیم 75 و 100 میلی مولار و کلریدپتاسیم 100 میلی مولار بود.
در شرایط کشت آزمایشگاهی - ژرمیناتور - ، بالاترین رتبهي درصد جوانهزنی مربوط به رقم ریژاو همراه با تیمارهاي 50 و 75 میلی مولار کلریدکلسیم، 50 و 75 میلی مولار کلریدپتاسیم، 0/5 درصد سولفات روي، -2/3 و -2/9 بار پلیاتیلن گلیکول 4000، 4 گرم در لیتر اوره، 150 و 200 میلیگرم بر لیتر جیبرلیک اسید، 100، 150 و 200 میلیگرم بر لیتر کینتین، 150 میلیگرم بر لیتر ایندول بوتیریک اسید، 0/5 و 1/5 میلیگرم بر لیتر -24 اپی براسینولید، 100، 150 و 200 میلیگرم بر لیتر سالیسیلیک اسید، 50 و 100 میکرومولار توفوردي و 100 میلیگرم بر لیتر بدست آمد. بالاترین رتبهي درصد جوانهزنی در رقم سرداري همراه با تیمارهاي 100 میلیگرم بر لیتر آسکوربیک اسید بدست آمد. بالاترین رتبهي درصد جوانهزنی در رقم کریم همراه با تیمارهاي 100 میلیگرم بر لیتر جیبرلیک اسید، 100 میلیگرم بر لیتر کینتین، 150 میلیگرم آسکوربیک اسید، شاهد بدون پرایم، 10 میکرومولار توفوردي، 100 و 200 میلیگرم بر لیتر مایواینوزیتول بدست آمد. رتبههاي اول تا سوم سرعت جوانهزنی مربوط به رقم ریژاو و به ترتیب تحت تأثیر تیمارهاي آسکوربیک اسید 100 میلیگرم بر لیتر، 150 میلیگرم بر لیتر ایندول بوتیریک اسید و 6 گرم در لیتر اوره بدست آمد. بالاترین رتبهي شاخص ویگور گیاهچه نیز مربوط به رقم سرداري و به ترتیب در تیمارهاي اوره 4 گرم در لیتر، مایواینوزیتول 200 میلیگرم بر لیتر و توفوردي 100 میکرومولار بود.
رتبههاي اول تا سوم وزن تر ریشهچه مربوط به رقم سرداري و به ترتیب در تیمارهاي آسکوربیک اسید 100 میلیگرم بر لیتر، ایندول بوتیریک اسید 100 میلیگرم بر لیتر و کلرید کلسیم 75 میلی مولار بود. بالاترین رتبهي وزن تر ساقهچه در رقم ریژاو و به ترتیب در تیمارهاي جیبرلیک اسید 200 گرم بر لیتر، کینتین 150 میلیگرم بر لیتر و توفوردي 50 میکرومولار بدست آمد.
