بخشی از مقاله
چکیده
این تحقیق به منظور تأثیر پرایمینگ بر عملکرد علوفه خشک و خصوصیات کیفی دو هیبرید ذرت S.C.704 - و - S.C.640 با کشت تابستانه پس از برداشت گندم در منطقه مازندران، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با 4 تکرار در مرکز تحقیقات قراخیل - قائمشهر - وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران در سال زراعی 1389 -90 اجرا گردید. تیمارها شامل بذر دو رقم ذرت S.C.704 - و - S.C.640 و هفت محلول پرایمینگ شامل : پلیاتیلنگلایکول - PEG 6000 - با غلظتهای 5 و 10 درصد، نیترات پتاسیم - KNO3 - با غلظتهای 0/5 و 1 درصد، کلرید پتاسیم - KCl - با غلظتهای 1 و 2 درصد، هیدروپرایمینگ - خیساندن در آب - و شاهد - بدون پرایمینگ - بودند. نتایج این آزمایش نشان داد که بیشترین میزان درصد فیبر، پروتئین، قند و خاکستر به طور مشترک با پرایم نمودن توسط محلول پلیاتیلن گلایکول با غلظت 10 درصد و کمترین میزان درصد پروتئین و خاکستر با پرایم شدن توسط محلول پلی-اتیلنگلایکول با غلظت 5 درصد حاصل شد، در حالی که کمترین میزان درصد قند با پرایم نمودن توسط محلول کلرید پتاسیم با غلظت یک درصد حاصل شد. بیشترین میزان درصد پروتئین، قند و خاکستر تحت اثرات متقابل ارقام× پرایمینگ با پرایم نمودن توسط محلول پلیاتیلنگلایکول با غلظت 10 درصد تحت رقم - S.C.640 - بدست آمد و همچنین کمترین میزان درصد قند و خاکستر با پرایم شدن توسط محلولهای پلیاتیلنگلایگول و کلرید پتاسیم به ترتیب با غلظتهای 5 و 2 درصد تحت ارقام S.C.704 - و - S. C. 640 حاصل گردید. به طور کلی بذرهای ذرت - S.C.640 - به شرایط خشکی پاسخ مطلوبتری دادند. با تکرار این آزمایش در مراحل دیگر رشد در شرایط مزرعه با اطمینان بیشتری میتوان تیمار پرایمینگ جهت کشت این ارقام را در مناطق تحت تنش توصیه کرد.
کلمات کلیدی: : ذرت ، پرایمینگ، خصوصیات کیفی، کشت تابستانه
مقدمه
بذر اساس تولید محصولات کشاورزی است و به عنوان اولین نهاده مصرفی، نقش غیرقابل انکاری در انتقال صفات ژنتیکی و افزایش کیفی و کمی محصول دارد. از اینرو تأمین بذرهای با کیفیت مطلوب از ضروریات مهم برای افزایش تولید محصولات کشاورزی میباشد و ارتقاء کیفیت و تهیه بذرها با استانداردهای مطلوب همواره مورد نظر محققین بوده است . - 23 - بذر یک رقم تحت تأثیر عواملی نظیر رطوبت، دما و میزان دسترسی به عناصر غذایی در طول دوره رشد گیاه بویژه در زمان پرشدن و رسیدگی بذر قرار میگیرد. بنابراین اندوخته غذایی و اندازه آن متفاوت و بدین علت توان متفاوتی در جوانهزنی و بویژه سبزشدن در مزرعه دارند . - 8 -
ذرت اصلیترین گیاه جهت تأمین مواد غذایی در آمریکای شمالی، مرکزی و جنوبی قبل از کشف قاره جدید بوده است. ذرت نه تنها به عنوان غذای اصلی برخی مردم محسوب میگردد، بلکه نقش و اهمیت بسیار زیادی در تولید محصولات دامی دارا میباشد . - 11 - ذرت از نظر فتوسنتزی جزء گیاهان C4 بوده و در نتیجه دارای راندمان مصرف آب و نیتروژن بالاتری نسبت به گیاهان C3 است. ذرت یک محصول با تنوع زیاد میباشد و از این نظر میتواند در برنامه اصلاحی قرار گیرد. شوری خاک یکی از عوامل اصلی زیان بار در کشاورزی است . - 11 - حدود 15 درصد از کل زمینهای ایران نیز با مشکل شوری مواجه هستند - 12 - ، از سوی دیگر خشکی نیز در کاهش عملکرد گیاهان زراعی است . - 24 - جوانهزنی و سبزشدن بذر به شدت تحت تأثیر تنشهای شوری و خشکی قرار میگیرد، به طوری که استقرار ضعیف گیاه یکی از مشکلات اصلی در مناطق خشک و شور میباشد 6 - و . - 24
پیشرفت در فناوری بذر، مانند پرایمینگ، منجر به بهبود کارآیی بذر میشود. پرایمینگ بذر به عنوان آبدهی جزئی آنها میباشد به طوری که بذرها در مرحله اول - جذب فیزیکی آب - و مرحله دوم - شروع فرآیندهای بیوشیمیایی و هیدرولیز قندها - جوانهزنی را پشت سر گذاشته ولی از ورود به مرحله سوم جوانهزنی - مصرف قند توسط جنین و رشد ریشهچه - باز می-ماند و سپس خشک کردن بذر تعریف میشود . - 9 -
هدف اصلی پرایمینگ بذر، بهبود کارآیی بذر و افزایش کیفیت بذر تحت شرایط نامناسب محیطی میباشند. کاربردهای عملی پرایمینگ شامل افزایش درصد و سرعت جوانهزنی در درجه حرارتهای پائین، افزایش عملکرد، کاهش نیاز به آب جهت سبز شدن، اصلاح بنیه، رشد گیاهچه و در نهایت استقرار بهتر بوته در واحد سطح میباشد . - 20 - تیمارهای پیش از کاشت بذرها میتواند به روشهای مختلفی از قبیل هیدروپرایمینگ - خیساندن در آب - ، اسموپرایمینگ - خیساندن در محلولهای اسمزی - و استفاده از تنظیم کنندههای رشد و یا مواد جامد صورت میگیرد . - 21 - با وجود اینکه پرایمینگ ممکن است اثرات مثبت، خنثی و یا منفی روی ظاهر شدن گیاهچه ایجاد نماید - 10 - ، ولی در نواحی نیمه خشک هدف از اجرای پرایمینگ بهبود فعالیت دانه، افزایش درصد جوانهزنی، کاهش متوسط زمان جوانهزنی - 19 - ، کاهش متوسط زمان سبزشدن، افزایش درصد سبزشدن مزرعه، استقرار مناسب و بهبود رشد و قدرت گیاهچه، گلدهی و رسیدگی زودتر، تحمل بیشتر به خشکی و عملکرد بیشتر گیاه در طیف وسیعی از شرایط مناسب و نامناسب ذکر شده است . - 10 -
برخی از پاسخهای بذر به پرایمینگ شامل جوانهزنی سریعتر در همه محیطهای کشت و جوانهزنی در بازده دمایی وسیعتر است که باعث مقاومت بهتر بذر و در نتیجه عملکرد بهتر و کیفیت بیشتر بخصوص در شرایط تنش در مزرعه میشود . - 13 - هدف از این آزمایش، بررسی تأثیر پرایمینگ بر برخی خصوصیات کیفی دو هیبرید ذرت با کشت تأخیری تابستانه پس از برداشت گندم در شمال ایران بوده است.
مواد و روشها
به منظور بررسی تأثیر پرایمینگ بر عملکرد علوفه خشک و خصوصیات کیفی دو هیبرید ذرت در استان مازندران، آزمایشی در سال 1389 -90 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی قراخیل - قائمشهر - وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران اجراء گردید. ایستگاه مورد نظر در عرض 28 درجه و 36 ثانیه و طول 18 درجه و 56 ثانیه و ارتفاع 14/7 متر از سطح دریا قرار دارد. میزان متوسط بارندگی و دما در طول دوره کشت به ترتیب 745 میلیمتر و 18 سانتیگراد میباشد. بافت خاک محل آزمایش سیلتی- رسی با اسیدیته حدود 7/72 و هدایت الکتریکی 0/85 میلیموس بر سانتیمتر بود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با 4 تکرا انجام شده و تیمارها شامل: 2 رقم بذر ذرت S.C.704 - و - S.C.640، و هفت محلول پرایمینگ شامل - پلیاتیلنگلایکول - PEG 6000 - با غلظتهای 5 و 10 درصد، نیترات پتاسیم - KNO3 - با غلظتهای 0/5 و 1 درصد، کلرید پتاسیم - KCl - با غلظتهای 1 و 2 درصد، هیدروپرایمینگ - خیساندن در آب - و شاهد - بدون پرایمینگ - - و مدت زمان اعمال تیمار پرایمینگ 24 ساعت در نظر گرفته شدند به اجراء گردید. بذرهای مورد استفاده از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه شد. مزرعه آزمایشی دارای50×40 متر مربع و ابعاد هر کرت 6 ×3/5 متر مربع در نظر گرفته شد. هر واحد آزمایشی شامل 5 جویچه، 4 پشته به طول 6 متر به فاصله 75 سانتیمتر ایجاد شد. جهت جلوگیری از اثر خطای آزمایشی تیمارها، فاصله بین تیمارها 2 متر در نظر گرفته شد. پس از عملیات تهیه زمین بذرهای ذرت رقم سینگلکراس 704 و 640 در مرداد ماه کشت شدند. مبارزه با علفهای هرز هم به صورت دستی در طول مرحله رشد انجام شد. در طی مرحله رسیدگی برای تعیین صفات کیفی زیر به طور تصادفی از هر کرت 10 بوته نمونهبرداری شد که عبارتند از: فیبر، پروتئین، قند و خاکستر در اندام هوایی که به روش زیر اندازهگیری شد:
اندازهگیری کیفیت علوفه
در سالهای أخیر تکنولوژی طیف سنجی مادون قرمز نزدیک - 1NIR - توسعه فراوانی یافته و اندازهگیری ترکیبات فرآوردههای زراعی و دامی با این سیستم امکانپذیر شده است. در برنامههای اصلاحی که معمولاً تعداد زیادی از افراد جمعیتها بصورت تک بوته ارزیابی میشوند و مقدار ماده خشک هر بوته برای اندازهگیری به روشهای شیمیایی کافی نمی-باشد و از طرف دیگر اندازهگیری صفات کیفی به روش شیمیایی بسیار پر هزینه میباشد. بنابراین، استفاده از تکنولوژی NIR کارآیی بیشتری دارد و ضمن کاهش از هزینههای آزمایشات باعث سرعت عمل در اندازهگیریها نیز میگردد. تکنولوژی NIR براساس جذب و انعکاس اشعه مادون قرمز در طول موجهای بین 700-2500 نانومتر استوار است. در این روش اشعه بر جسم تابانیده میشود و انرژی منعکس شده - R - از نمونه براساس Logl/R اندازهگیری میشود و براساس برازش معادلات خطی رگریسونی چند متغیره بین انرژیهای منعکس شده از جسم و دادههای شیمیایی دستگاه کالیبره می-شود . - 4 - دقت NIR بستگی به دقت در کالیبراسیون آن دارد. بنابراین، روشهای استاندارد آزمایشگاهی باید دقیق و استاندارد باشند و نمونههای علوفه مورد استفاده بایستی دامنه کافی برای صفات داشته باشند، به همین جهت نمونهها از مراحل مختلف رویش گیاه، چین، سال و مکانهای متفاوت جمعآوری میکنند. در کالیبراسیون NIR ابتدا با استفاده از طول موجهای مختلف چندین معادله رگریسونی برازش داده میشوند و براساس پارامترهای آماری هر یک از معادلات از قبیل ضرایب همبستگی و اشتباه استاندارد بهترین معادله برای کالیبراسیون NIR انتخاب میشود. پس از کالیبراسیون دستگاه NIR، اندازهگیری صفات کیفی ذیل در آزمایشگاه موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع براساس روش ارائه شده توسط 3 - و - 15 انجام شد.
-1 درصد قندهای محلول در آب - WSC2 - -2 درصد پروتئین خام - CP3 -
-3 درصد دیواره سلولی منهای همی سلولز - ADF4 - -4 درصد خاکستر کل - ASH5 -
