بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی اثر کودهای زیستی و شیمیایی روی ذرت آزمایشی بهصورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان انجام گرفت. تنش شامل دو سطح آبیاری کامل و تنش در مرحله گلدهی و سطوح کودی شامل 100 درصد کود شیمیایی، 100 درصد کود + ریز مغذیها، بیوسوپرفسفات + نیتروکسین، بیوسوپرفسفات + نیتروکسین + ریز مغذیها، 50 درصد کود + بیوسوپرفسفات، 50 درصد کود + بیوسوپرفسفات + نیتروکسین و شاهد بودند. نتایج نشان داد که تنش خشکی و کودها بر صفات مورد اندازهگیری تأثیر معنیداری داشتند.
مقدمه
ذرت،گیاهی از خانواده غلات با دوره رشد نسبتاً کوتاه و عملکرد بالاست که در سطح جهانی از نظر میزان تولید در واحد سطح پس از گندم در رتبه دوم و از نظر سطح زیر کشت پس از گندم و برنج مقام سوم را به خود اختصاص داده است .[16] خشکی از جمله تنشهای فیزیکی است که به عنوان مهمترین عامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان زراعی در اکثر نقاط جهان و ایران شناخته شده است .[2] طیف وسیعی از اختلالات مولکولی که منجر به ایجاد آسیبهای فیزیولوژیکی در گیاهان تحت تنش خشکی میشوند را میتوان ناشی از تولید رادیکالهای فعال و مخرب اکسیژن دانست. این رادیکالها واکنشهایی را هدایت میکنند که سبب نابودی DNA، پراکسیداسیون چربیها، تخریب پروتئینهای غشایی و ماکروپروتئینها در سلول از جمله رنگیزههای کلروفیل و آنزیمها میشوند. فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانت در سلولهای گیاهی غالباً در مواجهه گیاه با تنشهای محیطی، افزایش یافته و از این طریق گیاهان قادر هستند از خسارات ناشی از تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن بکاهند .[17] پرولین بهعنوان محافظت کننده اسمزی در تنظیم اسمزی سلول نقش دارد و در پاسخ به تنشهای محیطی تجمع مییابد. در چند سال اخیر با توجه به نگرانی از وجود مواد زیانآور در محصولات غذایی و خصوصیات بارز سیستمهای زیستی و نکات مثبت این روش در مقایسه با کشاورزی مدرن، کشاورزی زیستی رایج شده است. کودهای زیستی متشکل از باکتریها و همچنین قارچهای مفیدی هستند که هر یک به منظور خاصی، مانند تثبیت نیتروژن و رهاسازی یونهای فسفات، پتاسیم و آهن از ترکیبات نامحلول آنها تولید میشوند. از جمله کودهای زیستی میتوان به نیتروکسین اشاره کرد. نیتروکسین حاوی مجموعهای از مؤثرترین سوشهای باکتریهای تثبیتکننده ازت از جنس آزوسپیریلوم و ازتوباکتر میباشد. باکتریهای موجود در کود زیستی نیتروکسین، علاوه بر تثبیت نیتروژن هوا و متعادل کردن جذب عناصر پرمصرف و ریزمغذی مورد نیاز گیاه، ترشح اسیدهای آمینه و انواع آنتیبیوتیک را نیز به عهده دارند و موجب رشد و توسعهی ریشه و فتوسنتز قسمتهای هوایی گیاهان میشوند .[10] کود زیستی بیوسوپرفسفات نیز مجموعهای از باکتریهای حلکنندهی فسفات از جنسهای مختلف باسیلوس و سودوموناس میباشند که قادر هستند فسفر نامحلول در خاک را به فرم محلول قابل دسترس گیاه تبدیل کنند. با توجه به افزایش روز افزون تنش خشکی در مقیاس جهانی - در مناطق خشک و نیمه خشک - و نظر به اهمیت تأمین نیاز غذایی جمعیت رو به رشد جهان هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر کودهای زیستی و شیمیایی بر برخی صفات فیزیولوژیک ذرت - Zea mays L. - تحت شرایط تنش خشکی و پیدا کردن راهکاری در جهت کاهش اثرات تنش خشکی بر عملکرد گیاه ذرت میباشد.
مواد و روشها
این تحقیق در سال زراعی 1390 - 1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در 3 تکرار به اجرا درآمد. جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و اطلاع از وضعیت حاصلخیزی خاک مزرعه، از عمق 0-30 و 30-60 سانتیمتری خاک نمونه تهیه شده و مورد تجزیه قرار گرفت. در این آزمایش، سطوح آبیاری در دو سطح آبیاری کامل و تنش در مرحله گلدهی به عنوان فاکتور اصلی و سطوح کودی شامل100 درصد کود شیمیایی، 100 درصد کود شیمیایی + ریز مغذیها، بیوسوپرفسفات + نیتروکسین، بیوسوپرفسفات + نیتروکسین+ ریز مغذیها، 50 درصد کود شیمیایی + بیوسوپر فسفات، 50 درصد کود شیمیایی + بیوسوپرفسفات + نیتروکسین و شاهد بدون کود به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. عملیات آمادهسازی زمین در اوایل خرداد ماه صورت گرفت. هر کرت شامل 5 ردیف کاشت به طول 4 متر و فاصله بین ردیف 65 سانتیمتر بود. فاصله بین کرتها 50 سانتیمتر و فاصله بین بلوکها 2 متر در نظر گرفته شد. برای اختلاط و تلقیح بذور با کود بیولوژیک، ابتدا بذور روی پلاستیک تمیز پخش شدند، سپس مقدار مناسب مایه تلقیح - ا لیتر به ازای 30 کیلوگرم - را به تدریج روی بذرها پاشیده و با بهم زدن بذر نسبت به تلقیح بذرها اقدام گردید. سپس بذرهای تلقیح شده را در سایه پهن کرده و پس از خشک شدن آماده کاشت گردیدند .[1] تنش نیز در مرحله گلدهی تا شیری شدن دانهها اعمال شد. در مرحله خمیری شدن دانهها نمونهبرداری از برگهای بالغ بالایی صورت گرفت و نمونههای جمع آوری شده بلافاصله توسط نیتروژن مایع فریز شدند و برای آنالیزهای بیوشیمیایی در فریزر با دمای -42 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. صفاتی که در این آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند پرولین، فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان کاتالاز و پراکسیداز و عملکرد دانه بود. برای اندازهگیری پرولین از روش به روش بیتس و همکاران [4] استفاده شد. برای اندازهگیری فعّالیت آنزیم کاتالاز از عصاره پروتئینی استخراج شده از برگ پرچم استفاده شد و از روش چنس و ماهلی [6]برای سنجش فعّالیت این آنزیم استفاده گردید. سنجش فعالیت آنزیم پراکسیداز به روش مکآدام و همکاران [13] صورت گرفت. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن و در سطح احتمال %5 و با استفاده از نرم افزار آماری MSTAT-C و رسم نمودارها با نرم افزار Excel انجام شد.
نتایج و بحث پرولین
بر اساس نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1، مشاهده میگردد که پرولین به طور معنیداری در سطح احتمال 1 درصد به وسیله اثر توأم سطوح آبیاری و کودی تحت تأثیر قرار گرفت.
جدول-1 تجزیه واریانس مقادیر صفات پرولین، فعالیت آنزیم کاتالاز و آنزیم پراکسیداز و عملکرد دانه در شرایط کاربرد کودهای زیستی و مقایسه میانگین دادهها - شکل - 3 گویای آن است که بیشترین مقدار پرولین، مربوط به تیمار مصرف بیوسوپرفسفات + نیتروکسین + ریزمغذی تحت شرایط تنش خشکی بود. و کمترین مقدار آن از گیاهان تحت تیمار شاهد بدون مصرف کود تحت شرایط آبیاری کامل حاصل شد. تجمع پرولین در اثر تنش خشکی، یک واکنش عمومی است که به علت سنتز پرولین در بافتها [15]، ممانعت از اکسیداسیون پرولین و جلوگیری از شرکت پرولین در ساخت پروتئینها صورت میگیرد .[14] دلانی و همکاران [7] اعلام کردند عناصر ریزمغذی در شرایط تنش خشکی نقش افزایش دهنده در امر تنظیم اسمزی - به واسطه افزایش پرولین و یا قندهای محلول - دارند. همچنین، با توجه به نتایج به دست آمده میتوان دریافت که کاربرد کود - زیستی و شیمیایی - به واسطه تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه سبب افزایش فتوسنتز و ماده سازی و افزایش میزان سنتز اسیدهای آمینه از جمله پرولین در گیاه گردد، که این افزایش پرولین نشان دهنده تجمع مواد سازگار کنندهای است که جهت محافظت اسمزی توسط گیاه بکار گرفته میشود و نیروی نگهداری آب را در برگها افزایش داده و بدین ترتیب شرایط سازگاری گیاه با شرایط خشک را فراهم مینماید.
