بخشی از مقاله
چکیده
به منظور ارزیابی تاثیر بقایای گندم و جو بر رنگدانههای فتوسنتزی کنجد آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 4 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود در سال 1394 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل: وجین تمامفصل علفهای هرز، عدموجین - شاهد - ، علفکش خاکمصرف تریفلورالین، محلولپاشی برگی با غلظت 50 و 100 درصد عصاره الکلی کاه و کلش گندم، بقایای گندم در سه سطح 2، 4 و 8 تن در هکتار، محلولپاشی برگی با غلظت 50 و 100 درصد عصاره الکلی کاه و کلش جو بودند.
نتایج حاصل نشان داد که بالاترین مقدار کلروفیل a و b در محلولپاشی غلظت 100 درصد عصاره الکلی گندم بدست آمد، بهطوریکه بهترتیب 60 و 61 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. اما تیمار 8 تن در هکتار بقایای گندم با 15 درصد کاهش نسبت به تیمار شاهد، پایینترین مقدار کلروفیل a و تیمار محلولپاشی غلظت 100 درصد عصاره الکلی جو با 27 درصد کاهش نسبت به تیمار شاهد، پایینترین مقدار کلروفیل b را نشان داد. بطور کلی نتایج نشان داد که عصار الکلی گندم میتواند بر میزان رنگدانههای فتوسنتزیو متعاقباً بر رشد و عملکرد گیاه کنجد تاثیرگذار باشد.
کلمات کلیدی:عصاره الکلی، کلروفیل a، کلروفیل b، علفکش تریفلورالین، محلولپاشی
مقدمه
براساس آمار مندرج در PGRO - مرکز منابع حفاظت شده مرکز ژنتیکی گیاه کنجد جهت تحقیقات - ایران از نظر منابع مهم ژنتیکی گیاه کنجد، در رده هشتم قرار گرفته است. کنجد - Sesamum indicum - بهدلیل محتوای روغن بالا - 52-47 درصد - و کیفیت مناسب - میزان کم کلسترول و وجود برخی آنتیاکسیدانها - روغن دانههای آن، نقش مهمی در سلامت انسان دارد . - 9 - با وجود آنکه گیاهان زراعی و علفهای هرز همزمان تکامل یافتهاند، اما طی سالهای اخیر عوامل گوناگون مرتبط با انسان، علفهای هرز را تهاجمیتر و در نتیجه مشکلسازتر کردهاند. هجوم علفهای هرز به مزارع کنجد و کاهش عملکرد آن مشکل اصلی در تولید این محصول است - 2 - بهطوریکه بیش از 65 درصد کاهش عملکرد این گیاه در اثر رقابت با علفهایهرز گزارش شده است 4 - و . - 5
بهبود عملکرد گیاهان زراعی به میزان زیادی به مدیریت موثر علفهای هرز بستگی دارد. بههمیندلیل از علفهای هرز به عنوان یکی از تهدیدات اصلی تولیدات کشاورزی یاد میشود. طی 50 سال گذشته تولیدات زراعی به شدت به کودها و آفتکشهای سنتتیک وابسته شده است اما به علت مخاطرات زیستمحیطی مصرف علفکشها، از جمله آلودگی آبهای زیرزمینی، بقایای سموم در غذا، تأثیر بر موجودات غیرهدف و نیز شیوع علفهای هرز مقاوم به علفکشها، کاهش مصرف سموم شیمیائی، از اهمیت بسیاری برخوردار است . - 19 - یکی از روشهای جایگزین روشهای شیمیایی استفاده از خاصیت آللوپاتی گیاهان است. آللوپاتی اثر متقابل گیاهان تحت تاثیر آللوکمیکالهای آزاد شده توسط ریشهها، ساقهها، برگها و بقایای تجزیه شده گیاهان مجاور به محیط است . - 7 - گیاهان انواع مختلفی از سموم محلول در آب را در محیط اطراف خود و در خاک رها میکنند که موجب مهار جوانهزنی و رشد گیاهان دیگر میشود 17 - و . - 1
اثرات چندگانه ناشی از آللوکمیکالها شامل تاثیر بر تقسیم سلولی، تولید هورمونهای گیاهی، نفوذپذیری غشا، جذب مواد معدنی، حرکت روزنه، سنتز رنگدانهها، فتوسنتز، تنفس و ... است 3 - ، 10، 13 و . - 15 این آللوکمیکالها پتانسیل استفاده بهعنوان علفکشهای طبیعی و عوامل کنترل طبیعی را دارند 12 - و . - 16 محلولپاشی برگی عصارههای آبی گیاهان آللوپاتیک به عنوانیک روش نسبتاً جدید برای مهار علفهای هرز در مزارع استفاده میشود . - 22 - میزان کلروفیل در گیاه به قابلیت دسترسی نیتروژن خاک و توانایی جذب نیتروژن توسط گیاه وابسته است . - 8 - بنابراین تعیین میزان کلروفیل به عنوان نشانگر غیر مستقیم نیتروژن گیاه - 21 - بیانگر رابطه بسیار نزدیک بین نیتروژن و مقدار کلروفیل برگ است - 18 - و بدینترتیب میتوان در ارزیابی تاثیر علفهای هرز روی گیاهان زراعی، کاهش میزان نیتروژن برگ را پیشبینی کرد . - 11 - بنابراین، هدف از انجام این آزمایش بررسی تاثیر استفاده از بقایای کاه و کلش گندم و جو به شکل محلولپاشی عصاره و مخلوط بقایا با خاک بر میزان رنگدانههای فتوسنتزی گیاه کنجد بود.
مواد و روش
آزمایش در سال زراعی 1393-94 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 4 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود - عرض جغرافیایی 36 درجه و 29 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 55 درجه و 57 دقیقه شرقی - به اجرا درآمد. تیمارهای مورد بررسی شامل: وجین تمامفصل علفهای هرز، عدم وجین - شاهد - ، علفکش خاک مصرف تریفلورالین - EC %48 - مطابق دوز توصیه شده 2/5 - لیتر در هکتار از فرم تجاری - ، محلولپاشی برگی با غلظت 50 درصد عصاره الکلی کاه و کلش گندم، محلولپاشی برگی با غلظت 100 درصد عصاره الکلی کاه و کلش گندم، کاربرد بقایای گندم به صورت مخلوط با خاک به میزان 2 تن در هکتار، کاربرد بقایای گندم به صورت مخلوط با خاک به میزان 4 تن در هکتار، کاربرد بقایای گندم به صورت مخلوط با خاک به میزان 8 تن در هکتار، محلولپاشی برگی با غلظت 50 درصد عصاره الکلی کاه و کلش جو و محلولپاشی برگی با غلظت 100 درصد عصاره الکلی کاه و کلش جو بودند.
پس از انجام عملیات خاکورزی و آماده شدن کرتها، کشت بذر کنجد رقم بومی دشتسان در نهم خرداد ماه در ردیفهایی به فاصلهی 50 سانتیمتر و فاصلهی روی ردیف 10 سانتیمتر انجام شد. هر کرت آزمایشی از 4 خط کشت به طول 6 متر تشکیل شده و در فاصله بین دو کرت از یکدیگر یک پشته کاشته نشده در نظر گرفته شد. محلولپاشی عصاره الکلی کاه و کلش در مرحله 3 تا 5 برگی علفهای هرز انجام شد. جهت اعمال تیمار محلولپاشی از عصاره الکلی گندم و جو استفاده شد، بدینترتیب که برای تهیه عصاره الکلی مورد نظر، کاه، آب و اتانول به نسبت 3:1:1 با هم در ظرفی دربسته مخلوط شد و در جای تاریک در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار داده شد، پس از گذشت 72 ساعت، استخراج عصاره از طریق عبور محلول از صافی انجام شد.
سپس محلولپاشی در دو غلظت 50 و 100 درصد و علفکش با سمپاش ماتابی شارژی دارای فشار یکنواخت 2/8 بار و نازل بادبزنی انجام گرفت. برای اعمال تیمارهای بقایای کاه و کلش مخلوط با خاک، مقادیر مورد نظر در هر تیمار قبل از کاشت و در آخرین مرحله آمادهسازی مزرعه با خاک مخلوط شد. برای تیمار وجین تمام فصل، در طی فصل رشد عملیات وجین به صورت دستی انجام گرفت. برای اندازهگیری مقدار کلروفیل a و b از روش آرنون - 1967 - استفاده گردید که برای این منظور 0/25 گرم وزن تر برگ به دقت توزین در داخل هاون چیتی با 10 میلیلیتر استون 80 درصد خوب ساییده شد. سپس عصاره حاصل به فالکون انتقال یافت و سپس به مدت 10 دقیقه در 4000 دور سانتریفیوژ شدند و سپس محلول فوقانی به بالن ژوژه 25 میلیلیتر منتقل شدند و بقایای تهنشین شده در فالکون مجددا در هاون ریخته شده و مراحل قبلی تکرار شد و در نهایت حجم محلول موجود در بالن ژوژه توسط استن 80 درصد به 25 میلیلیتر رسید.
اندازهگیری کلروفیل باروش اسپکتروفتومتری با دستگاه اسپکتروفتومتر - مدل - jenway6305 ساخت کشور آلمان انجام گرفت. به این ترتیب که مقدار جذب محلولها را در طول موج 645 و 663 نانومتر خوانده شد. در نهایت با احتساب 25 میلیلیتر حجم نهایی، مقادیر کلروفیل به میلیگرم بر گرم وزنتر برگ تبدیل شد و غلظت کلروفیل a، b با استفاده از فرمولهای زیر محاسبه گردید:
در این فرمول chla، chlb به ترتیب غلظت کلروفیل a و کلروفیل b است که برحسب mg/gr است، V حجم محلول فوقانی حاصل از سانتریفیوژ، W وزن تر نمونه بر حسب گرم در تک بوته و A جذب نور در طول موجهای مربوطه میباشد. برای آنالیز دادهها از نرمافزار MSTAT-C استفاده شد. مقایسه میانگینها با روش LSD و در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.
نتایج و بحث کلروفیل a
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای آزمایشی بر غلظت کلروفیل a در سطح احتمال 5 درصد معنیدار بود - جدول . - 1 نتایج مقایسه میانگینها - جدول - 2 نیز نشان داد که بالاترین غلظت کلروفیل a در تیمار محلولپاشی عصاره الکلی غلظت 100 درصد گندم بود که نسبت به تیمار شاهد 60 درصد افزایش یافت. اوتوسانیا و همکاران - 14 - گزارش کردند که عصاره گیاه Tithonia diversifolia - Hemsl - A. Gray بهطور معنیداری مقدار کلروفیل کل را در گوجه فرنگی افزایش داد. تیمار بقایای گندم به مقدار 8 تن در هکتار، با 15 درصد کاهش نسبت به تیمار شاهد، پایینترین غلظت کلروفیل a را در گیاه کنجد ایجاد کردند. وانگ و همکاران - 20 - گزارش دادند که استفاده از بقایای برگ گردو میزان کلروفیل a را کاهش میدهد. تیمارهای عدم وجین، بقایای گندم به مقدار 2، 4 و 8 تن درهکتار، محلولپاشی عصاره الکلی غلظت 100 درصد جو نسبت به تیمار محلولپاشی غلظت 100 درصد گندم کاهش معنی داری در میزان کلروفیل a ایجاد کردند.
