بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی عملکرد علوفه و تغییرات آنزیم هاي آنتیاکسیدانت و پروتئین محلول برگ ذرت و سورگوم تحت تنش خشکی و کاربرد پسماندها، زئولیت و پلیمر سوپر جاذب آزمایشی به صورت فاکتوریل اسپیلت در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با 3 تکرار به مدت دو سال - 1391-1392 - در ایستگاه تحقیقات کشاورزي جوپار در کرمان انجام شد. رژیم آبیاري در دو سطح شامل آبیاري نرمال و تنش خشکی به ترتیب بر اساس70 و 140 میلیمتر تبخیرتجمعی از طشت تبخیر کلاس A و تیمارهاي نوع گیاه شامل ذرت و سورگوم به صورت فاکتوریل و به عنوان عامل اصلی در نظر گرفته شدند.
تیمارهاي ترکیبی پسماندها، زئولیت و پلیمرسوپرجاذب در5 سطح بهعنوان عاملفرعی به شرح زیر بودند: 4/5 -1 تن بقایاي جو10+ تن زئولیت در هکتار - 4/5 - 2 - ZR تن بقایاي جو 60 + کیلوگرم پلیمر سوپرجاذب در هکتار - 4/5 -3 - SR تن بقایاي جو 5 + تن زئولیت 30+ کیلو گرم سوپرجاذب در هکتار - 4/5 -4 - ZSR تن بقایاي جو در هکتار - -5 - R تیمارشاهد عدم کاربرد بقایاي جو، زئولیت و پلیمرسوپرجاذب - . - C براساس نتایج به دست آمده تحت تنش کم آبی در ذرت فعالیت آنزیم پراکسیداز و در سورگوم فعالیت کاتالاز افزایش یافت.
در مقایسه بین تیمارهاي ترکیبی پسماندها، زئولیت و پلیمرسوپرجاذب در هر دو گیاه بیشترین فعالیت آنزیمهاي کاتالاز و پلیفنل اکسیداز و کمترین مقدار پروتئین محلول برگ در تیمار شاهد مشاهده شد در حالی که بین سایر تیمارها تفاوت معنیداري دیده نشد. تحت تنش خشکی عملکرد علوفه هر دو گیاه کاهش یافت اما کاربرد 10 تن زئولیت و 4/5 تن بقایا در هکتار با تعدیل تنش خشکی توانست عملکرد علوفه هر دو گیاه را افزایش دهد. مقدار علوفه تر ذرت و سورگوم - چین اول - به ترتیب 62/6 و 48/5 تن در هکتار بود اما سورگوم در مجموع دو چین توانست عملکرد علوفه بیشتري نسبت به ذرت تولید نماید.
مقدمه
تنش خشکی مهمترین تنش محیطی است که رشد و تولید گیاه را بیش از هرتنش دیگري تحت تاثیر قرار داده و منجر به کاهش قابل توجه عملکرد گیاه میشود. در این شرایط براي اعمال مدیریت صحیح بهرهوري از پتانسیل گیاه، شناخت تغییرات فیزیولوژیک و عملکرد گیاه تحت شرایط کم آبی و خشکی ضروري می باشد. از مهمترین مکانیسم هایی که گیاهان در برابر تنش خشکی به کار میبرند سیستم دفاع آنتی اکسیدانتی شامل ترکیبهاي آنزیمی و غیرآنزیمی است.
براي تولید محصولات زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک اعمال روشهاي زراعی مناسب و استفاده از مواد اصلاح کننده در خاك میتواند در تعدیل تنش خشکی موثر باشد. موادي از قبیل زئولیت، پلیمرسوپرجاذب و پسماندهاي گیاه میتوانند با افزایش ظرفیت جذب و نگهداري رطوبت و عناصر غذایی در خاك و همچنین آزادسازي متناسب با نیاز گیاه از آسیب وارده به دستگاه فتوسنتزي در شرایط تنش جلوگیري نموده و در نهایت منجر به افزایش عملکرد شوند - 4 و . - 6 لذا براي بررسی تاثیر مواد مذکور در تعدیل تنش خشکی، اندازهگیري و بررسی تغییر آنزیمهاي آنتیاکسیدانت و عملکرد گیاه میتواند مفید باشد.
اسکندري و همکاران - 3 - بیان نمودند که تحت تنش خشکی پروتئین محلول برگ درگیاه کدو تنبل - Cucurbita pepo L. - کاهش مییابد، اما کاربرد 10 تن زئولیت در هکتار منجر به افزایش پروتئین محلول برگ میشود. با توجه به اهمیت ارزیابی اثرات تنش خشکی و مواد اصلاح کننده خاك در شرایط کم آبی، هدف این تحقیق بررسی عملکرد علوفه، تغییرات آنزیمهاي آنتیاکسیدانت و پروتئین محلول برگ در دو گیاه ذرت و سورگوم تحت تنش کم آبی وکاربرد پسماندهاي جو، زئولیت و پلیمرسوپرجاذب بود.
مواد و روش ها
این تحقیق به مدت دو سال - 1391-1392 - در ایستگاه تحقیقات کشاورزي جوپار کرمان انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل اسپیلت در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. رژیم آبیاري در دو سطح شامل آبیاري نرمال بر اساس70 میلیمتر تبخیر از طشت تبخیر و تنش خشکی بر اساس 140 میلیمتر تبخیر از طشتک تبخیر کلاس A و تیمارهاي نوع گیاه در دو سطح شامل ذرت و سورگوم به صورت فاکتوریل و به عنوان عامل اصلی در نظر گرفته شدند.
تیمارهاي ترکیبی بقایاي جو، زئولیت و پلیمرسوپرجاذب در5 سطح به عنوان عاملفرعی به شرح زیر بودند: 4/5 -1 تن بقایاي جو10+ تن زئولیت در هکتار - 4/5 - 2 - ZR تن بقایاي جو 60 + کیلوگرم پلیمر سوپرجاذب در هکتار - 4/5 -3 - SR تن بقایاي جو + 5 تن زئولیت 30+ کیلو گرم سوپرجاذب در هکتار - 4/5 -4 - ZSR تن بقایاي جو در هکتار - -5 - R تیمارشاهد عدم کاربرد بقایاي جو، زئولیت و پلیمرسوپرجاذب - . - C در این تحقیق رقم سینگل کراس 704 ذرت و رقم پگاه سورگوم مورد استفاده قرار گرفت.
پلیمرسوپرجاذب مورد استفاده از نوع A200 و زئولیت مورد استفاده تولید شرکت افرازند بود. تنش رطوبتی 17 روز پس از کاشت اعمال شد و براي تعیین زمان آبیاري از قرائت روزانه تبخیر ازطشتک تبخیراستفاده شد. اندازه گیري رطوبت حجمی خاك درعمق نفوذ ریشه و در زمان آبیاري با استفاده ازدستگاه 1T.D.R مدلTrime-FM انجام شد. تعیین عملکرد علوفه تر سورگوم 86 روز پس از کاشت و ذرت 90 روز پس از کاشت - در مرحله خمیري دانه - درسطحی معادل 7 مترمربع براي هر کرت انجام شد.
براي تعیین میزان پروتئین محلول برگ از روش بردفورد و براي سنجش فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز و پلیفنلاکسیداز از روش نیکولی استفاده شد . - 5 - نتایج این تحقیق با استفاده از رویه GLM در نرم افزار SAS.9.2 مورد تجزیه واریانس قرار گرفت. براي مقایسه میانگین اثرهاي اصلی از آزمون چند دامنهاي دانکن - DMRT - و براي اثرهاي متقابل از میانگینهاي کمترین مربعات - LSMEANS - استفاده گردید.
نتایج و بحث:
آنزیمهاي آنتیاکسیدانت
تنش خشکی در ذرت فعالیت پراکسیداز و در سورگوم فعالیت کاتالاز را به طور معنیداري افزایش داد، ولی افزایش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز تحت تنش خشکی در این دو گیاه معنیدار نبود - جدول . - 1 تنش خشکی با اختلال در متابولیسم گیاه، با تولید رادیکالهاي آزاد اکسیژن و اکسید نمودن مولکولهاي زیستی مانند چربیها، پروتئینها و اسیدهاي نوکلئیک نوعی تنش ثانوي را بر گیاه تحمیل مینماید .
در هر دو گیاه بیشترین فعالیت آنزیمهاي آنتیاکسیدانت پلیفنولاکسیداز و کاتالاز مربوط به تیمار شاهد بود در حالیکه بین تیمارهاي ترکیبی بقایا، زئولیت و پلیمر سوپرجاذب تفاوت معنیداري نبود - جدول. - 1 در گیاه ذرت و در شرایط آبیاري نرمال تیمارهاي ترکیبی بقایا، زئولیت و پلیمر سوپرجاذب تأثیر معنیداري بر فعالیت آنزیم پراکسیداز نداشتند، ولی در شرایط تنش خشکی بیشترین فعالیت آنزیم پراکسیداز مربوط به تیمار شاهد و کمترین فعالیت این آنزیم مربوط به تیمار 60 کیلوگرم پلیمر سوپرجاذب به همراه بقایا - SR - بود - شکل . - 1
جدول -1 مقایسه میانگین فعالیت آنزیمهاي آنتیاکسیدانت و پروتئین محلول برگ در ذرت و سورگوم تحت تأثیر رژیم آبیاري و تیمارهاي ترکیبی بقایا، زئولیت و پلیمر سوپرجاذب
میانگینهاي داراي حرف مشترك در هر ستون، فاقد اختلاف آماري معنیدار در سطح احتمال %5 توسط آزمون چند دامنهاي دانکن میباشند. 10 :ZR تن زئولیت 4/5 + تن بقایا، 60 :SR کیلوگرم سوپرجاذب 4/5 + تن بقایا، 5 :ZSR تن زئولیت 30+ کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار 4/5 + تن بقایا در هکتار، 4/5 :R تن بقایا در هکتار، :C شاهد
