بخشی از مقاله

چکیده

شوری یکی از مشکلات در حال افزایش جهان است که سطح وسیعی از اراضی کشور ما را نیز در بر می گیرد. در پاسخ به شوری، تغییرات ریختشناسی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی متعددی در گیاهان از جمله ذرت ایجاد میشود. ذرت - Zea mays L. - بعد از گندم و برنج مقام سوم را از نظر تولید جهانی دارا است و یکی از مهمترین غلات جهان محسوب میشود.

این آزمایش به منظور بررسی اثرات شوری ناشی از کلرور سدیم - صفر و 200 میلیمولار - بر ویژگیهای مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی برگ دو لاین اینبرد ذرت B73 - Zea mays L. - وMO17 انجام شد. این آزمایش به روش هیدروپونیک و به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1395 اجرا گردید. صفات وزن تر بخش هوایی و ریشه، وزن خشک بخش هوایی و ریشه، حجم ریشه، رطوبت نسبی آب برگ، نشت یونی، ارتفاع بوته، طول ریشه، کلروفیل a وb ، آنتوسیانین و کاروتنوئید و شاخص کلروفیل - SPAD - مورد ارزیابی قرار گرفت.

نتایج نشان داد اثر لاین برای صفات ارتفاع بوته، وزن تر و خشک بخش هوایی، سطح برگ، وزن تر ریشه در سطح 1 درصد و وزن خشک ریشه در سطح 5 درصد و اثر تنش برای صفات ارتفاع بوته، سطح برگ و وزن تر ریشه - P<0.05 - و وزن خشک ریشه و طول ریشه - P<0.01 - معنی-دار است. تنش بر صفات رطوبت نسبی آب برگ، نشت یونی، کلروفیل a وb ، آنتوسیانین و کاروتنوئید و شاخص کلروفیل - SPAD - اثر معنیدار نداشت. ژنوتیپ B73 در رابطه با کلیه ویژگیهای مورد بررسی نسبت به ژنوتیپ MO17 برتر بود.

تنش شوری باعث کاهش معنیدار ارتفاع بوته، وزن تر بخش هوایی و ریشه، وزن خشک بخش هوایی و ریشه، سطح برگ، طول ریشه شد. واکنش متفاوت لاینهای اینبرد ذرت نسبت به تنش شوری نشان داد که لاین اینبرد MO17 در مقایسه با لاین B73 از حساسیت بیشتری به تنش شوری برخوردار بود.

.1 مقدمه

سالیانه بیش از صد میلیون هکتار از اراضی زراعی دنیا به کشت ذرت اختصاص پیدا میکند و بعد از گندم بیشترین سطح کشت را دارا است، درحالیکه تولید محصول آن بعد از گندم و برنج قرار دارد. ذرت به دلیل قدرت سازگاری با شرایط اقلیمی گوناگون، بسیار زود در تمام دنیا گسترش یافت. بدینجهت جزو عمدهترین محصولات مناطق معتدله، معتدله گرم، نیمه گرمسیری و مرطوب به شمار میرود. ازنظر تأمین انرژی نیز بینظیر است و به همین دلیل امروزه در تغذیه مرغ به عنوان یک غذای پرانرژی دارای اهمیت بسیار زیاد است.

شوری از مهمترین تنشهای غیر زیستی محدودکننده رشد و عملکرد گیاهان ازجمله ذرت میباشد. شوری آب و خاک یکی از مشکلات عمده کشاورزی در سطح جهان است. از دلایل مهم کاهش رشد گیاه پتانسیل اسمزی پایین و ممانعت از جذب آب، سمیت یونها و عدم تعادل عناصر غذایی میباشد. تنش شوری باعث کاهش عملکرد ذرت میشود، بهطوریکه باعث کاهش معنیداری در طول بلال، تعداد بلال و نیز تعداد دانه در بلال میگردد و همچنین از تعداد نهایی برگ بر روی ساقه اصلی کاسته و دوره رشد رویشی ساقه را کوتاه مینماید.

شوری و خشکی را باید یک واقعیت بلامنازع در اراضی کشاورزی دانست که متأسفانه روندی افزایشی دارد. شوری خاک هنگامی برای محصول زراعی مشکل ایجاد میکند که غلظت نمکهای محلول خاک در ناحیه ریشه تا حدی بالا باشد که مانع از رشد بهینه گیاه شود. بهطور کلی وجود املاح زیاد در خاک یا آب آبیاری، گیاه را با تنش شوری مواجه میسازد، تنش شوری صرفنظر از شور شدن خاک، بهدلیل یون سدیم - Na+ - بهعنوان نمک غالب در خاک بروز میکند. شوری یکی از مشکلات محیطی جدی است که باعث ایجاد تنشهای اسمزی، کاهش رشد و در نهایت کاهش محصول میگردد.

مهمترین واکنش گیاه به افزایش شوری خاک، کاهش آهنگ رشد است. در خاکهای شور، ابتدا رشد رویشی گیاه و توسعه برگها متأثر می شوند. ذرت جزو گیاهان حساس به شوری است. گیاهان حساس به شوری از جمله ذرت Zea mays L. - عموماً - از طریق ساز و کارهای ریشه های خود شوری متوسط را تحمل میکنند. شوری خاک در دراز مدت رشد ریشههای ذرت را محدود کرده و در جذب مواد معدنی اختلال بوجود میآورد. در رابطه با تاثیر تنش شوری روی گیاه، شوری ناشی از کلرورسدیم در ذرت باعث کاهش میزان رشد نسبی و به دنبال آن کاهش ماده خشک گیاه میگردد. خاموشیهای فتوشیمیایی و غیرفتوشیمیایی فلورسانس کلروفیل در برگها از حساسترین ویژگیهای دستگاه فتوسنتزی میباشد که تحت تنش شوری در گیاه ذرت دچار تغییر میشوند.

.2 مواد و روشها

این پژوهش در گلخانهی تحقیقاتی گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز انجام گرفت. آزمایش با ضد عفونی گلدانها و آمادهسازی گلخانه، تهیه بذور لاینهای لاینهای اینبرد ذرت B73 و MO17 از بخش تحقیقات شرکت بذر و نهال کرج، کشت بذور ضدعفونی شده به روش پنروز و گلیک، ضد عفونی پرلیتها با اتوکلاو و انتقال نشاءها به گلدانها آغاز شد.

آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو فاکتور تنش - شوری و شاهد - و لاینهای B73 و MO17 در سه تکرار به روش هیدروپونیک بستر پرلیت انجام شد. از محلول پایه هوگلند به عنوان محلول غذایی استفاده شد. محلولهای غذایی مورد استفاده از نظر pH بهطور منظم کنترل و سعی میشد در محدوده هفت ثابت نگه داشته شود.

برای تنظیم pH محلول غذایی از اسید کلریدریک 0/1 نرمال استفاده شد. زمانی که بوتهها به مرحله 6-8 برگی رسیدند، تنش شوری در سطح 200 میلی مولار نمک NaCl همراه با سطح شاهد به مدت دو هفته اعمال شد. صفات وزن تر و خشک اندامهای هوایی و ریشه، ارتفاع بوته و طول ریشه و همچنین رنگدانههای نوری مورد اندازه گیری قرار گرفت. وزن تر ریشهها برحسب گرم با ترازوی دقیق با دقت 0/001 اندازهگیری شد. جهت به دست آوردن وزن خشک ریشه، نمونهها به مدت 48 ساعت در آون با دمای 75 درجه سانتیگراد قرار داده شده و سپس با ترازوی دقیق اندازهگیری شدند.

کلروفیلa ،کلروفیل b، آنتوسیانین و کاروتنویید در 0/1گرم از برگهای جوان و توسعه یافته اندازهگیری شد. رنگدانهها از نمونه پودر شده بوسیله افزودن دو میلیلیتر استون 85 درصد و تریس 15 درصد استخراج شد - تریس 1 درصد - W/V - که با HCl به pH= 8 رسانده شد - . تمام مراحل در محیط سرد انجام شد. سپس، به مدت سه دقیقه در دور 12000 سانتریفیوژ صورت گرفت. یک میلیلیتر از روشناور برداشته شد و با آب دیونیزه به حجم سه میلیلیتر رسانده شد. سپس، میزان جذب در طول موجهای 647 ،663،537 و 470 نانومتر قرائت گردید. محتوای رنگدانهها بر مبنای میکرومول بر میلیلیتر از فرمولهای زیر برآورد گردید:

اندازهگیری نشت یونی به روش لوتس و همکاران انجام شد. به این منظور ابتدا نمونههای برگ به میزان 0/3 گرم توزین شده و با آب مقطر شستشو داده شد. سپس درون لولههای آزمایش حاوی 20 میلیلیتر آب مقطر قرار داده شدند. لولهها در دمای 25 درجه سانتیگراد و به مدت 24 ساعت توسط یک شیکر تکان داده شدند و پس از آن نشت یونی محلول - L1 - اندازهگیری شد. در مرحله بعد به نمونهها 20 سیسی آب مقطر اضافه شد و به مدت 20 دقیقه در دمای 120 درجه سانتی-گراد اتوکلاو شدند و در نهایت نشت یونی محلول - L2 - بعد از به تعادل رسیدن با دمای محیط اندازهگیری شد و میزان نشت یونی - خسارت به غشا سلولی - از رابطه زیر محاسبه گردید:

نشت یونی :

نشت یونی با استفاده از دستگاه اندازهگیری هدایت الکتریکی EC - متر - در محلول آبی محتوی قطعات برگ اندازهگیری شد که میزان مواد محلول را در محلول آبی نشان داده و معیاری از آسیب وارد شده به غشا سلول و خروج مواد محلول از غشا سلولی به محلول آبی است. دادههای بدست آمده با استفاده از نرمافزار SAS مورد آنالیز آماری قرار گرفت و از آزمون LSD برای مقایسه میانگین دادهها استفاده شد.

جدول -3 درصد کاهش - و یا افزایش - ارزش صفات مورفولوژیک مورد مطالعه در لاینهای ذرت تحت تنش شوری

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید