بخشی از مقاله
مقدمه
جمعیت کرهي زمین پیوسته درحال افزایش است با توجه به این رشد روز افزون جمعیت، نیاز به تولید محصولات غذایی بیش از پیش احساس میشود. در بین محصولات غذایی غلات نقش ویژه و مهمی در الگوي مصرف کشورهاي مختلف دنیا را دارد یکی از مهمترین غلات گندم و متعلق به خانواده گرامینه میباشد. یکی از موانع اصلی در جهت تولید این محصول زراعی تنش شوري و گسترش شورهزارها میباشد. تنش شوري در بیش از 800 میلیون هکتار از اراضی زراعی دنیا عامل محدود کننده رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی به شمار میآید
یک خاك وقتی به عنوان شور مطرح میگردد که هدایت الکتریکی عصاره اشباعی آن در اطراف ریشه گیاهان بیشتر از 2 دسی زیمنس بر متر باشد - برزگر، - 1379 و از حضور بیش از اندازه یونها ناشی میشود. اثرات مضر شوري در گیاهان ناشی از بروز تنش یونی و اسمزي است - مانز و تستر - 2008 که برآیند آنها سبب ایجاد اختلالات متابولیسمی در سلولها میگردد.
گیاهان براي رشد مناسب خود نیازمند مقدار مناسب از عناصر غذایی میباشند. سومین عنصر پر مصرف مورد نیاز براي رشد گیاه پتاسیم میباشد، پتاسیم به عنوان اسمولیت معدنی عمده، در تنظیم پتانسیل اسمزي و ایجاد فشار تورژسانس محسوب میگردد. در نتیجه این عنصر در بزرگ شدن سلولها، رشد گیاه، باز و بسته شدن روزنهها نقش دارد
افزودن پتاسیم خارجی در شوري متوسط به طور معنی داري سبب افزایش نسبت K+/Na+ در برگ، ساقه و ریشه میشود و میتواند تنش ناشی از یون سدیم را تا حدودي خنثی کند - مازر و همکاران، . - 2002 گذار از کودهاي معمول به سمت کودهاي نانو منشاء امیدواريهاي بسیاري در جهت آزاد سازي آرام و کنترل شدهي عناصر موجود در کودها شده است.
از ویژگیهاي این کودها میتوان به بهبود کارایی جذب، افزایش راندمان به واسطه سرعت جذب بالاتر و جذب کامل کود توسط گیاه به دلیل رها سازي عناصر غذایی با سرعت مطلوب در تمام طول فصل رشد اشاره کرد. در این راستا به نظر می رسد نانو پتاس به دلیل جذب سریعتر نسبت به پتاس معمول اثرات سریعتري را از خود نشان داده و در بهبود گیاه در شرایط تنش مؤثرتر واقع شود. هدف از این پژوهش بررسی اثرات سطوح مختلف کودهاي نانوپتاس و پتاس معمولی بر عملکرد ارقام حساس و متحمل گندم نان در شرایط شوري خاك میباشد.
مواد و روشها
این پژوهش به منظور بررسی اثرات سطوح مختلف نانو پتاس و پتاس معمول بر علکرد ارقام حساس و متحمل گندم نان در شرایط شوري خاك در پاییز 1391 در گلخانه دانشکده کشاورزي دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گردید.
در این مطالعه 2 رقم گندم نان شامل رقم کویر - مقاوم به شوري - و رقم قدس - حساس به شوري - و 2
سطح کود سولفات پتاسیم و نانو پتاس مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوك کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. فاکتور اول سطوح پتاس به همراه شوري، شامل: شاهد، 150 میلی مولار کلرید سدیم، 150 میلی مولار کلرید سدیم به همراه دو سطح 300 و 450 میلیگرم بر کیلوگرم سولفات پتاسیم،150 میلی مولار کلرید سدیم به همراه دو سطح 30 و 45 میلی گرم بر کیلوگرم نانو پتاس و فاکتو دوم شامل دو رقم گندم نان بود.
کاشت این ارقام در گلدانهایی با قطر 20 سانتی متر انجام گرفت. هر گلدان شامل خاك مزرعه و ماسه غیر شور به ترتیب با نسبتهاي 2:1 بود. قبل از کاشت میزان پتاسیم خاك اندازه گیري شد و پتاسیم خاك به میزان پتاسیم مربوط به هر تیمار افزایش یافت. در هر گلدان 12 عدد بذر کشت گردید و بعد از رشد به 5 عدد بوته در هر گلدان تنک گردید. از مرحله 4 برگی تیمار شوري آغاز گردید و جهت جلوگیري از شوك ناگهانی به گیاهچه ها تیمارهاي شوري به صورت مرحلهاي افزایش یافت تا به 150 میلی مولار رسید.
به منظور جلوگیري از خروج آب زهکش از زیر گلدانی استفاده شد و براي کنترل مقدار EC، از خاك به صورت هفتهاي نمونه برداري انجام گرفت. پس از رسیدگی فیزیولوژیک تمام بوتههاي هر گلدان برداشت و صفات مربوط به عملکرد و اجزاء عملکرد اندازه گیري شد. تجزیه آماري با استفاده از نرم افزار SAS و ترسیم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel انجام شد. همچنین مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال %5 صورت گرفت.
نتایج و بحث
تجزیه داده هاي آزمایشی نشان داد که شوري در تمامی صفات اندازه گیري شده سبب کاهش معنی دار شده و کاربرد پتاسیم صرف نظر از نوع آن باعث بهبود اثرات ناشی از شوري شده است. همچنین بین دو رقم گندم به جز در صفت طول بوته در تمامی صفات در واکنش به پتاسیم تفاوت معنی دار وجود داشت - جدول . - 1
ایجاد تنش شوري در هر دو رقم گندم سبب کاهش معنیدار در وزن بوته شد. این میزان کاهش در رقم قدس بیشتر از رقم یاواروس بود. افزایش پتاسیم به خاك در هر دو رقم باعث کاهش اثرات ناشی از شوري شده و وزن بوته افزایش یافت. بین دو رقم از لحاظ واکنش وزن بوته به سطوح مختلف پتاسیم تفاوت وجود داشت به طوري
جدول -1 مقایسه میانگین عملکرد در سطوح مختلف پتاسیم به همراه شوري در دو رقم گندم
براي هر صفت میانگین هاي داراي حرف مشترك در هر ستون و در هر فاکتور آزمایشی با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد داراي اختلاف معنی دار نیستندکه پاسخ رقم کویر به پتاسیم افزایش وزن بوته نسبت به تیمار شوري بوده و این افزایش در دو سطح سولفات پتاسیم و نانو پتاس به یک اندازه بود و بین سطوح پتاسیم و نانو پتاس تفاوت معنی دار وجود ندارد در صورتی که پاسخ رقم قدس به پتاسیم به یک اندازه نبوده و سطح اول سولفات پتاسیم و نانو پتاس اثرات بیشتري را در تخفیف اثرات شوري به همراه داشته است - شکل. - 1
افزایش تنش شوري با افزایش یون Na+ باعث بر هم خوردن نسبت K+/Na+ در گیاه میشود که این عامل سبب افزایش اختلال در متابولیسم، تنفس و رشد و همچنین با کاهش پتانسیل اسمزي در سلولهاي روزنه باعث کاهش جذب CO2 و فتوسنتز میشود. پتاسیم با افزایش نسبت K+/Na+ باعث کاهش اثرات ناشی از یون سدیم میشود و با تنظیم پتانسیل اسمزي سلولهاي روزنه باعث حفظ فتوسنتز میشود. نتایج این آزمایش با نتایج شابالا - 2003 - و مازر و همکاران - 2002 - مطابقت داشت.
شکل -1 نمودار مربوط به اثر سطوح پتاسیم بر وزن بوته
تنش شوري سبب کاهش معنیدار در عملکرد بوته در هر دو رقم گردید. این کاهش در رقم قدس بیشتر بود. تمامی سطوح پتاسیم باعث تخفیف اثرات ناشی از شوري در هر دو رقم شد ولی میزان واکنش به پتاسیم در دو رقم متفاوت بود به طوري که در رقم کویر بیشترین واکنش به کاربرد پتاسیم خارجی در سطح اول سولفات پتاسیم و نانو پتاس بود در حالی که در رقم قدس بیشترین واکنش به کاربرد پتاسیم مربوط به سطح دوم سولفات پتاسیم و نانو پتاس بود - شکل. - 2
شوري با تجمع بالاي Na+ برگ سبب کاهش میزان فتوسنتز و دوام برگ شده و این امر منجر به کاهش میزان فتوسنتز جاري گیاه و درنتیجه کاهش وزن دانه میگردد - حسین و همکاران، . - 2003 پتاسیم از طریق افزایش فتوسنتز و ماده سازي و همچنین دخالت در فرآیندهاي جابجایی مواد فتوسنتزي و کربوهیدرات ها به درون بافت گیاهی باعث افزایش محصول میگردد. این نتایج با نتایج استوارد - 2006 - و جبار و همکاران - - 2009 مطابقت دارد.
