بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تاثیر عناصر پتاسیم و روی بر میزان بردباری گیاه ذرت به تنش خشکی، در یک آزمایش مزرعه ای اثر تنش خشکی بر صفات مختلف از جمله عملکرد دانه، وزن صد دانه، محتوای پرولین، پروتئین و کلروفیل، در برگ ذرت مورد بررسی قرار گرفت.
این آزمایش در شهرستان بوانات در سال 1389 اجرا شد. تیمارها بر اساس آزمایش کرت های دو بار خورد شده، و در قاب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اعمال شدند. کرت های اصلی مربوط به تنش خشکی، شامل شاهد و تنش خشکی در مرحله رویشی بود و کرت های فرعی شامل مصرف سولفات پتاسیم، در سطوح 0، 150 و 300 کیلوگرم در هکتار و سولفات روی، در سطوح 0، 15 و 30 کیلوگرم در هکتار، در نظر گرفته شد.
نتایج تجزیه آماری، کاهش معنی داری در عملکرد دانه - در سطح احتمال - %1 و وزن 100 دانه - درسطح احتمال - % 5، و همچنین افزایش معنی داری در محتوای کلروفیل - درسطح احتمال - %5، پروتئین - درسطح احتمال - %5 در شرایط تنش خشکی نشان داد. مصرف سولفات پتاسیم و سولفات روی، مقاومت ذرت را به کاهش عملکرد دانه و وزن 100 دانه، در شرایط تنش خشکی، افزایش داد و موجب افزایش محتوای پرولین، پروتئین، کلروفیل در برگ گردید. با توجه به نتایج بدست آمده، مصرف توام 150 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم و 30 کیلوگرم در هکتار سولفات روی، بیشترین تاثیر را در اغلب پارامترهای مورد بررسی داشت.
مقدمه:
بخش وسیعی از مطالعات به نژادی و به زراعی در دنیا بر اصلاح و واکنش گیاهان به تنش خشکی متمرکز شده است - خلیلی و همکاران، . - 1389 از جمله رویدادهای مهم بیوشیمیایی گیاهان تحت تنش، تغییرات به صورت کاهش و یا افزایش پروتئین، محلول قند، پرولین و کلروفیل، در برگ می باشد - سیلسپور و همکاران، . - 1388 سطوح بالای پرولین به سلول ها اجازه می دهد تا استرس های اسمزی سیتوپلاسمشان را متعادل کنند و بدین وسیله از فقدان آب جلوگیری نمایند
بال و همکاران - 1994 - گزارش کردند که کمبود آب از طریق افزایش فعالیت آنزیم تجزیه کننده RNA، سیستم اسید نوکلئیک را مختل می کند. پروتئین سازی نیز که رابطه نزدیکی با فعالیت اسید نوکلئیک دارد، به شدت تحت تاثیر تنش خشکی قرار می گیرد. تالوث و همکاران - 2006 - در تحقیقات خود گزارش نمودند که تنش خشکی موجب ایجاد اختلال در فرآیند فتوسنتز، فعالیت آنزیم ها و سنتز پروتئین می شود که جابجایی متابولیت ها را به سمت دانه تحت تاثیر تنش قرار می دهند.
فوکایی وکوپر - 1995 - ، در تحقیقات خود گزارش کردند که چون فتوسنتز اثرات بلند مدت، بر عملکرد دارد تطابق اجزاء انجام دهنده فتوسنتز به تنش خشکی، یکی از سازوکارهای مهم، در تحمل به تنش خشکی است. پتاسیم در حفظ تعادل آبی، ایجاد فشار تورژسانس و باز و بسته شدن روزنه ها، در تجمع و انتقال هیدراتهای کربن تولید شده، نقش دارد و تعادل آبی گیاه را کنترل می کند .
پتاسیم علاوه بر افزایش تولید و بهبود کیفیت محصول، سبب افزایش مقاومت گیاهان به خشکی گردیده و کارایی آب و کود را افزایش می دهد - رفیعی، . - 1389 هنگامی که تنش خشکی اعمال می شود، افزایش جذب پتاسیم، از طریق ریشه یا از طریق انتقال این عنصر از برگ های پایینی به سمت برگ های فوقانی به سرعت صورت می گیرد و در نتیجه پتانسیل آبی در مناطق هوایی افزایش می یابد و آب به سمت این اندام ها حرکت می کند
عنصر روی، برای رشد گیاهان ضروری می باشد و در فرایند های فیزیولوژیکی مانند فتوسنتز، تولید هرمون های رشد و تشکیل کلروفیل گیاهی دخالت دارد و کمبود آن می تواند باعث عدم توازن عناصر غذایی در گیاه شده و کاهش راندمان مصرف آب و در نهایت کاهش کیفیت و کمیت محصول را در پی داشته باشد - گوهری و همکاران، . - 1389 پورفووبیلینوژن1 پیش ماده کلروفیل می باشد که برای تشکیل این ماده، منیزیم و روی، مورد نیاز است
براون و همکاران - - 1993 گزارش کردند کاهش RNA و تغییر شکل یافتن ریبوزوم ها، مکانیسمی است که توسط کمبود روی، سنتز پروتئین را متاثر می کند. نوابی و ملکوتی - - 1379 با بررسی اثرات تغذیه متعادل بر کمیت و کیفیت ذرت دانه ای به این نتیجه رسیدند که در حالی که عملکرد دانه در تیمار شاهد 6170 کیلوگرم در هکتار بود با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار پتاسیم از منبع سولفات پتاسیم به همراه عناصر کم مصرف عملکرد به 12730 کیلوگرم در هکتار افزایش یافت. محسنی و همکاران - 1385 - در مورد بررسی تاثیر مقادیر مختلف مصرف عنصر روی بر عملکرد ذرت دانه ای نشان دادند که بهترین سطح کودی، مصرف 40 کیلوگرم در هکتار سولفات روی بود که موجب بهترین عملکرد نسبت به شاهد، برابر با 38/21 درصد بود.
مواد و روشها:
به منظور بررسی تاثیر عناصر پتاسیم و روی، در افزایش مقاومت به خشکی ذرت رقم سینگل کراس 704، آزمایشی در شرایط مزرعه در شهرستان بوانات در سال 1389 اجرا گردید. تیمارها بر اساس آزمایش کرت های دو بار خورد شده، و در قاب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اعمال شدند. کرتهای اصلی مربوط به تنش خشکی - شاهد و تنش خشکی در مرحله رویشی - و کرتهای فرعی شامل سه مقدار مصرف سولفات روی 0 - ، 15، 30 کیلو گرم در هکتار - و سه مقدار مصرف سولفات پتاسیم 0 - ، 150، 300 کیلو گرم در هکتار - در نظر گرفته شد.
اعمال تنش به صورت حذف یک دور آبیاری اجرا گردید . قبل از کاشت یک نمونه مرکب خاک از عمق 0-30 سانتی متری مورد آزمایش قرار گرفت و میزان پتاسیم، روی، ماده آلی خاک به ترتیب 0/019، 1/04 ، 1/95 میلی گرم بر کیلوگرم خاک و pH خاک 5/75 به دست آمد. در مجموع 54 کرت و مساحت هر کرت 12 متر مربع - - 2/4 × 5 شامل دو پشته به عرض 75 سانتی متر و 4 خط کشت به طول 5 متر و فاصله بین بوته های ذرت 20 سانتی متر در نظر گرفته شد .
فواصل بین کرت های اصلی 1/5 متر و فواصل بین کرت های فرعی ./5 متر در نظر گرفته شد. سولفات روی و سولفات پتاسیم قبل از کشت به خاک اضافه شد. اندازه گیری پرولین بر اساس روش بیتس و همکاران - 1973 - ، پروتئین طبق روش - لوری و همکاران، - 1951 و میزان کلروفیل با روش - لیچتنتالر، - 1987 اندازه گیری شد. نتایج با استفاده از نرم افزار MSTAT - C تجزیه و تحلیل گردید و جهت مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن استفاده شد.
بحث و نتیجه گیری
نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه نشان داد که اثر تنش خشکی و نیز اثر سولفات روی، بر عملکرد دانه، به ترتیب در سطح احتمال %1 و %5 معنی دار شد. در حالی که برهمکنش تنش خشکی و مصرف توام سولفات پتاسیم و سولفات روی، بر عملکرد دانه معنی دار نشد، اما برهمکنش تنش خشکی و سولفات پتاسیم، در سطح احتمال %5 بر عملکرد دانه، معنی دار گردید - جدول . - 1 مقایسه میانگین صفات مورد بررسی بین سطوح مختلف تنش خشکی، سطوح مختلف سولفات پتاسیم و سطوح مختلف سولفات روی، نشان داد که بیشترین عملکرد دانه از تیمار بدون تنش خشکی، به میزان 9691/975 کیلوگرم در هکتار، و کمترین مقدار آن از تیمار تنش خشکی، به میزان 4691/975 کیلوگرم در هکتار بدست آمد - جدول. - 2
بیشترین عملکرد دانه مربوط به مصرف توام 150 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم و30 کیلوگرم در هکتار سولفات روی، به میزان 8036 کیلوگرم در هکتار حاصل شد - جدول . - 3 در خصوص تاثیر متقابل تنش خشکی و مصرف سولفات پتاسیم و سولفات روی، بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار عدم تنش خشکی و مصرف 150 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم و 30 کیلوگرم در هکتار سولفات روی، بدست آمد. نتایج بررسی دستبندان نژاد و همکاران - 2010 - نشان داد با مصرف سولفات پتاسیم، تحت شرایط تنش خشکی عملکرد دانه افزایش نشان می دهد. نتایج آزمایش سجادی و همکاران - 2009 - نیز نشان داد، با مصرف سولفات روی، تحت شرایط تنش خشکی، عملکرد دانه افزایش نشان می دهد.
جدول -1 تجزیه واریانس تاثیر تنش آب، سولفات پتاسیم و سولفات روی بر صفات اندازه گیری شده در ذرت.
