بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی تاثیر یونیکونازول و کودهای زیستی بر برخی صفات بیوشیمیایی، عملکرد و اجزای عملکرد گندم در شرایط شوری خاک آزمایشی در سال زراعی 1397 در گلخانه دانشگاه محقق اردبیلی به صورت فاکتوریل و بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد.
در این آزمایش فاکتورهای مورد بررسی شامل شوری خاک در چهار سطح - عدم اعمال شوری بهعنوان شاهد و اعمال شوری-های 40، 80 و 120 میلیمولار در خاک - ، از نمک کلرید سدیم و فاکتور دوم شامل کاربرد یونیکونازول و کودهای زیستی - قارچ میکوریز، یونیکونازول، باکتری سودوموناس، میکوریز با سودوموناس، میکوریز با یونیکونازول، کاربرد میکوریز با یونیکونازول و سودوموناس و شاهد - عدم کاربرد کودهای زیستی و یونیکونازول - بود.
نتایج نشان داد کاربرد توام یونیکونازول، میکوریز و سودوموناس تحت شرایط شوری 120 میلیمولار خاک موجب افزایش محتوای پرولین و قند محلول - به ترتیب 93/98 و 47/33 درصد - نسبت به شرایط عدم کاربرد کودهای زیستی عدم اعمال شوری شد.
همچنین کاربرد توام یونیکونازول، میکوریز و سودوموناس تحت شرایط عدم اعمال شوری موجب افزایش عملکرد تک بوته، وزن و حجم ریشه - به ترتیب 108/84، 97/98 و 54/71 درصد - و کاهش محتوای پراکسید هیدروژن و مالوندیآلدهید - به ترتیب 77/6 و 115/52 درصد - نسبت به شرایط عدم کاربرد کودهای زیستی تحت شرایط شوری 120 میلیمولار خاک شد.
بر اساس نتایج این بررسی بهنظر میرسد که کاربرد کودهای زیستی میتواند بهعنوان یک روش مناسب برای بهبود عملکرد و برخی صفات بیوشیمیایی گندم در شرایط شوری شود.
مقدمه:
گندم - Triticum aestivum L. - از مهمترین محصولات زراعی جهان بوده و غذای اصلی مردم را در مناطق خشک و نیمهخشک تشکیل میدهد. در این مناطق کمبود آب بهعنوان عامل اصلی و شوری خاک عامل ثانویه کاهش رشد گیاه و عملکرد دانه به شمار میرود
تنش شوری بر جوانهزنی، رشد، فیزیولوژی و تولید محصولات گیاهی از طریق کاهش توانایی آنها برای جذب آب در اثر عدم تعادل پتانسیل اسمزی، توازن یونی و جذب مواد غذایی اثر میگذارد. همچنین بهوسیله وجود غلظتهای بالایی از یونهای سدیم و کلر با ایجاد سمیت یونی، موجب از هم پاشیدگی ساختار غشاء، مهار تقسیم و رشد سلول و ایجاد اختلال در برخی فرآیندهای سلولی نظیر فتوسنتز، سنتز پروتئین و متابولیسم لیپید میشود
گیاهان بهوسیله سنتز و تجمع تعدادی از اسمولیتهای سازگار در غلظتهای بالا که شامل پروتئینها، کربوهیدراتها، اسیدهای آمینه میباشند، موجب افزایش فرایندهای آنزیمی و حفظ تمامیت غشا در برابر تنشها میشود
تنش شوری موجب تولید انواع گونههای فعال اکسیژن میشود که با ایجاد تنش اکسیداتیو موجب تخریب ماکروملکولهای عمده سلولی، آنزیمهای حیاتی و همچنین یکی از اثرات بارز رادیکالهای آزاد اکسیژن بر سلامت سلولها تخریب غشاهای سلولی است. بررسی غلظت مالوندیآلدهید بافت گیاهی میتواند بیانگر میزان تخریب غشا سلولی باشد زیرا این ترکیب تحت تأثیر تخریب و پراکسیده شدن غشا سلولی آزاد می شود
در بررسی نصیبی و همکاران - 1393 - تنش شوری موجب کاهش وزن خشک ریشه و افزایش غلظت مالون-دیآلدهید، پراکسید هیدروژن، پرولین و قندهای محلول برگ نسبت به شرایط عدم شوری در گندم شد.
یکی از راهکارهای مقابله با شوری، کاربرد انواع مختلفی از باکتریها و قارچهای مفید خاکزی است. باکتریهای محرک رشد میتوانند با تثبیت نیتروژن، تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاه، افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی و ایجاد مقاومت در گیاه موجب افزایش رشد گیاه شوند
همچنین استفاده از قارچهای میکوریز با بهبود وضعیت تغذیهای و آبی گیاه، حفظ نسبت پتاسیم به سدیم، تولید هورمونهای محرک رشد از طریق تغییر در مورفولوژی ریشه و افزایش سطح جذب توسط گسترش ریسههای خود در خاک - Dodd & Alfocea, 2012 - ، با افزایش تولید اسمولیتهای سازگار مانند پرولین و کربوهیدراتها موجب افزایش تحمل گیاه در شرایط تنش شوری میشود
استفاده از تنظیم کنندههای رشد گیاهی نظیر یونیکونازول موجب بهبود عملکرد کمی و کیفی میشود که در بررسیهای انجام شده، کاربرد یونیکونازول در گندم - Imam et al., 1995 - و سویا - Abou El-Kheir, 2000 - ، از طریق افزایش فعالیت سیستم آنتیاکسیدانی و سنتز اسمولیتهای سازگاه مانند پرولین و قندهای محلول موجب بهبود فتوسنتز و افزایش مقاومت به تنش موجب افزایش عملکرد می-شود
ناصری و همکاران - 1396 - گزارش کردند که کاربرد کودهای زیستی موجب کاهش میزان مالون-دیآدهید و افزایش محتوای پرولین حجم ریشه و عمکلرد دانه گندم شد.
گسترش روز افزون شوری و نقش کودهای زیستی در تعدیل اثر تنش شوری از یک طرف و کمی بررسیهای انجام شده در خصوص کاربرد کودهای زیستی از سوی دیگر موجب شد تا تاثیر کودهای زیستی بر برخی صفات بیوشیمیایی، عملکرد و اجزای عملکرد گندم تحت شرایط تنش شوری مورد ارزیابی قرار گیرد.
روش تحقیق:
آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. در این آزمایش فاکتورهای مورد بررسی شامل شوری خاک در چهار سطح - عدم اعمال شوری بهعنوان شاهد و اعمال شوریهای 40، 80 و 120 میلیمولار در خاک - ، از نمک کلرید سدیم و فاکتور دوم شامل کاربرد یونیکونازول و کودهای زیستی - قارچ میکوریز، یونیکونازول، باکتری سودوموناس، میکوریز با سودوموناس، میکوریز با یونیکونازول، کاربرد میکوریز با یونیکونازول و سودوموناس و شاهد - عدم کاربرد کودهای زیستی و یونیکونازول - بود. شوری خاک در مرحله رشد رویشی اعمال شد. اولین آبیاری بعد از کاشت و آبیاریهای بعدی بسته به شرایط محیطی و نیاز گیاه زراعی انجام شد. در این بررسی از گندم رقم زاگرس استفاده شد.
برای اندازهگیری میزان قندهای محلول به روش دابویس و همکاران - Dubios et al, 1956 - ، میزان مالوندیآلدهید بر اساس روش استوارت و بولی - Stewart and Bewley, 1980 - ، میزان پرولین برگ پرچم با استفاده از روش بیتز و همکاران - Bates et al., 1973 - و میزان پراکسیدهیدروژن - H2O2 - برگ براساس روش الکسیو و همکاران - Alexieva et al, 2001 - اندازهگیری شد.
بهمنظور تعیین وزن و حجم ریشه در مرحله رسیدگی، پس از خارج سازی ریشهها از خاک ریشهها برای خشک شدن در آون با دمای 75 درجه به مدت 72 ساعت قرار داده شد و سپس وزن خشک ریشه با تراوزی دیجیتالی با دقت 0/001 گرم توزین شد. حجم ریشه با استفاده از حجم مشخصی از آب در استوانه مدرج اندازهگیری شد.
بهمنظور تعیین عملکرد تک بوته و تعداد دانه در سنبله تعداد چهار بوته در زمان رسیدگی از بوتههای موجود در مزرعه به صورت تصادفی از سطح خاک کفبر شدند و با استفاده از خطکش و ترازویی با دقت 0/001 گرم اندازه و توزین شدند و میانگین دادههای حاصل به عنوان ارزش آن صفت در جدول تجزیه واریانس مورد استفاده قرار گرفت.
برای تجزیه دادهها از نرم افزارهای SAS و Excel استفاده شد و میانگینها با آزمون LSD مقایسه شدند.
نتایج و بحث:
تاثیر کودهای زیستی، تنش شوری و ترکیب تیماری این دو عامل بر محتوای پرولین، قندهای محلول، میزان مالوندیآلدهید، میزان پراکسید هیدروژن، وزن و حجم ریشه و عملکرد دانه در سطح احتمال یک و پنج درصد معنیدار بود - جدول . - 1 مقایسه میانگینها نشان داد که بیشترین محتوای پرولین و قندهای محلول - به ترتیب 10/06 میکروگرم برگرم وزن تر و 100/01 میلی گرم بر گرم وزن تر - در کاربرد یونیکونازول و کودهای زیستی تحت شرایط شوری 120 میلی مولار خاک و کمترین آن - به ترتیب 5/186 میکروگرم برگرم وزن تر و 67/88 میلی گرم بر گرم وزن تر - در عدم کاربرد یونیکونازول و کودهای زیستی بهدست آمد
بیشترین میزان پراکسید هیدروژن و مالوندیآلدهید - به ترتیب 0/444 و 0/151 میکرومول بر گرم وزن تر - در عدم کاربرد یونیکونازول و کودهای زیستی تحت شرایط شوری 120 میلی مولارخاک و کمترین آن - به ترتیب 0/250 و 0/070 میکرومول بر گرم وزن تر - در عدم کاربرد یونیکونازول و کودهای زیستی و عدم اعمال شوری بود - جدول - 2 و همچنین کاربرد توام یونیکونازول، میکوریز و سودوموناس تحت شرایط عدم اعمال شوری موجب افزایش عملکرد تک بوته، وزن و حجم ریشه - به ترتیب 108/84، 97/98 و 54/71 درصد - نسبت به شرایط عدم کاربرد کودهای زیستی تحت شرایط شوری 120 میلیمولار خاک شد
تحت شرایط تنش گیاهان تعدادی از گونههای اکسیژنی فعال مانند سوپراکسید، پراکسید هیدروژن، رادیکالهای هیدروکسیل و اکسیژن منفرد تولید میکنند ، که با افزایش شدت تنش و با افزایش ترکیبات ROS ساختار غشاء آسیب دیده و لیپیدهای آن آزاد میشود که موجب افزایش مالوندیآلدهید میشود، وجود سیستم آنتیاکسیدان توانمند موجب کاهش ترکیبات ROS شده و به نوعی میتواند موجب کاهش پراکسیداسیون لیپیدی شود
عزیزی و همکاران - 1394 - اظهار داشتند افزایش تنش شوری با افزایش میزان پراکسید هیدروژن موجب افزایش میزان مالوندیآلدهید شد. همچنین پرولین نیز تحت شرایط تنش میتواند عملکردهای متفاوتی مانند ایجاد تعادل اسمزی، حفاظت از ساختار پروتئینی و غشاء سلول، تثبیت ساختارهای درون سلولی و حذف رادیکالهای آزاد را داشته باشد
نصیبی و همکاران - - 1393 اظهار داشتند که تنش شوری موجب کاهش وزن خشک ریشه و افزایش غلظت مالوندیآلدهید، پراکسید هیدروژن، پرولین و قندهای محلول برگ نسبت به شرایط عدم شوری در گندم شد. افزایش غلظت پرولین در گیاهانی که تحت تنش قرار گرفتهاند، نوعی سازگاری برای غلبه بر شرایط تنش می باشد
خانزاده - 1395 - گزارش کرد که کاربرد کودهای زیستی تحت شرایط شوری خاک موجب افزایش محتوای پرولین و قندهای محلول شد که با بهبود فعالیت آنتیاکسیدانی و شرایط فتوسنتزی گیاه نسبت به تنش شوری موجب موجب افزایش وزن و حجم ریشه و عملکرد دانه گندم شد. ناصری و همکاران - 1396 - نیز اظهار داشتند که کاربرد کودهای زیستی با بهبود فعالیت آنتیاکسیدانی و محتوای پرولین برگ و کاهش میزان مالوندیآلدهید برگ موجب افزایش فعالیت فتوسنتزی گیاه، حجم ریشه و عمکلرد دانه گندم شد.
محمد و همکاران - Mohammad et al, 2014 - گزارش کردند که محلولپاشی یونیکونازول تحت شرایط تنش شوری با افزایش سنتز اسمولیتهای سازگار مانند پرولین و قندهای محلول، موجب بهبود عملکرد دانه جو شد.
