بخشی از مقاله
چکیده
این پژوهش با هدف مقایسه رفتار فیزیولوژیک و تبادلات گازي انگور یاقوتی در شرایط تنشگرمایی 45±1 درجه سلسیوس در گلخانه، تنشگرمایی 45±1 درجه سلسیوس در شرایط تاکستان در منطقه نیمه گرمسیر قیروکارزین، و شرایط بدون تنش - دماي 29±1 درجه سلسیوس - در گلخانه ایستگاه تحقیقات کشاورزي زرقان روي تاكهاي سه ساله انگور یاقوتی در قالب طرح بلوك-هاي کامل تصادفی به مدت دو سال انجام شد. مقدار فتوسنتز - A - ، هدایت روزنهاي - gs - ، غلظت دي اکسید کربن داخل محفظه روزنه - Ci - ، مقدار تعرق - E - اندازهگیري و کارایی کربوکسیلاسیونی - - A/Ci، کارایی مصرف آب - A/E - 1 و کارایی واقعی مصرف آب - A/gs - 2 محاسبه شدند. نتایج نشان داد که همه صفات در سطح احتمال %1 معنیدار بودند. بیشترین نرخ فتوسنتز درتاكهاي بدون تنش در شرایط گلخانه 9/46 - میکرومول CO2 در متر مربع در ثانیه - و کاهش شدید در فتوسنتز تاكهاي قرار گرفته در شرایط تنش گرمایی مشاهده شد. مقدار فتوسنتز در تاكهاي قرار گرفته در معرض تنش گرمایی در شرایط تاکستان با 3/34 - میکرومول CO2 در متر مربع در ثانیه - به طور معنیدار بیشتر از فتوسنتز تاكهاي قرار گرفته در معرض تنش گرمایی در شرایط گلخانه بودند. این نشان داد که رفتار تبادلات گازي و فتوسنتز انگورهاي یاقوتی در شرایط گلخانه و تاکستان متفاوت است و هم-چنین واکنش دمایی فتوسنتز این رقم در طول فصل رشد با شرایط محیطی رشد منطقه سازگار شده است
مقدمه
فتوسنتز حساسترین فرایند فیزیولوژیک گیاهان به درجه حرارتهاي بالا است و قبل از اینکه سایر علائم تنش گرمایی ظاهر شود فتوسنتز میتواند متوقف شود - Badger et al., 1982: Stafne et al., 2001: Salvucci and Crafts-Brandner, 2004 - معمولاً درجه حرارتهاي بالاي 35 درجه سلسیوس موجب کاهش فتوسنتز برگهاي انگور میشود و درجه حرارتهاي خیلی بالا، تقریباً بالاي 40 درجه سلسیوس موجب کاهش شدید فتوسنتز انگور میشود . - Luo et al, 2011 - بنابراین تنش گرمایی به عنوان یک محدودیت مهم براي رشد تاك و کیفیت میوه انگور در مناطق گرم مطرح است. به همین دلیل، بررسیها رفتار فیزیولوژیک ارقام انگور در شرایط تنشگرمایی به منظور شناسایی ارقام متحمل به گرما ضروري است. صفات متعدد فیزیولوژیکی از جمله پارامترهاي تبادلات گازي مانند مقدار فتوسنتز خالص و هدایت روزنهاي به عنوان شاخصهاي بررسی صدمات ناشی از تنش گرمایی گزارش شدهاند - Badger et al., 1982: Stafne et al., 2001 -
انگور یاقوتی زودرسترین رقم انگور در ایران است که در مناطق نیمه گرمسیر ایران بخصوص زابل در استان سیستان و بلوچستان، جهرم، داراب و قیروکارزین در استان فارس به عنوان میوه نوبرانه تولید میشود. این رقم در طول فصل رشد در این مناطق در معرض تنشهايگرمایی شدید قرار دارد. لذا این پژوهش به منظور بررسی رفتار تبادلات گازي انگورهاي گلدانی این رقم در شرایط تنش گرمایی شدید 45 درجه سلسیوس در شرایط گلخانه و تاكهاي جوان این رقم در شرایط تاکستان در مقایسه با تاكهاي گلدانی قرار گرفته در شرایط معمولی و بدون تنش به مدت دو سال انجام شد.
مواد و روشها
آزمایش گلخانهاي در ایستگاه تحقیقات کشاورزي زرقان، در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با پنج تکرار و پنج تاك در هر بلوك به مدت دو سال انجام شد. یک گروه گلدان در گلخانه بدون تنش که درجه حرارت آن در روز 28±1 و در شب 18±1 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی %40±5 بود و گروه دیگر گلدانها در گلخانه تنش قرار گرفتند. تنشگرمایی به تدریج اعمال شد. یعنی تاكهادر دماي 28 درجه قرار داده شدند و هر روز 2 درجه سلسیوس دماي گلخانه اضافه شد. بعد از هشت روز که دماي گلخانه از 28 درجه به 44 درجه سلسیوس رسید، دماي گلخانه روي 45±1 درجه سلسیوس تنظیم و تاكها به مدت هشت روز در این دما قرار گرفتند. در روز هشتم، اندازهگیري تبادلات گازي همزمان با گلدانهاي گلخانه بدون تنش انجام شد. تنش-گرمایی تاكها از ساعت 8 صبح تا14 ظهر اعمال میشد و تا صبح بعد تاكها در شرایط طبیعی قرار داده شدند. آزمایش مزرعهاي درمنطقه نیمهگرم قیروکارزین در استان فارس انچام شد. بررسی روي تاكهاي انگور سه ساله با فاصله کاشت 2×3 متر به مدت دو سال در قالب طرح آماري بلوك هاي کامل تصادفی با پنج تکرار و تعداد سه تاك در هر واحد آزمایشی انجام شد. میانگینها با آزمون چنددامنهاي دانکن مقایسه شد. مشخصات اقلیمی منطقه آزمایش در جدول 1 و مشخصات اقلیمی محل انجام پژوهش در روزهاي انجام یادداشت برداريها در جدول -2 نشان داده شده است. بافت خاك تاکستان لوم سیلتی، اسیدیته و شوري آب آبیاري بهترتیب 7/6 و 1/554 دسیزیمنس بر متر بود.
تبادلات گازي تاكها در گلخانه در ساعت 13 و 30 دقیقه ظهر و در شرایط تاکستان با استفاده از دستگاه اندازهگیري فتوسنتز اندازهگیري شدند. مقدار فتوسنتز - A - ، هدایت روزنهاي - gs - ، غلظت دي اکسید کربن داخل محفظه روزنه - Ci - ، مقدار تعرق - E - و دماي برگ اندازهگیري شدند. همچنین کارایی کربوکسیلاسیونی برگ - A/Ci - ، کارایی مصرف آب - A/E - و کارایی واقعی مصرف آب - A/gs - محاسبه شدند. براي بررسی اثرات گرما بر شاخصهاي فیزیولوژیکی، اندازهگیري تبادلات گازي در گرمترین ماه، و درگرمترین ساعت روز یعنی در ساعت 13 روزهاي 12 مرداد ماه سال هاي 1392و 1393 بر روي تعداد دو برگ از هر تاك انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که اختلاف تیمارها براي همه صفات در سطح احتمال %1 معنیدار بودند. در تاكهاي تنش ندیده همه پارامترهاي تبادلات گازي - بهجز - Ci بیشتر از تاكهاي تنش دیده بودند. - جدول . - 3 تمام تبادلات گازي بهجز Ci در تاکستان بیشتر از تاكهاي گلخانه بود. بیشترین فتوسنتز درتاكهاي بدون تنش در گلخانه 9/46 - میکرومول CO2 در مترمربع در ثانیه - و کاهش شدید در فتوسنتز تاكهاي قرار گرفته در معرض تنشگرمایی مشاهده شد. فتوسنتز تاكهاي گلدانی تنش دیده 4/7 برابر کمتر از تاكهاي گلدانی بدون تنش بود در حالیکه این مقدار کاهش براي تاك-هاي تنش دیده در شرایط تاکستان 2/8 برابر بود. یعنی فتوسنتز تاكها در شرایط تنش گرمایی تاکستان 3/34 - میکرومول CO2 در متر مربع در ثانیه - به طور معنیدار بیشتر از فتوسنتز تاكهاي قرار گرفته در معرض تنش گرمایی در شرایط گلخانه بودند - جدول . - 3
مجموعه این نتایج نشان داد که رفتار تبادلات گازي و فتوسنتز انگورهاي یاقوتی در شرایط گلخانه و تاکستان متفاوت بود. این تفاوت با سایر یافتههاي گزارش شذه مطابقت داشت بهطوریکه گزارش شده است که واکنش فتوسنتزي انگورهاي گلدانی سلطانی و سمیلون مشابه هستند هر چند دماي بهینه فتوسنتز براي تاكهاي سلطانی 30 درجه و تاكهاي سمیلون 25 درجه سلسیوس گزارش شده است . - Kriedemann, 1968 - این نشان می دهد که واکنش دمایی فتوسنتزي هر رقم انگور در طول فصل رشد با شرایط مختلف رشد آن رقم سازگار شده است. این موضوع در سایر گونه ها نیز گزارش شده است - . - Ferrar et al., 1989 همسو با این یافتهها، بالاتر بودن پارامترهاي تبادلات گازي و بخصوص فتوستز تاكهاي یاقوتی تنش دیده در شرایط تاکستان نسبت به تاكهاي تنش دیده گلدانی نیز نشان داد که تبادلات گازي این رقم در طول فصل رشد با شرایط محیطی رشد منطقه نیمه گرم قیروکارزینسازگار شده بود.
اعداد با حروف مشترك در هر ستون داراي اختلاف معنیدار - P≤ 0.01 - نمیباشند. دماي بهینه رشد براي ارقام انگور 25 تا 30 درجه سلسیوس گزارش شده است . - Keller, 2010 - همچنین در زمان اندازه گیري فتوسنتز، درجه حرارت تاکستان در حدود 45 درجه سلسیوس بود - جدول - 2، برخلاف این شرایط و بالا بودن درجه حرارت محیط، تاكهاي قرار گرفته در شرایط تنش گرمایی تاکستان با 3/34 میکرومول CO2 در متر مربع در ثانیه - حدود 1/7 برابر مقدارفتوسنتزدر تاكهاي قرار گرفته در تنش گرمایی در شرایط گلخانه - واکنش فتوسنتزي مناسبتري داشت - جدول . - 3 این مقدار فتوسنتز در چنین شرایطی نشان دهنده پتانسیل نسبی سازگاري این رقم به تنشگرمایی شدید در طول فصل رشد است. مقدار فتوسنتز براي رقم سمیلون - Semillon - در درجه حرارت 45 درجه سلسیوس در شرایط تاکستان، 3/92 میکرومول CO2 در متر مربع در ثانیه گزارش شده است . - Greer and Weedon , 2012 - در این پژوهش نیز مقدار فتوسنتز براي انگورهاي یاقوتی در شرایط تنش گرمایی 45 درجه سلسیوس در تاکستان مطابق با رقم سمیلون بود. هرچند که اندازهگیريهاي مزرعهاي تأیید میکند که مقدار فتوسنتز در تاكهاي قرار گرفته در معرض درجهحرارتهاي بالا کاهش مییابد - Haldimann &Feller 2004, 2005; Wise et al. 2004 - اما لازم است که بین اعمال تیمارهاي تنش حرارتی
