بخشی از مقاله
چکیده
شناخت و کنترل صحیح فنولوژي گیاه زراعی به منظور سازگاري بهتر تقویم زراعی و بهبود فعالیتهاي مدیریت مزرعه در ارتباط با سیستم هاي اگرواکولوژي خاص، بسیار مهم می باشد. مرحله نمو هر گیاه بیانگر سن فیزیولوژیک آن گیاه می باشد که بوسیله تشکیل اندام هاي مختلف و ظهور آنها مشخص می شود. ظهور برگ یکی از مهم ترین جنبه هاي نمو در برنج و بیانگر سن فیزیولوژیک گیاه می باشد. سن گیاه بوسیله تعداد برگ تولید شده بر روي ساقه اصلی گیاه بیان می شود. ارقام زودرس برنج در مقایسه با ارقام دیررس، تعداد برگ کمتري بر روي ساقه اصلی خود دارند. ارقامی که داراي سرعت ظهور برگ یکسانی هستند، تعداد کل برگ تولید شده آنها بر روي ساقه اصلی نشان دهنده زودرسی و یا دیررسی آنها می باشد.
بنابراین استفاده از شاخص تعداد برگ ساقه اصلی و سرعت ظهور برگ، می تواند در برنامه هاي اصلاح ارقام با هدف زودرسی همراه با افزایش ظرفیت فتوسنتزي و نیز تولید اکوتیپ هاي ایده آل براي مناطق با طول دوره رشد محدود براي گیاه برنج، مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
فنولوژي و طول دوره رشد گیاه برنج یکی از عوامل عمده تعیین کننده تناسب زراعی و اکولوژیک ارقام برنج در منطقه مورد کشت می باشد
بنابراین شناخت و کنترل صحیح فنولوژي گیاه زراعی به منظور سازگاري بهتر تقویم زراعی و بهبود فعالیتهاي مدیریت مزرعه در ارتباط با سیستم هاي اگرواکولوژي خاص، بسیار مهم می باشد. مرحله نمو هر گیاه بیانگر سن فیزیولوژیک آن گیاه می باشد که بوسیله تشکیل اندام هاي مختلف و ظهور آنها مشخص می شود. طول دوره رشد گیاه برنج و سرعت رشد و نمو آن متاثر از اثر متقابل ژنوتیپ و محیط می باشد که در بین عوامل ژنتیکی اثرگذار در طول دوره رشد برنج می توان به طول دوره فاز رویشی و زمان تشکیل خوشه اولیه - آغاز مرحله زایشی - اشاره نمود بطوري که ارقام دیررس برنج داراي طول دوره رشد رویشی بیشتري نسبت به ارقام زودرس بوده و این در حالی است که طول دوره رشد زایشی - از تشکیل جوانه اولیه خوشه تا گلدهی - در ارقام مختلف برنج تقریًبا از روند مشابه و ثابتی برخوردار است
فاصله زمانی کاشت تا گلدهی یکی از مهمترین صفات گیاهان زراعی براي بهبود بهره وري و سازگاري آنها می باشد. در تعداد زیادي از کشورهاي تولید کننده برنج، زودرسی و کاهش طول دوره رشد بسیار مورد توجه می باشد. هدف از این مطالعه، شناخت شاخص هاي مورفوفیزیولوژیک موثر بر طول دوره رشد برنج و اصلاح ارقام زودرس برنج می باشد.
واحد شاخساره، شاخص تعداد برگ و مرحله نمو گیاه
همانطور که از نظر آناتومیکی، سلول بعنوان بنیان ساختاري بافت ها شناخته می شود، "واحد شاخساره" می تواند بعنوان بلوکهاي ساختمانی تاج پوشش گیاهی مد نظر قرار گیرد. ساختار کانوپی گیاهان بوسیله شکل گیري مکرر، گسترش و پیري یک واحد بنیادي و اساسی بنام "واحد شاخساره" ساخته می شوند. واحد شاخساره معمولا متشکل از یک برگ، جوانه جانبی متصل به آن، گره و میانگره می باشد. بنابراین زمان تشکیل واحد شاخساره در مریستم انتهایی و رشد و پیري اجزاي آن بسیار جالب و مورد توجه می باشد. تشکیل واحد شاخساره به آغازش جوانه اولیه برگ بستگی دارد، بنابراین سرعت تشکیل جوانه اولیه برگ، زمان تشکیل واحد شاخساره را کنترل و مدیریت می نماید. تعداد واحد شاخساره در ارقام دیررس بیشتر از ارقام زودرس است. در برخی ارقام، سرعت تشکیل و ظهور واحد شاخساره نسبت به برخی دیگر از ارقام برتري دارد و در نتیجه زودرس تر می شوند.
سن گیاه بوسیله تعداد برگ تولید شده بر روي ساقه اصلی گیاه بیان می شود. تعداد برگ ها روي ساقه اصلی که از زمان جوانه زنی تا خوشه دهی تولید می شوند، در واریته هاي زودرس کم و در واریته هاي دیررس، زیاد می باشند. بعبارت دیگر واریته اي که بعد از تولید تعداد کمی برگ روي ساقه اصلی، می تواند خوشه خود را توسعه دهد، بعنوان واریته زودرس شناخته می شود در حالی که واریته اي که براي ورود به مرحله رشد زایشی نیاز به تعداد برگ زیادي روي ساقه اصلی دارد، بعنوان واریته دیررس شناخته می شود. در ساقه اصلی معمولاً 14 تا 17 برگ تولید می شود. شمارش برگ ها بر اساس ترتیب ظهورشان از پایین ساقه به سمت بالا می باشد و بنابراین برگی که بعد از غلاف ساقه چه تکامل یافته یا پایین ترین برگ، برگ اول نامیده می شود. بالاترین و آخرین برگ تشکیل شده، برگ پرچم نامیده می شود.
تعداد برگ هاي ساقه اصلی بستگی به ساختار ژنتیکی و نوع رقم برنج دارد. تعداد برگ ها در ارقام زودرس معمولاً 14 تا 15، میان رس 15 تا 16 و دیررس 16 تا 17 عدد می باشد. در عین حال، تعداد برگ ها در شرایط مختلف کشت نیز متفاوت است. تعداد برگ هاي پنجه ها نسبت به ساقه اصلی کمتر است و بستگی به موقعیت پنجه ها دارد. در پنجه ها، اولین برگ، برگ پروفیل نامیده شده و برگ هاي بعدي بترتیب نمو به عنوان اولین برگ پنجه، دومین و الی آخر، شناخته می شوند. در پنجه هاي مربوط به گره هاي بالاتر، تعداد برگ ها کمتر است. به عنوان مثال، در بوته اي که داراي 16 برگ روي ساقه اصلی است.
تعداد برگ هاي پنجه گره دوم، پنجه گره ششم و پنجه گره دهم به ترتیب 12، 8 و 4 برگ است. شاخص تعداد برگ 1 - LNI - برابر با تعداد برگ هاي موجود تقسیم بر تعداد کل برگ هاي ساقه اصلی رقم مورد نظر ضرب در صد است. به عبارت دیگر LNI، درصد برگ هاي ظهور یافته در یک زمان معین نسبت به تعداد کل برگ هاي ساقه اصلی را نشان می دهد. بر اساس شاخص تعداد برگ، چنانچه LNI برابر 77 باشد، تمایز خوشه تقریباً آغاز شده است.
امیري لاریجانی - 2011 - تعداد کل برگ ساقه اصلی سه رقم برنج را بعد از نشاکاري از زمان پاگیري نشا و ظهور اولین برگ جدید تا زمان خروج کامل برگ پرچم، شمارش و ثبت نمود. نتایج نشان داد که ارقام برنج از نظرتعداد برگ ساقه اصلی داراي اختلاف معنی داري در سطح %1 بودند. بطوري که کل تعداد برگ ساقه اصلی در ارقام اصلاح شده و پرمحصول "قائم - زودرس - " و "فجر - متوسط رس - " با 16/4 و 16/2 برگ، بیشترین، و در رقم بومی "طارم - زودرس - " با 14/5 برگ، کمترین بود.
با توجه به نتایج بدست آمده، تعداد کل برگ ساقه اصلی در ارقام مورد آزمایش، همبستگی مثبت و معنی داري در سطح 1% با تعداد روز از نشاکاري تا آغازش خوشه - r=0/39** - و نیز از نشاکاري تا رسیدن دانه - r=0/37** - دارد . - 1 -
سرعت ظهور برگ و فیلوکرون2ارقام برنج ظهور برگ یکی از مهم ترین جنبه هاي نمو در برنج و بیانگر سن فیزیولوژیک گیاه می باشد. ارقام زودرس برنج در مقایسه با ارقام دیررس، تعداد برگ کمتري بر روي ساقه اصلی خود دارند.
امیري لاریجانی - 2011 - تعداد کل برگ ساقه اصلی ارقام زودرس بومی و میانرس اصلاح شده برنج را از زمان پاگیري نشا و ظهور اولین برگ جدید بعد از نشاکاري تا زمان خروج کامل برگ پرچم در یک آزمایش مزرعه اي دوساله شمارش و ثبت نمود. نتایج نشان داد که ارقام برنج از نظر تعداد برگ ساقه اصلی در هر دو سال آزمایش داراي اختلاف معنی داري در سطح %1 بودند. بطوري که میانگین تعداد برگ ساقه اصلی در ارقام اصلاح شده و پرمحصول قائم و فجر با 16,1 و 16 برگ بیشتر از رقم بومی طارم با 14,8 برگ بود
سرعت ظهور برگ3 یکی از شاخصهاي مهم در تشخیص سرعت نمو گیاه برنج و ورود به فاز زایشی می باشد که خود متاثر از ژنتیک، طول روز، درجه حرارت، خصوصیات فیزیکوشیمیائی خاك و نور است. سرعت ظهور برگ عبارتست از تعداد برگ قابل رویت یک ساقه در واحد زمان و فیلوکرون عکس سرعت ظهور برگ می باشد . - 4 - مجموع سرعت ظهور برگ ساقه اصلی در طول زمان برابر است با تعداد برگ خارج شده ساقه اصلی که تخمین بسیار مناسبی از مراحل نمو گیاه می باشد. مطالعه و بررسی فیلوکرون، رهیافت دیگري براي بررسی مراحل نمو و سرعت رشد گیاهان می باشد.
فاصله زمانی مورد نیاز براي ظهور دو برگ متوالی بر روي ساقه فیلوکرون نام دارد که شاخصی براي تعیین مرحله فیزیولوژیک و سرعت نمو گیاه برنج میباشد. به بیان دیگر، فیلوکرون دوره زمانی مابین خروج دو واحد شاخساره - مجموعه اي از یک پنجه، برگ و ریشه خارج شده از طوقه گیاه - می باشد. طول فیلوکرون نشان دهنده سرعت ساعت بیولوژیک گیاه برنج است. بدین معنی که فیلوکرون کوتاهتر یعنی سرعت ظهور برگ و سرعت نمو بیشتر که منجر به کاهش طول دوره رشد رویشی و زودرسی در محصول می شود. ارقامی که داراي حساسیت بالائی به دما هستند با کاهش دما فیلوکرون آنها افزایش یافته و دیررستر می شوند و بالعکس.
امیري لاریجانی - 2011 - در یک تحقیق مزرعه اي دو ساله نشان دان که سرعت ظهور برگ برنج رقم اصلاح شده و زودرس "قائم" در هر دو سال آزمایش بیشتر از رقم متوسط رس "فجر" بوده است. بطوري که میانگین سرعت ظهور برگ رقم قائم 0,21 برگ در روز و براي رقم فجر 0,18 برگ در روز بدست آمد - نمودار . - 1 متوسط تعداد روز مورد نیاز براي خروج یک برگ - فیلوکرون - در ارقام تحت آزمایش از 4,7 روز - رقم قائم - تا 5,5 روز - رقم فجر - متغیر بود. نتایج حاصله با یافته هاي یوشیدا - 1981 - و خانال - 2005 - مطابقت دارد. جالب توجه اینکه رقم بومی و زودرس "طارم" داراي روند سرعت ظهور برگ 0,184 - برگ در روز - و فیلوکرون ثابتی - 5,4 روز براي هر برگ - در سالهاي آزمایش بود.
نمودار -1 روند افزایش تعداد برگ ساقه اصلی ارقام برنج از زمان نشاکاري تا خروج برگ پرچم در سال اول - چپ - و دوم آزمایش - راست -
