بخشی از مقاله
چکیده
برای تعیین حدآستانه تحمل به شوری - EC* - گیاه کینوا - - Chenopodium quinoa Willd. بعنوان گیاهی شورپسند و کم توقع در مرحله جوانهزنی و بررسی تأثیر شوری بر جوانهزنی بذر، پژوهشی در شرایط کنترل شده در قالب طرح کاملاً تصادفی با 12 سطح شوری 0/3 - ، 2، 4، 8، 12، 16، 20، 24، 28، 32، 36 و 40 دسیزیمنس بر متر - در چهار تکرار انجام شد. در مرحله جوانهزنی EC* کینوا 28 دسیزیمنس بر متر و در مقایسه با بسیاری از گیاهان بالاتر بود.
همچنین، تنش شوری بر درصدنهایی جوانهزنی - Gmax - 1، سرعت متوسط جوانهزنی - R50 - 2 و یکنواختی جوانهزنی - GU - 3 تأثیر منفی و معنیدار داشت. Gmax با حد آستانه 28 دسیزیمنس بر متر متحملترین و R50 با حد آستانه 12 دسیزیمنس بر متر حساسترین جزء در مواجهه با تنش شوری بود که در عملیات بهنژادی برای تقویت تحمل جزء حساستر به شوری باید مورد توجه قرار گیرد.
مقدمه
تنش شوری، از مهمترین عوامل محدود کننده بهرهبرداری اقتصادی و تولید پایدار در بخشهای وسیعی از مناطق خشک و نیمه خشک جهان از جمله ایران است. با وجود تأثیر منفی تنش شوری بر رشد و توسعه گیاهان، خشکسالیهای اخیر و کمبود منابع آب مناسب باعث شده است که برای تولید محصولات کشاورزی و تأمین نیاز غذایی جامعه، استفاده از منابع آب و خاک با شوری بالا نیز مد نظر قرار گیرد.
برای ارزیابی تحمل گیاهان در شرایط شور از معیار" آستانه تحمل به شوری" استفاده میشود که عبارت است از حداکثر شوری مجاز بدون اینکه کاهشی در محصول نسبت به شرایط غیر شور به وجود آورد - خوش خلق سیما و همکاران، . - 1391 بررسی مراحل جوانهزنی و گیاهچهای برای مشخص کردن تحمل گیاهان به شوری موثر و کاربردیتر بوده و مرحله مناسبی برای شناسایی گیاهان متحمل به شوری میباشد - - Blum, 1988; Green Way and Munns, 1998 زیرا با توجه به اینکه استقرار اولیه گیاه در عملکرد نهایی تأثیر زیادی دارد، تنش شوری در مرحله جوانهزنی و استقرار گیاهچه میتواند برای گیاه بسیار مضر باشد
مطالعات متعدد نشان داده است که درصد و سرعت جوانهزنی بذور با افزایش شوری کاهش مییابد و حتی در شوریهای بالا کاملاً مانع جوانهزنی شده و یا در سطوح کمتر شوری منجر به خواب بذرها میشود.
Munns و - 2003 - James گزارش کردند که گونههای زیادی مثل گندم و جو قادر به جوانه زدن در غلظت بالای نمک 300 - میلیمولار - هستند اما ریشهچه نمی تواند در این سطح از شوری رشد کند.این تأثیر در گیاهان هالوفیت معمولاً به علت
اثر اسمزی است، حال آنکه در گیاهان غیر هالوفیت افزون بر اثر اسمزی، حاصل اثر سمیت یونی نیز میباشد
مطالعات متعددی نشان میدهد که حتی گیاهان هالوفیت نیز در مرحله جوانهزنی و تشکیل گیاهچه تا حدودی نسبت به شوری حساسیت دارند
بررسی رفتار و واکنش گیاهان متحمل به شوری، یکی از روشهای مطالعه سازوکارهای تحمل به شوری در گیاهان است
گیاه کینوا - Chenopodium quinoa willd. - به عنوان گیاهی هالوفیت اختیاری، ویژگیهای منحصر بفردی در تحمل به شوریهای بالا از خود نشان میدهد
این ویژگیها موجب شده است که این گیاه، محصول زراعی مناسبی برای کشت در مناطق خشک و نیمهخشک جهان باشد که کمبود منابع آبی و شوری مشکل عمدهای در کشاورزی آنهاست
به منظور مدیریت بهینه آب آبیاری با آب دارای کیفیت نامناسب و همچنین تعیین میزان تحمل گیاهان به شوری، در این مطالعه حد آستانه تحمل به شوری کینوا در مرحله جوانه زنی تعیین و تأثیر سطوح مختلف شوری آب - از غیر شور تا شوری نزدیک به آب دریا - بر پارامترهای درصدجوانه زنی، سرعت متوسط جوانه زنی و یکنواختی جوانه زنی بررسی شد، حساسیت نسبی هر یک از این اجزا در برابر سطوح مختلف شوری مقایسه و جزء حساستر برای سهولت در انجام فعالیتهای به نژادی - زینلی و همکاران، - 1381 مشخص شده است.
مواد و روشها
برای تعیین حدآستانه تحمل به شوری در مرحله جوانهزنی و بررسی واکنش اجزای جوانهزنی - سرعت جوانهزنی، تأخیر در جوانهزنی، یکنواختی جوانهزنی و درصد نهایی جوانهزنی - گیاه کینوا - Chenopodium quinoa willd. - رقم Triticaca نسبت به تنش شوری، 12 سطح شوری آب شامل غیر شور - شاهد - ، 2، 4، 8، 12، 16، 20، 24، 28، 32، 36 و 40 دسیزیمنس بر متر در چهار تکرار در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی در نظر گرفته شد. برای تهیه تیمارهای شوری، ابتدا آب با شوری بالا با استفاده از نمک طبیعی تهیه و سپس متناسب با تیمارهای مورد نیاز رقیق شد.
در کف هر پتریدیش استریل شده یک عدد کاغذ صافی واتمن و 25 عدد بذر سالم کینوا قرار داده شد. تأمین آب هر پتریدیش به میزان 10 میلیلیتر با هدایت الکتریکی مربوطه انجام شد. پتری دیشها در اتاقک رشد4 در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار داده شد . شمارش تعداد بذرهای جوانه زده به صورت روزانه در طول مدت جوانهزنی در ساعات مشخصی انجام شد.
به هنگام شمارش، بذوری جوانه زده تلقی میشدند که طول ریشهچه آنها 2 میلیمتر یا بیشتر باشد - زینلی و همکاران، . - 1381 شمارش بذرها تا 8 روز بعد از کشت که تعداد بذور جوانه زده به حد ثابتی رسیده و افزایشی نداشت، ادامه یافت. سپس درصد نهایی جوانهزنی - Gmax - ، سرعت متوسط جوانهزنی - - R50، تأخیر در جوانهزنی و یکنواختی جوانهزنی - GU - با استفاده از برنامه جرمین5 محاسبه شد. این برنامه قادر است - Gmax حداکثر درصد جوانه زنی - ، GU - مدت زمان لازم برای رسیدن درصد جوانهزنی از %10 به - %90 و R50 را محاسبه کند. اساس کار این برنامه برازش مدل گمپرتز6 - معادله - 1 بر دادههای درصد تجمعی جوانهزنی در مقابل زمان است.
که در آن Y درصد نهایی جوانهزنی، t زمان، a درصدنهایی یا حداکثر جوانهزنی و b و k ضرایب معادله هستند.
پس از تعیین Gmax در شوریهای مختلف، مقایسه میانگین درصد جوانهزنی در شوریهای مختلف و تأثیر سطوح مختلف شوری بر هر یک از پارامترهای GU و R50 با استفاده از نرمافزار SAS و با آزمون دانکن در سطح احتمال %1 بررسی شده و حدآستانه تحمل به شوری در مرحله جوانهزنی تعیین شد. در نهایت، با توجه به سطوح مربوط به هر یک از اجزای جوانهزنی، حساسیت نسبی هر جزء در برابر تنش شوری مشخص شد.
نتایج و بحث
با گذشت زمان درصد جوانهزنی در تمام تیمارها افزایش مییابد؛ اما افزایش شوری موجب کاهش معنیدار درصد جوانهزنی و تعداد کل بذور جوانه زده شده است - شکل -1 الف - . بیشترین شیب درصد جوانهزنی در بیشتر تیمارها در 18 ساعت اول رخ داده است. سرعت جوانهزنی نسبت تغییرات درصد جوانهزنی در واحد زمان است. بنابراین، شیب تغییرات درصد تجمعی جوانهزنی در زمانهای مختلف - شکل -1 الف - سرعت جوانهزنی را نشان میدهد. سرعت جوانهزنی در یک شوری معین با گذشت زمان کاهش می یابد .
بیشترین سرعت و تعداد جوانهزنی تا شوری 28 دسیزیمنس بر متر در 18 ساعت اول رخ داده است و بعد از آن جوانهزنی با سرعت کمتر ادامه یافته و سپس به حد ثابتی رسیده است - شکل -1 الف - ، این در حالی است که حداکثر سرعت جوانهزنی در شوریهای 32 و 36 دسی زیمنس بر متر بین ساعات 18 تا 23 مشاهده میشود و در شوری 40 دسیزیمنس بر متر در همین بازه زمانی هیچگونه جوانهزنی مشاهده نشده است و حداکثر تعداد جوانهزنی در ساعت 65 و آنهم به مقدار 17 درصد بوده است. این امر نشان میدهد شوری نه تنها بر درصد نهایی جوانهزنی تأثیر منفی و معنیدار دارد، بلکه بر سرعت جوانهزنی نیز تأثیر معنیدار داشته و موجب تأخیر در جوانهزنی نیز میشود
نتایج مشابهی توسط Ghoulam و - 2001 - Fares گزارش شد که نشان داد در بیشتر گیاهان در شوریهای کمتر، تأخیر در جوانهزنی و در شوریهای بیشتر، علاوه بر تأخیر، کاهش درصد نهایی جوانهزنی نیز مشاهده میشود. شوری از طریق ایجاد اثر سمی نمک، ایجاد محدودیت در جذب آب و کاهش رشد ریشهچه، جوانهزنی را کاهش میدهد .
سازوکار تأثیر شوری بر جوانهزنی در پژوهشهای گوناگون مورد بررسی قرار گرفته است و عموماً آسیب ناشی از قرار گرفتن بذر در معرض یونهای سمی و تجمع این یونها در درون بذر را در کاهش جوانهزنی مؤثر دانستهاند
جدول -1 نتایج تجزیه واریانس - میانگین مربعات - صفات مختلف جوانهزنی کینوا تحت تنش شوری با آزمون دانکن در سطح %1
شکل -1 تغییرات درصد تجمعی جوانهزنی در طول زمان - الف - و درصد نهایی - تجمعی - جوانهزنی - ب - در شوریهای مختلف. مقایسه میانگینها با آزمون دانکن در سطح %1 انجام شده است.
