بخشی از مقاله
چکیده:
به منظور بررسی تاثیر نوع محلول، غلظت و زمان خیساندن - پرایمینگ - بذر در محلولهای پتاسیم و اثرات آن بر رشد، عملکرد و تغذیه گیاه کلزا در خاک شور، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای مورد بررسی شامل : %2 12 KH2PO4 ساعت پرایمینگ، 24 KH2PO4 %1 ساعت پرایمینگ، 12 K2SO4 %1 ساعت پرایمینگ، 12 K2SO4 %2 ساعت پرایمینگ، 12 KNO3 %1 ساعت پرایمینگ، 18KNO3 %1 ساعت پرایمینگ، 12 KCl %1 ساعت پرایمینگ و 18 KCl %1 ساعت پرایمینگ.همچنین بذور تیمارنشده - پرایم نشده - نیز به عنوان شاهد استفاده شدند.
نمونه برداری از گیاه پس از گذشت هشت هفته صورت گرفت و نمونه ها مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفتند. فاکتورهای مورد اندازه گیری شامل وزن تر و خشک اندام های هوایی،درصدماده خشک گیاهی، فسفر، پتاسیم، کلسیم وسدیم بودند. نتایج تجزیه و تحلیل های آماری نشان دادند که اثر تیمارهای پرایمینگ اعمال شده بر وزن خشک و درصد ماده خشک گیاهی معنی دار گردید به طوریکه باعث افزایش فاکتورهای فوق در اندام های هوایی گیاهان رشدیافته با بذور پیش تیمار شده گردید.
در تجزیه اندام های هوایی تیمار اسموپرایمینگ اثر معنی داری در سطح 1درصد بر روی غلظت فسفر در اندامهای هوایی گیاه کلزا در شرایط شوری داشت. اعمال تیمار پرایمینگ بر روی غلظت پتاسیم نیز معنی دار گردید - درسطح1درصد - . غلظت عنصرکلسیم در اندام های هوایی گیاه در مقایسه با شاهد افزایش یافت. تاثیر پرایمینگ بر روی غلظت سدیم در شرایط تنش شوری به صورت کاهش در اندام های هوایی گیاه بود . - p< 0/01 - نسبت K+/Na+نیز در اندام های هوایی به طور بسیارمعنی داری افزایش یافت. در تجزیه شیمیایی عصاره گیاهی و تعیین غلظت عناصر غذایی، تیمار برتر در فاکتورهای مورد بررسی 12 KCl %1ساعت پرایمینگ بود.
مقدمه
بخش عظیمی از زمین های زراعی ایران در مناطق خشک قرار دارند. بحث خشکی، شوری و تنشهای حاصل ازآنها در رشد گیاهان این مناطق دارای اهمیت بسیاری می باشد. به طور کلی تنشها برجنبه های مختلف رشد گیاه اثر گذاشته از جمله اینکه موجب کاهش و به تأخیر افتادن جوانه زنی ،کاهش رشد اندام ها و در نهایت کاهش تولید ماده خشک میگردد. باتوجه به اینکه یکی از حساس ترین مراحل رشد گیاه مرحله جوانه زنی است با موفقیت گذراندن این دوره نقش بسیار مهمی را در دیگر مراحل رشد گیاه خواهد داشت به طور کلی وجود املاح زیاد درخاک یاآب آبیاری، گیاه را با تنش شوری مواجه می سازد .تنش شوری صرف نظر از مکانیسم شورشدن خاک، به دلیل تجمع بیش از حد کاتیون ها و آنیون ها در محلول خاک، بروز می کند .
این املاح در درجه اول شامل سدیم و کلر وسپس بیکربناتها، سولفات ها، کلسیم، منیزیم، بر و به ندرت نیترات ها می باشند . هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک های شور،بیش از4 میلی موس بر سانتی متر بوده و15 درصد ظرفیت تبادل کاتیونی آنها، توسط سدیم، اشغال شده است ، کلزا مقام سوم راپس از سویا ونخل روغنی در تأمین روغن جهان دارد از طرفی افزایش روز افزون تقاضا برای روغن کلزا و نیاز به تنوع زراعی، سطح زیرکشت این محصول را در مناطقی که خاک آنها، استعداد شورشدن را دارد، افزایش خواهد داد.
اگرچه کلزا ازجمله گیاهان روغنی بردبار به شوری محسوب میشود و در بعضی منابع،تحمل آن درحد گندم، عنوان شده است اما خاک های شور یا آبیاری با آب های شور، پتانسیل حاضر تولید کلزا را درمعرض خطر قرارمیدهد . شوری خاک، ظهور برگها و تشکیل اولین میانگره ها در کلزا را به تأخیر می اندازد و پوشش سبز راکاهش می دهد . ادامه تنش در مراحل بعدی رشد،موجب کاهش ارتفاع گیاه، تعداد غلاف و تعداد دانه می شود.تنش شوری همچنین باعث تغییرات زیادی در گیاهان از جمله، هیدراتاسیون بافتی، سمیت یونی، عدم توازن مواد غذایی و... میگردد و گیاهان برای مقابله با این تغییرات، مکانیسم هایی را در سطح سلول، بافت، اندام و یا تمام سطح گیاه به کار میبرند .
دربعضی از تحقیقات انجام شده، آستانه تحمل به شوری ارقام مورد بررسی، حدود10 دسی زیمنس بر متر وکاهش عملکرد در بالای حد آستانه، حدود%13 برآورد شده است . این نتایج، ارقام مورد بررسی را بر اساس تقسیم بندی Moss و Hoffman در گروه متحمل به شوری قرار می دهد. اگرچه درصد کاهش عملکرد پس از آستانه در آنها،نسبت به گیاهانی که آستانه تحمل مشابه دارند . جوانه زنی، یکی از بحرانی ترین مراحل رشد گیاه درشرایط تنش شوری می باشد .
عدم جوانه زنی گیاهان درخاکهای شور، اغلب در اثر تجمع زیاد نمک در ناحیه کاشت بذر، به دلیل حرکت رو به بالای محلول خاک و متعاقب آن، وقوع تجمع نمک در سطح خاک می باشد. این نمک ها از جوانه زنی و استقرار گیاه ممانعت مینمایند . اکثرتنش های نمک در طبیعت، به نمکهای سدیم مربوط میشود. کلرور سدیم و سولفات سدیم نمک های غالبی هستند که درمناطق شور یافت می شوند. همچنین آبیاری با آب شور، سبب تجمع نمک در خاک می گردد یون کلر، عمده ترین آنیون محدود کننده رشد گیاهان زراعی در مناطق شوراست تحقیقات انجام یافته نشان می دهد که بیش از آنکه درصد جوانه زنی بذر کلزا در اثرشوری کاهش یابد، رشد جوانه،طول و وزن هیپوکوتیل و ریشه، تحت تأثیر شوری قرار میگیرد .
اگر چه تحمل به شوری در مرحله جوانه زنی، برای کلزا گزارش نشده است، ولی در زمینه تحمل به شوری، ارزیابی واکنش کلزا در مرحله جوانی زنی به دامنه وسیعی از ارقام،سطوح شوری، درجه حرارت ها و تعیین اثرات متقابل بین آنها میباشد. البته بعضاً گزارشاتی نیز از عملکرد بیشتر دانه و روغن و میزان کل ماده خشک تولیدی بعضی ارقام ، در مقایسه با والدین شان، درشرایط کشت درخاکهای شور، ارایه شده است.
تولید این گیاه در نواحی که دارای خاک های شور می باشند تحت تاثیر قرار میگیرد .اهداف مورد نظر از انجام این تحقیق شامل: بررسی نوع محلول، غلظت و زمان خیساندن بذر در محلول غذایی بر رشد ،عملکرد و تغذیه گیاه کلزا در شرایط تنش شوری و همچنین بررسی امکان القای مقاومت به شوری با استفاده از پرایمینگ بذر می باشد. باتوجه به گستردگی مشکل شوری و حساسیت گیاه کلزا نسبت به شوری و از سوی دیگر اهمیت کشت کلزا در سطح گسترده تر و دستیابی به راهکارهایی که بتواند در بهینه سازی کشت این گیاه در شرایط مختلف و خاک های با مشکل شوری کاربرد داشته باشد، ضروری است.
از جمله فواید پرایمینگ کاهش اثرات منفی شرایط نامناسب محیطی است.[ 5] در اثر پرایمینگ، توانایی گیاه جهت انتقال و جابجایی یون های معدنی به برگ ها برای حفظ تعادل یونی افزایش می یابد، همچنین پرایمینگ در شرایط تنش شوری باعث می شود که در اندام های هوایی غلظت Na+ کاهش و غلظت K+ افزایش یابد. بنابراین پیش تیمار خیساندن بذر سبب تعادل یونی در گیاه تحت تنش شوری می گردد .[3]
مواد و روش ها:
برای انجام این پژوهش به یک خاک شور احتیاج بود، لذا نمونه برداری از خاک مزرعه امیرآباد واقع در جنوب غربی شهرستان کرج صورت گرفت. جهت آزمایش گلخانه ای مقدار 3 کیلوگرم خاک داخل گلدان های پلاستیکی ریخته شد. سپس بذور پرایم شده از هر هشت تیمار پرایمینگ به همراه بذور شاهد کشت شدند. در هر گلدان حدود 15 بذر پرایم شده از تیمارهای برتر جوانه زنی کشت گردید، هم چنین سه گلدان نیز به عنوان شاهد با بذور پرایم نشده کشت شد.
بعد از گذشت هشت هفته از رشد بوته ها، اندام های هوایی گیاه از فاصله یک سانتی متری سطح خاک جدا شدند. سپس وزن تر اندام های هوایی در هر یک از تیمارها به دقت اندازه گیری شد. به منظور تجزیه اندام های هوایی گیاه جهت اندازه گیری عناصر غذایی از روش سوزاندن خشک و ترکیب با اسیدکلریدریک استفاده گردید. بعد از تهیه عصاره گیاهی اندازه گیری عناصر غذایی انجام گرفت. اندازه گیری غلظت فسفر، پتاسیم، سدیم، کلسیم در اندام های هوایی طبق روشهای آزمایشگاهی صورت گرفت .[1] اطلاعات به دست آمده در این پژوهش، با استفاده از نرم افزارهای SAS و SPSS در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل های آماری قرار گرفتند.
نتایج و بحث
با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل های آماری دراثر اعمال پیش تیمار پرایمینگ بذور، درصد ماده خشک گیاهی در تمامی تیمارها به طور معنی داری درسطح 2 درصد اثرگذار بوده است و با احتمال %98 درصدماده خشک گیاهی دراثر پرایمینگ بذر افزایش یافت. در بین هشت نوع تیمار مختلف پرایمینگ، 3 تیمار با شاهد اختلاف معنی داری داشتن.تیمارهای KCl 12h 1% , KH2PO4 1% .24h , KNO31% 12h تیمار 12 KCl %1ساعت پرایمینگ برترین تیمار با تولید حداکثر ماده خشک گیاهی برابر با 16/37 گرم بود.
بذور گندم با نمکهای پتاسیم - KCl , K2SO4 - پرایم شدند و مشاهده گردید که بذور پرایم شده با نمک پتاسیم برای 12ساعت عملکرد دانه بالاتری نسبت به بذور شاهد داشتند .[3]نتایج به دست آمده حاکی از آن است که تیمار اسموپرایمینگ اثر معنی داری در سطح 1درصد بر روی غلظت فسفر در اندام های هوایی گیاه کلزا در شرایط شوری دارد. براساس نتایج مقایسه میانگین همگی تیمارها به جز دو تیمار 12 K2SO4%1ساعت پرایمینگ و 12KH2PO4 %1ساعت پرایمینگ با شاهد اختلاف معنی داری دارند.
بیشترین مقدار فسفر را تیمار، 12 KCl %1ساعت پرایمینگ برابر با 0/5 درصد دارد. تیمار اسموپرایمینگ با محلول های پتاسیم در غلظت های مختلف محلول ها برغلظت کلسیم در بافتهای گیاهی درسطح 2درصد معنی دار گردید. تمامی تیمارهای اسموپرایمینگ با شاهد در مقدار غلظت کلسیم اختلاف معنی داری دارند . لذا می توان استنباط نمود که تیمار اسموپرایمینگ بذر در افزایش کارایی و جذب کلسیم توسط گیاه در شرایط تنش شوری اثر مثبت داشته است.
اثر پرایمینگ بذر بر غلظت پتاسیم در عصاره گیاهی در سطح 1درصد معنی دار گردید و می توان گفت با احتمال 99درصد میزان غلظت پتاسیم دراثر پیش تیمار افزایش یافته است. براساس نتایج به دست آمده از مقایسه میانگین غلظت پتاسیم در اندام های هوایی چنین بر می آید که تمامی تیمارهای مورد بررسی با شاهد اختلاف معنی داری داشتند . بیشترین مقدار غلظت پتاسیم را تیمار 12 1%KClساعت پرایمینگ با مقدار 2/1درصد داشت.[4]اثر پرایمینگ بذر بر غلظت سدیم در عصاره گیاهی در سطح 1 درصد معنی دار گردید و با احتمال 99 درصد می توان اظهار نمود که میزان غلظت سدیم در اثر پیش تیمار کاهش یافته است. تمامی تیمارهای مورد بررسی نیز با شاهد اختلاف معنی داری داشتند. تیمار برتر که حداقل میزان سدیم را دارد، تیمار 12 KCl %1ساعت پرایمینگ با مقدار0/64درصد می باشد.
نتیجه گیری
بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل های آماری، تیمار اسموپرایمینگ باعث افزایش نسبت K+/ Na+ به طور بسیار معنی داری شده است. تاثیر تیمارهای مختلف اسموپرایمینگ بر نسبتK+/ Na+ در اندام های هوایی گیاه کلزا به این صورت مشاهده شد که از حداقل 3/92 در تیمار شاهد به حداکثر 6/28 در تیمار 12 KCl %1ساعت پرایمینگ رسید. به طوریکه می توان با احتمال بیش از 99درصد اثر این تیمار بر نسبتK+/ Na+ را معنی دار توصیف کرد.
[ 2] آزمایشات انجام گرفته توسط محققین بر روی ارقام مختلف گیاهان نشان می دهد که تنش شوری موجب کاهش نسبتK+/ Na+ در گیاهان می شود که نمایانگر سمیت زیاد سدیم می باشد. لذا در این تحقیق برخلاف شرایط تنش شوری و غلظت بالای سدیم، همه تیمارهای پرایمینگ با مواد مختلف باعث کاهش جذب سدیم و افزایش نسبتK+/ Na+ در گیاه کلزا گردیدند. در گیاهان غیر شورپسند با افزایش شوری نسبت K+/ Na+ کاهش می یابد ، بنابراین می توان بالا بودن نسبتK+/ Na+ را در اندام های هوایی گیاه کلزا تحت شرایط تنش شوری یک معیار و عامل در تحمل به شوری دانست.
