بخشی از مقاله
به منظور ارزیابی تحمل به خشکی سه رقم ارزن و یک رقم سورگوم، آزمایشی به صورت کرتهاي خرد شده در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. عامل اصلی دور آبیاري در سه سطح شامل انجام آبیاري پس از 80 - شاهد - ، 120 و 160 میلیمتر تبخیر از تشتک تبخیرکلاس آ و عامل فرعی شامل یک رقم سورگوم و سه رقم ارزن باستان بود. نمونه برداري متناسب با دور آبیاري و در شش مرحله شامل قبل، یک، سه، پنج، هفت و نه روز بعد از آبیاري انجام شد.
نتایج نشان داد که تاخیر در آبیاري - افزایش دور آبیاري - سبب کاهش عملکرد علوفه و افزایش پرولین گردید. تغییرات پرولین برگ با میزان فراهمی رطوبت در ارتباط بود. تنش خشکی داراي اثرات ابقایی بوده و تغییرات پرولین ناشی از تاخیر در آبیاري حتی در روزهاي بعد از انجام آبیاري مشاهده شد. پرولین برگ به عنوان تنظیم کننده اسمزي با عملکرد علوفه همبستگی مثبت داشت. براساس نتایج، در دور آبیاري 120 میلیمتر تنش خشکی ملایم و کاهش عملکرد محدود بود. این مطلب میتواند در رابطه با کم آبیاري و افزایش راندمان آب آبیاري مورد توجه قرار گیرد.
مقدمه:
ارزن با نام علمی Panucum miliaceum گیاهی یکساله و بهاره از خانواده غلات میباشد. این گیاه چهار کربنه و جزء غلات دانهریز میباشد که در نواحی حاشیهاي گرمسیري، معتدل و نیمه معتدل کشت میشود. تنش خشکی یکی از عوامل محدود کننده تولید گیاهان زراعی استح با توجه به کمبود منابع آب، خشکی به عنوان یک عامل تنشزاي اصلی غیرزیستی شدیدترین تهدید براي امنیت غذایی جهان میباشد - 2 - که مسئول بسیاري از کمبود هاي تولیدي در گیاه است.
ارزن و سورگوم از جمله گیاهان علوفهاي چهار کربنه میباشند که به دلیل سازگاري با شرایط گرم و خشک، مقاومت نسبی به کم آبی و گرما، رشد سریع، قدرت پنجه زنی زیاد و عملکرد مطلوب مورد توجه کشاورزان قرار گرفتهاند - 6 - ح پرولین اسید آمینه اي است که افزایش غلظت آن عمومیترین پاسخی است که به محض ایجاد تنش مشاهده میشود پرولین علاوه بر تنظیم اسمزي، به عنوان محافظ در برابر تنش نیز عمل میکند ج. - 4 محققین ذخیره پرولین را در سلولهاي گیاهی مربوط به سازوکارهاي تحمل به سطوح بالاي خشکی میدانند. مقدار زیاد پرولین گیاه را قادر میسازد تا پتانسیل آبی خود را پایین نگه دارند. مقادیر بالاي پرولین باعث کاهش غلظت رادیکالهاي آزاد در پاسخ به تنش اسمزي میشود. در این ارتباط، ریاحینیا و همکاران - 5 - گزارش کردند که تنش خشکی باعث افزایش غلظت پرولین در سورگوم دانهاي شد
مواد و روشها:
این تحقیق با هدف بررسی تغییرات فیزیولوژیک ناشی از تاخیر در آبیاري در ارقام ارزن و و یک رقم سورگوم در منطقه رفسنجان در مزرعه دانشکده کشاورزي دانشگاه ولی عصر، به صورت طرح آزمایشی کرتهاي خرد شده، در قالب طرح پایه بلوكهاي کامل تصادفی با 3 تکرار، طی تابستان 1393 انجام گرفت. عامل اصلی، دور آبیاري در سه سطح شامل انجام آبیاري پس از 80 - به عنوان شاهد - ، 120 و 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیرکلاس آ و عامل فرعی در چهار سطح شامل سه رقم ارزن شامل رقمهاي باستان ، پیشاهنگ و نوتریفید و سورگوم اسپیدفید بود.
دلیل استفاده از سورگوم اسپیدفید، توانایی تولید علوفه آن در شرایط رفسنجان میباشد که به عنوان معیاري براي ارزیابی بهتر ارقام ارزن مد نظر قرار گرفت. کاشت در دو طرف پشتههاي با عرض 80 سانتیمتر و با تراکم 40 بوته در متر مربع - طبق توصیه موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر - در نیمه دوم اردیبهشت ماه انجام شد. هر کرت شامل شش خط کاشت و به طول نه متر بود که حد فاصل بین سطوح عامل فرعی یک پشته و بین عامل اصلی، دو پشته در نظر گرفته شد. اعمال تیمارهاي دور آبیاري پس از استقرار گیاه و رسیدن به مرحله شش برگی اجرا و تا پایان دوره ادامه یافت. نمونه برداري براي پرولین متناسب با دور آبیاري از جوانترین برگ بالغ - برگ پرچم - در شش مرحله - شامل قبل از آبیاري، یک، سه، پنج، هفت و نه روز بعد از آبیاري - و عملکرد علوفه در یک مرحله انجام شد تحلیل هاي آماري در محیط نرمافزار و با استفاده از آزمون حداقل اختلاف معنیدار صورت گرفت.
نتایج و بحث:
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر اصلی عوامل آزمایشی و همچنین برهمکنش آنها بر میزان پرولین برگ در همه مراحل نمونه برداري - مرحله قبل از آبیاري، یک و سه روز بعد از آبیاري - معنیدار گردید - جدول1 و . - 2 در مرحله قبل از آبیاري، در دور آبیاري 80 میلیمتر - شاهد - ، به دلیل فراهم بودن آب قابل استفاده در خاك، اختلاف معنیداري بین ارقام دیده نشد. در دور آبیاري 120 میلیمتر ارزن باستان داراي میزان پرولین کمتري بود. در دور آبیاري 160 سورگوم اسپیدفید بیشترین میزان پرولین برگ را دارا بود
با تاخیر در آبیاري غلظت پرولین روند افزایشی داشت، به طوري که در سطح خشکی160میلیمتر میزان پرولین برگ در هر چهار رقم به بیشترین مقدار رسید، با این حال ارقام مختلف پاسخ متفاوتی نسبت به تاخیر در آبیاري نشان دادند. تغییرات در همه مراحل بعدي نمونه برداري هم مانند قبل از آبیاري بود. به طوريکه با تاخیر در آبیاري مقدار پرولین افزایش یافت و سورگوم اسپیدفید داراي بیشترین میزان پرولین بود
همچنین می توان گفت که در مرحله بعد از آبیاري، به دلیل آبیاري شدن گیاهان و کم شدن میزان تنش خشکی، مقدار پرولین افت محسوسی نسبت به شرایط قبل از آبیاري - اوج تنش - داشته است.
جدول-1 تجزیه واریانس عملکرد علوفه و پرولین
جدول-2 تجزیه واریانس پرولین
میانگینهاي داراي حداقل یک حرف مشترك در هرستون، فاقد تفاوت آماري معنیدار بر اساس آزمون در سطح % 5 میباشند.
با توجه به این نتایج میتوان گفت که اثرات تاخیر در آبیاري صورت گرفته در قبل از آبیاري، همچنان قابل مشاهده بوده و روند افزایشی دارد و سبب شده در دور آبیاري 160 میلیمتر علیرغم انجام آبیاري، همچنان میزان پرولین نسبت به دو تیمار دیگر بیشتر باشد. ارقام نیز از نظر این صفت در مراحل مختلف رفتار متفاوتی نشان دادند. همچنین بر اساس نمودار روند تغییرات پرولین، در قبل از آبیاري، مقدار پرولین در بالاترین مقدار خود بود.
بعد از آبیاري شدن گیاهان به علت برطرف شدن اثرات تنش خشکی و فراهمی آب براي گیاهان، مقدار پرولین آنها کاهش پیدا کرد. ولی با گذشت زمان و بروز دوباره اثرات تنش خشکی، مقدار پرولین روند افزایشی از خود نشان میدهد. به نحوي که سطح پرولین در دور آبیاري 160میلیمتر تبخیر بیشتر از دو سطح دیگر بوده است و پس از انجام آبیاري نیز با اختلاف قابل توجهی بیشتر از دو سطح 80 و 120 میلیمتر تبخیر قرار میگیرد.
افزایش غلظت پرولین تحت تنش خشکی ممکن است نشان دهنده نقش احتمالی این اسید آمینه در تنظیم اسمزي باشد. این مطلب موید این موضوع است که انباشت پرولین در شرایط تنش خشکی و افزایش آن با افزایش شدت تنش خشکی به عنوان یک سازوکار مهم جهت تحمل به تنش اسمزي قابل توجه میباشد.
جدول-4 مقایسه میانگین اثر متقابل تنش خشکی و رقم بر پرولین
