بخشی از مقاله
چکیده
پایین بودن عملکرد لوبیا در کشور، اغلب به دلیل کشت ارقام کم محصول و حساسیت آن به تنشهای مختلف محیطی است.
تنش خشکی به عنوان یکی از مهمترین تنشها در کاهش عملکرد لوبیا مطرح شده است. این مطالعه بر روی 10 رقم مختلف لوبیا و با طرح فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی صورت گرفت. این آزمایش جهت بررسی خصوصیات رشد گیاهچهای، در اتاقک رشد و با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش اعمال تنش خشکی با استفاده از محلول پلی اتیلن گلیکول 6000 و در سه سطح شاهد - آبیاری با آب مقطر - ، تنش متوسط - PEG 3% - و تنش بالا - PEG 6% - انجام شد.
نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بین ارقام از نظر صفات طول ریشچه، طول ساقهچه و نسبت طول ریشچه به طول ساقهچه تنوع خوبی وجود دارد، که این نشان دهنده قابلیت ارقام مورد نظر برای نمود صفات مورد ارزیابی در سطوح آبیاری میباشد.
این آزمایش نشان داد که رقم لوبیا چیتی Cos16 با این که کاهش طول ریشهچه و ساقهچه کمتری نسبت به سایر ارقام در اثر تنش خشکی نشان داد ولی میتوان آن را نسبت به سایر ارقام بهترین رقم از نظر خصوصیات گیاهچهای دانست. بنابراین از نتایج این آزمایش می توان در برنامه های به نژادی برای افزایش سازگاری به شرایط خشکی استفاده کرد.
.1 مقدمه
رشد گیاه مجموعهای از فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی خاص است که این عوامل بر یکدیگر اثر متقابل داشته و تحت تاثیر عوامل محیطی و ژنتیکی قرار میگیرد. رشد و نمو گیاه فرآیندهای اساسی برای حیات و تکثیر یک گونه به شمار میروند .[5] لوبیای معمولی - Phaseolus vulgaris - گیاهی یکساله و دیپلوئید از خانواده لگومینوزه میباشد. این گیاه دارای - 20 25 درصد پروتئین میباشد.
لوبیا گیاهی گرمادوست و حساس به خشکی است، این گیاه خودگشن میباشد و میزان دگرگشنی در آن بیش از %5 نیست. این گیاه بعلت داشتن غدههای ریزوبیوم روی ریشه در افزایش ازت خاک و پروتئین دانه در جیره غذایی انسان و بوتههای آن نیز در تعلیف دامها دارای اهمیت زیادی میباشد. لوبیا چیتی، لوبیا سفید و لوبیا قرمز از ارقام معروف لوبیای زراعی در ایران میباشند. کمبود آب یکی از تنشهای عمده غیر زیستی است که اثرات منفی بر رشد و برداشت محصول دارد
تنش خشکی به عنوان یکی از مهم ترین تنشها بر رشد، توسعه و عملکرد محصولات کشاورزی محسوب میشود .[18] تاثیر تنش خشکی در زمانهای مختلف توسعه گیاه میتواند متفاوت باشد، به طور کلی بیشترین تاثیر تنش خشکی در لوبیا بر روی عملکرد بذر آن در طی مراحل تکامل و تولید مثل میباشد .[3] کمبود آب یکی از علل اصلی کاهش جوانهزنی در دانههای گیاهان مختلف است
استرسهای غیر زیستی مانند تنش خشکی منجر به یک سری از خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی، تغییرات بیوشمیایی و مولکولی میشود که در نهایت باعث اثرات منفی بر رشد بوته و همچنین باعث کاهش بهرهوری میگردد .[10] در حدود %60 از لوبیاهای کشت شده در سراسر جهان در مناطقی هستند که در معرض تنش خشکی قرار دارند و خشکسالی پس از بیماری دومین عامل کاهش عملکرد در این محصولات میباشد و این یکی از عوامل اصلی است که میزان عملکرد را برای مدت طولانی در این گیاه در سطح پایین - <900 kgha 1 - نگه داشته است .
به طور کلی، پیشرفت برای بهبود سازگاری به تنش خشکی در اکثر محصولات گونههای گیاهی موفق بوده است. هر چند در ارقام رایج لوبیا این پیشرفت ناچیز بوده است، چون معیارهای مقاومت به خشکی زیاد میباشند .[14] گیاهان سازگار به رشد در مناطق خشک و نیمه خشک مکانیسمهایی را برای بقا و تکامل تحت این شرایط نامطلوب یافتهاند
پاسخ گیاهان به این عوامل محیطی به عوامل مختلفی از جمله مراحل رشد گیاه، طول و شدت تنش اعمال شده بستگی دارد .[16] لوبیای معمولی دارای ویژگیهای پتانسیل عملکرد و تحمل پایین به تنشهای فیزیولوژیکی مانند خشکی، خاکهای غرقابی و شور است. اگرچه در طرحهای تحقیقاتی متعددی، عملکرد آزمایشها بیش از 5 تن در هکتار را در لوبیاهای بوتهای گزارش کردهاند، و به علاوه تنوع ژنتیکی را برای پتانسیل عملکرد و تحمل به تنش ذکر نمودند. به طور کلی، انتخاب در مرحله رشد گیاهچهای برای صفاتی مانند میزان جوانهزنی و قدرت گیاهچهها - از نظر طول ریشهچه و ساقهچه و نسبت آنها - میتواند به عنوان یک روش انتخاب مناسب برای بهبود مقاومت به خشکی در نظر گرفته شود
با آزمایش روی لوبیا در شرایط تنش خشکی مشاهده شد که بین صفات وزن خشک ریشه و بیومس گیاهی با عملکرد دانه همبستگی مثبت و معنیداری وجود دارد و بین ارقام مختلف از نظر صفت عملکرد دانه و این صفات اختلاف معنیداری وجود دارد
در یک بررسی بر روی گیاه - Splendens Salvia - مشاهده شد که با افزایش سطح تنش خشکی، طول ساقه و ریشه کاهش یافته است، همچنین با افزایش سطح تنش خشکی ناشی از کاربرد پلی اتیلن گلیکول، وزن خشک اندام هوایی کاهش مییابد
در آزمایشی روی واریتههای نخود، تفاوت معنیداری در سطح یک درصد بین ژنوتیپها، برای سطوح پلی اتیلن گلیکول PEG و اثر متقابل PEG در ژنوتیپها از نظر طول ریشه و طول اپی-کوتیل گزارش شده است .[9] آزمایش روی لوبیا تحت شرایط تنش خشکی با استفاده از محلولهای متفاوت هیدروپونیک نشان داد که ژنوتیپهای مختلف لوبیا از نظر وزن خشک ساقه، ریشه و نسبت ریشه به اندام هوایی، همینطور توسعه و وزن ریشه متفاوت بودند .[16] رشد اولیه لوبیا در شرایط کمبود آب به استقرار این گیاه کمک کرده و باعث سایه اندازی بر خاک و جلوگیری از تبخیر رطوبت موجود میباشد. اهداف این پژوهش بررسی تنش خشکی بر رشد اولیه لوبیا و مقایسه میزان تاثیر تنش بر روی ساقچه و ریشه چه بوده است. همچنین مقایسه ارقام متفاوت با منشاهای مختلف از لحاظ این صفات یکی دیگر از اهداف این مطالعه بود.
.2 مواد و روشها
این مطالعه روی ده رقم لوبیا معمولی شامل 5 رقم لوبیای سفید Dehghan - ،Jules ،11805 ،Daneshkade، - Emerson74، 3 رقم لوبیای قرمز Akhtar - ،Naz ، - Sayad و 2 رقم لوبیای چیتی Cos16 - ، - Talash در اتاقک رشد آزمایشگاه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد صورت گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل 10 × 3 در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار صورت گرفت. در این آزمایش از هر رقم 5 بذر ابتدا با وایتکس %10 ضدعفونی و سپس در داخل پتریدیش تحت سه سطح متفاوت تنش قرار گرفتند. تنش با استفاده از غلظتهای متفاوت پلی اتیلن گلیکول 6000 اعمال شد
این ماده یک ترکیب با وزن مولکولی بالا است که بدون نفوذ به گیاه پتانسیل آب محیط را به صورتی مشابه با شرایط خشکی خاک کاهش میدهد. آبیاری با آب مقطر به عنوان شاهد، آبیاری با محلول پلی اتیلن گلیکول %3 به عنوان تنش متوسط و آبیاری با محلول پلی اتیلن گلیکول %6 به عنوان تنش شدید منظور شدند. سپس پتری دیشها در اتاقک رشد آزمایشگاه تحت شرایط کنترل شده - دمای 25، رطوبت و نور - قرار گرفتند و پس از آن به مدت یک هفته بسته به نوع تیمار با آب مقطر یا محلول پلی اتیلن گلیکول %3 و %6 بر حسب نیاز آبیاری شدند. پس از یک هفته طول ریشهچه و ساقهچههای خارج شده از بذور هر پتریدیش با خطکش میلیمتری اندازهگیری و از میانگین آنها در محاسبات آماری استفاده گردید .[7] تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها با استفاده از نرمافزار آماری SAS و مقایسه میانگینها با روش دانکن در سطح احتمال %5 و %1 صورت گرفت
.3نتایج و بحث
نتایج این آزمایش به بررسی شاخصهای مورفولوژیکی مرتبط با مقاومت به خشکی میپردازد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس برای صفات طول ریشهچه، طول ساقهچه و نسبت طول ریشهچه به ساقهچه اثر تنش معنیدار، ولی اثر ارقام و همین طور اثر متقابل سطوح تنش و رقم غیر معنیدار گردید. نتایج مقایسه سطوح تنش برای خصوصیات رشد گیاهچهای در جدول 1 آمده است.
جدول -1 نتایج تجزیه واریانس صفات مربوط به خصوصیات رشد گیاهچهای
