بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی اثر پرایمینگ و شوک الکتریکی بر جوانه زنی و برخی صفات عملکردی گندم آزمایشی به صورت فاکتوریل سه عاملی در سه تکرار طی دو آزمایش جداگانه در سال زر اعی 1395-96 در مزرعه آزمایشی و آزمایشگاه تحقیقات گیاهان دارویی دانشگاه تربت حیدریه انجام شد. فاکتورها شامل پرایم بذور در دو سطح - عدم پرایم و پرایم با آب مقطر به مدت 48 ساعت - ، شوک الکتریکی در دو سطح - عدم شوک و اعمال شوک الکتریکی با ولتاژ20کیلو وات - و شوری با کلرید سدیم در سه سطح - صفر، 200 و 400 میلی مولار - بود که بصورت جوانه زنی در پتری دیش و رشد در شرایط مزرعه در دو آزمایش جداگانه اجرا شد .
نتایج نشان داد پرایم با آب مقطر باعث بهبود جوانه زنی و رشد اولیه گندم گردید. اعمال شوک الکتریکی باعث افزایش معنی دار طول ساقه چه و طول گیاهچه و کاهش معنی دار وزن خشک ساقه چه و ریشه چه و همچنین وزن خشک گیاهچه گندم گردید در حالی که بر طول و وزن ریشه چه و درصد جوانه زنی تأثیر معنیداری نداشت. نتایج حاصل از تحقیقات مزرعه ای نشان داد پرایم و استفاده از شوک الکتریکی باعث افزایش معنی دار صفات مربوط به اجزای عملکرد گندم گردید در حالیکه افزایش شوری باعث کاهش عملکرد شد.
بطورکلی نتایج نشان داد اعمال شوک الکتریکی بذور گندم در شرایط شوری 200 و 400 میلیمولار و همچنین در شرایط پرایم با آب مقطر باعث افزایش معنیدار طول ساقه چه و گیاهچه و همچنین درصد جوانه زنی گندم میگردد. این خاصیت می تواند در افزایش ارتفاع بوته های گندم و افزایش توان رقابتی با علف های هرز کمک قابل توجهی کند. همچنین اعمال شوک الکتریکی باعث افزایش معنی دار عملکرد بویژه در شرایط تنش شوری می گردد.
مقدمه
استراتژی های مختلفی جهت غلبه بر اثرات منفی تنش ها وجود دارد. پرایمینگ بذر یکی از روش های کاهش اثرات منفی تنش ها از جمله شوری است و باعث القاء مقاومت اولیه به تنش های محیطی می شود. همچنین پرایمینگ بذر روش فیزیولوژیک پیش از جوانه زنی است که عملکرد بذر را بهبود بخشیده و منجر به جوانه زنی سریعتر و یکنواخت می گردد
صاعقه یا شوک الکتریکی در طبیعت به علت تخلیه بار الکتریکی ناشی از برخورد هوا با مولکول های ابر میباشد. هنگام برخورد دو ابر با بارهای ناهمنام، ولتاژ بسیار زیادی تولید میشود که لازم است در جایی تخلیه شود. این عمل توسط صاعقه انجام میشود. این احتمال وجود دارد که تخلیه بار الکتریکی ابرهای آسمان، اثراتی مشابه تنش های مکانیکی بر گیاهان وارد می نماید. این تنش ها احتمالا اثرات متفاوتی بر رشد و عملکرد گیاهان در سطح کره زمین دارد. متأسفانه اطلاعات علمی کافی در مورد اثر شوک الکتریکی - صاعقه - بر جوانه زنی گیاهان وجود ندارد
با توجه به وجود شرایط شوری آب و خاک برای تولید محصولات زراعی از جمله گندم، با استفاده از پرایمینگ و همچنین بهرهگیری از تکنولوژی های مدرن همچون شوک الکتریکی انتظار می رود قدرت جوانه زنی و رقابت با تنش های محیطی زنده و غیرزنده در گیاهان افزایش یابد. به همین جهت این آزمایش با هدف بررسی اثرات هیدوپرایمینگ و شوک الکتریکی بر رشد اولیه و مولفه های جوانه زنی گیاه استراتژیک گندم و همچنین عملکرد و اجزای عملکرد گندم تحت شرایط مختلف شوری انجام گردید.
مواد و روشها
آزمایش در مزرعه شخصی و آزمایشگاه تحقیقات گیاهان دارویی دانشگاه تربت حیدریه در سال زراعی 1395 -96 بصورت فاکتوریل سه عاملی در سه تکرار در دو آزمایش جداگانه انجام شد. فاکتورها شامل پرایم بذور در دو سطح - عدم پرایم و پرایم با آب مقطر به مدت 48 ساعت - ، شوک الکتریکی در دو سطح - عدم شوک و اعمال شوک الکتریکی با ولتاژ20 کیلو وات - و شوری با کلرید سدیم در سه سطح - صفر، 200 و 400 میلی مولار - بود.
بدین منظور ابتدا بذرهای گندم بر اساس طرح آزمایشی به مدت 48 ساعت در آب مقطر پرایم گردیدند. جهت اعمال تیمار شوک الکتریکی از دستگاه شوکر برقی با ولتاژ 20کیلو وات - در حد ولتاژ صاعقه - در 5 نوبت پیاپی که هر نوبت 3 ثانیه به طول انجامید شوک داده شد. برای تهیه سطوح شوری در سطوح 200 و 400 میلی مولار به ترتیب میزان 1/16 و 2/33 گرم نمک سدیم کلرید در 100 میلی لیتر آب مقطر حل شد. برای شرایط مزرعه همین تناسب مورد استفاده قرار گرفت.
بذرهای گندم قبل از کشت در هیپوکلرید سدیم %5به مدت یک دقیقه ضدعفونی وبعد با آب مقطر شسته شد وسپس به پتری دیش های حاوی کاغذ صافی استریل شده منتقل شد. در هر پتری 25عدد بذر کشت شد. سپس به ظروف میزان 3 سی سی از محلول شوری اضافه شد .تعداد بذرهای جوانه زده هر روزه به مدت هفت روز شمرده شد. در روز هفتم طول ساقه چه وطول ریشه چه به وسیله خط کش اندازه گیری شد.
سپس بذرها به منظور وزن گیری در آون به مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه خشک شد. بعد از خشک شدن وزن ریشه چه و ساقه چه گرفته شد. همچنین سرعت جوانه زنی ودرصدجوانه زنی محاسبه ویادداشت شد. گندم در کرت هایی به ابعاد 2* 2 متر در مهرماه سال 95 کشت گردید. تیمارها مشابه با آزمایش جوانه زنی اعمال گردید. آزمایش مزرعه ای بصورت اسپلیت فاکتوریل در قالب بلوک کامل تصادفی انجام شد که تیمار تنش شوری به عنوان کرت اصلی اعمال گردید. نمونه گیری در طول فصل رشد و عملکرد و اجزای عملکرد در اردیبهشت 96 صورت پذیرفت. آنالیز داده ها براساس طرح فاکتوریل و به وسیله نرم افزار آماری SAS v9.2 انجام شد.
نتایج و بحث
طبق نتایج به دست آمده از جدول 1 نشان داد پرایم بذور قبل از کشت باعث افزایش تمامی صفات جوانه زنی مورد مطالعه - غیر از سرعت جوانه زنی - شده است. بذوری که تحت القای شوک الکتریک قرار گرفتند در صفات طول ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه و همچنین درصد جوانه زنی افزایش معنی داری نشان دادند. در حالیکه القای شوک باعث کاهش معنی دار وزن خشک ساقه چه و ریشه چه و در مجموع باعث کاهش وزن گیاهچه گندم شده است. در بیشتر صفات مورد مطالعه کاهش معنی داری در خصوصیات جوانه زنی در اثر افزایش سطوح شوری مشاهده گردید.
جدول 3 نشان داد پرایم بذور و استفاده از شوک الکتریکی باعث افزایش طول ریشه چه و ساقه چه گردید در حالیکه وزن گیاهچه را بطور معنی داری کاهش داد. در شرایط عدم پرایم استفاده از شوک تأثیر معنی داری بر طول ساقه و ریشه و همچنین درصد و سرعت جوانه زنی نداشته است. نتایج حاصل از جدول 1 حاکی از آن است که پرایم بذور باعث افزایش طول و وزن ریشه چه و ساقه چه در شرایط شوری نسبت به شرایط عدم پرایم می گردد.
استفاده از شوک الکتریکی در مقایسه با عدم کاربرد آن باعث شد تا افزایش رشد طولی و وزنی گیاهچه های گندم در شرایط شوری 200 میلی مولار مشاهده گردد - جدول . - 1 این در حالی است که در شرایط عدم شوری استفاده از شوک الکتریکی اختلاف معنی داری با شرایط عدم کاربرد آن بر خصوصیات جوانه زنی گندم نداشته است. بیشترین طول ریشه چه و ساقه چه در تیمارهای عدم شوری و پرایمینگ در شرایط شوک و عدم شوک الکتریکی و کمترین آنها در تیمارهای شوری 400 میلی مولار مشاهده شد - جدول . - 2 نتایج نشان داد کاربرد شوک الکتریکی باعث کاهش معنی دار وزن گیاهچه، ساقه چه و ریشه چه گندم در شرایط پرایم وعدم آن و همچنین در سطوح مختلف شوری شده است که این نتیجه در شوری 200 میلی مولار مشهود تر است.
نتایج نشان داد صفات مورد مطالعه تحت تأثیر تیمارها قرار گرفتند. بطوریکه پرایم بذور و اعمال شوک الکتریکی باعث افزایش معنی دار تعداد سنبه در متر مربع، تعداد دانه در سنبه، وزن هزار دانه، کلروفیل آ، ارتفاع بوته، عملکرد دانه و بیولوژیک و همچنین شاخص برداشت گندم گردید. افزایش سطوح شوری باعث کاهش معنی دار صفات مذکور شد
در شرایط عدم شوری، اعمال پرایم و عدم آن اختلاف معنی داری در شرایط شوک دهی و عدم شوک ندارد. این در حالی است که در سطوح بالای شوری، شوک باعث افزایش معنی دار عملکرد و اجزای آن شده است. در واقع در شوک دهی و پرایم در شرایط تنش شدید مانع کاهش عملکرد گندم شده است. این افزایش مقاومت به تنش شوری می تواند به علت تغییرات هورمونی، رشد اولیه بیشتر گیاه و افزایش استفاده از منابع موجود و مبارزه با علف های هرز در رقابت باشد. افزایش رشد ریشه و گستردگی آن باعث جذب بیشتر آب و فرار از شوری می شود. سایر محققین نیز اعمال پرایمنیگ بذور را باعث افزایش مفاومت به تنش های محیطی از جمله شوری اعلام کرده اند
نتیجه گیری
به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که القای شوک الکتریکی با ولتاژ 20 کیلو ولت قبل از کشت بذر گندم بر روی صفات درصد و سرعت جوانه زنی و سایر مولفه های جوانه زنی گندم و همچنین عملکرد دانه و بیولوژیک و اجزای عملکرد گندم تحت تنش شوری در سطوح 200 و 400 میلی مولار تأثیر معنی داری داشت. هرچند برهمکنش پرایمینگ و شوک در برخی صفات در هر دو آزمایش اثر معنی داری نداشتند.
همچنین پرایم بذور در تنش شوری در سطوح 200 و 400 میلی مولار اثر قابل توجهی روی صفات بذور گندم نداشت؛ اما پرایم بذور گندم به مدت 48 ساعت بدون القای تنش شوری قبل از کشت می تواند اثر قابل توجه و معنی داری روی صفات جوانه زنی داشته باشد. بطور کلی می توان گفت اعمال شوک الکتریکی توسط شوکر به مقدار 20 کیلوولت باعث افزایش مقاومت به تنش شوری گردیده که در نتیجه باعث افزایش رشد اولیه و جوانه زنی گیاه و همچنین افزایش عملکرد و اجزای عملکرد گندم و شاخص برداشت محصول می گردد.
جدول -1 مقایسه میانگین اثرات متقابل هیدورپرایمینگ وشوک الکتریکی و سطوح شوری بر خصوصیات جوانه زنی گندم
