بخشی از مقاله
مقايسة عملکرد و اجزاي عملکرد لاين هاي اميدبخش لوبيا چيتي در ٣ منطقة استان اصفهان
چکيده
حبوبات از جمله گياهاني هستند که توانايي تثبيت نيتروژن را دارند و جايگاه ويژه اي را در تناوب هاي زراعي به خودشان اختصاص داده اند. به منظور مقايسة ويژگي هاي زراعي ٥ لاين اميدبخش لوبيا چيتي با ٢ رقم شاهد صدري و محلي خمين مطالعه اي ، در سال زراعي ٩١١٣٩٠، در ٣ شهرستان فريدون شهر، دهاقان و سميرم استان اصفهان انجام شد. از طرح بلوک هاي کامل تصادفي با ٤ تکرار براي اجراي پژوهش استفاده شد. در منطقة فريدون شهر عملکرد دانة لاين هاي KS21919 E9 و E10 به ترتيب با ٣٠٣٥، ٣٤١٢ و ٣٤٥٥ کيلوگرم در هکتار تفاوت معني داري با رقم شاهد صدري نداشت ، اما به ترتيب ٣٧، ٢١.٨ و ٢٠.٣ درصد کمتر از رقم محلي خمين بود.
در منطقة دهاقان عملکرد تمام لاين هاي اميدبخش به طور معني داري کمتر از ٢ رقم شاهد بود. در منطقة سميرم لاين هاي اميدبخش E9 و E10 به ترتيب با عملکردهاي ٢٩٠٠ و ٢٧٢٠ کيلوگرم در هکتار عملکردهايي معادل ٢ رقم شاهد داشتند. تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف دو جزء مهم عملکرد بودند که بخش شايان توجهي از تفاوت عملکرد ژنوتيپ ها را توضيح دادند. روند تغييرات شاخص برداشت در ٢ منطقة فريدون شهر و دهاقان يکسان بود و رقم محلي خمين در اين ٢ منطقه به ترتيب با شاخص برداشت ٤٢.٨ و ٣٨.٨ درصد، بالاترين مقادير شاخص برداشت را داشت . در منطقة سميرم ، شاخص برداشت ارقام صدري ، خمين و لاين هاي E9 و E10 به ترتيب برابر بود با ٣٧.١، ٣٦.٨، ٣٥.٨ و ٣٦.٥ درصد. با توجه به نتايج ، عملکرد لاين هاي E9 و E10 در هر ٢ منطقة فريدون شهر و سميرم و عملکرد لاين KS21191 فقط در منطقة فريدون شهر مي تواند با عملکرد ارقام شاهد برابري کند و لاين هاي اميدبخش مناسب شهرستان سميرم نبود.
کليدواژه ها: تعداد غلاف در بوته ، رقم ، شاخص برداشت ، عملکرد بيولوژيک ، وزن دانه .
١. مقدمه
سالانه ١٢٨٤ هکتار از اراضي کشاورزي استان اصفهان به کشت آبي لوبيا (.Phaseolus vulgaris L) اختصاص دارد و ٣٦٤٣ تن محصول با ميانگين عملکرد ٢٨٣٧ کيلوگرم در هکتار، از اين سطح به دست مي آيد [١]. انواع لوبيا، برخلاف غلاتي مثل برنج و ذرت ، درصد بالايي از پروتئين با لايسين فراوان دارند و بنابراين ، به عنوان منبع مطمئني از پروتئين ، کالري و مواد معدني در کشورهاي در حال توسعه استفاده مي شوند [٢٠]. توانايي اين محصول براي تثبيت بيولوژيک نيتروژن موجب شده است کشاورزان جايگاه ويژه اي براي اين محصول در تناوب هاي زراعي در نظر بگيرند [٢٢]. لوبيا چيتي از زيرگونه هاي لوبياي معمولي محسوب مي شود و منشأ آن آمريکاي مرکزي و جنوبي است .
اين گياه در برابر شرايط کم آبي ، مقاوم تر از لوبياي معمولي است [٣].
معمولا ژنوتيپ هاي مختلف يک گياه در شرايط محيطي مختلف ، واکنش هاي متفاوتي از خود نشان مي دهد و يک ژنوتيپ ممکن است در يک منطقه بهترين ژنوتيپ محسوب شود، در حالي که ، در مناطق ديگر چنين مزيتي نداشته باشد [٧]. به همين دليل لوبيا را به عنوان گونه اي چند شکلي ١ مي شناسند که در رويشگاه هاي مختلف تعداد و اندازة اندام هاي رويشي و زايشي متفاوتي خواهد داشت
[١٨]. لوبيا از جمله گياهاني است که تنوع ژنتيکي وسيعي دارد و به ويژه اکثر توده هاي آن تفاوت چشمگيري در مورد عملکرد دانه دارند [١٦]. عملکرد، درصد کاهش عملکرد و اجزاي عملکرد لوبيا از جمله صفاتي است که در گزينش ژنوتيپ هاي برتر در محيط هاي مختلف مورد توجه پژوهشگران است [١٠]. تعداد غلاف در بوته ، تعداد دانه در غلاف و وزن دانه ها سه جزء مهم تشکيل دهندة اجزاي عملکرد در لوبيا محسوب مي شوند [١٩]. تعداد غلاف در لوبيا بيشترين همبستگي را با عملکرد بوته دارد [١٢] و ممکن است در شرايط مختلف محيطي ، تا ٤ برابر تغيير کند؛ بنابراين ، مهم ترين جزء عملکرد محسوب مي شود [٥]. در برخي از پژوهش ها تعداد غلاف تا ٦٧ درصد از تغييرات عملکرد دانه را توجيه مي کند [١٣]. در مطالعة ٣٠ رقم لوبيا در شرايط آب و هوايي تهران ، ١٨ صفت مرتبط با رشد رويشي و زايشي لوبيا بررسي شد و از ميان ٤ صفت تعداد دانه در بوته ، وزن دانه ها، تعداد غلاف و طول غلاف ، صفت تعداد دانه در بوته بيشترين همبستگي مثبت و مستقيم با عملکرد دانه را داشت [٤]. در مقايسة ١٠ رقم لوبيا سفيد در استان چهارمحال و بختياري ٤ رقم دانشکده ، امرسون ٢٧٤، گريت نوردم ٣ و جي ٤٥٧١٠ نسبت به ساير ارقام عملکرد بيشتري داشت و ارقام برتر تعداد دانه بيشتر با وزن دانة زيادتر توليد کردند [٩]. در پژوهش ديگري عملکرد ٢٢ لاين لوبيا چيتي با ٢ رقم شاهد مقايسه و مشخص شد ١١ لاين ، عملکردي مشابه و يا بيش از عملکرد ٢ رقم شاهد داشتند [٨].
با توجه به لزوم بررسي سازگاري ارقام اميدبخش لوبيا در مناطق مختلف و با شرايط آب و هوايي متفاوت ، هدف از اجراي اين پژوهش ، مقايسة عملکرد و اجزاي عملکرد ٥ لاين اميدبخش لوبيا چيتي با ٢ رقم شاهد شامل صدري و بومي خمين در ٣ منطقة فريدون شهر، سميرم و دهاقان استان اصفهان بود.
٢. مواد و روش ها
به منظور ارزيابي عملکرد و اجزاي عملکرد ٥ لاين در دست معرفي لوبيا با نام هاي KS21189، KS21919 KS21193، E9، E10 و ٢ رقم شاهد صدري و محلي خمين ، تهيه شده از ايستگاه تحقيقات ملي لوبيا، واقع در خمين ، پژوهشي در سال ١٣٩١ در ٣ منطقة فريدون شهر (عرض جغرافيايي ٣٢ درجه و ٥٦ دقيقه شمالي و ٥٠ درجه و ١٨ دقيقة شرقي )، سميرم (عرض جغرافيايي ٣١ درجه و ٤٦ دقيقة شمالي و ٥٠ درجه و ٥١ دقيقة شرقي ) و دهاقان (عرض جغرافيايي ٣١ درجه و ٥٥ دقيقة شمالي و ٥١ درجه و ٣٠ دقيقة شرقي ) با استفاده از طرح آماري بلوک هاي کامل تصادفي با ٤ تکرار انجام شد. ٢ منطقة سميرم و فريدون شهر نمايندة مناطق سردسير استان اصفهان و از مراکز اصلي کشت حبوبات محسوب مي شوند، در حالي که ، منطقة دهاقان نسبت به ٢ منطقة ديگر، آب وهواي معتدل تري دارد. انتخاب اين ٣ منطقه مي تواند شاخص خوبي براي ساير مناطق استان با شرايط مشابه باشد .
ويژگي هاي ارقام و لاين هاي آزمايشي در جدول ١ و مقدار دما و بارندگي در ٣ منطقة مطالعه شده طي دورة رشد در جدول ٢ نشان داده شده است . عمليات آماد کردن زمين يسک بهاره شامل شخم عميق پاييزه و شخم و د قبل از کشت انجام شد. کشت به صورت رديفي ، با فاصلة بين و روي رديف ٥٠ و ١٠ سانتي متر و با عمق ٤ سانتي متر انجام شد. هر کرت شامل ٥ خط کاشت به طول ٨ متر بود.
کاشت به صورت هيرم کاري و ٣ روز پس از آب ياري و گاو روشدن مزرعه انجام شد. عمليات کاشت به صورت دستي بود و بذرها قبل از کاشت ، با قارچ کش ويتاواکس به نسبت دو در هزار ضدعفوني شدند. تاريخ کاشت براي ٣ منطقة سميرم ، دهاقان و فريدن شهر به ترتيب چهارم ، هشتم و دوازدهم خرداد ماه بود.
علف هاي هرز مشاهده شده در مزرعه با دوبار وجين دستي کنترل شدند. در هر ٣ منطقه ٤٠ روز پس از کشت ، از کنه کش امايت (امولسيون ٥٧ درصد) براي کنترل کنه استفاده شد. در منطقة سميرم يک نوبت سم پاشي اضافي با سم ديازينون براي کنترل کرم هليوتيس نيز انجام شد. براساس آزمون خاک (نتايج جدول ٣) در مزرعة فريدون شهر نياز به افزودن فسفر و پتاسيم و در مزرعة دهاقان نياز به افزودن کود فسفر نبود. بنابراين ، قبل از کاشت در منطقة دهاقان ١٠٠ کيلوگرم پتاسيم در هکتار (از نوع سولفات پتاسيم ) و در منطقة سميرم علاوه بر ١٠٠ کيلوگرم در هکتار پتاسيم (از نوع سولفات پتاسيم )، ١٠٠ کيلوگرم کود فسفر (از نوع سوپر فسفات تريپل ) به خاک اضافه ، و با ديسک با خاک مخلوط شد. در هر ٣ منطقه ١٢٠ کيلوگرم نيتروژن خالص از منبع اوره ، يک دوم قبل از کاشت و بقيه در دو نوبت پس از تنک اوليه و در زمان گل دهي به کرت هاي آزمايشي اضافه و آبياري انجام شد. با توجه به يکسان بودن بافت خاک در هر ٣ مزرعه ، آبياري براساس خروج ٥٠ درصد رطوبت ظرفيت مزرعه و تقريبا هر ٧٦ روز يک بار انجام شد. با توجه به حضور ارقام مختلف در پژوهش ، تاريخ برداشت در هر ٣ منطقه در اواسط مهر ماه اجرا شد (فاصلة ٦ روزه براي ارقام مختلف ). پس از رسيدگي فيزيولوژيک و قهوه اي شدن ٧٥ درصد از غلاف هاي گياه ، رديف هاي کناري حذف و از ٣ رديف وسط هر کرت براي اندازه گيري عملکرد استفاده شد. تعداد غلاف در بوته ، تعداد دانه در غلاف و وزن صددانه ، طول ساقة اصلي ، طول ميان گره ساقة اصلي و تعداد شاخة فرعي براساس انتخاب تصادفي ١٠ بوته از هر کرت محاسبه شد. براي محاسبه عملکرد بيولوژيک ١٠ بوته در مرحلة رسيدگي از محل طوقه قطع و به مدت ٢٤ ساعت در دماي ٧٥ درجة سانتي گراد در آون نگه داري و براي تعيين شاخص برداشت از فرمول زير استفاده شد:
١٠٠×(عملکرد بيولوژيک .عملکرد اقتصادي ) =شاخص برداشت تجزيه و تحليل داده ها از طريق تجزية واريانس با استفاده از نرم افزار SAS [٢١] و مقايسة ميانگين ها براساس آزمون چند دامنه اي دانکن در سطح احتمال خطاي ٥ درصد انجام شد.
٣. نتايج و بحث
آزمون بارتلت براساس متجانس بودن واريانس هاي خطا انجام و فرض صفر مبني بر نبودن اختلاف معني دار بين واريانس خطاها در آزمايش هاي جداگانه رد شد، بنابراين ، تجزية واريانس مناطق مختلف ، جداگانه انجام شد (جدول ٤). نتايج تجزية واريانس در هر ٣ منطقه بيانگر تفاوت معني دار ژنوتيپ ها از نظر صفات عملکرد دانه ، عملکرد بيولوژيک ، شاخص برداشت ، ارتفاع ساقه و تعداد گرة ساقة اصلي در سطح ١ درصد آماري بود. تعداد غلاف در بوته در ژنوتيپ هاي مختلف در ٢ منطقة فريدون شهر و دهاقان در سطح ٥ درصد و در منطقة سميرم در سطح ١ درصد از نظر آماري تفاوت معني داري داشت . وزن صددانه ژنوتيپ ها نيز به جز در منطقة فريدون شهر در ٢ منطقة ديگر از نظر آماري در سطح ٥ درصد داراي تفاوت معني دار بود. به طور نسبي عملکردهاي به دست آمده در منطقة فريدون شهر نسبت به ٢ منطقة ديگر بيشتر بود (جدول ٥). گياهان در اين منطقه نسبت به ٢ منطقة ديگر دماهاي پايين تري را تجربه کردند (جدول ٢) و به همان نسبت تنفس نگه داري مورد نياز پايين تر از ٢ منطقة ديگر است . اين شرايط اختصاص مواد فتوسنتزي به عملکرد را بهتر فراهم مي کند. تنفس نگه داري در گياه لوبيا به عنوان گياهي غني از پروتئين مقدار نسبتا بالايي دارد و به ٠.٢٥٠ کيلوگرم مادة خشک به ازاي هر کيلوگرم وزن گياه در هر روز مي رسد [٢٥]. تنفس نگه داري براساس بر حسب کيلوگرم (CH2O) به ازاي هر کيلوگرم مادة خشک توليدي در هر روز به ترتيب در محصولات غده اي ، غلات ، محصولات حبوبات و دانه هاي روغني به ترتيب ٠.٠١٠، ٠.٠١٥، ٠.٠٢٥ و ٠.٠٣٥ در نظر گرفته مي شود و به ازاي هر ١٠ درجه افزايش دما اين مقادير ٢ واحد افزايش مي يابند [٢٤]. وجود مواد آلي بيشتر در خاک منطقة فريدون شهر (جدول ٣) و در نتيجه تأمين رطوبت بيشتر، تهوية مناسب تر و تأمين عناصر ريزمغذي مي تواند از دلايل احتمالي ديگر براي بالاتربودن عملکردها در اين منطقه باشد.
در منطقة فريدون شهر ٢ لاين اميدبخش KS21189 و KS21193 به ترتيب با عملکردهايي معادل ٢٤٨٤ و ٢٣٧٠ کيلوگرم در هکتار پايين ترين مقادير عملکرد را داشتند و عملکرد آن ها به طور معني دار پايين تر از ٢ رقم شاهد صدري و محلي خمين بود (جدول ٥). ٣ لاين اميدبخش KS21919 E9 و E10 به ترتيب با عملکردهاي ٣٠٣٥، ٣٤١٢ و ٣٤٥٥ کيلوگرم در هکتار از نظر آماري تفاوت معني داري با رقم شاهد صدري نداشتند، اما به ترتيب ٣٧.٥، ٢٢.٣ و ٢٠.٨ درصد کاهش عملکرد نسبت به رقم محلي خمين نشان دادند. در منطقة دهاقان هيچ يک از لاين هاي اميدبخش نتوانستند عملکردي معادل يا بيشتر از عملکرد ارقام شاهد توليد کنند. در اين منطقه رقم محلي خمين و رقم صدري به ترتيب با ٣٥٠٠ و ٣٠١٠ کيلوگرم عملکرد دانه ، بيشترين مقادير عملکرد را داشتند (با تفاوت معني دار بين ٢ رقم ) و تمام ارقام اميدبخش از نظر آماري در يک گروه قرار گرفتند (جدول ٥). در منطقة سميرم لاين اميدبخش E9 با توليد ٢٩٠٠ کيلوگرم در هکتار عملکرد، عملکردي معادل ٢ رقم محلي خمين (٣٢٥٠ کيلوگرم در هکتار) و رقم صدري (٣٠٥٠ کيلوگرم در هکتار) داشت .
رقم اميدبخش E10 نيز هرچند به طور معني دار عملکرد کمتري نسبت به ٢ رقم شاهد داشت ، با توليد ٢٧٢٠ کيلوگرم عملکرد دانه ، تفاوت معني داري با لاين اميدبخش E9 نداشت . در اين منطقه ٣ لاين اميدبخش KS21189، KS21191 و KS21193 به طور معني دار عملکرد پايين تري نسبت به ارقام شاهد داشتند. همان گونه که نتايج نشان مي دهد واکنش ارقام جديد در هر منطقه متفاوت بود و در هر منطقه رقم خاصي برتري دارد. معمولا ژنوتيپ هاي مختلف يک گياه در شرايط محيطي مختلف ، واکنش هاي متفاوتي از خود نشان مي دهند [٧] و در رويشگاه هاي مختلف تعداد و اندازة اندام هاي رويشي و زايشي متفاوتي خواهند داشت [١٨]. رقم محلي خمين به دليل داشتن ژن هاي مقاومت ، در هر ٣ منطقه عملکردهاي خوبي داشت ، در حقيقت وجود اين ژن ها باعث انعطاف پذيري ژنتيکي و ايجاد ظرفيت مقاومت يک رقم در برابر تغييرات محيطي مي شود [١٦].
تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف دو جزء مهم عملکرد بودند که در ارقام مورد مطالعه تفاوت زيادي داشتند (جدول ٥). در منطقة فريدون شهر تعداد غلاف در هر بوته دامنه اي از ٨.١ عدد در لاين اميدبخش KS21189 تا ٩.١ عدد در رقم محلي خمين داشت . روند مشابهي براي تعداد دانه در غلاف مشاهده شد و ٢ لاين اميدبخش KS21193 و KS21189 که کمترين مقادير عملکرد دانه را داشتند به ترتيب با ٣ و ٣.٢ دانه در غلاف کمترين مقادير دانه در غلاف را نيز داشتند. نتايج به دست آمده در ٢ منطقة سميرم و دهاقان نيز بيانگر نقش مهم تعداد غلاف و تعداد دانه در غلاف براي توليد عملکردهاي بالا است (جدول ٥). وزن دانه ها در تمام ارقام و در هر ٣ منطقه تقريبا ثابت بود و به جز ٢ لاين اميدبخش E9 و E10 که وزن دانه کمتر جزو ويژگي هاي اين ارقام محسوب مي شد (جدول ١) تفاوت معني داري از نظر اين صفت وجود نداشت (جدول ٥).
در هر منطقه ، ستون هاي داراي حرف مشترک از نظر آماري تفاوت معني داري ندارند. (دانکن ٥ درصد)
تعداد غلاف در بوته ، تعداد دانه در غلاف و وزن دانه ها سه جزء مهم تشکيل دهندة اجزاي عملکرد در لوبيا محسوب مي شود [١٩] و بيشترين همبستگي با عملکرد بوته را دارد [١٢] و بنابراين ، مهم ترين جزء عملکرد محسوب مي شود [٥]. در مطالعه اي در برزيل ٢٠ رقم لوبيا از نظر تعداد دانه در غلاف مقايسه شدند و مشخص شد اين جزء از عملکرد دامنه اي از ٣.١ تا ٦ عدد در هر غلاف (با متوسط ٤.٤ عدد در هر غلاف ) داشت و معمولا رابطة خطي اين جزء با عملکرد قابل توجه است [١٣]. وزن دانه ها جزء
