پاسخ های فیزیولوژیک درختان چندساله شاخه زاد بلوط ایرانی (Quercus brantii L.) به تنش خشکی

خشکی بر رشد گیاهان تاثیر می گذارد و به یک مشکل جدی در سراسر جهان تبدیل شده است. درک نحوه واکنش گیاهان به خشکی بسیار مهم است. در شرایط خشک، احتمال زیادی وجود دارد که جنگل ها در معرض تنش های مختلف قرار گیرند. درختان به دو روش فیزیکی و شیمیایی از خود در برابر تنش خشکی دفاع می کنند. دفاع فیزیکی شامل افزایش تراکم ساختارهایی مانند تیغه ها، خارها و کرک ها است، اما واکنش های شیمیایی شامل تولید پاسخ های فیزیولوژیک است که به عنوان یک سد دفاعی در برابر عوامل محیطی عمل می کنند. بلوط ها نسبت به خشکی و گرما مقاوم هستند و این ویژگی در شرایط خشکسالی به پاسخ های فیزیولوژیکی آنها مربوط می شود. پاسخ گونه غالب بلوط ایرانی (Quercus brantii) در جنگل های زاگرس، به خشکسالی های اخیر نشان از حساسیت بالای این گونه دارد. پاسخ به تنش خشکی در درختان بالغ و چند ساله نسبت به نهال های همان گونه متفاوت است. برخی از ساز و کارهای فیزیولوژیک در تغییرات درونی درختان در پاسخ به تنش ها تاثیرگذار هستند. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر تنش خشکی بر روی صفات فیزیولوژیک درختان بالغ بلوط در شرایط مطلوب و تنش در محیط طبیعی است.

این تحقیق بر روی درختان چندساله بلوط ایرانی به مدت دو سال (1399- 1401) در محیط طبیعی جنگل در مجتمع کشت و صنعت فجر صفا واقع در 10 کیلومتری شهرستان خرم آباد انجام شد. آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با سه سطح تنش خشکی انجام شد. تنش خشکی شامل سطح تیمار خشکی و ممانعت از رسیدن هر گونه رطوبتی به خاک در طی این دو سال (پوشاندن با پلاستیک سفید)، رطوبت دهی به خاک (آبیاری درختان با هر 10 روز یک بار) و درختان شاهد اجرا شد. جامعه آماری در این پژوهش 120 اصله درخت و در هر گروه 30 درخت است. در پایان آزمایش در 20 شهریور 1401، از هر یک از این درختان در ارتفاع معین دو متری از اطراف طوقه در چهار جهت جغرافیایی اصلی برگ های آنها جدا و به آزمایشگاه منتقل شد. با اندازه گیری وزن تر، وزن تورژسانس و وزن خشک محتوای نسبی آب برگ محاسبه شد. سپس برای تعیین کمیت خصوصیات فیزیولوژیکی، برگ ها به مدت 72 ساعت در دمای 70 درجه سانتی گراد در آون خشک شده و به صورت پودر درآمد. سپس اندازه پرولین، قندهای محلول و نامحلول، آنزیم ها (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات اکسیداز) و مقدار کاروتنوئید، کلروفیل a، b و کل بعد از اتمام دوره در درختان هر سه تیمار اندازه گیری شد.

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطوح مختلف تیمارها اثر معنی داری در سطح 05/0 بر مقدار پرولین، محتوای نسبی آب برگ و آنزیم ها (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات اکسیداز) داشتند. در مقابل، اختلاف معنی داری در سطح 05/0 بین تیمارهای مختلف از نظر قندهای محلول، نامحلول و رنگدانه های فتوسنتزی (کاروتنوئید، کلروفیل a، b و کل) مشاهده نشد. محتوای نسبی آب برگ بیشترین تفاوت را در بین سطوح مختلف تیمار نشان داد. با افزایش تنش خشکی، روند کاهشی در مقدار محتوای نسبی آب برگ و روند افزایشی در مقدار پرولین، قند محلول، قند نامحلول، آنزیم ها (سوپراکسیددیسموتاز، پراکسیداز و آسکوربات اکسیداز) و رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئید) مشاهده شد. بیشترین مقدار پرولین در تیمار گروه شاهد و کمترین مقدار آن در گروه آبیاری- شده مشاهده شد. محتوای نسبی آب برگ، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز بیشترین مقدار را در گروه تحت آبیاری نشان دادند. در تنش شدید، قندهای محلول و قندهای نامحلول نسبت به گروه شاهد افزایش پیدا کرد. میزان پرولین در گروه شاهد بیشترین مقدار را نشان داد.

نتیجه گیری کلی:

 با توجه به نتایج این پژوهش درختان بالغ تمایل به حفظ کربوهیدرات ها و قندها دارند. این پژوهش می تواند مقدار سازگاری درختان بلوط بالغ را با شرایط فعلی و مطلوب (مقایسه شاهد با درختان آبی) و مقدار مقاومت درختان بالغ در سال های کم بارندگی (مقایسه شاهد با درختان تحت تنش) را آشکار سازد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که درختان بالغ بلوط ایرانی می توانند تا حدودی با افزایش پرولین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در برابر آسیب های ناشی از تنش خشکی مقاومت کنند. همچنین با توجه به نتایج این پژوهش در مقایسه با پژوهش های قبلی، نهال ها در شرایط تنش بیشتر از تغییرات کربوهیدرات ها و قندهای محلول رنج می برند درحالی که درختان بالغ تمایل به حفظ کربوهیدرات ها و قندها دارند. یافته های این پژوهش به عنوان راهبرد مدیریت جنگل برای متخصصان جنگل و ذی نفعان بسیار مرتبط است. به طورکلی، نتایج نشان می دهد که یک رابطه هدفمند بین پاسخ به تنش خشکی و فیزیولوژی گیاهی وجود دارد. می توان نتیجه گرفت که وضعیت اقلیمی توده های بلوط ایرانی عامل مهمی است که باید مورد توجه مدیران جنگل ها که مسئولیت برنامه های مدیریت جنگل های غرب کشور را برعهده دارند، قرار گیرد.