نشریه فیزیولوژی گیاهان زراعی
پیاپی 46 (تابستان 1399)

کنجد یکی از قدیمی ترین گیاهان زراعی دنیا می باشد که به دلیل برخورداری از روغن بالای دانه یکی از مهم ترین گیاهان روغنی مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. این آزمایش در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل با سه سطح رطوبتی 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی در کرت اصلی و محلول پاشی نیترات کلسیم در سه سطح 0، 5 و 10 میلی مولار و پوترسین در دو سطح (5/0 میلی مولار و محلول پاشی با آب) در کرت های فرعی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند در سال 1397 اجرا شد. نتایج نشان داد برهم کنش سطوح رطوبتی در نیترات کلسیم در پوترسین در صفات محتوای نسبی آب، نشت یونی، پتانسیل اسمزی، عملکرد دانه، عملکرد روغن و درصد پروتئین معنی دار شد. کاهش سطوح رطوبتی 50 درصد نیاز آبی منجربه کاهش محتوای آب نسبی، پتانسیل اسمزی، عملکرد دانه، عملکرد روغن و درصد روغن شد، اما نشت یونی و درصد پروتئین دانه تحت شرایط کاهش سطوح رطوبتی افزایش پیدا کرد. در بین ترکیبات محلول پاشی شده، کاربرد نیترات کلسیم 10 میلی مولار و مصرف پوترسین از نظر صفات محتوای نسبی آب، عملکرد دانه، عملکرد روغن و درصد پروتئین دارای میانگین بالاتری در مقایسه با بقیه تیمارها بود. بیش ترین عملکرد دانه (93/1673 کیلوگرم در هکتار) در سطوح رطوبتی 100 درصد نیاز آبی با مصرف پوترسین و 10 میلی مولار نیترات کلسیم حاصل شد. هم چنین برهم کنش های دوگانه سطوح رطوبتی در نیترات کلسیم و سطوح رطوبتی در پوترسین بر درصد روغن دانه معنی دار شد.

به منظور بررسی اثر تنش گرمای آخر فصل بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم در شرایط کاربرد نیتروژن و روی یک آزمایش مزرعه ای در سال زراعی 97-1396 در مزرعه آموزشی پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان به صورت کرت های دوبار خرد شده (اسپلیت اسپلیت پلات) در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل سه تاریخ کاشت یکم آذر ماه (تاریخ کاشت بهینه)، بیستم آذر ماه (دیر هنگام) و دهم دی ماه (خیلی دیر) در کرت اصلی، چهار سطح نیتروژن (صفر، 75، 150 و 225 کیلوگرم در هکتار) در کرت های فرعی و سه سطح روی در سه سطح (صفر، 10 و 20 کیلوگرم در هکتار) در کرت های فرعی فرعی بود. با اعمال تنش گرما میزان عملکرد دانه گندم حدود 40 درصد کاهش یافت. عملکرد دانه گندم بیشتر تحت تاثیر تعداد دانه بود (کاهش تعداد دانه در واحد سطح 38 درصد و کاهش وزن دانه حدود 20 درصد بود). مصرف نیتروژن باعث کاهش اثرات تنش گرما بر عملکرد دانه گندم از طریق افزایش تعداد دانه شد، زیرا افزایش مصرف نیتروژن به کاهش 27/3 درصدی وزن دانه منجر شد. مصرف روی نیز اثرات تنش گرما بر عملکرد دانه گندم را از طریق افزایش وزن دانه کاهش داد و باعث افزایش چهار برابری وزن دانه شد. با توجه به اینکه اثر تنش گرمای آخر فصل بر عملکرد دانه گندم (کاهش 39 درصدی) بیشتر از عملکرد بیولوژیک (کاهش 31 درصدی) بود، شاخص برداشت گندم تحت تاثیر تنش گرما حدود 18 درصد کاهش یافت. به طور کلی در شرایط تنش گرمای آخر فصل می توان با کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و 10 کیلوگرم در هکتار روی اثرات تنش گرما بر عملکرد دانه گندم را کاهش داد.

به منظور بررسی اثر نانواکسید روی بر عملکرد و برخی ویژگی های فیزیولوژیک گندم در شرایط تنش خشکی، آزمایشی در سال 1397 به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیلی اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل فاکتور اول تنش خشکی در سه سطح (35 ، 60 و 85 درصد ظرفیت زراعی)، فاکتور دوم ارقام گندم (میهن، حیدری، سای سونز و گاسگوژن) و فاکتور سوم شامل محلول پاشی با نانواکسید روی در سه سطح (عدم کاربرد نانو اکسید روی، 5/0 و 1 گرم در لیتر) بود. محلول پاشی نانواکسید روی در مرحله سه برگی انجام گرفت و سه روز بعد تنش خشکی به مدت یک هفته اعمال شد. محلول پاشی نانواکسید روی موجب افزایش میزان رنگدانه های فتوسنتزی، شاخص کلروفیل برگ، FV/FM، ارتفاع بوته، تعداد سنبله و وزن دانه گردید. تنش خشکی موجب کاهش شاخص کلروفیل (73/3 درصد)،  F0(79/60 درصد)، Fv (18/11 درصد)، FV/FM (68/2 درصد)، افت میانگین ارتفاع بوته (93/15 درصد)، وزن خشک کل (27/16 درصد)، وزن خشک ریشه (18/46 درصد) و تر ریشه (32/8 درصد) و نیز عملکرد دانه (59/15 درصد تعداد دانه و 93/11 درصد وزن دانه) شد. همچنین محلول پاشی نانواکسید روی و آبیاری در شرایط کنترل موجب بهبود شاخص کلروفیل (01/151 درصد) و میزان فلورسانس فتوسیستم دو در طول فصل رشد (62/78 درصد) و افزایش عملکرد دانه گندم (39/338 درصد تعداد دانه و 62/361 درصد وزن دانه) در شرایط کم آبی گردید. بین ارقام مورد مطالعه بیش ترین میزان F0 (5/233) و FM (44/756) مربوط به رقم میهن و کم ترین میزان کلروفیل (944/20)، F0 (0/34)، FM (28/362) و FV/FM (458/0) مربوط به رقم حیدری بود. تحت تنش خشکی، میزان وزن هزار دانه در ارقام حیدری (35/155 درصد) و گاسگوژن (60/32 درصد) نسبت به شرایط کنترل کاهش یافت. در بین ارقام، رقم میهن به تنش خشکی متحمل تر بود. از نظر عملکرد دانه در شرایط بدون تنش، ژنوتیپ حیدری به عنوان برترین ژنوتیپ شناخته شد.

کم آبی، کمبود کود نیتروژن و عنصر روی از عوامل مهم کاهش عملکرد کمی و کیفی گندم می باشد. پژوهش حاضر به صورت آزمایش اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 97-1396، با سه سطح 40، 80 و 160 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن و دو سطح کاربرد و عدم کاربرد عنصر روی در شرایط آبیاری نرمال، آبیاری تا مرحله گلدهی کامل و آبیاری تا ساقه دهی اجرا شد. آبیاری تا ساقه دهی منجربه کاهش معنی دار وزن هزار دانه (24/11 درصد) در مقایسه با تیمار شاهد شد. همچنین محلول پاشی کود روی افزایش 23/4 درصدی وزن هزار دانه را در مقایسه با تیمار شاهد نشان داد. شاخص ترین نتیجه، در کاربرد هم زمان 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کود روی تحت تیمار آبیاری تا ساقه دهی بود که منجربه افزایش 6/43 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با تیمار آبیاری تا گلدهی شد. آبیاری تا ساقه دهی در مقایسه با آبیاری نرمال موجب افزایش 28 درصدی میانگین پروتئین دانه شد. کاربرد 40 و 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در مقایسه با تیمار 160 کیلوگرم در هکتار منجربه جذب بیشتر عنصر روی در اندام گیاهی گردید. به طور کلی کاربرد هم زمان کودهای روی و نیتروژن (80 کیلوگرم در هکتار) تحت تیمار آبیاری تا ساقه دهی سبب تعدیل اثرات منفی ناشی از کم آبیاری شد. کاربرد هم زمان کود روی و نیتروژن (80 کیلوگرم) تحت شرایط آبیاری تا ساقه دهی برای منطقه مهاباد استان اصفهان قابل توصیه می باشد.

حبوبات بزرگترین منبع پروتئین گیاهی بوده، به طوری که تقریبا 5/18 درصد پروتئین گیاهی انسان از طریق حبوبات تامین می گردد. تثبیت نیتروژن مولکولی (N2) توسط لگوم ها علاوه بر رفع نیازهای خود گیاه، برای گیاهان که در تناوب سال بعد قرار می گیرد بسیار مفید است. مولیبدن در فعالیت آنزیم هایی دخالت دارد که نیتروژن را تثبیت می کنند. بنابراین، به منظور بررسی اثر مولیبدن و نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد دو رقم نخود، یک آزمایش دو ساله به شکل اسپلیت - پلات فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم، کرمانشاه اجرا گردید. کرت های اصلی شامل دو رقم نخود (آرمان و عادل) و کرت های فرعی شامل سطوح متفاومت مولیبدن (kg/ha2 Mo3=، 1  Mo2=و 0 Mo1=) از منبع مولیبدات آمونیوم و سطوح نیتروژن (kg/ha50N3=، 25 N2=و 0N1=) به شکل اوره که به صورت فاکتوریل و در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که اثر رقم بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد کاه، تعداد دانه در غلاف و تعداد غلاف در بوته در سطح 1 درصد معنی دار شد. میانگین عملکرد رقم عادل با 5/924 کیلوگرم در هکتار بیشتر از عملکرد رقم آرمان با میزان عملکرد 1/847 کیلوگرم در هکتار بود. اثر مصرف مقادیر مختلف مولیبدن بر تعداد غلاف در بوته و درصد نیتروژن برگ و تعداد دانه در غلاف و وزن گرهگ معنی دار شد. به طوریکه در همه موارد بیش ترین میزان از مصرف 2 کیلوگرم مولیبدات آمونیوم در هکتار به دست آمد. بیش ترین میزان عملکرد دانه از مصرف 50 کیلوگرم کود اوره در هکتار و 2 کیلوگرم کود مولیبدات آمونیوم با میزان عملکرد 8/1135 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که با تیمار مصرف 25 کیلوگرم کود اوره در هکتار و 2 کیلوگرم کود مولیبدات آمونیوم با میزان عملکرد 6/1088 کیلوگرم در هکتار اختلاف معنی دار نداشت. بنابراین به منظور کاهش مصرف کود، کاربرد 25 کیلوگرم کود اوره در هکتار و 2 کیلوگرم کود مولیبدات آمونیوم در زراعت دیم نخود توصیه می شود.

به منظور تعیین لاین های حساس و متحمل آفتابگردان به تنش خشکی آزمایشی به صورت بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در موسسه تحقیقات دانه های روغنی کرج انجام شد. در این بررسی تعداد 12 لاین مختلف آفتابگردان از نظر خصوصیات مرتبط با تحمل خشکی غربال شده و دو لاین حساس و متحمل به خشکی شناسایی شد. به این منظور ابتدا لاین های اینبرد آفتابگردان در دو آزمایش جداگانه در شرایط آبیاری معمولی و تنش خشکی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار کشت شد. تنش خشکی از طریق قطع آبیاری در مرحله  2 تا 8 برگی انجام شد. صفات مورد بررسی شامل خصوصیات عملکرد و اجزای عملکرد آفتابگردان از قبیل وزن هزار دانه، تعداد دانه در طبق، درصد روغن، عملکرد دانه و عملکرد روغن می باشد. صفات مذکور به جز درصد روغن در سطح احتمال 1 درصد دارای اختلاف معنی دار بودند. پس از بررسی عامل های مورد آزمایش و تجزیه و تحلیل داده ها، نتایج به دست آمده از طریق بررسی درصد تغییر صفات مورد مطالعه، محاسبه شاخص های تنش (شاخص های تحمل به خشکی، حساسیت به خشکی) و رسم دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ای ارقام، مشخص شد. در شرایط اعمال تنش، RGK46  و RGK41 به ترتیب دارای بیش ترین و کم ترین وزن هزار دانه در بین لاین های موجود بودند. هم چنین در خصوص تعداد دانه در طبق، RGK26 و RGK44 به ترتیب بیش ترین و کم ترین تعداد دانه را در طبق شامل بودند. از نظر عملکرد دانه نیز RGK26 و RGK41 بیش ترین و کم ترین عملکرد دانه در بوته را شامل شدند. در جمع بندی از عامل های مذکور و مقایسه صفات بین ارقام، می توان از بین 12 لاین مورد مطالعه لاین BGK221 را به عنوان لاین حساس و لاین RGK46 را به عنوان لاین متحمل معرفی نمود. هم چنین تعداد دانه در طبق با وزن هزار دانه و عملکرد روغن دارای همبستگی مثبت می باشد.

با توجه به اهمیت فوق العاده وقوع تنش خشکی و اثر آن بر صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی و در نتیجه کاهش عملکرد گندم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان (مانند اکثر مناطق ایران)، این تحقیق در همین راستا و به منظور بررسی اثر تیمار قطع آبیاری بر عملکرد و برخی صفت های فیزیولوژیک تیپ های مختلف رشدی گندم انجام شد. تحقیق به صورت مزرعه ای و در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی  به روش کرت های یک بار خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار در کرمانشاه در سال زراعی 92-1391 اجرا شد. در کرت های اصلی تیمار رطوبتی در دو سطح شاهد (آبیاری در تمام مراحل رشدی بر اساس نیازآبی گیاه) و قطع آبیاری از اواسط اردیبهشت تا پایان فصل رشد و رقم های گندم شامل الوند، سیوند، زرین، باز، بهار، شهریار، نورستار، پیشگام، پیشتاز، کویر، اروم و پارسی در کرت های فرعی مقایسه شدند. نتایج نشان داد در شرایط شاهد رقم نورستار با 1270 کیلوگرم در هکتار کم ترین عملکرد دانه را داشت، اما دیگر رقم ها با متوسط 4600 کیلوگرم در هکتار از این نظر تفاوت معنی داری نداشتند. تیمار قطع آبیاری به طور متوسط سبب کاهش 40 درصدی عملکرد دانه رقم ها شد. بیش ترین کاهش عملکرد دانه در رقم های کویر و شهریار به ترتیب با 2100 و 2210 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. تیمار قطع آبیاری سبب کاهش معنی دار تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، غلظت پروتئین های محلول و محتوی نسبی آب برگ ها و افزایش معنی دار سرعت فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پراکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز و کاتالاز و تنظیم اسمزی (بیش از 150 درصد) سلول ها شد، اما اثر معنی داری بر غلظت رنگدانه های فتوسنتزی و سطح برگ ها نداشت. عدم کاهش معنی دار محتوی رنگدانه های فتوسنتزی و سطح برگ در شرایط قطع آبیاری انتهای فصل رشد را می توان با افزایش فعالیت آنتی اکسیدان ها و تنظیم اسمزی رقم های مورد بررسی مرتبط دانست.

تنش خشکی یکی از عوامل مهم محدود کننده رشد و نمو گیاهان زراعی می باشد. این آزمایش به صورت کرت های یک بارخرد شده در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کلیبر در سال زراعی 1396 اجرا گردید. در این آزمایش تاثیر سه سطح تنش خشکی پس از 60، 90 و 120 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A در کرت های اصلی و سه سطح صفر، 75 و 150 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب در کرت های فرعی بر صفات فیزیولوژیکی گندم رقم میهن مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که برهم کنش تنش خشکی و سوپرجاذب بر هدایت روزنه ای، پایداری غشای سلولی، پرولین و شاخص کلروفیل برگ معنی د ار بود. نتایج مقایسه میانگین برهم کنش تنش خشکی و سوپرجاذب نشان داد که حداکثر میزان شاخص کلوفیل 70/6 درصد، هدایت روزنه ای 45/7 مول دی اکسیدکربن در متر مربع در ثانیه و پایداری عشای سلولی 25/48 درصد توسط تیمار 75 کیلوگرم در هکتار کاربرد سوپرجاذب در سطح تنش خشکی 60 میلی متر تبخیر حاصل شد. نتایج مقایسه میانگین تیمارها مشخص نمود که بیش ترین میزان تعرق 10/6 میلی مول آب در متر مربع در ثانیه، سرعت فتوسنتز 23/28 میکرومول دی اکسیدکربن در متر مربع در ثانیه، حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II 894/0 و میزان دی اکسیدکربن روزنه ای 02/556 میلی مول دی اکسیدکربن در متر مربع در ثانیه مربوط به تیمار 60 میلی متر تبخیر و بیش ترین میزان کروبوهیدات های محلول 31/121 میکروگرم گلوگز در گرم وزن تر مربوط به تیمار 120 میلی متر تبخیر بود. استفاده از سوپرجاذب به طور معنی دار صفات فیزیولوژیکی نظیر سرعت فتوسنتز، هدایت روزنه ای، شدت تعرق، حداکثر کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II و شاخص کلروفیل را افزایش داد. بنابراین، تیمار 60 میلی متر تبخیر و مصرف 75 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار به عنوان تیمار برتر برای دستیابی به بیش ترین میزان صفات فیزیولوژی گندم توصیه می گردد.