تأثیر شوری و کم آبی برجوانه‌زنی بذر و رشد اولیه گیاهچه هاي ارزن مرواریدی و سورگوم علوفه
تنش‌های محیطی از قبیل شوری ( خاک و آب) و تنش کم‌آبی یکی از موانع اصلی در تولید محصولات زراعی و باغی در بسیاری از نقاط دنیا به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک مانند ايران محسوب می‌شوند. در حال حاضر استفاده از گیاهان و ارقام مقاوم به شوری و کم آبی یکی از مهم‌ترین روش‌های مؤثر در بهره برداری و افزایش عملکرد هکتاری در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است. سورگوم و ارزن از جملة نباتات علوفه‌اي فصل گرم هستند که مقاومت به خشكي (برنگر و فاسي، 2001) و عادت پنجه زني آن‌ها را با شرايط محيطي دشوار، سازگار نموده و در توليد عملكرد قابل قبول با مصرف نهاده‌هاي كم ياري مي‌نمايد (وان استروم و همكاران، 2001). کلاً مقاومت به تنش در تمام مراحل زندگی گیاه اهمیت دارد و بدیهی است که اولین مرحله، مرحله جوانه‌زنی می‌باشد و از آنجا که عملکرد از نظر کمی و کیفی به میزان و درصد سبز شدن و هم‌چنین یکنواختی آن وابسته می‌باشد، بنابراین مرحله جوانه‌زنی گیاه، مرحله حساس و مهمی است که می‌تواند با استقرار مطلوب گیاهچه‌ها در فرآیند تولید نقش مهمی ایفا نماید. این امر به میزان زیادی به ساختارهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی بذر بستگی دارد و برای دستیابی به این هدف بذوری با بنیه بالا مورد نیاز می‌باشند. هر گیاه و رقمی که بتواند در این مرحله مقاومت بیشتری نشان دهد خواهد توانست سیکل اول رویش را موفق‌تر پشت سر بگذارد و تراکم کافی در واحد سطح تولید کند. بنابراین در انتخاب گیاهان زراعی باید مقاومت به شوری و کم‌آبی به ویژه در خلال مرحله جوانه‌زنی و سبز‌شدن همواره مد نظر باشد. از آن جا که ارزیابی‌های معمول در شرایط مزرعه‌ای از یک سو زمان‌بر و از سوی دیگر تحت تأثیر عوامل غیر قابل کنترل متعددی از جمله عوامل خاکی، اقلیم و عملیات زراعی می‌باشند، بنابراین ضرورت دارد با استفاده از یک روش آزمایشگاهی تحت شرایط کنترل شده، امکان ارزیابی سریع و نسبتاً دقیق عکس‌العمل گیاهان به این تنش‌ها فراهم گردد.
یون‌هایی که در بروز شوری سهیم هستند شامل کلرور، سولفات، بیکربنات سدیم، کلسیم، منیزیم و به ندرت نیترات و پتاسیم می‌باشند. از بین آن‌ها کلرورها و سولفات‌ها به علت حلالیت زیاد مهم‌ترین عامل بروز عوارض ناشی از شوری می‌باشند (بلوم و اپیستین، 1984).
) تحت تأثیر سطوح Cuminum cyminum L یافته‌های رضایی (1383) دربررسی جوانه‌زنی بذور زیره سبز (.
مختلف تنش شوری (0، 100، 150، 200 ميلي‌گرم در ليتر) نشان داد که بیشترین درصد جوانه‌زنی و وزن خشک ریشه‌چه مربوط به تیمار 150 میلی گرم کلرید سدیم بود و کمترین طول ساقه‌چه نیز مربوط به تیمار 200 میلی گرم غلظت کلرید سدیم بود. رحیمیان و همکاران (1370) نیز در بررسی 12 توده گندم دیم در شرایط تنش شوری دریافتند که اولاً ارقام از نظر مقاومت به شوری در مرحله گیاهچه‌ای با هم تفاوت دارند؛ ثانیاً در اثر تنش شوری، فاکتوری که کمترین کاهش را داشت، درصد جوانه‌زنی بود.
) تحت تأثیر تنش کم‌آبی نشانPimpinella anisum Lجودی و همکاران (1383) در بررسی جوانه‌زنی بذور انیسون
دادند که درصد جوانه‌زنی بذور، طول ساقه‌چه و ریشه‌چه و شاخص ویگور تحت تآثیرتنش کاهش یافت. در آزمایشی دیگر برزگر و رحمانی (1383) گزارش کردند که تحت تأثیر سطوح تنش خشکی (0، 1- ، 3- ، 6- و 9- بار) تفاوت وجود داشت و با افزایش (Hyssopus officinalis)معنی داری بین میانگین‌های درصد و سرعت جوانه‌زنی بذر زوفا تنش این صفات کاهش یافتند.
مواد و روش‌ها
در این تحقیق بذور دو گیاه سورگوم (رقم اسپیدفید) و ارزن (رقم نوتریفید) از نظر جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاهچه در شرایط تنش شوری و کم آبی مورد بررسی قرار گرفتند. برای این منظور دو آزمایش جداگانه به صورت فاکتوریل و با طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار طراحی شد. در آزمایش نخست فاکتور اول شامل نوع گیاه و فاکتور دوم شامل سطوح تنش شوری (0، 2- ،4- ،6- ،8- ،10- ،12- ،15- ،18- و 20- بار) بود که برای ایجاد سطوح تنش شوری از مقادیر معینی نمک طعام به ترتیب به میزان (0، 234/0، 468/0، 702/0، 936/0، 17/1، 404/1، 755/1، و 106/2) گرم در 100 میلی لیتر آب مقطر استفاده گردید. در آزمایش دوم فاکتور اول شامل نوع گیاه و فاکتور دوم شامل سطوح تنش کم‌آبی در 11 سطح پتانسیل اسمزی (0، 1- ، 2- ، 3- ، 4- ، 5- ، 6- ، 7- ، 8- ، 9- و 10- بار) بود كه براي ايجاد اين سطوح تنش از حل کردن ماده کریستاله پلی اتیلن گلیکول 6000 به ترتیب به میزان (0، 1/8، 4/11، 8/13، 8/15، 5/17، 9/18، 1/2،20/21، 2/22 و 2/23) گرم در 100 میلی لیتر آب مقطر استفاده شد. در هر آزمایش برای هر سطح تنش 50 بذر یکنواخت از سورگوم و ارزن انتخاب شدند که این بذور ابتدا با آب مقطر شسته شده و بعد با هیپوکلریت سدیم ضدعفونی گشتند. پس از شستشوی مجدد با آب مقطر بذور در ظروف پتری (به قطر 9 سانتی متر و ارتفاع 5/1 سانتی متر) مابین دو عدد کاغذ صافی واتمن قرار گرفتند. به هر پتری 7 تا 10 میلی لیتر از محلول‌های مورد نظر اضافه گشت. سپس پتری‌ها به داخل دستگاه ژرمیناتور با درجه حرارت 1± 25 منتقل شدند. هر روز بذور از نظر جوانه زنی و نیاز به تعویض کاغذ و افزودن محلول مورد بررسی قرار گرفتند. پس از گذشت 7 روز درصد جوانه زنی بذر طبق روش‌های استاندارد 1ISTA مشخص شد. پس از تعیین درصد جوانه زنی از هر ظرف پتری 10 گیاهچه به طور تصادفی انتخاب و طول ریشه‌چه و ساقه‌چه آن‌ها با خط‌کش اندازه گیری شد؛ سپس برای تعیین وزن ماده خشک ریشه‌چه‌ها و ساقه‌چه‌ها، ابتدا نمونه‌ها با آب مقطر شسته شدند و پس از جدا کردن ریشه‌چه و ساقه‌چه، در دستگاه آون با درجه حرارات 70 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت قرار داده شدند. در آخر نسبت طول ریشه‌چه به ساقه‌چه و وزن خشک آن‌ها محاسبه گردید. برای تعیین بنیه بذر از سرعت جوانه‌زنی بذور در یک آزمون جوانه زنی استاندارد استفاده می‌شود. که رابطه آن به صورت زیر است:
n/N)/S +...+4/d + 3/c + 2/b + 1/a)= بنیه بذر
که در این رابطه a ،b ،c ،d، ...و n نشان دهنده تعداد بذرهای جوانه زده پس از 1، 2، 3 ،4،... و N روز بعد از شروع آبگیری آن‌ها در دمای 30 درجه سانتیگراد و s معرف تعداد کل بذور جوانه زده می‌باشد (هاشمی دزفولی و آقاعلیخانی، 1378).
نتایج و بحث
1- آزمایش تنش شوری
1- 1- سرعت و درصد جوانه‌زنی
بر اساس نتایج تجزیه واریانس هم تأثیر سطوح تنش شوری و هم اثر نوع بذر بر دو صفت سرعت و درصد جوانه‌زنی بسیار معنی دار بود، هم‌چنین اثر متقابل گیاه × تنش شوری نیز در این دو مورد بسیار معنی دار شد. با بررسی جدول مقایسه میانگین‌ها مشخص شد که سرعت و درصد جوانه‌زنی در گیاه سورگوم بیشتر از گیاه ارزن بود. احتمالاً برخورداری از سایز بزرگتر بذر که نشانه‌ای از اندوخته غذایی بیشتر است در این مورد تأثیر دارد. از نظر تأثیر سطوح تنش شوری نیز مشخص گردید که تا سطح تنش 4- بار تفاوت معنی داری در سرعت جوانه‌زنی بذور دیده نمی‌شود اما از سطح تنش 6- بار به بعد کاهش معنی داری مشاهده شد به طوری که در سطح تنش 8- بار در مقایسه با تیمار شاهد، این صفت 57٪ کاهش یافته است. اما از نظر درصد جوانه‌زنی روند تغییرات شدیدتر بوده است و در سطوح اولیه تنش نیز میزان کاهش معنی دار است تا آنجا که در سطح تنش 8- بار این صفت نسبت به تیمار شاهد 67 درصد کاهش یافته است.
2-1- بنیه بذر
تجزیه واریانس داده ها نشان داد كه اثر سطوح تنش شوری بر صفت بنیه بذر بسیار معنی دار بود. اما بذور سورگوم و ارزن از این نظر تفاوت آماری معنی داری نشان ندادند.
در مورد اثر متقابل تنش × نوع بذر برای این صفت مشخص شد که در سطوح تنش شوری، همواره بنیه بذور سورگوم بالاتر از ارزن بوده است و با تشدید تنش، میزان این صفت در هر دو گیاه کاهش می‌یابد. اما این روند به گونه‌ای است که گیاه سورگوم تا سطح تنش شوری بیشتری یعنی 15- بار هر چند به مقدار کم ولی دارای بنیه بذر می‌باشد در صورتی که در مورد ارزن از سطح تنش شوری 10- بار به بالا این میزان به صفر می‌رسد.
3-1- طول ریشه‌چه و ساقه‌چه
بر اساس تجزیه واریانس اين آزمایش، تأثیرات گیاه، سطوح تنش و برهم کنش آن‌ها باعث ایجاد تفاوت معنی‌داری در مورد طول ریشه‌چه وساقه‌چه گردید. در مورد تأثیر سطوح تنش شوری بر طول ریشه‌چه و ساقه‌چه مشاهده شد که در همان سطوح اولیه تنش، کاهش معنی‌داری ایجاد شد به گونه‌ای که در سطح تنش 8- بار طول ریشه‌چه و ساقه‌چه نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 82 و 87 درصد کاهش یافتند. مطالعات نشان می‌دهد که بذور جوانه‌زده در محيط‌هاي شور داراي ساقه‌چه‌ها و ريشه‌چه‌هاي كوتاه‌تري هستند و كلريد سديم بيشتر از ساير مواد شوري‌زا بر ظهور بافت‌هاي جنيني اثر بازدارنده دارد (خان و يونگار، 1985؛ كاترجي و همكاران، 1994).
4-1- وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه
بر اساس جدول تجزیه واریانس 1 مشخص شد که در اين آزمایش اثر سطوح تنش شوری و اثر متقابل نوع گیاه × سطوح تنش بر وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه سورگوم و ارزن بسیار معنی دار بود. به طوری که از سطح تنش شوری 4- بار به بالا وزن خشک ریشه‌چه به طور معنی داری کاهش یافت و در سطح تنش 8- بار این کاهش نسبت به تیمار شاهد 80 درصد بود. در صورتی که وزن خشک ساقه‌چه از همان سطوح اولیه تنش به طور معنی داری کاهش یافت . برای دستیابی به نتایج دقیق‌تر باید آزمایشاتی براي تعیین تغییرات بیوشیمیایی موجود در بذر وهم‌چنین صدمات وارد به غشاء انجام گيرد.
2- آزمایش تنش کم آبی
1-2- سرعت و درصد جوانه‌زنی
تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که اثر اصلی نوع گیاه و سطوح تنش کم‌آبی بر صفت درصد جوانه‌زنی بسیار معنی‌دار است. اما تفاوت سرعت جوانه‌زنی سورگوم و ارزن در سطوح مختلف تنش کم‌آبی از نظر آماری معنی‌دار نیست.
بر اساس مقایسه میانگین‌ها مشخص شد که با افزایش سطوح تنش کم‌آبی از 4- بار به بالا درصد جوانه‌زنی بذور به طور معنی‌داری کاهش می‌یابد، به طوری که کمترین درصد جوانه‌زنی (33٪) در سطح تنش 10- بار حاصل شد هم‌چنین با مقایسه میانگین‌ها محرز گردید که در سطوح تنش کم‌آبی مشابه، درصد جوانه‌زنی بذور سورگوم در مقایسه با ارزن بالاتر می‌باشد.
2-2- بنیه بذر
مقایسه میانگین‌ها نشان داد که بذرهای سورگوم و ارزن از نظر بنیه بذر تفاوت معنی‌داری دارند و همواره بنیه بذور سورگوم بالاتر از ارزن بوده است و با تشدید تنش، میزان این صفت در هر دو گیاه کاهش می‌یابد. هم‌چنین با بررسی جدول تجزیه واریانس مشخص گردید که اثر سطوح تنش کم‌آبی بر صفت بنیه بذر بسیار معنی دار بود.
3-2- طول ریشه‌چه و ساقه‌چه
در این آزمایش تأثیرات گیاه، سطوح تنش و برهم کنش آن‌ها باعث ایجاد تفاوت معنی‌داری در طول ریشه‌چه وساقه‌چه گردید. هم چنين با افزایش شدت تنش کم‌آبی از 4- بار به بالا طول ریشه‌چه به طور معنی داری کاهش یافته است، البته این کاهش در مورد ساقه‌چه بیشتر می‌باشد. زیرا با افزایش تنش کم‌آبی تنها تا میزان 1- بار، طول ساقه‌چه 33 درصد کاهش یافت. علاوه بر این در هر دو آزمایش مشخص شد که طول ساقه‌چه نسبت به ریشه‌چه خسارت بیشتری را متحمل گردید. به طور کلی بذور جوانه‌زده در محيط‌هايي كه تحت شرايط تنش هستند داراي ساقه‌چه‌ها و ريشه‌چه‌هاي كوتاه‌تري هستند (كاترجي و همكاران، 1994).
4-2- وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه
بر اساس تجزیه واریانس داده ها مشخص شد که در اين آزمایش اثر سطوح تنش کم‌آبی و اثر متقابل نوع گیاه × سطوح تنش بر وزن خشک ریشه‌چه و ساقه‌چه سورگوم و ارزن بسیار معنی دار بود. مقایسه میانگین‌ها نشان داد که از سطح تنش 3- بار به بالا میزان وزن خشک ریشه‌چه کم شد به گونه‌ای که این میزان در سطح تنش 5- بار در مقایسه با تیمار شاهد 30 درصد کاهش نشان داد اما در مورد وزن خشک ساقه‌چه از همان سطوح تنش اولیه، کاهش این صفت محرز گردید به طوری که در سطح تنش 6- بار وزن خشک ساقه‌چه 90 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت.
برای دستیابی به نتایج دقیق‌تر باید آزمایشاتی در راستای تعیین تغییرات بیوشیمیایی موجود در بذر و هم‌چنین صدمات وارده به غشاء سلولی در تعیین هدایت الکتریکی و ... انجام گردد
فهرست منابع
(Hyssopus officinalis) 1- برزگر، الف و رحمانی، م. (1383). مطالعه اثر برخی تنش‌های محیطی بر تحریک جوانه‌زنی در گیاه زوفا
مجموعه چکیده مقالات دومین همایش گیاهان دارویی. تهران، دانشگاه شاهد.
۲) به تنش‌های Pimpinella anisum L- جودی، م؛ دهقانی، ح؛ جان محمدی، م و عبادی، الف. (1383). پاسخ گیاه دارویی انیسون(
خشکی و شوری در مرحله جوانه‌زنی. مجموعه چکیده مقالات دومین همایش گیاهان دارویی. تهران، دانشگاه شاهد.
3- خورشیدی، م؛ رحیم زاده خوئی، ف. (1372). اثر شوری بر جوانه زنی بذور گیاهان مهم زراعی. مجله دانش کشاورزی. جلد 4. شماره 1 و 2. انتشارات دانشگاه تبریز.
4- رحیمیان مشهدی، ح؛ باقری کاظم آبادی، ع و پایاب، الف. (1370). اثر پتانسیل های مختلف حاصل از پلی اتیلن گلیکول و کلرور سدیم توأم با درحه حرارت بر جوانه زنی توده های گندم دیم. مجله علوم و صنایع کشاورزی. 50: 37-47 مجموعه چکیده مقالات .(Cuminum cyminum L 5- رضایی، م. (1383).اثرات سطوح مختلف شوری بر جوانه‌زنی بذور زیره سبز ( دومین همایش گیاهان دارویی. تهران. دانشگاه شاهد.
6- هاشمی دزفولی، الف و آقاعلیخانی، م. (1378). خفتگی و رویش بذر. (تألیف برادبیر). دانشگاه شهید چمران اهواز
7- AL-Shamma, A. M., Kharbeet, H. K., Okas, A. and Saeed, S. (1985). Role of the hull and different levels of sodium chloride in the germination of some barely cultivars. Journal of Agriculture and Water Response. 4: 11-24.
8- Berengure, M. J. and Faci, J. M. (2001). Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench)yield compensation processes under different plant densities and variable water suplly. European Journal of Agronomy, 15: 45-55.
9- Bloom, A. and Pstein, E. E. (1984). Varietal differences in salt hnduced respiration in barely.
10- Irwina, U. (1973). The effect of salinity and temperature on seed germination and growth of Hordeum jubatum L. Canadian Journal of Botany. Vol 52.
11- Katergi, N., Van Hoorn, J. W. Hamdy, A., Karam, F. and Mastrortilli, M. (1994). Effect of salinity on emergence and on water stress early seedling growth of sunflower and maize. Agriculture of water management, 26: 81-91.
12 - Khan, M. A. and Ungar, I. A. (1985). The role of hormones in regulators the germination of polymorphic seeds and early seedling growth of Atriplex triangularis under salin codition. Physiology Plantarum, 63: 109-113.
13- Van Oosterom, E. J., Carberry, P. S. and Oleary, G. J. (2001). Simulating growth, development and yield of tillering pearl millet. Leaf area profiles on main shoots and tillers. Field Crops Research, 72: 51-66.
مقاله نقشه یابی مولکولی صفات گیاهان زراعی
توی پنجره دوجداره
باردهی درختان ميوه به چه عواملی بستگی دارد
آموزش جدا کردن پاجوش های آلوئه ورا
اطلاعات کامل درخت گلابی در ایران
معرفی گل درختچه ها آپارتمانی زیبا سازی باغچه
روش کاشت پیاز سنبل
شيره خام شيره پرورده درخت چیست
سیکاس نحوه نگهداری آن
گل ژمینو