دانلود تحقیق اثرات تنش شوری بر جنبه های مورفولوژیکی و عملکرد دو رقم کلزا

در طول تاریخ، تنش های محیطی حاصل از غلظتهای بالای نمک در خاک، یکی از جدی ترین عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی به ویژه در گیاهان حساس به شوری بوده است.

در حال حاضر شوری خاک بر تولیدات کشاورزی در بخش بزرگی از نواحی کم باران دنیا اثر می‌گذارد.

( zhang 200l).

روش متداول برای تولید محصول در نواحی کم باران، استفاده از ارقام مقاوم به شوری، اصلاح آب و خاک برای رفع نیاز محصول زراعی و یا انتخاب ارقام اصلاح شده ژنتیکی است.

( Puppala.

1999).

جوانه زنی یکی از حساس ترین مراحل زندگی یک گیاه زراعی در برابر شوری است.

عدم جوانه زنی در خاکهای شور اغلب نتیجه غلظتهای بالای نمک در منطقه ای است که بذر در آن کاشته شده است، زیرا محلول نمک حرکت رو به بالا داشته و به دنبال آن تبخیر در سطح خاک انجام می‌شود.

(Bernstion 1974).

این نمکها در جوانه زنی و رشد گیاهان زراعی اختلال ایجاد می‌کنند (Fowler 1991 ).

نتیجه تحقیقات مختلف نشان داده است که رشد دانه رستها و گیاهان، سطح برگها و زی توده ریشه و ساقه در پاسخ به شوری خاک کاهش می‌یابد Redmann 1994)).

خاک و آب شور اثرات زیانباری بر میزان محصول کلزا دارند.

Puppala 1999))
کلزا (Brassica napus L.

) از خانواده براسیکاسه بوده و در 53 کشور از 6 قاره دنیا و در مساحتی حدود 2/42 میلیون هکتار کشت می‌شود و میانگین محصول آن 1451 کیلوگرم در هکتار می‌باشد.

قاره آسیا به تنهایی 1/59 درصد سطح زیر کشت کلزا اما فقط 6/48 درصد تولید دنیا را دارد.

(yadava 2004 ).

تحمل به شوری گونه های خانواده کلمیان (از جمله کلزا) بین خانواده غلات با بیشترین تحمل و خانواده باقلاییان با کمترین تحمل قرار می‌گیرد (Arshad 2001).

کلزا یک گیاه تغییر یافته ژنتیکی با مقدار پایین اوروسیک اسید (<20g g)="" است="" که="" بطور="" وسیعی="" در="" تولید="" پلیمرها="" و="" روغن="" استفاده="" می‌شود.="" مقدار="" کم="" اسیدهای="" چرب="" اشباع=""><70g g)="" باعث="" افزایش="" مصرف="" کلزا="" در="" میان="" دانه="" های="" روغنی="" مهم="" شده="" است.="" puppala="" 1999))="" روغن="" کلزا="" هم="" اکنون="" سومین="" منبع="" روغن="" خوراکی="" بعد="" از="" سویا="" و="" نخل="" روغنی="" می‌باشد.="" 1996)="" starner).="" هم="" چنین="" از="" این="" گیاه="" ماده="" قابل="" تجزیه="" ای="" بدست="" می‌آید="" که="" می‌تواند="" بعنوان="" یکی="" از="" اجزای="" پلاستیک="" بکار="" رود.="" برای="" این="" منظور="" سه="" ژن="" تولید="" کننده="" پلاستیک="" از="" یک="" باکتری="" خاکزی="" به="" کلزا="" منتقل="" می‌شود.="" کلزا="" در="" تهیه="" گازوئیل="" زیستی="" نیز="" استفاده="" می‌شود="" (="" tickell="" 2000).="">
بررسی چگونگی اثر شوری بر روی گیاهان از سالها قبل بوسیله پژوهشگران دنبال شده و به نتایج قابل توجهی رسیده است.

اما هنوز نکات ناشناخته زیادی در مورد عملکرد ناشی از شوری Nacl بر روی گیاهان بویژه گیاهان استراتژیک نظیر کلزا که کشت آن در کشور رو به گسترش است، باقیمانده است.

در این پژوهش اثر غلظتهای متفاوتی از Nacl بر روی جوانه زنی و رشد دانه رستها همچنین برخی ویژگیهای مورفولوژیکی و عملکرد ارقام حساس و بردبار به شوری کلزا بررسی گردید.

روش بررسی
در این تحقیق دو رقم کلزا مورد استفاده قرار گرفت: رقم بردبار به شوری (okapi) و رقم حساس به شوری .(symbol) بذر این ارقام از مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان تهیه گردید.

به منظور بررسی اثر Nacl بر جوانه زنی و رویش بذرها، در آزمایشگاه ابتدا بذرها با هیپوکلریت سدیم 7% به مدت 20 دقیقه سترون شده و سپس در ظروف پتری محتوی ماسه استریل کشت شدند.

برای هر تیمار 4 پتری در نظر گرفته شد و در هر پتری 25 بذر کشت شد.

غلظتهای مختلف محلول کلرید سدیم با هدایت الکتریکی (EC) 0، 3، 6، 9، 12 (ds/m) تهیه و به هر پتری حدود 7 میلی لیتر محلول اضافه شد.

پتریها در دمای0c 25 قرار داده شدند.

درصد رویش و سرعت رویش بذرها ثبت و مقایسه شد.

پس از 5 روز، دانه رستهای حاصل جمع آوری شده و طول ریشه چه، طول محور زیر لپه (ساقه چه) و فاصله بین تارهای کشنده تا نوک ریشه، در ارقام مورد آزمایش اندازه گیری و ثبت شد.

برای تعیین غلظتی که در آن جوانه زنی بذر ارقام فوق متوقف می‌شود، غلظتهای بالاتر محلول کلرید سدیم در دامنه 14 تا 20 (ds/m) تهیه شد و بذرهای دو رقم کلزا توسط این محلول ها تیمار شدند.

چون در تیمار ds/m 3 اثر افزایشی در جوانه زنی و رشد دانه رستها مشاهده گردید، برای مشخص نمودن غلظتهائی که ممکن است چنین اثر تحریکی را داشته باشند، آزمایشهای جوانه زنی با شوری 2و 4 (ds/m) نیز انجام شد.

آزمایشهای مربوط به کاشت و تیمار دهی در گلخانه صورت گرفت.

این آزمایش در 5 گروه انجام شد.

یک گروه شاهد بدون دریافت محلول کلرید سدیم و چهار گروه دیگر با محلولهای نمکی 3، 6، 9، 12 دسی زیمنس بر متر تیمار شدند.

در گلخانه، گلدانهائی با ارتفاع 50 سانتیمتر تهیه شد.

ظروف محتوی محلولهای کلرید سدیم با غلظتهای متفاوت نیز آماده شدند.پس از کاشت بذرها، گلدانها هر 4 روز یکبار آبیاری ‌شدند.

در طول دوره رشد گیاهان عوامل رشد مانند تعداد برگ، ضخامت برگ، شاخه دهی، پلاستوکرون، وزن زی توده تر به خشک برای بررسی وضعیت عمومی‌رشد اندازه گیری و میانگین آنها در سه تکرار محاسبه شد.

در مرحله گلدهی نیز فاکتورهای این مرحله مانند شروع گلدهی، تعداد طرحهای اولیه گل، تعداد گلهای هر بوته و ضخامت اگزین دانه گرده اندازه گیری و مقایسه شد.

در مرحله برداشت محصول تعداد و طول غلافها، وزن هزار دانه، وزن هزار غلاف و دانه بندی اندازه گیری و میانگین آنها در سه تکرار ثبت شد.

برای اندازه گیری وزن زی توده خشک، گیاهان سه ماهه ابتدا توزین شده، سپس به مدت 48 ساعت در دمای 0C80 آون قرار گرفتند و بعد مجددا وزن شدند.

برای تجزیه و تحلیل آماری داده ها از نرم افزار spss و از آزمون تجزیه داده های یکطرفه (ANOVA TEST) استفاده شد.

در صورت وجود اختلاف معنی دار بین گروهها، برای تعیین گروههایی که این اختلاف بین آنها وجود دارد از آزمون مقایسه بین میانگین ها (تست دانکن) با سطح معنی دار 05/0 استفاده شد.

رسم نمودارها با نرم افزار Excel انجام شد.

نتایج و بحث آزمایشهای مربوط به شروع رویش، سرعت جوانه زنی، تعداد و درصد دانه های گیاهان رویش یافته بیانگر این است که دانه های شاهد پس از جذب رطوبت متورم شده و جوانه زنی آنها در دمای اتاق 00C25 از حدود 8 ساعت پس از کاشت آغاز و بهینه سرعت جوانه زنی 22 ساعت پس از کاشت دانه ها است.

از این نظر بین دو رقم symbol،و okapi تفاوت زیادی وجود نداشت.

از 16 تا 22 ساعت پس از کشت، در رقم okapi درصد رویش دانه ها از 45 به 100% و در ر قم symbol از 60 به 100% رسید.

در تیمار ds/m3 در هر دو رقم اثر افزایشی بر درصد جوانه زنی بذرها مشاهده گردید.

بطوریکه در این تیمار، 16 ساعت پس از کاشت، در ارقام symbol و okapi نسبت به گیاهان شاهد به ترتیب 20 و 45% افزایش جوانه زنی وجود داشت (شکل 2 و 3).

در تیمار 2 درصد جوانه زنی در حد شاهد بود و در تیمار 4 کاهش درصد جوانه زنی نسبت به گیاهان شاهد در هر دو رقم مشاهده گردید (شکل 1 ).

غلظت حد آستانه جوانه زنی (غلظتی که در آن درصد جوانه زنی به کمتر از 50% شاهد کاهش می‌یابد) در ارقام symbolو okapi در شرایط آزمایشگاهی بترتیب 13 و 14 دسی زیمنس بر متر تعیین گردید.

با افزایش غلظت کلرید سدیم، سرعت جوانه زنی کاهش یافت.

در هر دو رقم شروع جوانه زنی 8 ساعت پس از کاشت در شاهد بود در حالیکه در تیمار 12، شروع رویش به 12 و 10ساعت پس از کاشت بترتیب در ارقام symbolو okapi رسید.

در تیمار 20 ، جوانه زنی هر دو رقم در حد صفر بود (شکل 1).

با افزایش درجه شوری، طول ساقه چه و ریشه چه کاهش یافت (جدول 1).

میزان کاهش طول ریشه چه در هر دو رقم، بیشتر از ساقه چه بود بطوریکه در رقم متحمل به شوری، طول ریشه چه در تیمار 12 نسبت به شاهد 70 درصد و در رقم حساس 96 درصد کاهش نشان دادند.

(شکل4 و جدول 1)، در حالیکه طول ساقه چه در این ارقام بترتیب 21 و 30 % نسبت به شاهد کاهش داشتند.

رشد دانه رستها در هر دو رقم در تیمار 3 در مقایسه با گیاهان شاهد افزایش نشان داد.

بطوریکه در رقم okapi ریشه چه 50 و ساقه چه حدود 100 درصد افزایش نسبت به شاهد داشتند.

این اعداد در رقم symbol بترتیب 17 و 86 درصد بود ( شکل 4 و 5) فاصله بین تارهای کشنده تا نوک ریشه با افزایش غلظت NaClکاهش پیدا کرد.

در رقم okapi از 5/11 میلیمتر در شاهد به 4 میلیمتر در تیمار 12 رسید.

در رقم symbol این مقادیر بترتیب 75/10 میلیمتر و 25/4 میلیمتر بود.

(جدول 1 و شکل 6).

جدول 1- اثر درجات مختلف شوری (Ec) بر جوانه زنی و رشد دانه رستها در دو رقم کلزا.

اعداد نشان دهنده میانگین انحراف معیار می‌باشند.

اعداد دارای علامت(*) اختلاف معنی دار در سطح 5% (p دو رقم مورد آزمایش، در مرحله جوانه زنی نسبت به مراحل بعدی نمو، تحمل بیشتری به شوری داشتند.

ردمان (1994) نیز نشان داد ارقام Legend , HcN92 کلزا، در مرحله جوانه زنی نسبت به مراحل بعدی نمو، به شوری بردبار تر می‌باشند، زیرا احتمالا رشد در مراحل اولیه بوسیله ذخایر موجود در بذر حمایت می‌گردد.

کاهش درصد و سرعت جوانه زنی هر دو رقم در درجات شوری بالا dsm-112 می‌تواند نتیجه اثرات اسمزی، سمیت یونی، محدودیت مواد غذائی در خاک یا ترکیبی از این عوامل باشد.

1994).(Radmann بطور کلی بعضی مراحل نموی در گیاهان نسبت به تنش شوری حساس ترند.

به عنوان مثال در برنج، رشد دانه رستها، بقای آنها و باروری بترتیب توسط مقادیر شوری بیشتر از 9/1 و 5/3 و 5/4 دسی زیمنس بر متر تحت تاثیر قرار می‌گیرد.

(2000 Zeng).

تحقیقات دیگر نیز نشان می‌دهند، در ارقام مختلف کلزا، تفاوت در حساسیت به شوری وجود دارد و تنوع چشمگیری در جوانه زنی بذر بین ارقام کلزا در شرایط تنش شوری گزارش شده است (Puppala 1999, zhang 1994).

افزایش درصد جوانه زنی بذر و رشد دانه رستها که در شوری 3 دسی زیمنس بر متر، در هر دو رقم مشاهده گردید، احتمالا به این دلیل است که در این غلظت، نسبت k+ Na+/ در حد مناسبی برای فعالیتهای متابولیکی بوده و بنابراین این درجه شوری اثر بهینه در جوانه زنی و رشد داشته است.

( Munns 1993).

همانطور که اعداد جدول 2 نشان می‌دهد تیمارهای شوری موجب کاهش تعداد برگها در هر دو رقم شده و بیشترین کاهش مربوط به تیمار 12می‌باشد.

رقم حساس به شوری (symbol) کاهش بیشتری را نشان می‌دهد (شکل 7).

ضخامت برگها تحت تاثیر محلولهای نمکی افزایش یافته، بطوریکه در تیمار 12بترتیب 22 و 28درصد افزایش نسبت به نمونه های شاهد در ارقام symbol و okapi مشاهده گردید.

(شکل 8).

زمان پلاستوکرون نیز با افزایش غلظت محلول نمکی، در هر دو رقم افزایش پیدا کرد.

رقم بردبار (okapi) بیشتر تحت تاثیر تیمارهای شوری قرار گرفت، بطوریکه در Ec، 12 دسی زیمنس بر متر، زمان پلاستوکرون به حدود دو برابر نمونه شاهد افزایش پیدا کرد.

(شکل 9).

جدول 2- اثر درجات مختلف شوری (EC) بر تغییرات ریخت شناسی دو رقم کلز.

اعدد میانگین انحراف معیار نشان می‌دهد.

اعداد دارای علامت (*) اختلاف معنی دار در سطح 5%(p نسبت وزن زی توده تر به خشک گیاهان بطور کلی تحت تاثیر تیمارهای نمکی، افزایش پیدا کرد و حداکثر افزایش مربوط به تیمار 12 دسی زیمنس بر متر بوده است.

در رقم حساس به شوری افزایش این نسبت در تیمار فوق حدود 32% نسبت به نمونه شاهد بود، در حالیکه در رقم بردبار به شوری این افزایش تنها 11 درصد نمونه شاهد بود ( شکل 10).

شاخه دهی در گیاهان تیمار شده با محلولهای نمکی نسبت به شاهد کاهش نشان داد.

این کاهش در تیمار 12، بترتیب 4/55 و 4/53 درصد برای ارقام symbolو okapi بود.

(شکل 11).

بررسیهای مقایسه ای بین گیاهان کنترل و تیمار نشان داد که گلدهی در گیاهان تحت تیمار 12 دسی زیمنس بر متر، حدود 4 روز به تاخیر افتاد.

و از این نظر تفاوتی بین ارقام symbolو okapi مشاهده نشد.

همانگونه که اعداد جدول 3 نشان می‌دهد تعداد طرحهای اولیه گل و تعداد گلهای هر بوته در تیمار نسبت به شاهد تغییر یافته و بیشترین تغییرها (کاهش ها) در تیمار 12 و در رقم symbol بیشتر از okapi بود.

ضخامت اگزین دانه گرده در این تیمار نسبت به شاهد، بترتیب 2% و 15% در ارقام okapi وsymbol افزایش نشان داد.

(شکل12 و 13 و 14).

جدول 3- اثر درجات مختلف شوری (Ec) بر فاکتورهای مربوط به اجزای گل در ارقام مورد مطالعه کلزا.

اعداد میانگین انحراف معیار را نشان می‌دهند.

اعداد دارای علامت (*) اختلاف معنی دار در سطح 5% (p نتایج مربوط به فاکتورهای رشد در مرحله میوه دهی در جدول شماره 4