نویسندگان
1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 بخش تحقیقات زراعی و باغی؛ مرکز تحقیقات، کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)؛ سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی؛ اردبیل؛ ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
In order to study the effects of nano iron oxide on yield, chlorophyll fluorescence indices and some physiological traits of wheat (Triticum aestivum L.) under rain fed and supplementary irrigation conditions, a factorial experiment was conducted based on randomized complete block design with three replications in Agricultural Research Station of Ardabil in 2016. Factors experiment were included irrigation levels (no irrigation as rain fed, supplementary irrigation at heading and booting stages), foliar application nano iron oxide in four levels (without nano iron oxide as control, application of 0.3, 0.6 and 0.9 g L
-1
). Means comparison showed that 0.9 g L
-1
nano iron oxide application and supplementary irrigation at booting stage increased maximum fluorescence (F
m
), variable fluorescence (F
v
), chlorophyll content, nitrogen percentage, relative water content and grain yield compared to non-application of nano iron oxide under rain fed condition. Rain fed condition increased minimum fluorescence (F
0
) and electrical conductivity. Foliar application of 0.9 g L
-1
nano iron oxide and supplementary irrigation at booting stage increased grain yield 38.43% compared to no foliar application under rain fed condition.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
گندم (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین غلات نواحی خشک و نیمهخشک است که در دامنةوسیعی از تغییرات دمایی و اقلیمی رشد میکند (Deng et al., 2006). انجام آبیاری تکمیلی در مناطق خشک و نیمهخشک یا در مناطقی که گندم دیم در مراحل حساس دورة رشد با تنش مواجه است، به عملکرد اقتصادی مناسبی منجر میشود (Yaghoubian et al., 2012). منظور از آبیاری تکمیلی، کاربرد مقدار محدودی آب در زمان توقف بارندگی یا در زمان وقوع تنش آبی در مدت فصل رشد گیاه است تا آب کافی برای تداوم رشد بوتهها تأمین و عملکرد دانه تثبیت شود (Stone and Schlegel, 2006).
محدودیت آبی به اختلال در سیستم فتوسنتزی منجرمیشود و یکی از روشهای تعیین اختلال در سیستم فتوسنتزی، اندازهگیری فلورسانس کلروفیل است که بازتاب وضعیت فتوشیمیایی گیاه است (Mohammadi et al., 2008). مؤلفههای فلورسانس کلروفیل شامل F0 (کمترین فلورسانس در برگ سازگارشده با تاریکی)، Fm (بیشترین فلورسانس در برگ سازگارشده با تاریکی)، Fv (میزان تغییر فلورسانس یا فلورسانس متغیر در برگ سازگارشده با تاریکی)، Fv/Fm (بیشترین کارایی یا عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو در شرایط سازگارشده با تاریکی) هستند (Maxwell and Johnson, 2000). مقدار فلورسانس کلروفیل، سالمبودن غشای تیلاکوئید و کارآمدی نسبی انتقال الکترون را از فتوسیستم II به فتوسیستم I نشان میدهد. بخش عمدهای از انرژی نورانی خورشید که با برگ دریافت میشود، صرف فرایندهای بیوشیمیایی میشود؛ ولی ممکن است بخش کوچکی از نور دریافتشده بهصورت گرما آزاد شود یا دوباره از مراکز واکنش در طولموج بلندتری بازتاب شود که به آن فلورسانس کلروفیل میگویند (Soltani, 2005). اگر بیشتر انرژی مولکول برانگیخته بهصورت انرژی گرمایی یا فلورسانس از دست برود، انرژی برای واکنشهای فتوشیمیایی کمتر میشود؛ درنتیجه تولید و ذخیرة فراوردههای انتقال الکترون یعنی NADPH و ATP در واکنشهای نوری فتوسنتز یا عملکرد کوانتومی فتوسیستم II کاهش مییابد (Eshghizadeh and Ehsanzadeh, 2009). درحالحاضر، فلورســــانس کلروفیــــل، معیــار ســنجشی بــرای اندازهگیری تأثیر تنشهای محیطی ازجملـه تـنش آب بـر گونههای زراعی و تعیـین میـزان مقاومـت بـه خشـکی آنهـا پیشنهاد شده است (Mamnoei and Seyed Sharifi, 2010). تنش خشکی کاهش فلورسانس متغیر (Fv) و عملکرد کوانتوم (Fv/Fm) را موجب میشود (Paknejad et al., 2007). وقتی شدت نور، کافی باشد، فلورسانس از مقدار F0 به بیشترین مقدار خود یعنی Fm افزایش مییابد (Shir-Mard Kermanshahi, 2003). اندازهگیری مقدار فلورسانس کلروفیل ارزیابی مناسبی از عملکرد کوانتومی و جریان الکترون در فتوسیستم دو نشان میدهد (Reddy et al., 2004). کاهش محتوای کلروفیل، هدایت روزنهای و محتوای آب نسبی برگ در گیاهان در شرایط تنش، فتوسنتز و عملکرد دانه را کاهش میدهد (Liang et al., 2002).
Siddique و همکاران (2000) گزارش کردند در شرایط محدودیت آبی، RWC برگها بهعلت کاهش پتانسیل آب برگ و کاهش جذب آب از ریشهها کاهش یافت.
محتوای کلروفیل برگها یکی از عوامل کلیدی در تعیین سرعت فتوسنتز و تولید مادة خشک است. کاهش آن در شرایط تنش خشکی ممکن است بهدلیل تخریب کلروفیل بر اثر رادیکالهای آزاد ایجادشده در این شرایط باشد (Brevedan and Egli, 2003).
در شرایط تنش رطوبتی یکی از نخستین بخشهای گیاه که آسیب میبیند غشای پلاسمایی است (Liang et al., 2003). Mohammadkhani و Heidari (2007) گزارش کردند تنش خشکی بهدلیل افزایش نشت الکترولیت و کاهش شاخص کلروفیل کاهش عملکرد دانه را موجب میشود.
با کاهش میزان رطوبت خاک، تحرک آهن در خاک کاهش مییابد و باتوجهبه محدودیت رشد ریشه، گیاه بهطور فزایندهای با کمبود این عنصر مواجه میشود (Jalil Shesh Bahre and Movahedi Dehnavi, 2012). اگر چه آهن بهمقدار کم برای گیاه نیاز است، برای بسیاری از ترکیبات مهم و فرایندهای فیزیولوژیک مانند ساخت کلروفیل و فعالیت برخی آنزیمها، توسعة کلروپلاست، دریافت انرژی نورانی و انتقال الکترون از آب به NADP+ لازم است (Hochmuth, 2011). در پژوهشی محلولپاشی آهن در شرایط تنش خشکی، عملکرد آفتابگردان را بهدلیل بهبود بازده فتوشیمیایی و شاخص کلروفیل افزایش داد (Babaeian et al., 2008). در سالهای گذشته به محلولپاشی عناصر لازم برای گیاه بهشکل نانوذرات بهدلیل سهولت جذب، کارایی بیشتر در مقایسه با کودهای شیمیایی، سازگاری با محیطزیست و افزایشندادن شوری خاک در بهبود کیفیت خاک بیشتر توجه شده است (Mazaherinia et al., 2010). Mohammadi و همکاران (2015) نشان دادند آبیاری تکمیلی و کاربرد نانواکسید آهن در نخود تأثیر مثبت و معنیداری بر عملکرد دانه دارد.
باتوجهبه گستردگی مناطق زیر کشت گندم دیم، مواجهشدن بخشی از دوران رشد این گیاه با محدودیت آبی، کمبود عناصر ریزمغذی آهن در بیشتر خاکها، تعدیل بخشی از آثار خشکی با محلولپاشی نانوذرات آهن و بررسیهای محدود انجامشده دربارة برهمکنش همزمان دو عامل آبیاری تکمیلی و ریزمغذی آهن، در بررسی حاضر تأثیر آنها بر عملکرد، شاخصهای فلورسانس کلروفیل و برخی صفات فیزیولوژیک گندم ارزیابی شد.
مواد و روشها
برای بررسی تأثیر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی بر عملکرد، شاخصهای فلورسانس کلروفیل و برخی صفات فیزیولوژیک گندم، آزمایشی در سال 1395 بهصورت فاکتوریل در قالب طرح پایة بلوکهای کاملاً تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل انجام شد. محل انجام آزمایش، اقلیم نیمهخشک و سرد دارد. ارتفاع آن از سطح دریا 1350 متر با طول جغرافیایی 48 درجه و 20 دقیقة شرقی و عرض جغرافیایی 38 درجه و 15 دقیقة شمالی است. نوع خاک محل آزمایش لومی - رسی، pH خاک حدود 7/7 و عمق آن حدود 70 سانتیمتر است. ویژگیهای فیزیکی - شیمیایی خاک محل انجام آزمایش در جدول 1 آورده شده است.
جدول 1- ویژگیهای فیزیکی - شیمیایی خاک محل انجام آزمایش
شن (%) |
سیلت (%) |
رس (%) |
pH |
فسفر جذبشدنی (میلیگرم بر کیلوگرم) |
پتاسیم جذبشدنی (میلیگرم بر کیلوگرم) |
هدایت الکتریکی (دسیزیمنس بر متر) |
آهک (%) |
کربن آلی (%) |
نیتروژن (%) |
31 |
30 |
39 |
76/7 |
2/12 |
495 |
54/1 |
5 |
858/0 |
08/0 |
عامل اول، آبیاری به سه شکل آبیاری تکمیلی در مرحلة آبستنی یا چکمهدهی، خوشهدهی و بدون آبیاری یا کشت دیم و فاکتور دوم، کاربرد نانواکسید آهن در چهار غلظت بدون کاربرد نانواکسید آهن (شاهد) و محلولپاشی 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن بود. هر واحد آزمایشی شامل پنج خط کاشت به طول دو متر و با فاصلة بین ردیفی 20 سانتیمتر و تراکم 400 بذر در متر مربع بود. در بررسی حاضر از گندم رقم رصد (طبقة بذری پرورشی 2) تهیهشده از ایستگاه تحقیقات جهاد کشاورزی اردبیل استفاده شد.
شاخصهای فلورسانس کلروفیل برگ شامل F0 (کمترین فلورسانس در برگ سازگارشده با تاریکی)، Fm (بیشترین فلورسانس در برگ سازگارشده با تاریکی) و Fv (فلورساس متغیر در برگ سازگارشده با تاریکی) اندازهگیری شدند. برای اندازهگیری فلورسانس کلروفیل برگ پرچم در مزرعه از 198 روز پس از کاشت، هر چهار روز یکبار از هر تیمار بهطور تصادفی 6 برگ پرچم توسعهیافته در فاصلة زمانی 8 تا 10 صبح انتخاب و پس از 15 دقیقه تاریکی با کلیپسهای ویژة دستگاه اندازهگیری فلورسانس کلروفیل (مدل OS-30p، شرکت Opti Sciences، آمریکا) شاخصهای F0، Fm و Fv اندازهگیری شدند (Kheirizadeh Arough et al., 2016). شاخص کلروفیل با دستگاه کلروفیلمتر (مدل SPAD-502، شرکت Konica Minolta، ژاپن)، پس از ظهور برگ پرچم در فواصل زمانی چهار روز یکبار تا مرحلة رسیدگی اندازهگیری شد.
شاخص نیتروژن با دستگاه SPAD (مدل SPAD-502، شرکت Konica Minolta، ژاپن) و با رابطة 1 تعیین شد.
رابطة 1
خواندن کرت مدنظر |
= شاخص نیتروژن |
خواندن کرت شاهد |
میزان نیتروژن همان برگهایی که محتوای کلروفیلشان اندازهگیری شده بود براساس رابطة 2 محاسبه شد (Scharf et al., 2006).
رابطة 2
SPAD × 0016322/0 + 017332/0 =N
برای اندازهگیری درصد محتوای آب نسبی برگ پرچم (RWC)، بین ساعت 10 تا 12 روز از هر کرت، چهار برگ پرچم توسعهیافته بهطور تصادفی انتخاب شدند و پس از قراردادن در فویلهای آلومینیومی داخل کیسههای پلاستیکی و روی یخ قرار داده و خیلی سریع به آزمایشگاه منتقل شدند؛ سپس با رابطة پیشنهادی Kostopoulou و همکاران (2010) مقدار RWC محاسبه شد.
برای اندازهگیری هدایت الکتریکی برگ پرچم در همان شرایط مربوط به اندازهگیری درصد محتوای آب نسبی، نمونههای برگ پرچم در بشرهای محتوی 25 میلیلیتر آبمقطر بهمدت 24 ساعت در دمای اتاق قرار گرفتند و سپس میزان هدایت الکتریکی با دستگاه EC متر (مدل Pet 103، شرکت Atron، ایران) اندازهگیری شد. عملکرد دانه از دو خط اصلی هر کرت با رعایت اثر حاشیهای از سطحی معادل 2/0 متر مربع ارزیابی شد.
تحلیل آماری: برای تجزیة دادهها و رسم نمودارها بهترتیب از نرمافزارهای SAS و Excel استفاده شد و مقایسة میانگینها با آزمون LSD انجام شد.
نتایج و بحث
شاخص کلروفیل: نتایج بررسی روند تغییرات محتوای کلروفیل برگ پرچم در شرایط محدودیت آبی (جدول 2) نشان میدهند این تغییرات در همة تیمارها روند نزولی نسبتاً مشابهی داشتند؛ بهطوریکه محتوای کلروفیل در مراحل ابتدایی نمونهبرداری زیاد بود؛ ولی با نزدیکشدن به مرحلة رسیدگی فیزیولوژیک و همچنین پیرشدن برگها روند نزولی داشت؛ البته بر اثر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی، روند تغییرات شاخص کلروفیل نوسان کمتری نشان داد؛ بهطوریکه در همة تیمارهای آزمایششده بیشترین شاخص کلروفیل برگ پرچم (93/51) در محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی و کمترین آن در شرایط دیم و بدون محلولپاشی به دست آمد (جدول 2). کاهش شاخص کلروفیل بر اثر تنش خشکی ممکن است بهدلیل افزایش تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن در سلول باشد که این رادیکالها موجب پراکسیداسیون و تجزیة این رنگدانهها را موجب میشوند (Schutz and Fangmier, 2001). Orabi و همکاران (2010) بیان کردند تنشهای محیطی ازجمله تنش شوری و خشکی به افزایش غلظت تنظیمکنندههای رشد مانند آبسزیک اسید و اتیلن منجر میشود که تحریککنندة آنزیم کلروفیلاز هستند و بهاینترتیب کلروفیلها بر اثر این آنزیمها تجزیه میشوند. EL-Tayeb (2005) کاهش کلروفیل را در شرایط تنش خشکی به فتواکسیداسیون کلروفیلها، واکنش آنها با اکسیژن منفرد، تخریب پیشمادههای سنتز کلروفیل، ممانعت از بیوسنتز کلروفیلهای جدید و فعالشدن آنزیمهای تجزیهکنندة کلروفیل ازجمله کلروفیلاز نسبت دادند. Tambussi و همکاران (2000) کاهش غلظت کلروفیل را در شرایط تنش به فعالیت بیشتر کلروفیلاز، پراکسیداز و ترکیبات فنلی نسبت دادند. علاوهبراین، تنش خشکی بهدلیل ایجاد اختلال در جذب برخی عناصر ضروری مانند آهن که برای سنتز کلروفیل و سایر رنگدانههای آن ضروری هستند، کاهش محتوای کلروفیل را موجب میشود (Hadi et al., 2017). در پژوهش حاضر، با محلولپاشی آهن آثار سوء تنش کاهش یافت و بیشترین مقدار کلروفیل با مقادیر زیاد آهن به دست آمد (جدول 2). بررسی Felehkari و همکاران (2014) در گندم دیم نشان داد در آبیاری تکمیلی نسبت به شرایط دیم، شاخص کلروفیل برگ پرچم بیشتر بود. Barzali و همکاران (2016) با انجام آبیاری تکمیلی در مرحلة گلدهی مشاهده کردند شاخص کلروفیل برگ نخود نسبت به شرایط دیم افزایش یافت.
جدول 2- مقایسة میانگین تأثیر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در شاخص کلروفیل (SPAD) برگ پرچم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
||||||
|
194 |
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
218 |
Fe0×I1 |
h73/43 |
g06/45 |
f26/45 |
f20/44 |
i96/36 |
i13/26 |
g13/22 |
Fe0×I2 |
cd50/48 |
c50 |
c33/50 |
cd06/51 |
cde50/47 |
de76/44 |
c56/44 |
Fe0×I3 |
fg90/45 |
ef43/47 |
de40/47 |
e90/46 |
f60/45 |
gf00/42 |
e36/39 |
Fe1×I1 |
g26/45 |
fg26/46 |
f86/45 |
f20/45 |
h76/41 |
h70/38 |
f93/34 |
Fe1×I2 |
c36/49 |
c40/50 |
c23/51 |
bc30/52 |
bc60/48 |
bc96/47 |
b70/46 |
Fe1×I3 |
f30/46 |
de26/48 |
ed48 |
e80/47 |
ef43/46 |
d03/45 |
d33/41 |
Fe2×I1 |
f30/46 |
f76/46 |
ef63/64 |
e70/46 |
g66/43 |
gh13/40 |
f36/36 |
Fe2×I2 |
b30/50 |
b06/52 |
b03/53 |
bc40/52 |
b10/49 |
b80/48 |
b10/48 |
Fe2×I3 |
e23/47 |
de43/48 |
d76/48 |
d50 |
def60/46 |
cd40/46 |
d56/41 |
Fe3×I1 |
e23/47 |
ef23/47 |
de60/47 |
e96/47 |
g26/44 |
ef90/42 |
e16/38 |
Fe3×I2 |
a36/51 |
a40/53 |
a53/57 |
a90/54 |
a50/53 |
a03/53 |
a93/51 |
Fe3×I3 |
de86/47 |
cd16/49 |
c93/50 |
b13/53 |
cd80/47 |
bc13/47 |
d46/42 |
LSD |
89/0 |
33/1 |
49/1 |
37/1 |
24/1 |
99/1 |
69/1 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
فلورسانس حداقل (F0): بررسی روند تغییرات فلورسانس حداقل (F0) در پاسخ به آبیاری تکمیلی و محلولپاشی نانواکسید آهن در مدت فصل رشد نشان داد فلورسانس حداقل (F0) همواره در شرایط آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی، کمتر از شرایط دیم بود که ممکن است علت آن افزایش محتوای کلروفیل (جدول 2) بهدلیل محلولپاشی با نانواکسید آهن باشد که موجب کاهش میزان فلورسانس حداقل شده است (جدول 3). Araus و همکاران (1998) بیان کردند خسارت محدودیت آبی با خسارت به مرکز واکنش فتوسیستم II، افزایش F0 را موجب میشود؛ بهطوریکه 218 روز پس از کاشت بیشترین فلورسانس حداقل (452) در شرایط دیم و بدون محلولپاشی و کمترین آن (66/254) در محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری در مرحلة چکمهدهی به دست آمد (جدول 3). ازآنجاکه تیمار محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی نسبت به سایر تیمارها محتوای آب نسبی بیشتری داشت (جدول 6)، به نظر میرسد این ترکیب تیماری بهطور مناسبتری از رطوبت خاک استفاده میکند. شاید اهمیت رطوبت نسبی به این دلیل است که بین این ویژگیها و تعداد زیادی از ویژگیهای فیزیولوژیک گیاه ازجمله سرعت تبادل کربن و میزان هدایت روزنهای ارتباط مستقیمی وجود دارد؛ درنتیجه شرایط فتوسنتزی بهتری دارد و از افزایش بیش از حد فلورسانس حداقل جلوگیری میکند (Prakash and Ramachandran, 2000). Mohammadi و همکاران (2015) نشان دادند آبیاری تکمیلی و محلولپاشی نانواکسید آهن با جلوگیری از افزایش فلورسانس حداقل (F0) تحمل ارقام نخود را به تنش خشکی افزایش داد. Maxwell و Johnson (2000) بیان کردند محدودیت آبی با خسارت به مرکز واکنش فتوسیستم II افزایش F0 را سبب میشود.
جدول 3- مقایسة میانگین تأثیر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در شاخص فلورسانس حداقل (F0) برگ پرچم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
|||||
|
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
218 |
Fe0×I1 |
a66/355 |
a371 |
a392 |
a66/409 |
a429 |
a452 |
Fe0×I2 |
d33/256 |
e33/263 |
e33/276 |
d66/308 |
e66/332 |
d66/354 |
Fe0×I3 |
c33/287 |
c298 |
c312 |
c33/324 |
d343 |
c66/367 |
Fe1×I1 |
b66/306 |
b321 |
b33/334 |
b33/357 |
b66/385 |
b33/417 |
Fe1×I2 |
g210 |
g229 |
f258 |
g66/268 |
g33/291 |
e329 |
Fe1×I3 |
d33/262 |
d271 |
d66/295 |
d66/308 |
e66/332 |
d66/349 |
Fe2×I1 |
d33/257 |
d33/269 |
d295 |
c33/320 |
c66/349 |
c33/368 |
Fe2×I2 |
h66/197 |
i66/219 |
i66/227 |
i66/252 |
i271 |
g33/285 |
Fe2×I3 |
f221 |
gh33/228 |
g33/245 |
f66/279 |
f304 |
e33/325 |
Fe3×I1 |
e33/242 |
f258 |
e66/275 |
e295 |
e33/327 |
d66/348 |
Fe3×I2 |
i66/182 |
j33/192 |
j66/196 |
j213 |
j66/230 |
h66/254 |
Fe3×I3 |
fg66/214 |
h33/224 |
h33/237 |
h261 |
h281 |
f307 |
LSD |
11/7 |
13/4 |
19/4 |
75/6 |
51/5 |
17/9 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
فلورسانس بیشینه (Fm): کارایی کاهش فلورسانس نه بهصورت شیمیایی نیز به عواملبیرونی و درونی زیادی بستگی دارد و در تغییر Fm با فلورسانس بیشینه بازتاب میشود (Maxwell and Johnson, 2000). نتایج اندازهگیری فلورسانس بیشینه (Fm) نشان میدهند در شرایط دیم، فلورسانس بیشینه و تخریب فتوشیمیایی نسبت به شرایط آبیاری در مرحلة چکمهدهی بهطور چشمگیری کاهش مییابد (جدول 4). نتایج نشان دادند 218 روز پس از کاشت، بیشترین میزان فلورسانس بیشینه (Fm) (33/857) مربوط به محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری در مرحلة چکمهدهی و کمترین میزان آن (67/512) مربوط به شرایط دیم بدون محلولپاشی بود (جدول 4). به نظر میرسد محتوای آب نسبی بیشتر در شرایط آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی و محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن (جدول 6) استفادة بهتر از رطوبت و جریان بهتر الکترون را از فتوسیستم II به فتوسیستم I نسبت به سایر تیمارها سبب شده است (Prakash and Ramachandran, 2000). Taghipour و همکاران (2014) نتایج مشابهی گزارش کردند مبنی بر اینکه فلورسانس بیشینه (Fm) با افزایش تنش خشکی کاهش پیدا میکند. Mohammadi و همکاران (2015) تأثیر آبیاری تکمیلی و نانواکسید آهن را بر فلورسانس بیشینه (Fm) در نخود معنیدار گزارش کردند.Dadkhah و همکاران (2015) نشان دادند در شرایط آبیاری، Fm در نخود بیشتر از شرایط دیم بود.
جدول 4- مقایسة میانگین تأثیر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در شاخص بیشینة فلورسانس (Fm) برگ پرچم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
|||||
|
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
218 |
Fe0×I1 |
h67/993 |
g835 |
h67/738 |
f67/683 |
h33/541 |
h67/512 |
Fe0×I2 |
d33/1338 |
de33/1129 |
de1051 |
c67/919 |
d33/859 |
cd33/718 |
Fe0×I3 |
g1157 |
f982 |
fg67/848 |
e33/777 |
f67/730 |
cb757 |
Fe1×I1 |
g1149 |
g67/863 |
g67/822 |
e781 |
g67/626 |
g534 |
Fe1×I2 |
c1441 |
c1228 |
bc1129 |
bc33/958 |
c33/909 |
bc757 |
Fe1×I3 |
e1288 |
e67/1094 |
f67/914 |
de833 |
e33/787 |
e649 |
Fe2×I1 |
f33/1241 |
f948 |
fg67/882 |
d67/840 |
g659 |
g556 |
Fe2×I2 |
b33/1570 |
b67/1290 |
ab33/1187 |
b67/987 |
ab955 |
b33/786 |
Fe2×I3 |
d33/1351 |
de1121 |
cd33/1085 |
b988 |
d33/855 |
de680 |
Fe3×I1 |
ed33/1325 |
d67/1151 |
e33/1006 |
bc33/955 |
f742 |
e67/657 |
Fe3×I2 |
a67/1674 |
a67/1379 |
a1248 |
a33/1054 |
a994 |
a33/857 |
Fe3×I3 |
c33/1437 |
bc1265 |
bc1158 |
b995 |
bc33/919 |
c67/725 |
LSD |
59/45 |
73/37 |
16/73 |
20/59 |
53/43 |
48/41 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
فلورسانس متغیر (Fv): نتایج نشان دادند بیشترین مقدار فلورسانس متغیر (Fv) (67/602) در محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی و کمترین مقدار آن (67/160) در در شرایط دیم و بدون محلولپاشی مشاهده شد (جدول 5). اصولاً هنگامیکه پذیرندة الکترون (کوئینون) در حالت احیا باشد مقدار فلورسانس کلروفیل زیاد است و به این علت مقدار Fv نیز در این حالت زیاد میشود؛ ولی زمانیکه کوئینون در حالت اکسید است مقدار فلورسانس کلروفیل a کم میشود؛ درنتیجه، میزان Fv کاهش مییابد (Paknejad et al., 2007). تنشهای محیطی، مقدار فلورسانس متغیر (Fv) را بهعلت ممانعت از فتواکسیداسیون فتوسیستم II کاهش میدهد. ازآنجاکه فلورسانس متغیر (Fv) نشاندهندة احیای کامل پذیرندة الکترون (QA) است؛ بنابراین نتیجهگیری میشود تنش خشکی در انتقال الکترون به فتوسیستم I اختلال ایجاد کرده است (Ommen and Donnelly, 1999; Paknejad et al., 2007). Soheili Movahhed و همکاران (2017) نشان دادند در شرایط تنش خشکی مقدار فلورسانس متغیر (Fv) در نخود کاهش یافت. Dadkhah و همکاران (2015) گزارش کردند با آبیاری نخود، میزان فلورسانس متغیر (Fv) نسبت به شرایط تنش رطوبتی افزایش یافت.
جدول 5- مقایسة میانگین تأثیر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در شاخص فلورسانس متغییر (Fv) برگ پرچم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
|||||
|
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
218 |
Fe0×I1 |
h638 |
h464 |
i67/346 |
g274 |
i33/112 |
h67/160 |
Fe0×I2 |
e1082 |
d866 |
e67/736 |
d611 |
d67/526 |
d67/363 |
Fe0×I3 |
g67/869 |
f684 |
gh67/536 |
f453 |
f67/387 |
f33/299 |
Fe1×I1 |
g33/842 |
g67/542 |
h33/488 |
f67/423 |
h241 |
h67/116 |
Fe1×I2 |
c1231 |
c999 |
cd00/871 |
bc67/689 |
c618 |
c428 |
Fe1×I3 |
f67/1025 |
e67/823 |
f00/619 |
e33/524 |
e67/454 |
e33/299 |
Fe2×I1 |
f984 |
f67/678 |
fg67/587 |
e33/520 |
g33/309 |
g67/187 |
Fe2×I2 |
b67/1372 |
b1071 |
b67/959 |
b735 |
b684 |
b501 |
Fe2×I3 |
d33/1130 |
d67/892 |
d840 |
bc33/708 |
d33/551 |
d67/354 |
Fe3×I1 |
e1083 |
d67/893 |
e67/730 |
cd33/660 |
ef67/414 |
e306 |
Fe3×I2 |
a1492 |
a33/1187 |
a33/1051 |
a33/841 |
a33/763 |
a67/602 |
Fe3×I3 |
c67/1222 |
b67/1040 |
bc67/920 |
b734 |
c33/638 |
c67/418 |
LSD |
77/46 |
54/36 |
04/73 |
66/60 |
36/43 |
17/44 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
محتوای آب نسبی برگ (RWC): کاهش محتوای آب نسبی برگ پرچم در شرایط دیم نسبت به آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی بسیار بارزتر بود. بیشترین و کمترین مقدار محتوای آب نسبی برگ پرچم، 218 روز پس از کاشت، بهترتیب در آبیاری در مرحلة چکمهدهی با محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و در شرایط دیم بدون محلولپاشی به دست آمدند (جدول 6). پژوهشگران بیان کردند در شرایط تنش خشکی بهدلیل کاهش جذب آب و افزایش میزان
جدول 6- مقایسة میانگین تأثیر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در محتوای آب نسبی (RWC) برگ پرچم گندم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
||||
|
202 |
206 |
210 |
214 |
218 |
Fe0×I1 |
j29/50 |
h60/47 |
f61/46 |
g58/38 |
h37/19 |
Fe0×I2 |
de79/73 |
d65/62 |
c35/61 |
c54/58 |
c00/58 |
Fe0×I3 |
i04/67 |
ef96/55 |
de37/54 |
e16/51 |
g43/24 |
Fe1×I1 |
i23/62 |
gh06/50 |
f08/49 |
f92/44 |
gh55/22 |
Fe1×I2 |
c43/76 |
cd79/64 |
bc85/62 |
bc37/61 |
bc53/61 |
Fe1×I3 |
f90/70 |
e50/58 |
d53/56 |
d31/53 |
f20/30 |
Fe2×I1 |
h86/65 |
fg88/52 |
e46/52 |
ef08/47 |
g38/23 |
Fe2×I2 |
b73/82 |
b86/68 |
b22/65 |
b82/64 |
ab67/63 |
Fe2×I3 |
e16/73 |
d81/61 |
c14/61 |
c23/58 |
e65/49 |
Fe3×I1 |
g87/67 |
f98/54 |
de96/53 |
d78/51 |
g35/25 |
Fe3×I2 |
a86/94 |
a77/73 |
a70/68 |
a23/69 |
a67/66 |
Fe3×I3 |
cd54/75 |
bc82/65 |
bc46/63 |
bc57/61 |
d12/54 |
LSD |
91/1 |
09/3 |
96/2 |
36/4 |
58/3 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
تبخیر و تعرق از سطح جامعة گیاهی، محتوای آب نسبی برگ کاهش مییابد (Munns, 2002) و ارقامی که در شرایط تنش، محتوای آب نسبی بیشتری داشته باشند، بهدلیل داشتن سرعت فتوسنتز بیشتر، عملکرد دانة بیشتری داشتند. Babaei و همکاران (2017) گزارش کردند تنش، کاهش محتوای آب نسبی را موجب شد و محلولپاشی با نانواکسید آهن و روی، تعدیل بخشی از کاهش محتوای آب نسبی در شرایط تنش و افزایش عملکرد دانه را موجب شد. Felehkari و همکاران (2014) بیشترین محتوای آب نسبی برگ گندم را در آبیاری تکمیلی در مرحلة گردهافشانی گزارش کردند.
هدایت الکتریکی (EC): بررسی روند تغییرات هدایت الکتریکی در پاسخ به خشکی در مدت فصل رشد نشان داد هدایت الکتریکی برگ پرچم بر اثر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی نسبت به شاهد در بیشتر مراحل کاهش یافت؛ بهطوریکه 230 روز پس از کاشت، بیشترین هدایت الکتریکی (90/271) مربوط به شرایط دیم بدون تیمار محلولپاشی و کمترین آن (89/98) مربوط به تیمار محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری در مرحلة چکمهدهی بود (جدول 7). دلیل افزایش هدایت الکتریکی در شرایط تنش، ممکن است از آسیب واردشده به غشای سلولی و کاهش مقاومت یا تولید گونههای فعال اکسیژن و القای تنش اکسیداتیو ناشی شود. گونههای فعال اکسیژن، پراکسیداسیون لیپیدهای غشا، تغییر در نفوذپذیری غشا (نشت یونی) و خسارت به سلول را سبب میشوند؛ درنتیجه، غشای سلولی پاره میشود و نشت یونی به بیرون از سلول افزایش مییابد (Mohammadkhani and Heidari, 2007). Zago و Oteiza (2001) بیان کردند عناصر روی و آهن با افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی گیاهان نقش مهمی در تعدیل رادیکالهای آزاد و آثار تخریبی آنها در سیستمهای غشایی دارند؛ ازاینرو به نظر میرسد محلولپاشی آهن با افزایش تولید آنزیمهای حذفکنندة رادیکالهای آزاد، تحمل گیاه را به تنش رطوبتی افزایش میدهد؛ درنتیجه گیاه دیرتر با شرایط تنش مواجه میشود و درصد نشت آن کاهش مییابد.
جدول 7- مقایسة میانگین تأثیر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در هدایت الکتریکی (EC) برگ پرچم گندم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
|||||||||
194 |
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
218 |
222 |
226 |
230 |
|
Fe0×I1 |
a20/173 |
a97/170 |
a97/189 |
a57/187 |
a18/196 |
a07/198 |
a63/234 |
a74/244 |
a27/272 |
a90/271 |
Fe0×I2 |
e70/69 |
f37/79 |
fg01/77 |
def48/91 |
e52/94 |
fg15/99 |
e68/115 |
e83/133 |
e54/139 |
de64/152 |
Fe0×I3 |
d43/84 |
d74/108 |
cd38/108 |
c89/123 |
c73/128 |
c76/150 |
c84/149 |
c90/172 |
c24/183 |
b64/186 |
Fe1×I1 |
b35/117 |
b77/130 |
b14/139 |
b49/144 |
b40/152 |
b56/166 |
b31/170 |
b19/185 |
b47/231 |
b42/245 |
Fe1×I2 |
f67/58 |
h64/60 |
gh42/66 |
gh93/66 |
g06/73 |
hi37/77 |
f53/97 |
h96/103 |
g74/111 |
g61/121 |
Fe1×I3 |
d43/84 |
e79/92 |
cd38/108 |
de65/100 |
de63/103 |
e86/119 |
de55/123 |
ef06/130 |
e04/142 |
e13/146 |
Fe2×I1 |
c57/100 |
c63/119 |
c52/120 |
c48/125 |
c46/128 |
d72/135 |
cd68/136 |
d09/151 |
d16/158 |
c12/166 |
Fe2×I2 |
f76/51 |
i84/47 |
hi81/54 |
hi61/55 |
g29/63 |
ij95/64 |
g56/75 |
i92/91 |
h84/97 |
h11/109 |
Fe2×I3 |
d02/81 |
f91/79 |
de03/95 |
ef76/86 |
ef9591 |
ef22/106 |
e70/114 |
g20/118 |
f44/128 |
f40/136 |
Fe3×I1 |
d62/78 |
d49/103 |
cd20/107 |
cd02/110 |
cd09/114 |
e52/115 |
e85/117 |
fg09/122 |
f23/127 |
d31/153 |
Fe3×I2 |
g19/31 |
j42/37 |
i21/44 |
i46/40 |
h65/46 |
g45/53 |
h62/50 |
j50/54 |
i46/74 |
i89/98 |
Fe3×I3 |
e24/71 |
g60/69 |
ef99/81 |
fg72/75 |
fg09/78 |
gh00/87 |
fg70/89 |
h21/103 |
g81/107 |
g90/123 |
LSD |
54/9 |
45/7 |
94/14 |
77/18 |
56/15 |
58/14 |
86/15 |
85/8 |
36/8 |
75/6 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
درصد نیتروژن برگ: روند تغییرات محتوای نیتروژن و شاخص نیتروژن برگ پرچم در شرایط محدودیت آبی بهترتیب در جداول 8 و 9 نشان داده شدهاند. این تغییرات در همة تیمارها روند نزولی نسبتاً مشابهی داشت؛ بهطوریکه محتوای نیتروژن در مراحل ابتدایی نمونهبرداری زیاد بود و سپس تا انتهای فصل رشد بهدلیل نزدیکشدن به مرحلة رسیدگی فیزیولوژیک، کاهش میزان کلروفیل برگ و پیرشدن برگها روند نزولی داشت. بر اثر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی، روند تغییرات شاخص کلروفیل نوسان کمتری نشان داد؛ بهطوریکه در همة تیمارهای آزمایششده بیشترین محتوای نیتروژن برگ پرچم (042/0) در محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی و کمترین آن (020/0) در شرایط دیم بدون محلولپاشی به دست آمد (جدول 8). عدد SPAD همبستگی زیادی با کلروفیل و نیتروژن برگ دارد. شرایط دیم بدون محلولپاشی به کاهش میزان کلروفیل برگ منجر شد (جدول 2). در چنین شرایطی شاخص کلروفیل عدد کمتری نشان داد که بهدنبال آن محتوای نیتروژن نیز کاهش یافت (جدول 8). Argenta ﻭ ﻫﻤﮑﺎﺭﺍﻥ (2004) ﺑﻴﺎﻥ ﮐﺮﺩﻧﺪ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺯﻳﺎﺩ ﻧﻴﺘﺮﻭﮊﻥ ﮔﻴﺎﻫﺎﻧﻲ ﮐﻪ با ﺗﻨﺶ ﺧﺸﮑﻲ مواجه ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﺑﻪﺩﻟﻴﻞ ﺗﺠﻤﻊ ﺳـﺮﻳﻊ آمینواسیدهای ﺁﺯﺍﺩﻱ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﻪ ﭘﺮﻭﺗﺌﻴﻦ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻧﺸﺪﻩﺍﻧﺪ. Sotiropoulos و همکاران (2006) کاهش تجمع نیتروژن را در ﮔﻴﺎﻫﺎن مواجه با تنشﻫﺎی ﻣﺤﻴﻄﻲ به ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﻴﺴﻢ ﻧﻴﺘﺮوژن بر اﺛﺮ ﻛﺎﻫﺶ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ آﻧﺰﻳﻢ ﻧﻴﺘﺮات ردوﻛﺘﺎز ﺑﺮگ و ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺼﺮف آب ﺑﻪدﻟﻴﻞ ﻛﺎﻫﺶ ﺟﺬب آب نسبت دادهاند. Nematollahi و همکاران (2012) نشان دادند با افزایش تنش خشکی، درصد نیتروژن برگ آفتابگردان بهطور معنیداری کاهش یافت. Keshavarz و همکاران (2013) گزارش کردند آبیاری، افزایش شاخص کلروفیل و بهدنبال آن افزایش درصد نیتروژن برگ ارزن را موجب شد. Mazlomi meymandi و همکاران (2011) گزارش کردند محلولپاشی نانواکسید آهن، درصد نیتروژن برگ چغندرقند را افزایش داد.
جدول 8- مقایسة میانگین تأثیر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در میزان نیتروژن برگ پرچم گندم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
||||||||||
194 |
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
217 |
220 |
223 |
226 |
229 |
|
Fe0×I1 |
h088/0 |
g090/0 |
f091/0 |
f089/0 |
i077/0 |
i059/0 |
g053/0 |
j025/0 |
g021/0 |
h020/0 |
i020/0 |
Fe0×I2 |
cd096/0 |
c098/0 |
c099/0 |
cd100/0 |
cde094/0 |
de090/0 |
c090/0 |
c077/0 |
d037/0 |
de029/0 |
d028/0 |
Fe0×I3 |
gf092/0 |
ef094/0 |
de094/0 |
e093/0 |
f091/0 |
fg085/0 |
e081/0 |
fg058/0 |
f025/0 |
g024/0 |
fg024/0 |
Fe1×I1 |
g0912/0 |
fg092/0 |
f092/0 |
f091/0 |
h085/0 |
h080/0 |
f074/0 |
i040/0 |
g022/0 |
h022/0 |
h022/0 |
Fe1×I2 |
c097/0 |
c099/0 |
c100/0 |
bc102/0 |
bc096/0 |
bc095/0 |
b093/0 |
b083/0 |
c042/0 |
c033/0 |
c030/0 |
Fe1×I3 |
f092/0 |
de096/0 |
de095/0 |
e095/0 |
ef093/0 |
d090/0 |
d084/0 |
f060/0 |
e031/0 |
fg026/0 |
ef025/0 |
Fe2×I1 |
f092/0 |
f093/0 |
ef093/0 |
e093/0 |
g088/0 |
gh082/0 |
f076/0 |
h050/0 |
f025/0 |
g025/0 |
gh023/0 |
Fe2×I2 |
b099/0 |
b102/0 |
b103/0 |
bc102/0 |
b097/0 |
b096/0 |
b095/0 |
b085/0 |
b064/0 |
b036/0 |
b032/0 |
Fe2×I3 |
e094/0 |
de096/0 |
d096/0 |
d098/0 |
def093/0 |
cd093/0 |
d085/0 |
e068/0 |
e031/0 |
e029/0 |
e026/0 |
Fe3×I1 |
e094/0 |
ef0944/0 |
de095/0 |
e095/0 |
g089/0 |
ef087/0 |
e079/0 |
g056/0 |
e029/0 |
ef028/0 |
fg024/0 |
Fe3×I2 |
a101/0 |
a104/0 |
a111/0 |
a106/0 |
a104/0 |
a103/0 |
a102/0 |
a090/0 |
a074/0 |
a050/0 |
a042/0 |
Fe3×I3 |
de095/0 |
cd097/0 |
c100/0 |
b104/0 |
cd095/0 |
bc094/0 |
d086/0 |
d072/0 |
d034/0 |
cd031/0 |
d028/0 |
LSD |
0015/0 |
0022/0 |
0024/0 |
0022/0 |
002/0 |
0033/0 |
0028/0 |
0027/0 |
0027/0 |
0024/0 |
0013/0 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
جدول 9- مقایسة میانگین تأثیر محلولپاشی نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در شاخص نیتروژن برگ پرچم گندم
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
|||||
194 |
198 |
202 |
206 |
210 |
214 |
|
Fe1×I1 |
bcd54/103 |
abc68/102 |
cd35/101 |
d26/102 |
bc93/112 |
b61/149 |
Fe1×I2 |
d79/101 |
c79/100 |
cd79/101 |
d43/102 |
e31/102 |
c15/107 |
Fe1×I3 |
d91/100 |
c79/101 |
d26/101 |
d92/101 |
e83/101 |
c24/107 |
Fe2×I1 |
ab90/105 |
abc80/103 |
cd03/103 |
bcd66/105 |
ab15/118 |
ab82/154 |
Fe2×I2 |
bcd71/103 |
abc12/104 |
bc37/105 |
cd62/102 |
de37/103 |
c01/109 |
Fe2×I3 |
cd95/102 |
bc14/102 |
cd86/102 |
bc63/106 |
e19/102 |
c49/110 |
Fe3×I1 |
a05/108 |
abc83/104 |
bcd18/105 |
ab53/108 |
a77/119 |
a32/165 |
Fe3×I2 |
ab91/105 |
a79/106 |
a31/114 |
ab52/107 |
c62/112 |
c46/118 |
Fe3×I3 |
abc61/105 |
ab11/106 |
b83/108 |
a10/111 |
cd18/108 |
c47/115 |
LSD |
81/2 |
25/4 |
08/4 |
16/4 |
26/5 |
06/15 |
ترکیب تیماری |
مراحل نمونهبرداری (روز پس از کاشت) |
||||
217 |
220 |
223 |
226 |
229 |
|
Fe1×I1 |
b23/158 |
c16/314 |
e43/123 |
de65/148 |
c21/163 |
Fe1×I2 |
d80/104 |
d71/110 |
e66/126 |
de02/128 |
d86/114 |
Fe1×I3 |
d12/105 |
d68/104 |
de64/171 |
e47/116 |
d43/112 |
Fe2×I1 |
ab88/164 |
b81/439 |
bcd99/218 |
bc52/249 |
b50/206 |
Fe2×I2 |
cd94/107 |
d99/113 |
b39/235 |
de45/152 |
cd77/135 |
Fe2×I3 |
cd72/105 |
d04/125 |
cd43/176 |
d78/158 |
cd43/131 |
Fe3×I1 |
a08/173 |
a53/519 |
a45/315 |
a30/327 |
a88/243 |
Fe3×I2 |
c50/116 |
d25/122 |
a32/288 |
b74/268 |
ab90/218 |
Fe3×I3 |
cd49/110 |
d84/130 |
bc90/224 |
c82/216 |
c41/160 |
LSD |
33/11 |
55/58 |
67/48 |
00/42 |
24/35 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
Godsi و همکاران (2012) با بررسی اثر نانواکسید آهن در میزان جذب عناصر در آفتابگردان گزارش کردند نانواکسید آهن با افزایش شاخص کلروفیل برگ، تأثیر در مسیرهای متابولیک و هورمونی و بهدنبال آن افزایش فتوسنتز؛ جذب سایر عناصر مانند نیتروژن را افزایش داد.
طول سنبله: بررسی تأثیر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی نشان داد اثر ترکیب تیماری این دو عامل بر طول سنبله معنیدار نبود (جدول 10). آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی افزایش 11 درصدی طول سنبله نسبت به کشت دیم را موجب شد. همچنین محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن افزایش طول سنبله را نسبت به شرایط بدون محلولپاشی سبب شد. Shamsi و همکاران (2010) گزارش کردند تنش آبی کاهش معنیدار تعداد دانه را در سنبله موجب شد. بخشی از افزایش طول سنبله را در شرایط آبیاری تکمیلی ممکن است بهدلیل افزایش تعداد دانه در سنبله باشد؛ زیرا آبیاری تکمیلی بهدلیل جلوگیری از خشکشدن دانة گرده به افزایش تعداد گلهای تلقیحشده و افزایش تعداد دانه در سنبله منجر میشود (Oelke et al., 2004) که درنهایت، طول سنبله را افزایش میدهد.
تعداد دانه در سنبله: آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی، تعداد دانه را در سنبله (91/22) نسبت به کشت دیم (66/17) افزایش داد. همچنین محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن افزایش تعداد دانه را در سنبله نسبت به شرایط بدون محلولپاشی موجب شد (جدول 10). Oelke و همکاران (2004) بیان کردند در شرایط تنش خشکی بهدلیل خشکشدن دانة گرده و کاهش میزان گلهای تلقیحشده، درصد دانههای پوک افزایش یا تعداد دانهها کاهش مییابد. Mamnoei و Seyed Sharifi (2010) نیز در بررسی اثر کمبود آب در کاهش تعداد دانه در جو نتایج مشابهی گزارش کردند. Luigi و همکاران (2008) کاهش تعداد دانه را در سنبله به اثر سوء تنش خشکی در باروری تخمکها و طیشدن سریعتر مراحل نموی گیاه نسبت دادند.
جدول 10- مقایسة میانگین اثر اصلی نانواکسید آهن و شکلهای مختلف آبیاری در طول سنبله و تعداد دانه در سنبلة گندم
|
|
طول سنبله |
تعداد دانه در سنبله |
نانواکسید آهن (گرم بر لیتر) |
Fe0 |
c25/8 |
b88/18 |
|
Fe1 |
bc36/8 |
a22/20 |
|
Fe2 |
b49/8 |
a77/20 |
|
Fe3 |
a68/8 |
a44/21 |
LSD |
- |
14/0 |
51/0 |
|
|
طول سنبله |
تعداد دانه در سنبله |
انواع آبیاری |
I1 |
c02/8 |
c66/17 |
|
I2 |
a91/8 |
a91/22 |
|
I3 |
b41/8 |
b41/20 |
LSD |
- |
12/0 |
07/1 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
Seyed Sharifi و Khalilzadeh (2017) گزارش کردند تعداد گلچههایی که در گیاه پس از شروع رشد سریع سنبله و ساقه باقی ماندند و سرعت رشد طبیعی دارند، با مقدار دسترسی به آب متناسب است؛ بنابراین، آبیاری تکمیلی در مرحلة گلدهی با حفظ گلچههای تولیدی در گیاه افزایش تعداد دانه را در سنبله موجب میشود (Tatari et al., 2012).
عملکرد دانه: در بررسی حاضر، بیشترین عملکرد دانه (452 گرم در متر مربع) مربوط به محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی و کمترین آن (5/326 گرم در متر مربع) در حالت بدون محلولپاشی و در کشت دیم به دست آمد (جداول 11 و 12). به نظر میرسد بخشی از افزایش عملکرد در گیاهان تیمارشده با نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی از افزایش کارایی فتوسنتزی، شاخص کلروفیل و محتوای آب نسبی در برگهای گیاهان ناشی شود (جداول 2، 3، 4، 5 و 6). Tinglu و همکاران (2005) گزارش کردند در مراحل گردهافشانی و پرشدن دانه، برگهای بالایی بهویژه برگ پرچم بهدلیل شرایط مناسب رطوبتی هنوز سبز هستند که ممکن است فتوسنتز و انتقال مواد را به دانه افزایش دهند. Tatari و همکاران (2012) بیان کردند آبیاری تکمیلی در گندم با تأثیر مثبت و معنیدار بر اجزاء عملکرد، عملکرد دانه و شاخص برداشت را موجب شد. Tavakoli (2003) گزارش کرد آبیاری تکمیلی اثر معنیداری بر عملکرد دانه و اجزاء عملکرد دارد و Kobota و همکاران (1992) بیشترین تأثیر آبیاری تکمیلی را بر عملکرد به مرحلة گردهافشانی نسبت دادند. Mohammadi و همکاران (2015) بیان کردند آبیاری تکمیلی و نانواکسید آهن به افزایش عملکرد و اجزای عملکرد نخود منجر شدند. Felehkari و همکاران (2014) در بررسی گندم دیم، بیشترین عملکرد دانه را در آبیاری تکمیلی در زمان گردهافشانی و ساقهرفتن به دست آوردند. Paknezhad و همکاران (2013) نتیجهگیری کردند در شرایط تنش، افزایش هدایت الکتریکی و کاهش مقدار رطوبت نسبی برگها و نیز محتوای کلروفیل، کاهش عملکرد دانه را موجب شدند.
جدول 11- تجزیة واریانس اثر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در عملکرد و اجزای عملکرد گندم
منابع تغییر |
درجة آزادی |
میانگین مربعات |
||
طول سنبله |
تعداد دانه در سنبله |
عملکرد دانه در واحد سطح |
||
تکرار |
2 |
**25/10 |
**58/28 |
**11/67565 |
آبیاری تکمیلی |
2 |
**42/2 |
**75/82 |
**77/28746 |
نانواکسید آهن |
3 |
**29/0 |
*59/10 |
**08/1089 |
آهن×آبیاری |
6 |
ns010/0 |
ns0092/0 |
*59/240 |
خطا |
22 |
41/1 |
61/1 |
39/75 |
ضریب تغییرات (درصد) |
- |
7/1 |
2/6 |
31/2 |
ns، * و ** بهترتیب بیانکنندة معنیدارنبودن و معنیداری در سطح احتمال پنج و یک درصد هستند.
جدول 12- مقایسة میانگین اثر ترکیب تیماری نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در عملکرد گندم
ترکیب تیماری |
عملکرد (گرم بر متر مربع) |
Fe0×I1 |
d50/326 |
Fe0×I2 |
b50/412 |
Fe0×I3 |
c00/353 |
Fe1× I1 |
c50/342 |
Fe1× I2 |
b57/421 |
Fe1× I3 |
c50/326 |
Fe2× I1 |
c70/348 |
Fe2× I2 |
a20/440 |
Fe2× I3 |
c70/348 |
Fe3× I1 |
c00/375 |
Fe3× I2 |
a00/452 |
Fe3 × I3 |
c00/375 |
LSD |
70/14 |
I1، I2 و I3 به ترتیب نشاندهندة شرایط بدون آبیاری (دیم)، آبیاری در مرحلة چکمهدهی و آبیاری در مرحلة خوشهدهی هستند. Fe0، Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب نشاندهندة مصرفنکردن نانواکسید آهن و مصرف 3/0، 6/0 و 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن هستند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیانکنندة تفاوت معنیدار براساس آزمون LSD هستند.
جمعبندی
محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی با بهبود شاخصهای فلورسانس کلروفیل و افزایش شاخص کلروفیل و محتوای آب نسبی برگ در مدت فصل رشد، عملکرد دانة گندم را در شرایط محدودیت آبی افزایش دادند. بیشترین عملکرد دانه به ترکیب تیماری محلولپاشی 9/0 گرم بر لیتر نانواکسید آهن و آبیاری تکمیلی در مرحلة چکمهدهی تعلق داشت؛ ازاینرو به نظر میرسد استفاده از نانواکسید آهن و انجام آبیاری تکمیلی برای بهبود عملکرد گندم در شرایط تنش مناسب باشد.
سپاسگزاری
مقالة حاضر برگرفته از پایاننامة دانشجوی کارشناسی ارشد زراعت در دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی است. در اینجا از کمکهای همکاران محترم در دانشگاه محقق اردبیلی و ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل سپاسگزاری میشود.