تأثیر شوری و کم‌آبیاری بر توزیع یونی در بافت‌های مختلف ارقام گندم نان (.Triticum aestivum L)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور

2 استادیار گروه علوم و مهندسی آب. دانشکده کشاورزی. دانشگاه بوعلی سینا، همدان

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

چکیده

گیاهان اغلب در مناطق خشک و نیمه خشک در معرض شوری و کمبود رطوبت قرار می‌گیرند. شوری و کمبود رطوبت خاک از طریق کاهش پتانسیل آب خاک موجب اختلال در قابلیت تولید گیاهان زراعی می‌شوند. در این پژوهش توزیع یونی و شاخص بهره‌وری آب دو رقم گندم نان (ارگ و تجن) متفاوت از لحاظ تجمع سدیم در رژیم‌های مختلف آبیاری (آبیاری کامل، 85 و 70 درصد نیاز آبی) و سطوح متفاوت شوری (صفر و 150 میلی‌مولار کلرید سدیم) در آزمایشی گلخانه‌ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. در تیمار شوری، غلظت سدیم و پتاسیم بافت‌های مختلف رقم ارگ به ترتیب به مقدار 24 و 10 درصد بیشتر از رقم تجن بود. تحت شرایط شوری، کم آبیاری موجب کاهش غلظت سدیم در همه بافت-ها (36 درصد) گردید. جذب سدیم توسط ریشه هر دو رقم تحت شرایط شوری، مشابه اما غلظت آن در بافت‌های هوایی رقم تجن کمتر بود. در تیمار تنش شوری، غلظت پتاسیم در بافت‌ها تحت تاثیر کم آبیاری تغییری از خود نشان نداد. رقم ارگ تحت تیمار شوری دارای غلظت بالاتری از پتاسیم در پهنک برگ پرچم (51 درصد) بوده و نسبت پتاسیم به سدیم آن نسبت به رقم تجن (46 درصد) بیشتر شد. تیمار شوری موجب کاهش عملکرد دانه (34 درصد) و شاخص بهره‌وری آب (32 درصد) گردید و تحت این شرایط، رقم تجن از این لحاظ کاهش بیشتری از خود نشان داد. به نظر می‌رسد کاهش کمتر شاخص بهره‌وری آب ناشی از تنش شوری در رقم ارگ، بدلیل تحمل بیشتر بافتها نسبت به سدیم باشد. بنابر‌اینتوسعه ارقامی با خصوصیات مذکور در اراضی شور و یا مناطقی با کیفیت پایین آب آبیاری و دارای محدودیت آب، میتواند موجب بهبود شاخص بهره وری آب گردد.

کلیدواژه‌ها


Ahmed, I.M., Nadira, U.A., Bibi, N., Zhung,    G., Wu, F., 2015. Tolerance to combined stress of drought and salinity in barley. In: Mahalingam R. (ed.), Combined Stresses in Plants. Springer, Cham, pp.93-122.

Atlassi Pak, V., Bahmani, O., 2017. Evaluation of ion distribution in different tissueso of wheat (Triticum aestivum L.) cultivars differing in salt tolerance. Journal of Crop Production and Processing.7(1), 1-16. [In Persian with English Summary].

Byrt, C.S., Munns, R., Burton, R.A., Gilliham, M., Wege, S., 2018. Root cell wall solutions for crop plants in saline soil. Plant Science. 269, 47-55.

Chaves, M M., Flexas, J., Pinheiro, C., 2009. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Annals of Botany. 103, 551-560.

Davenport, R., James, R.A., Plogander, A.Z., Tester, M., Munns, R., 2005. Control of sodium transport in durum wheat. Plant Physiology. 137(3), 807-818.

Gontia, N.K., Tiwari, K.N., 2008. Development of crop water stress index of wheat crop for scheduling irrigation using infrared thermometery. Agricultural Water Management. 95, 1144-1152.

Greets, S., Raes, D., 2009. Deficit irrigation and on farm strategy to minimize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Managenent. 96, 1275-1284.

Hsiao, T.C., Steduto, P., Fereres, E., 2007. A systematic and quantitative approach to improve water use efficiency in agriculture. Irrigation Science. 25, 209-231.

Hu, Y., Schmidhulter, U., 2005. Drought and salinity: A comparison of their effects on mineral nutrition of plant. Journal of Plant Nutrition and soil science. 168(6), 541-549.

Hu, Y., Burucs, Z., Schmidhulter, U., 2006. Short-Term effect of drought and salinity on growth and mineral elements in wheat seedlings. Journal of Plant Nutrition. 29(12), 2227-2243.

Jiang, J., Huo, Z.L., Feng, S.F., Zhang, C.B., 2012. Effect of irrigation amount and water salinity on water consumption and water use efficiency of spring wheat in Northwest China. Field Crops Research. 137, 78-88.

Jiang, J., Hou, Z., Feng, S., Kang, S., Wang, F., Zhang, C., 2013. Effects of deficit irrigation with salin water on spring wheat growth and yield in arid Northwest China. Journal of Arid Land. 5(2), 143-154.

Katerji, N., Mastrorilli, M., Rana, G., 2008. Water use efficiency of crops cultivated in the Mediterranean region: Review and analysis. European Journal of Agronomy. 28, 493-507.

Kazuhiro, N., Nasir M.K., Sho S., 2009. Effects of salt accumulation on the leaf water potential and transpiration rate of pot-grown wheat with a controlled saline groundwater table. Soil Science and Plant Nutrition. 55, 375–384.

Lopes, M., Reynoldes, M., 2010. Partitioning of assimilats to dipper roots is associated with cooler canopies and increased yield under droght in wheat. Functionl Plant Biology. 37, 147-156.

Muhammad, W., Asghar, A., 2012. Mechanism of drought tolerance in plant and its management through different methods. Continental Journal of Agricultural Science. 5(3), 10-25.

Munns, R., Tester, M., 2008. Mechanism of Salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59:651-681.

Munns, R., James, R.A., Sirault, X.A., Furbank, R.T., Jones, H.E., 2010. New phenotyping methods for screening wheat and barley for beneficial responses to water deficit. Journal of Experimental Botany. 61(13), 3499-3507.

Munns, R., Islam, A.R., Colmer T.D., James, R., 2011. Hordeum marinum-wheat amphiploids maintain higher leaf K+/ Na+ and suffer less leaf injury than wheat parents in saline conditions. Plant and Soil. 348, 365-377.

Munns, R., Gilliham, M., 2015. Salinity tolerance of crops-what is the cost? New Phytologist Journal. 208(3), 668-73.

Munns, R., James, R., Gilliham, M., Flowers, T.J., Colmer, T.D., 2016. Tissue tolerance: an essential but elusive trait for salt-tolerant crops. Functional Plant Biology. 43, 1103-1113.

Poustini, K., Siosemardeh, A., 2004. Ion distribution in wheat cultivars in response to salinity stress. Field Crops Research. 85(2), 125-133.

Rahnama, A., Munns, R., Poustini, K., Watt, M., 2011a. A Screening method to identify genetic variation in root growth response to a salinity gradient. Journal of Experimental Botany. 62, 69-77.

Rahnama, A., Poustini, K., Tavakkol-Afshari, R., Alizadeh, H., 2011b. Growth properties and ion distribution in different tissues of bread wheat genotypes (Triticum aestivum L.) differing in salt tolerance. Journal of Agronomy and Crop Science. 197, 21-30.

Rahnama, A., Fakhri, Sh., Meskarbashi, M., 2016. Relation between root growth traits and physiological indices of two bread wheat cultivars under salt stress. Iranian Journal of Filed Crop Research. 47(1), 109-117. [In Persian with English summary]

Renault, S., Croser, C., Franklin, J.A., Zwiazek, J.J., 2001. Effect of NaCl and Na2So4 on redosier dogwood (Cornus stolonifera Michs). Plant and Soil. 333(2), 261-268.

Southorn, N., 1997. Farm Irrigation (Planning and Management). Reed International Books Australia. Inkata press, Port Melbourne. 164p.

Setter, T.L., waters, I., Stefanova, K., Munns, R., Lennard, E.B., 2016. Salt tolerance, date of flowering and rain effect of productivity of wheat and barley on rainfed saline land. Fields Crops Research. 34, 1-12

Shabala, S., Cuin, T.A., 2007. Potassium transport and plant salt tolerance. Physiologia Plantarum. 133(4), 651-669.

Shelden, M., Roesnner, U., Sharp, R.E., Tester, M., Bacic, A., 2013. Genetic variation in the root growth response of barley genotypes to salinity stress. Functional Plant Biology. 40, 516-530.

Wang, X., Yang, J., Liu, G., Yao, R., Yu, S., 2015. Impact of irrigation volume and water salinity on winter wheat use efficiency and soil salinity distribution. Agricultural Water Management.149, 44-54.

Wei, W., Bilsborrow, P.E., Hooley, P., Fincham, D.A., Lombi, E., Forster, B.P., 2003. Salinity induced differences in growth, ion distribution and partitioning in barley between the cultivar Maythorpe and its derived mutant. Plant and Soil. 250, 183–191.