اثر رقابت درون و برون گونه ای بر برخی صفات مرفولوژیکی و رشدی گندم (Triticum aestivum L.) و چاودار (Secale cereale L.) تحت شرایط تنش خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد رشته شناسایی و مبارزه با علف های هرز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند.

2 دانشیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند.

چکیده

مقدمه           
گندم ازنظر تولید و سطح زیر کشت مهم‌ترین محصول کشاورزی ایران است و مشکل علف­ هرز در آن شاید یکی از مهم‌ترین مسائل زراعی در نقاط گندم ­خیز جهان باشد (Kafi et al., 2005). چاودار گیاهی یک‌ساله با ساقه­ های بلند است که در کشور به‌صورت گیاه­ هرز در مزارع گندم دیده می­شود (Krimi, 2004). توقعات کم این گیاه همراه با توانایی دگر­آسیبی و مورفولوژی و چرخه زندگی مشابه گندم، باعث پایداری و افزایش سطح آن در مزارع گندم پاییزه شده است (Pester et al., 2000). رقابت از موضوعات کلیدی در مباحث اکوفیزیولوژیک جوامع گیاهی است؛ در این نوع تداخل علف‌های هرز از طریق هم‌جواری با گیاه زراعی، برای جذب منابع نور، آب و مواد غذایی به رقابت پرداخته و رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می­دهند (Evans et al., 2003). با توجه به محدودیت­های شدید منابع آبی در اکثر مناطق کشور، تنش خشکی به‌عنوان مهم‌ترین تنش تأثیرگذار بر گیاهان زراعی معرفی شده است (Kafi et al., 2009). نتیجه رقابت هم با منابع و هم با شرایط محیطی تحت تأثیر قرار می­گیرد، رقابت بین علف‌های هرز و گیاهان زراعی بر سر آب سبب کاهش رطوبت موجود در خاک شده که می­تواند باعث تنش آب و درنهایت کاهش رشد علف‌های هرز و عملکرد گیاهان زراعی شود. مطالعاتی که مکانیسم‌های ممکن رقابت برای آب را مورد آزمایش قرار دهد، زیاد نیستند. اغلب این مطالعات در شرایط کنترل‌شده محیطی انجام‌گرفته است. بااین‌وجود، این مطالعات بینشی را در مورد مکانیسم‌های ممکن رقابت برای آب، به وجود آورده­اند (Zand et al., 2004).
مواد و روش­ ها           
به‌منظور بررسی تأثیر رقابت درون و برون گونه­ ای بر برخی صفات مرفولوژیکی و رشدی گندم و چاودار تحت شرایط تنش خشکی، مطالعه­ای در سال 1391 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند به‌صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. فاکتور­های آزمایش شامل چهار تراکم گندم رقم روشن (0، 8، 16 و 24 بوته در گلدان)، چهار تراکم چاودار (0، 2، 4 و 6 بوته در گلدان) و دو سطح تنش خشکی شامل آبیاری در 20 و 60% تخلیه رطوبت ظرفیت زراعی خاک بود. صفات تعداد برگ و کلروفیل برگ گندم و چاودار در زمان ظهور سنبله‌های گندم، ارتفاع آن‌ها، طول پدانکل (دمگل)، طول سنبله و قطر ساقه گندم در 95 روز بعد از کاشت (انتهای دوره رشد) اندازه‌گیری شد.
نتایج و بحث            
نتایج نشان داد که افزایش تراکم گندم و چاودار موجب کاهش معنی‌دار ارتفاع گیاه (به ترتیب حداکثر 51.23 و 39.13 درصد در گندم و 45.24 و 56.6 درصد در چاودار)، تعداد برگ (حداکثر80.35 و 73.30 درصد در گندم و 37.71 و 71.31 درصد در چاودار) و شاخص کلروفیل برگ (حداکثر 12 و 38.11 درصد در گندم و 75.13 و 38.0 درصد در چاودار) شد. تنش خشکی نیز باعث کاهش معنی­دار ارتفاع (58.17 درصد در گندم و 64.7 درصد در چاودار) و تعداد برگ (48.8 درصد در گندم و 75.26 درصد در چاودار) و افزایش معنی‌دار شاخص کلروفیل برگ (20 درصد در گندم و 78.7 درصد در چاودار) شد. افزایش تنش خشکی طول سنبله گندم را تحت تأثیر معنی­دار قرار نداد، اما طول پدانکل (دمگل) و قطر ساقه گندم را به ترتیب 03.26 و 49.3 درصد کاهش داد. با افزایش تراکم چاودار و گندم طول سنبله گندم (به ترتیب حداکثر 70.13 و 21.24 درصد)، طول پدانکل گندم (39.17 و 72.22 درصد) و قطر ساقه گندم (11.11 و 18 درصد) به‌طور معنی­ داری کاهش یافت.
نتیجه­ گیری             
نتایج به‌طورکلی نشان داد در شرایط تنش خشکی، رقابت درون­ گونه­ ای فقط بر ارتفاع گندم اثر معنی­دار داشت، ولی اثر رقابت برون­ گونه­ ای بر شاخص کلروفیل و تعداد برگ گندم و ارتفاع و تعداد برگ چاودار معنی­ دار بود. در نتیجه حضور توأم تنش خشکی و رقابت­ های گیاهی باعث کاهش هر چه بیشتر این صفات گردید همچنین درصد کاهش آن‌ها در گندم بیشتر از چاودار بود. درنتیجه در مناطقی که علف­ هرز چاودار به‌عنوان علف­ هرز مهم مزارع گندم باشد، در هنگام بروز تنش خشکی، خسارت چاودار بیشتر خواهد شد لذا کنترل آن در شرایط محدودیت رطوبتی از اهمیت خاصی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


Abrahimpour Noorabady, F., Agnehband, A., Nour Mohammadi, GH., Moosavinia, H., Mesgarbashi, M., 2006. Study of some wheat ecophysiologic indices as influenced by wild oat interaction. Pajouhesh and Sazandegi. 73, 117-125. [In Persian with English Summary].

Ahmadi, A., Biker, D.A., 2000. Stomatal and non-stomatal limitation of photosynthesis in wheat under drought stress. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 31(4), 85-92. [In Persian with English Summary].

Armin, M., Noormohammadi, Gh., Zand, E., Baghestani, M. A., Darvish, F., 2007. Competition effect of wild oat (Avena ludoviciana L.) on two wheat (Triticum aestivum L.) genotypes contrasting in their competitive ability. Iranian Journal of Field Crops Research. 5, 9-18. [In Persian with English Summary].

Ayub, M., Tanveer, A., Nadeer, M.A., Tayyub, M., 2003. Fodder yield and quality of sorghum (Sorghum bicolor L.) as influence by different tillage method and seed rates. Pakistan Journal of Agronomy. 2(3), 179-184.

Baghestani, M.A., Atri, A.R., 2005. Evaluation of Competitive Reciprocal Model of Wheat (Triticum aestivum L.) Against Rye (Secale cereale L.)  at Varamin. Iranian Journal of Plant Pathology. 47, 59-71. [In Persian with English Summary].

Bakhshande, E., Soltani, A., Zeinali, E., Kalateh-Arabi, M., Ghadiryan, R., 2011. Evaluation of allometric relationships between leaf area and vegetative characteristics in bread and durum wheat cultivars. Iranian Journal of Crop Sciences. 13(4), 642-657. [In Persian with English Summary].

Barraclough, P.B., Kate, J., 2001. Effect of water stress on chlorophyll meter reading in wheat. Plant Nutrition. 722- 723.

Beel, A.R., Nalewaja, J.D., 1968. Competition of wild oat (Avena fatua L) in wheat and barley. Weed Science. 16, 505-509.

Cudney, D.W., Jordan, L.S., Holt, J.S., Reints, J.S., 1989. Competitive interaction of wheat (Triticum aestivum) and wild oat (Avena fatua) growth at different densities. Weed Science. 37, 538-543.

Eashi Rezaii, A., Rezvani Moghadam, P., Khazaii, H.R., Mohammadabadi, A., 2011. Evaluate of density and pattern of Intercropping (mixed and serially) in millet and soy on their yield and yield component of feed in Mashhad weather. Iranian Journal of Field Crops Research. 9, 50-59. [In Persian].

Esmaeilpoor, B., Jalilvand, P., Hadian, J., 2013. Effect of drought stress and mycorrhizal fungi on some of morphological Characteristics and yield of savory (Satureja hortensis L(. Journal of Agroecology. 2(5), 169-177. [In Persian with English Summary].

Evans, P.S., Knezevic, Z.S., Lindquist, J.L., Shapiro, A.C., Blankenship, E.E., 2003. Nitrogen application influences on the critical period for weed control in corn. Weed Science. 51, 408-412.

Ezzat Ahmadi, M., Noormohammadi, GH., Ghodsi, M., Kafi, M., 2010. Effect of water wtress and spraying of potassium iodide on agronomic traits and grain yield of bread wheat (Tiriticum aistivum L.) genotypes. Iranian Journal of Field Crops Research. 8(2), 177-182. [In Persian with English Summary].

Fallah Heravi, A., LAtifi, N., Galeshi, S., 2003. Effect of method and density of seeding on yield and yield component of Tajan wheat. Agricultural Sciences and Technology Journal. 17(2), 269-275. [In Persian with English Summary].

Habibi Savadkoohi, M., Pirdashti, H., Amini, I., Abbasian, A., Keramati, S., 2008. Effect of weeding time on the species composition, plant density, dry weight and physiological traits of weeds in corn (Zea mays L.). Iranian Society of Weed Science. 2, 9-21.

Habibi, F., Sorkhi, F., 2011. Effect of wild oats density on morphological characteristics and yield of winter wheat. Journal of Research in Crop Sciences. 13(4), 41-50. [In Persian with English Summary].

Hamzeii, J., 2011. Evaluation of SPAD index, efficiency of using from earth and system productiveness index in Intercropping of barley (Hordeum vulgare) and bitter vetch (Vicia ervilia).  Journal of Crop Production and Processing. 4, 79-91. [In Persian with English Summary].

Hashemzade, F., Roshdi, M., Yarnia, M., 2011. Evaluate of grain yield and some of agronomic characteristics of corn in drought stress conditions and cycocel use in the second cultivation. Journal of Crops and Weeds Eco-physiology, Islamic Azad University of Tabriz. 5, 65-78. [In Persian].

Jazaeri, M.R., Rezai, A.M., 2006. Evaluation of Drought Tolerance of Oat (Avena sativa L.) Cultivars in Climatic Conditions of Isfahan. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources. 10(3),393-405. [In Persian with English Summary].

Kafi, M., Damghani, A., 2002. Mechanisms of Environmental Stress Resistance in Plants. Press Ferdowsi University of Mashhad. Pp, 467. [In Persian with English Summary].

Kafi, M., Rostami, M., 2007. Yield characteristics and oil content of three safflower (Carthmus tinctorius L) cultivars under drought in reproductive stage and irrigation with saline water. Journal of Agricultural Research. 5(1), 121-131. [In Persian with English Summary].

Kafi, M., Borzoee, A., Salehi, M., Kamandi, A., Masoumi, A., Nabati, J., 2009. Physiology of Environmental Stresses in Plants. Press University Jihad of Mashhad. 502 pp. [In Persian with English Summary].

Kafi, M., Jafarnejad, A., Jami al-Ahmadi, M., 2005. Wheat: Ecology, physiology. First Edition. Press Ferdowsi University of Mashhad. 478 Pp. [In Persian].

Khalili Moheleh, J., Tajbakhsh, M. Faiaz Moghdam, A., Siadat, A., 2007. Effects of plant density on quantitative and qualitative characteristics of forage sorghum in second cropping. Pajouhesh and Sazandegi. 75: 59-67. [In Persian with English Summary].

Koocheki, A., Sarmadniya, G., 1993. Crop physiology. Mashhad University Press. Pp: 467. [In Persian with English Summary].

Majnon Hoseini, N., Mohammadi, H., Postini, K., Zinali Khanghah, H., 2003. Effect of plant density on agronomic characteristic, the amount of chlorophyll and repeated transfer percentage in spices of white pea.  Iranian Journal of Agriculture Science. 34(4), 1011-1019. [In Persian].

Martin, J.S., Hary, T.C., Condle, J.M., Rodney, W.B., Corson, K.H., 1998. Above and below ground interference of wheat by Italian rye grass. Weed Science. 46, 438-441.

Modhan, M.M., Narayanan, S.L., Ibrahim, S.M., 2000. Chlorophyll stability indexes (CSI): its impacts on salt tolerance in rice. International Rice Research Institute. 25 (2), 38-40.

Moghimi moghaddam, S.N., Klarstaqy, K., Sadrabadi, R., 2011. Study effect landstress on the properties Four varieties of wheat. 1st National Conference Modern Topic in Agriculture. 2 November 2011. Islamic Azad University. Markazi. Saveh.

Mohammadi, A., Majidi, E., Heidari Sharifabad, H., 2006. Evaluation of drought stress on agro - morphological characteristics in some wheat cultivars. Pajouhesh and Sazandegi. 73, 184-192. [In Persian with English Summary].

Monajem, S., Ahmadi, A., Mohammadi, V., 2011. Effect of drought stress on photosynthesis, partitioning of photo- assimilates and grain yield in rapeseed cultivars. Iranian Journal of Crop Sciences. 13(3), 533-547. [In Persian with English Summary].

Muchow, R.C., Sinclair, T.R., Bennet, J.M., Hammond, L.C., 1986. Response of leaf growth, leaf nitrogen and stomatal conductance to water defiicits during vegetativegrowth of field-grown soybean. Crop science. 26, 1190-1195.

Ogg, A.G., Seefeldt, S., 1999. Characterizing traits that enhance competitiveness of winter wheat (Triticum aestivum) against jointed goatgrass (Aegilops cyliindricay). Weed Science. 47, 74-80.

Palled, Y.B., Chandra Shekharaiah, A.M., Radder, G.D., 1985. Response of bengal gram to moisture stress. Indian Journal of Agronomy. 30, 104-106.

Pantuwan, G., Fukai, S., Cooper, M., Rajatasereeku, S., O’Toole, J.C., 2002. Yield response of rice (Oryza sativa L.) genotypes to different types of drought under rainfed lowlands. Part 1. Grain yield and yield components. Field Crops Research. 73, 153-168.

Patterson, D.T., Highsmith, M.T., 1989. Competition of spurred anoda (Anoda cristata) and velvetleaf (Abutilon theophrasti) with cotton (Gossypium hirsutum) during simulated drought and recovery. Weed Science. 37, 658-664.

Pester, T.A., Westra, P.L., Rndy, A., Drew, J. L., Stephen, D.M., Philip, W.S., Gail, A.W., 2000. Secale cereal interference and economic thresholds in winter Triticurn aestivurn. Weed Science. 48, 720-727.

Salehi, M., Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., 2003. Leaf nitrogen and SPAD reading as indicator for drought stress in wheat. Iranian Journal of Field Crops Research. 1(2), 199-204. [In Persian with English Summary].

Sanayeii, S., Dabagh-Mohammadi Nasab, A., 2010. Effect of wheat and Vicia ervillia (Vicia ervillia L.) and wild oats (vena fatua L.) competition in Monoculture and Intercropping on some of wheat (Triticum aestivum L) charactristics. 11th Iranian Crop Sciences Congress. 24-26 July 2010. Shahid Beheshti University. Tehran. Iran.

Sepehri, A., Modares Sanavi, S., Ghareyazi, B., Yamini, Y., 2002. Effect of water deficit and different nitrogen rates on growth and development stages, yield and yield component of maize (Zea mays L.). Iranian Journal of Crop Sciences. 4(3), 184-201[In Persian with English Summary].

Siyahpoosh, N.S., Emam, Y., Saidi, A., 2003. Genotypic variation, heritability, genotypic and phenotypic correlation coefficients of grain yield, its components and some morpho- physiological characters in bread wheat (Triticum aestivum L.). Iranian Journal of Field Science. 5(2), 86-102. [In Persian with English Summary].

Sorkhi Lellahlo, F., Dabbagh Mohammadi Nasab, A., Javanshir, A., 2008. Evaluation of leaf characteristics and root to shoot ratio on the Interference of underground and Shoot organs in wheat (Triticum aestivum) and different density of wild oats (Avena fatua). Journal of Sciences and Technology of Agriculture and Natural
Resources. 45, 435-446. [In Persian with English Summary].

Stuart, B.L., Harrison, S.K., Aberanathy, J.R., Krieg, D.R., Wendt, C.W., 1984. The response of cotton (Gossypium hirsutum) water relation to smooth pigweed (Amaranthuse Hybridus) competition. Weed Science. 32, 126-132.

Vazan, S., Najafi, H., 2010. Study of competitive ability of four weed species and two wheat cultivars under glasshouse condition. Journal of weed Research. 2(2), 71-83. [In Persian with English Summary].

Yarnia, M., 2010. Allelopathy Effect of Bermudagrass (Cynodon dactylon) on the germination, growth and yield of wheat (Triticum aestivum). Journal of Agricultural Sciences, Islamic Azad University of Tabriz. 13, 31-45. [In Persian with English Summary].

Zahed, M., Galeshi, S., Latifi, N., Soltani, A., Calate, M., 2011. The effect of plant density on seed yield and yield components in modern and old wheat cultivars. Electronic
Journal of Crop Production. 4(1), 201-215. [In Persian with English Summary].

Zand, A., Rahimian Mashhadi, H., Koocheki, A., Mosavi, K., Ramezani, K., 2004. Ecology of weeds (management applications). First edition. Press University Jihad of Mashhad. Pp,554. [In Persian with English Summary].

Zarrabi, M.M., Talaei, A., Lesani, H., 2008. Effect of drought stress on morphologic and anatomic characteristics in several species of olive. Iranian Journal of Horticaltural Sciences. 39(1), 109-117. [In Persian with English Summary].