ارزیابی قابلیت آزمون تنش اسمزی برای پیش‌بینی سبز شدن و استقرار گیاهچه‌های نخود (Cicer arietinum L.) در مزرعه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی

2 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی.

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی

چکیده

مقدمه
نخود (Cicer arietinum L.) مهمترین حبوبات در سیستم‏های زراعی دیم محسوب می‏شود که در تناوب با گندم و جو در غرب ایران کشت می‏شود. از آنجایی که بذر مهمترین نهاده کشاورزی است و روی افزایش یا کاهش عملکرد گیاه زراعی بیشترین تأثیر را دارد، بنابراین استفاده از بذرهای با کیفیت بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. بذرهای قوی می‏توانند بهتر جوانه بزنند و در مواجهه با تنش ‏های محیطی از درصد جوانه‏ زنی و سبز شدن بیشتری برخوردار باشند که متعاقباً گیاهچه ‏های قوی‏تری هم تشکیل می‏دهند (Salehian, 1996). سرعت و درصد ظهور گیاهچه مهمترین عواملی هستند که روی تراکم بوته، سرعت رشد گیاه و نهایتاً عملکرد گیاه زراعی در مزرعه اثر می‏گذارند (Hussain et al., 2006; Begnamy and Cortelazz, 1996). آزمون‏ های آزمایشگاهی مختلفی برای تعیین قدرت بذر پیشنهاد شده است از قبیل آزمون پیری تسریع شده (Hampton et al., 2004)، آزمون هدایت الکتریکی (Khavari et al., 2009)، آزمون سرما (Noli et al., 2008)، آزمون تنش اسمزی (Hampton and TeKrony, 1995) و غیره. در آزمون تنش اسمزی، بذر در معرض پتانسیل‏های اسمزی فراهم شده با پلی اتیلن گلیکول (PEG) یا مانیتول جوانه می‏زند (Hampton and TeKrony, 1995). PEG یک پلیمر خنثی است که دارای جرم ‏های مولکولی متنوع، حلالیت بالا در آب و سمیت پایین می‏باشد (Slama et al., 2007). به همین دلیل، PEG با کاهش پتانسیل آب، توسط محققین متعددی برای بوجود آوردن تنش آبی در گیاهان مورد استفاده قرار گرفته است. در این آزمایش، قابلیت آزمون تنش اسمزی فراهم شده با PEG ، به عنوان یک آزمون آزمایشگاهی قدرت بذر، برای پیش بینی ظهور و استقرار گیاهچه‏های نخود در مزرعه مطالعه گردید.
مواد و روش‏ها
آزمایش در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران و در سال 1391 انجام شد. تحقیق در دو شرایط آزمایشگاهی و مزرعه اجرا گردید. در تحقیق آزمایشگاهی، 13 توده بذر در معرض پتانسیل اسمزی 6- بار فراهم شده با PEG-6000 جوانه زدند. ویژگی‏های متفاوت مربوط به جوانه زنی شامل درصد جوانه زنی نهایی، سرعت جوانه زنی، شاخص جوانه زنی، طول ریشه‏چه و ساقه‏چه، وزن خشک ریشه‏ چه و ساقه‏ چه، و شاخص بنیه گیاهچه اندازه ‏گیری شدند. در آزمایش مزرعه‏ ای، این 13 توده بذر کشت شدند و ویژگی‏های گیاهچه مثل درصد سبز شدن نهایی گیاهچه، میانگین سبز شدن روزانه، سرعت سبز شدن گیاهچه و شاخص سبز شدن گیاهچه مورد اندازه‏گیری قرار گرفتند. همبستگی بین ویژگی‏های جوانه زنی در آزمون آزمایشگاهی با درصد و سرعت سبز شدن گیاهچه در مزرعه محاسبه گردید.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که در هر دو شرایط آزمایشگاه و مزرعه، از نظر ویژگی‏های جوانه زنی بذر و سبز شدن گیاهچه، توده‏ های بذر نخود دارای اختلاف بودند. تجزیه اورتوگونال مشخص نمود که در هر دو شرایط، توده ‏های بذر جدید نسبت به توده ‏های بذر قدیمی از خصوصیات جوانه زنی و سبز شدن برتری برخوردار بودند. همچنین، توده‏ های بذر متعلق به تیپ دسی نسبت به کابلی دارای خصوصیات جوانه زنی و سبز شدن بالاتری بودند. تجزیه همبستگی حاکی از آن بود که درصد سبز شدن گیاهچه در مزرعه با صفت‏های طول ریشه ‏چه و وزن خشک ساقه‏ چه در آزمون آزمایشگاهی واجد بالاترین همبستگی مثبت بود. همچنین، همبستگی مثبت و معنی‏ داری بین سرعت سبز شدن گیاهچه در مزرعه با صفت‏های طول ساقه‏ چه و ریشه‏ چه، وزن خشک ساقه ‏چه و شاخص بنیه گیاهچه در آزمون آزمایشگاهی مشاهده گردید.
نتیجه گیری
همبستگی بین برخی صفت‏ها در آزمون آزمایشگاهی با مزرعه نشان می دهد که آزمون تنش اسمزی قابلیت پیش‎‏ بینی درصد و سرعت سبز‏شدن گیاهچه در مزرعه را تا حداکثر 30 درصد دارد.

کلیدواژه‌ها


Abdul-Baki, A.A., Anderson, J.D., 1973. Vigor determination in soybean by multiple criteria. Crop Science. 13, 630-633.

Agrawal, P.K., Dadlani, M., 1992. Techniques in Seed Science and Technology. 2nd Ed. South Asia Publishers, New Delhi, India. pp. 190-203.

Atak, M., Kaya, M.D., Kaya, G., Çikili, Y., Ciftçi, C.Y., 2006. Effects of NaCl on the germination, seedling growth and water uptake of triticale. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 30(1), 39-47.

Azarnivand, H., Ghorbani, M., Joneidi, H., 2007. The effect of salinity stress on germination of two species of Artemisia Scoparia, Artemisia vulgaris. Iranian Journal of Range and Desert Research.14(3), 352-358. [In Persian with English Summary].

Bailly, C., Benamar, A., Corbineau, F., Come, D., 2000. Antioxidant systems in sunflower (Helianthus annuus L.) seeds as affected by priming. Seed Science Research. 10(1), 35-42.

Basra, S.M.A., Ahmad, N., Khan, M.M., Iqbal, N., Cheema, M.A., 2003. Assessment of cotton seed deterioration during accelerated aging. Seed Science and Technology. 31, 531-540.

De, R., Kar. R.K., 1994. Seed germination and seedling growth of mung bean (Vigna radiata) under water stress induced by PEG-6000. Seed Science and Technology, 23, 301-304.

Draper, S.R., 1985. International rules for seed testing. Seed Science and Technology. 13, 342- 343.

Egli, D.B., Tekrony, D.M., 1995. Soybean seed germination, vigour and field emergence. Seed Science and Technology. 23, 595-607.

Ellis, R.H., Roberts, E.H., 1981. The quantification of aging and survival in orthodox seeds. Seed Science and Technology. 9, 377-409.

Gharoobi, B., Ghorbani, M., Ghasemi Nezhad, M., 2012. Effects of different levels of osmotic potential on germination percentage and germination rate of barley, corn and canola. Iranian Journal of Plant Physiology.2 (2), 413-417. [In Persian with English Summary].

Ghassemi-Golezani, K., Dalil, B., Moghaddam, M., Raey, Y., 2011. Field performance of differentially deteriorated seed lots of maize (Zea mays) under different irrigation treatments. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 39(2), 160-163.

Hadas, A., 1977. A suggested method for testing seed vigor under water stress in simulated arid conditions. Seed Science and Technology. 5, 519-525.

International Seed Testing Association (ISTA). 2006. International rules for seed testing. Basserdorf, Switzerland, 379 p.

Kalefetoğlu Macar, T., Turan, O., Ekmekci, Y., 2009. Effects of water deficit induced by PEG and NaCl on chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars and lines at early seedling stages. Gazi University Journal of Science. 22(1), 5-14.

Khalesro, Sh., Aghaalikhani, M., 2007. Effect of salinity and water deficit stress on seed germination of forage sorghum and pearl millet. Pajouhesh and Sazandgi. 77, 153-163. [In Persian with English Summary]

Leport, N.C., Turner, J., French, M.D., Barr, R., Duda, SL., Dauies, D., Tennant, K.H., Siddique, M., 1999. Physiological responses of chickpea genotypes to terminal drought in a Mediterranean-type environment. European Journal of Agronomy. 11, 279-291.

Maguire, J.D., 1962. Speed of germination, aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigour. Crop Science. 2, 176-177.

Michel, B.E., Kaufman, M.R., 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiology. 51, 914-916.

Misra, N., Dwivedi, U.N., 1995. Carbohydrate metabolism during seed germination and seedling growth in green gram under saline stress. Plant Physiology and Biochemistry.33, 33-40.

Mohammadi, H., Soltani, A., Sadeghipour, H.R., Zeinali, E., 2011. Effects of seed aging on subsequent seed reserve utilization and seedling growth in soybean. International Journal of Plant Production. 5(1), 65-70.

Rajasekaran, L.R., Stiles, A., Surette, M.A., Sturz, A.V., Blake, T.J., Caldwell, C., Nowak, J., 2002. Stand establishment technologies for processing carrots: Effects of various temperature regimes on germination and the role of salicylates in promoting germination at low temperatures. Canadian Journal of Plant Science.82(2), 443-450.

Rahimiyan-Mashhadi, H., Bagheri, A., Paryab, A., 1991. Effect of different osmotic potential from PEG and NaCl with temperature on germination in rainfed wheat accession. Agricultural Sciences and Technology Journal. 5, 36-45. [In Persian with English Summary]

Richards, R.A., Condon, A.G., Rebetzke, G.J., 2001. Traits to improve yield in dry environments. In: Reynolds, M.P., Ortiz-Monasterio, J.I., McNab, A. (eds.). Application of physiology in wheat breeding. International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT). Mexico.

Safarnejad, A., Sadr, S.V.A., Hamidi, H., 2007. Effect of salinity stress on morphological characters of Nigella Sativa. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research. 27(1), 75-84. [In Persian with English Summary]

Soltani, A., Galeshi, S., Zeinali, E., Latifi, N., 2002. Germination, seed reserve utilization and seedling growth of chickpea as affected by salinity and seed size. Seed Science and Technology. 30, 51-60.

Trautwein, E.A., Reickhoff, D., Erbershobler, H.F., 1997. The cholesterol-lowering effect of Psyllium a source dietary fiber. Ernährungs Umschau. 44, 214-216.

Ul-Haq, A., Vamil, R., Agnihotri, R.K., 2010. Effect of osmotic stress (PEG) on germination and seedling survival of lentil (Lens culinaris MEDIK.).Research Journal of AgriculturalSciences. 1(3), 201-204.

Verma. S.S., Verma, U., Tomer, R.P.S., 2003. Studies on seed quality parameters in deteriorating seed in brassica (Brassica compestris). Seed Science and Technology. 31, 389-396.

Zhu, J., Kang, H., Tan, H., Xu, M., 2006. Effects of drought stresses induced by polyethylene glycol on germination of Pinus sylvestris var. mongolica seeds from natural and plantation forests on sandy land. Journal of Forest Research. 11(5), 319-328.