بررسی عملکرد و شاخص‏های تحمل به شوری در لاین‏ها و ارقام گندم تحت شرایط شور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران.

2 بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران.

چکیده

مقدمه
 شوری یکی از عوامل عمده کاهش رشد و تولید گیاهان زراعی به‌خصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک دنیا است. اصلاح خاک‏های شور و بهبود تکنیک‏های آبیاری ازجمله روش‏های مدیریتی در خاک‏های شور می‏باشند که به علت گرانی در هر شرایطی قابل توصیه نیستند. به‏ گزینی ارقام متحمل به شوری بر اساس عملکرد، اجزای عملکرد و شاخص‏های تحمل به شوری ازجمله راه‏های مقابله با شوری می‏باشد وکه در برنامه‏ های اصلاح‏ نژاد آینده نیز اهمیت دارد. بنابراین این آزمایش به‌منظور بررسی ارقام و لاین‏های گندم تحت شرایط شور منطقه زرین‏ دشت و معرفی بهترین ژنوتیپ متحمل به شوری انجام شد.
 
 مواد و روش‏ها
 آزمایشی مزرعه‏ ای در دو سال پیاپی در شهرستان زرین‏ دشت در استان فارس انجام گردید تا پاسخ 14 رقم و لاین گندم را در شرایط شور مقایسه کند. آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و با چهار تکرار بود. ارقام موردمطالعه شامل چمران (به‌عنوان رقم شاهد)، سیستان، پارسی، حاجی‌آباد، یاواروس و بهرنگ بود. لاین‏ های مورد‏بررسی شامل لاین 73 و 34 بودند که به همراه ارقام سیستان و پارسی از مرکز ملی تحقیقات شوری تهیه شدند. همچنین لاین‏ های 4 و 5 خشکی نیز بر اساس آزمایش‌های انجام‌گرفته در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس نسبت به خشکی متحمل بودند. سایر لاین‏ ها همچون دوروم دی- 81- 18، یوجی 520، لاین A و اس- 83- 3 در آزمایش‌های مقایسه ارقام جزء ارقام پر‏محصول در منطقه داراب به‏شمار می‏رفتند. متوسط شوری خاک و آب محل آزمایش به ترتیب حدود 6 و 9 دسی زیمنس بر متر بود. در هر دو سال آزمایش نمونه‏گیری برگ قبل از گلدهی انجام و نمونه‏ها برای اندازه‏گیری غلظت سدیم، پتاسیم و کلر به آزمایشگاه ارسال شدند. در طول دوره رشد تعداد روز تا سنبله رفتن و تعداد روز تا رسیدگی در ارقام و لاین‏های مورد‏بررسی یادداشت‌برداری شد. در زمان برداشت ارتفاع گیاه، عملکرد دانه و وزن هزار دانه نیز اندازه‏گیری شد. در نهایت داده‌های حاصل از آزمایش مورد تجزیه واریانس قرار گرفت و میانگین‏ها با آزمون دانکن مقایسه شدند.
 
یافته ها
 نتایج نشان داد که در هر دو سال آزمایش بیشترین عملکرد دانه از یوجی 520 به دست آمد (به ترتیب 2660 و 3170 کیلوگرم در هکتار برای سال اول و دوم آزمایش). نتایج مقایسه میانگین دو ساله نشان داد که یوجی 520 دارای افزایش عملکردی حدود 39 نسبت به تیمار شاهد (رقم چمران با عملکرد 2095 کیلو‏گرم در هکتار) بود. میانگین دوساله عملکرد نشان داد که پس از یوجی 520، لاین 5، لاین 73، لاین 4، سیستان، دی-81-18، لاین 34 و پارسی عملکردی بیشتر از شاهد تولید کردند. همانطور که انتظار می‏رفت ارقام و لاین‏های دورم وزن هزار‏دانه بیشتری نسبت به سایر ژنوتیپ‏ها داشتند. کوتاه‏ترین و طولانی‏ترین زمان برای ظهور سنبله به‏ترتیب متعلق به رقم بهرنگ و یوجی 520 بود. نتایج مشابهی نیز برای زمان تا رسیدگی فیزیولوژیک مشاهده شد. در رابطه با تجزیه برگ نتایج نشان داد که کمترین غلظت پتاسیم برگ در رقم بهرنگ مشاهده شد، در حالی‏که بیشترین غلظت مربوط به یوجی 520 بود. تقریبا روند معکوسی برای غلظت سدیم برگ مشاهده شد. به‏طوری‏که یوجی 520 دارای کمترین غلظت و رقم دورم یاواروس دارای بیشترین غلظت بود. عملکرد دانه ارقام و لاین‏های موردبررسی با غلظت سدیم برگ و نسبت سدیم به پتاسیم همبستگی منفی و با غلظت پتاسیم همبستگی مثبتی نشان داد.
 
نتیجه‏ گیری
 نتایج آزمایش نشان داد که ارقام و لاین‏های زودرس که پتاسیم بیشتر و سدیم کمتری جذب می‏کردند تحمل بیشتری نسبت به شوری داشتند و قادر به تولید عملکرد بیشتری بودند. در بین ژنوتیپ‏های موردبررسی یوجی 520 با بالاترین عملکرد، زودرسی و مناسب بودن شاخص‏های شیمیایی به‌عنوان رقم مناسب برای کاشت در منطقه زرین‌دشت توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


 

Ashraf, M., Foolad, M.R., 2007. Improving plant abiotic-stress resistance by exogenous application of osmoprotectants glycine betaine and proline. Environmental and Experimental Botany. 59, 206-216.

Ashraf, M., 1994. Breeding for salinity tolerance in plant. Critical Review in Plant Science. 13, 17-42.

Banuls, J., Primo-Millo, E., 1995. Effects of salinity on some citrus scion-combinations. Annals ofBotany. 76, 97-102.

Bouyoucos, C.J., 1962. Hydrometer method improved for making particle-size analysis of soil. Agronomy Journal. 54, 406-465.

Cominelli, E., Conti, L., Tonelli, C., Galbiati, M., 2013. Challenges and perspectives to improve crop drought and salinity tolerance. New Biotechnology. 30(4), 355-361.

El-Hendawy, S.E., Hu, Y., Yakout, G.M., Awad, A.M., Hafiz, S.E., Schmidhalter, U. 2005. Evaluating of salt tolerance of wheat genotypes using multiple parameters. European Journal of Agronomy. 22, 243-253.

Ferreira-Silva, S.L., Silveira, J., Voigt, E., Soares, L., Viegas, R., 2008. Changes in physiological indicators associated with salt tolerance in two contrasting cashew rootstocks. Brazilian Journal of Plant Physiology. 20(1), 51-59.

Houshmand, S., Arzani, A., Maibody, S.A., Feizi, M., 2005. Evaluation of salt-tolerant genotypes of durum wheat derived from in vitro and field experiments. Field Crop Research. 91, 345-354.

Jackson, M. L., 1958. Soil chemical analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.

Jafar, M.Z., Farooq, M., Cheema, M. A., Afzal, I., Basra, S. M.A., Wahid, M.A., Aziz,T., Shahid, M., 2012. Improving the performance of wheat by seed priming under saline conditions. 198(1), 38-45.

Kashem, M., Asultana, N., Ikeda, T., Hori, H., Loboda, T., Mitsui, T., 2000. Alteration of starch-sucrose transition in germination wheat seed under sodium chloride. Salinity Journal of Plant Biology. 43, 121-127.

Khan, M. H., Panda, S.K., 2008. Alterations in root lipid peroxidation and antioxidative responses in two rice cultivars under NaCl-salinity stress. Acta Physiological Plant. 30, 89-91.

Patterson, B., Macrae, E., Ferguson, I., 1984. Estimation of hydrogen peroxide in plant extracts using titanium (IV). Annual Biochemical. 139, 487-492.

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

Rezvani Moghaddam, P., Koocheki, A., 2001.Research history on salt affected lands of Iran: Present and future prospects–Halophytic ecosystem. International Symposium on Prospects of Saline Agriculture in the GCC countries, Dubai, UAE.

Saqib, M., Zorb, C., Rengel, Z., Schubert, S., 2005. The expression of the endogenous vacuolar Na+/H+ antiporters in roots and shoots correlates positively with the salt resistance. Plant Science. 169, 959-965.

Shannon, M., 1997. Adoption of plants to salinity. Advances in Agronomy. 60, 75-120.

U.S. Salinity Laboratory Staff. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Washington. DC. USDA Handbook No. 60.

Watanabe, F.S., Olsen, S.R., 1965. Test of an ascorbic acid method for determining phosphorous in water and NaHCO3 extract from soil. Soil Science of American Procedure. 29, 677-678.

Yang, C., Wang, L., Liu, J., Shi, D., Wang, D. 2009. Comparative effects of salt-stress and alkali-stress on the growth, photosynthesis, solute accumulation, and ion balance of barley plants. Photosynthetica. 47, 79–86.