ارزیابی اثر اسموپرایمینگ بذر و سطوح آبیاری بر رشد، عملکرد و اجزاء عملکرد گندم (.Triticum aestivum L)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند

2 استادیار گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند

3 استادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند

چکیده

ازآنجاکه کمبود آب طی دوره رشد گیاه یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده عملکرد گیاهان زراعی است، استفاده از روشی آسان و ارزان برای کاهش اثر کمبود آب ضروری است. این مطالعه با هدف بررسی اثر اسموپرایمینگ بذر بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد گندم رقم آنفارم 4 تحت شرایط مزرعه انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح مختلف آبیاری (شامل 100، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) و چهار سطح پیش‌تیمار بذر (شامل صفر (شاهد)، 0.3-، 0.6- و 0.9- مگا پاسکال ایجادشده به‌وسیله پلی‌اتیلن گلایکول 6000) بود. نتایج آزمایش نشان داد که سطوح آبیاری بر صفات اندازه‌گیری شده شامل ارتفاع گیاه، تعداد پنجه، تعداد سنبله، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه اثر معنی‌داری داشت (0.01>P) در‌حالی‌که سطوح آبیاری بر شاخص برداشت اثر معنی‌داری نداشت. پیش‌تیمار اسمزی بذر بر ارتفاع گیاه و طول سنبله (0.01>P)، تعداد پنجه، تعداد دانه در سنبله، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه (0.05>P) اثر معنی‌داری داشت. اثرات متقابل نیز به‌جز شاخص برداشت اثر معنی‌داری بر سایر صفات را نشان داد. نتایج آزمایش نشان داد که پیش‌تیمارهای اسمزی 0.3-، 0.6- و 0.9- مگا پاسکال به ترتیب منجر به 2.13، 2.62 و 2.51 برابر شدن عملکرد دانه در شرایط تنش 50 درصد نیاز آبی نسبت به عدم پیش‌تیمار بذر با تنش 50 درصد نیاز آبی شد. نتایج مقایسه میانگین‌ها نشان داد که پیش‌تیمار اسمزی بذر با پلی‌اتیلن گلایکول که منجر به ایجاد فشار 0.6- مگا پاسکال شد در شرایط تنش 50 درصد نیاز آبی، بیشترین کارایی را در جبران خسارت ناشی از کمبود آب را نشان داد. این در حالی بود که در شرایط تنش 75 درصد نیاز آبی، اثر پیش‌تیمارها معنی‌دار و مثبت نبود حتی در تیمار 0.9- مگا پاسکال اثر منفی و معنی‌دار بود؛ بنابراین کاربرد پیش‌تیمارهای اسمزی تا حدودی باعث جبران خسارات ناشی از کمبود رطوبت بر عملکرد دانه در شرایط تنش 50 درصد نیاز آبی شد. این در حالی است که در شرایط بدون تنش پیش‌تیمارهای اسمزی تأثیر مثبتی بر عملکرد دانه نداشتند.

کلیدواژه‌ها


Abid, M., Hakeem, A., Shao, Y., Liu, Y., Zahoor, R., Fan, Y., Suyu, J., Ata-Ul-Karim, S.T., Tian, Z., Snider, J.L., Dai, T., 2018. Seed osmopriming invokes stress memory against post-germinative drought stress in wheat (Triticum aestivum L.). Environmental and Experimental Botany. 145, 12-20.
Amini, R., 2013. Drought stress tolerance of barley (Hordeum vulgare L.) affected by priming with PEG. International Journal of Farming and Allied Sciences. 2(20), 803-808.
Ashraf, M., Akram, N.A., Al-Qurainy, F., Foolad, M.R., 2011. Drought tolerance: roles of organic osmolytes, growth regulators, and mineral nutrients. Advances in Agronomy. 111, 249-296.
Azizinya, S., Ghanadha, M.R., Zali, A.A., Samadi, B.Y., Ahmadi, A., 2005. An evaluation of quantitative traits related to drought resistance in synthetic wheat genotypes in stress and non-stress conditions. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 36, 281-293. ‌]In Persian[ with English summary].
David, O.A., Osonubi, O., Olaiya, C.O., Agbolade, J.O., Ajiboye, A.A., Komolafe, R.J., Chukwuma, D.M., Akomolafe, G.F., 2017. Anatomical response of wheat cultivars to drought stress. Ife Journal of Science. 19(2), 323-331.
Eidizadeh, K.H., Ebrahimpoor, F., Ebrahimi, M.A., 2016. Effect of different irrigation regimes on yield and yield components of wheat (Triticum aestivum L.) in Ramin climatic conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences. 9(1), 29-36.
Farhad, W., Cheema, M.A., Saleem, M.F., Saqib, M., 2011. Evaluation of Drought Tolerance in Maize Hybrids. International Journal of Agriculture and Biology. 13(4), 523-528.
FAOSTAT AGRICULTURE DATA. 2017. Available at: http://faostat3.fao.org.
Farooq, M., Irfan, M., Aziz, T., Ahmad, I., Cheema, S.A., 2013. Seed priming with ascorbic acid improves drought resistance of wheat. Journal of Agronomy and Crop Science. 199(1), 12–22.
Farooq, M.A., Wahid, N., Kobayashi, D.F., Basra, S.M.A., 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development. 29, 185–212.
Kaya, M. D., Okçu, G., Atak, M., Cıkılı, Y., Kolsarıcı, Ö., 2006. Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). European Journal of Agronomy. 24(4), 291-295.
Michel, B.E., Kaufmann, M.R., 1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant physiology. 51(5), 914-916.
Mohajer Milani, P., Saadat, S., Vakil, R., 2000. Nutrition of wheat in the conditions of Qom province. Collected articles of balanced wheat feed. 429-444.
Razzaq, A., Mahmood, I., Iqbal, J., Rasheed, A.Q.M., Ahmad, M,. 2013. Enhancing drought tolerance of wheat (Triticum aestivum L.) through chemical priming. Wulfenia Journal. 20(7), 44-58.
Rehman, H., Kamran, M., Basra, S.M.A., Afzal, I., Farooq, M,. 2015. Influence of seed priming on performance and water productivity of direct seeded rice in alternating wetting and drying. Rice Science. 22(4), 189-196.
Sağlam, S., Sibel, D.A.Y., Gamze, K.A.Y.A., Gürbüz, A., 2010. Hydropriming increases germination of lentil (Lens culinaris Medik.) under water stress. Notulae Scientia Biologicae. 2(2), 103-106.
Sarlach, R.S., Sharma, A., Bains, N.S., 2013. Seed priming in wheat: effect on seed germination, yield parameters and grain yield. Progressive Research 8 (1): 109-112.
Shehab, G.G., Ahmed, O.K., El-Beltagi, H.S., 2010. Effects of various chemical agents for alleviation of drought stress in rice plants (Oryza sativa L.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 38(1), 139-148.
Sher, A., Hussain, S., Cai, L.J., Ahmad, M.I., Jamro, S.A., Rashid, A., 2017. Significance of Chemical Priming on Yield and Yield Components of Wheat under Drought Stress. American Journal of Plant Sciences. 8(06), 1339.
Schillinger, W.F., 2005. Tillage method and sowing rate relations for dryland spring wheat, barley, and oat. Crop Science. 45(6), 2636-2643.
Shahidi, A., 2008. Interaction of deficit irrigation and salinity on yield and yield components of wheat cultivars and determining water – salinity production function in the Birjand region. Ahvaz University doctoral thesis. ‌]In Persian].
Srivastava, A.K., Pasala, R., Minhas, P.S., Suprasanna, P., 2016. Plant bioregulators for sustainable agriculture: integrating redox signaling as a possible unifying mechanism. Advances in Agronomy. 137, 237-278.
Tabatabaei, S.A., 2013. Effect of osmo-priming on germination and enzyme activity in barley (Hordeum vulgare L.) seeds under drought stress conditions. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 9(4), 25-31.
Zhang, X., Wang, X., Zhong, J., Zhou, Q., Wang, X., Cai, J., Dai, T., Cao, W., Jiang, D., 2016. Drought priming induces thermo-tolerance to post-anthesis high-temperature in offspring of winter wheat. Environmental and Experimental Botany. 127, 26-36.
Yan, M., 2015. Seed priming stimulate germination and early seedling growth of Chinese cabbage under drought stress. South African Journal of Botany, 99, 88-92.
Yari, L., Khazaei, F., Sadeghi, H., Sheidaei, S., 2011. Effect of seed priming on grain yield and yield components of bread wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Agricultural and Biological Science. 6, 1-5.