تأثیر تنش خشکی انتهای فصل و سالیسیلیک اسید بر دمای سایه‌انداز گیاهی، عملکرد و اجزاء عملکرد دو رقم کلزا

به کوشش

امین حیدری

به‌منظور بررسی تأثیر سالیسیلیک اسید (صفر، 5/0، 1، 5/1 و 2 میلی مولار) بر ویژگی‌های مورفولوژی و فیزیولوژیک دو رقم کلزا (ساری گل و RGS) تحت شرایط آبیاری مطلوب و تنش خشکی انتهای فصل، پژوهشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب- دانشگاه شیراز، در سال زراعی 93-1392 طراحی و اجرا شد. آزمایش به‌صورت کرت­های دوبار خردشده، بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار بود. نتایج نشان داد که همه فاکتورهای موردبررسی (تنش خشکی انتهای فصل، رقم و سالیسیلیک اسید) بر تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، وزن هزار دانه و عملکرد دانه اثر معنی‌داری اعمال کردند ولی ارتفاع بوته و تعداد شاخه فرعی فقط تحت تأثیر رقم قرارگرفته و تنش خشکی و سالیسیلیک اسید اثر معنی‌داری بر این صفات اعمال نکردند. هر دو رقم مورداستفاده در این پژوهش نسبت به تنش خشکی در زمان گلدهی بسیار حساس بوده به‌طوری‌که تنش خشکی باعث کاهش 40 درصدی عملکرد در هر دو رقم شد. عملکرد در رقم RGS از 6780 کیلوگرم در هکتار در شرایط آبیاری مطلوب به 3930 کیلوگرم در هکتار در شرایط تنش خشکی انتهای فصل کاهش یافت. در هر دو رقم در شرایط آبیاری مطلوب تیمار 1 میلی مولار و در شرایط تنش تیمار 2 میلی مولار سالیسیلیک اسید بیشترین میزان عملکرد را در گیاه کلزا تولید کردند. هر دو رقم پاسخ مشابهی نسبت به تنش خشکی و سالیسیلیک اسید داشتند، ولی به‌طورکلی رقم RGS عملکرد بالاتری (5354 کیلوگرم در هکتار) را نسبت به رقم ساری گل (4911 کیلوگرم در هکتار) تولید نمود. همچنین در هر دو رقم دمای سایه‌انداز گیاه نیز تحت تأثیر سالیسیلیک اسید در شرایط تنش خشکی کاهش یافت. به‌طورکلی می‌توان چنین نتیجه گرفت، اگرچه تنش خشکی باعث ایجاد اثرات سویی بر رشد و عملکرد کلزا شده است ولی استفاده از سالیسیلیک اسید توانسته بخشی از این خسارت را جبران کند.

کلمات کلیدی: سالیسیلیک اسید، دمای سایه انداز، کلزا، عملکرد دانه.

 

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                                 صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه. 2

1-2-کلزا  3

1-2-1- تاریخچه و مبدأ کلزا. 3

1-2-2- جایگاه کلزا در ایران و جهان. 4

1-2-3-گیاه‌شناسی کلزا. 4

1-2-4- اکولوژی کلزا. 5

1-2-5- مراحل رشد و نمو گیاه کلزا. 6

1-3- تنش خشکی  8

1-3-1- مکانیسم‌های مقاومت به تنش خشکی. 9

1-3-2- تأثیر تنش خشکی آخر فصل بر عملکرد کلزا. 9

1-4- سالیسیک اسید  10

1-4-1- تاریخچه. 10

1-4-2- ساختمان سالیسیلیک اسید و مشتقات آن. 11

1-4-3- مکانیسم احتمالی فعال در پاسخ به تنش‌ها در گیاهان. 12

1-4-4- اثر سالیسیلیک اسید بر فتوسنتز. 12

1-4-5- نقش سالیسیلیک اسید در مقاومت گیاهان به تنش‌های محیطی  13

اهداف پژوهش  14

فصل دوم: مروری بر پژوهش های پیشین

2-1- تنش خشکی و تاثیر آن بر رشد و عملکرد کلزا  16

2-2- نقش سالیسیلیک اسید در کاهش اثرات تنش  18

فصل سوم: مواد و روش ها

3-1- شرایط اقلیمی و مشخصات محل آزمایش  24

3-2- مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش  25

3-3- طرح آزمایش  26

3-4-رقم‌های کلزا  27

3-5- آماده‌سازی زمین و کاشت  27

3-6- عملیات داشت  28

3-7- اعمال تیمارها  30

3-7-1- تنش خشکی. 30

3-7-2-کاربرد سالیسیلیک اسید. 31

3-8- عملیات برداشت  32

3-9- اندازه‌گیری صفات  33

3-10- تجزیه‌وتحلیل آماری داده‌ها  37

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- ارتفاع بوته  39

4-2- تعداد شاخه فرعی در بوته  42

4-3- قطر ساقه  43

4-4- طول خورجین  45

 

4-5- تعداد خورجین در ساقه اصلی، شاخه های فرعی و تعداد خورجین در بوته  49

4-6- تعداد دانه در خورجین  54

4-7- وزن هزار دانه  58

4-8- عملکرد دانه  63

4-9- عملکرد بیولوژیک  68

4-10- شاخص برداشت  75

4-11- روند تغییرات دمای سایه‌انداز گیاهی  77

4-12- دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی  79

4-13- انتقال مجدد  84

4-14- آهنگ تجمع ماده خشک  87

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه‌گیری  91

5-2- پیشنهادات  92

فهرست منابع  93

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

 

 

عنوان                                                                                                    صفحه

جدول 1-1- ترکیب شیمیایی دانه کلزا.. 7

جدول 1-2- ارتباط رنگ پوسته دانه کلزا با ترکیب شیمیایی دانه   7

جدول 1-3- ترکیبات نامطلوب موجود در کلزا و محل حضور آن‌ها.. 7

جدول 3-1- مشخصات هواشناسی شهرستان داراب در سال زراعی 1392-1993.   24

جدول 3-2- مشخصات خاک محل آزمایش.. 25

جدول 3-3- ویژگی‌های زراعی کلزا، ارقام ساری گل و RGS… 27

جدول 4-1- تجزیه واریانس صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های متفاوت سالیسیلیک اسید.. 41

جدول 4-2- مقایسه میانگین صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های مختلف سالیسیلیک اسید.. 44

جدول 4-3- تجزیه واریانس صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های متفاوت سالیسیلیک اسید.. 47

جدول 4-4- مقایسه میانگین صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های مختلف سالیسیلیک اسید.. 53

جدول 4-5- تجزیه واریانس صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های متفاوت سالیسیلیک اسید.. 57

جدول 4-6- مقایسه میانگین صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های مختلف سالیسیلیک اسید.. 61

جدول 4-7- جدول تجزیه واریانس صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های متفاوت سالیسیلیک اسید.. 70

جدول 4-8- مقایسه میانگین صفات گیاهی دو رقم کلزا در رژیم‌های مختلف آبیاری و غلظت‌های مختلف سالیسیلیک اسید.. 74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

 

عنوان                                                                                                    صفحه

شکل 1-1- مدل شماتیک فعالیت سالیسیلیک اسید برای القای مقاومت در تنش‌های غیر زیستی   12

شکل 3-1- نقشه طرح آزمایش   26

شکل 3-2- مراحل آماده‌سازی و کاشت.   28

شکل 3-3- مراحل داشت.   29

شکل 3-4- مرحله گلدهی (زمان اعمال تیمارهای تنش خشکی).   30

شکل 3-5- اعمال تیمار سالیسیلیک اسید.   31

شکل 3-6- مراحل برداشت   32

شکل 3-7- اندازه‌گیری ارتفاع نهایی   33

شکل3-8- اندازه‌گیری دمای سایه‌انداز گیاهی کلزا با استفاده از دماسنج مادون‌قرمز   35

شکل 3-9- اندازه گیری قطر ساقه با استفاده از کولیس ورنیه   35

شکل 4-1- اثر رقم بر ارتفاع بوته   40

شکل 4-2- اثر رقم بر تعداد شاخه فرعی در بوته   42

شکل 4-3- اثر سطوح تنش خشکی بر طول خورجین در بوته کلزا   45

شکل 4-4- اثر رقم بر طول خورجین   46

شکل 4-5- اثر تیمارهای سالیسیلیک اسید بر طول خورجین در بوته   48

شکل4-6- اثر متقابل سطوح مختلف تنش خشکی و سالیسیلیک اسید بر طول خورجین در بوته   48

شکل4-7- اثر رقم بر تعداد خورجین در ساقه اصلی   49

شکل4-8- اثر سطوح تنش خشکی بر تعداد خورجین در شاخه های فرعی   50

شکل4-9- اثر تیمارهای سالیسیلیک اسید بر تعداد خورجین در شاخه های فرعی   51

شکل4-10- اثر سطوح تنش خشکی بر تعداد خورجین در بوته   52

شکل4-11- اثر تیمارهای سالیسیلیک اسید بر تعداد خورجین در بوته   52

شکل4-12- اثر سطوح تنش خشکی بر تعداد دانه در خورجین   54

شکل4-13- اثر رقم بر تعداد دانه در خورجین   55

شکل4-14- اثر تیمارهای سالیسیلیک اسید بر تعداد دانه در خورجین   56

شکل4-15- اثر متقابل سطوح تنش خشکی و سالیسیلیک اسید بر تعداد دانه در خورجین   56

شکل 4-16- اثر سطوح تنش خشکی بر وزن هزاردانه   58

شکل 4-17- اثر رقم بر وزن هزار دانه   59

شکل4-18- اثر تیمارهای سالیسیلیک اسید بر وزن هزاردانه   60

شکل4-19- اثر متقابل سطوح تنش خشکی و سالیسیلیک اسید بر وزن هزار دانه   60

شکل4-20- اثر متقابل رقم و سالیسیلیک اسید بر وزن هزار دانه در شرایط آبیاری مطلوب   62

شکل4-21- اثر متقابل رقم و سالیسیلیک اسید بر وزن هزار دانه در شرایط تنش خشکی انتهای فصل   63

شکل4- 22- اثر سطوح مختلف تنش خشکی بر عملکرد دانه کلزا   64

شکل4-23- اثر رقم بر عملکرد دانه کلزا   64

شکل4- 24- اثر تیمارهای سالیسیلیک اسید بر عملکرد دانه کلزا   65

شکل4-25- اثر متقابل تنش خشکی و سالیسیلیک اسید بر عملکرد دانه کلزا   66

شکل4-26- اثر متقابل رقم و سالیسلیک اسید بر عملکرد دانه کلزا در شرایط آبیاری مطلوب   67

شکل4-27- اثر متقابل رقم و سالیسیلیک اسید بر عملکرد دانه کلزا در شرایط تنش خشکی انتهای فصل.   68

شکل4-28- اثر سطوح مختلف تنش خشکی بر عملکرد بیولوژیک کلزا   69

شکل4-29- اثر رقم بر عملکرد بیولوژیک کلزا   71

شکل4-30- اثر تیمارهای مختلف سالیسیلیک اسید بر عملکرد بیولوژیک کلزا   72

شکل4-31- اثر متقابل تنش خشکی و سالیسیلیک اسید بر عملکرد بیولوژیک کلزا   73

شکل4-32- اثر رقم بر شاخص برداشت   75

شکل4-33- اثر متقابل رقم و سالیسیلیک اسید بر شاخص برداشت   76

شکل4-34- روند تغییرات دمای سایه‌انداز گیاهی در تیمارهای تنش خشکی   77

شکل4- 35- روند تغییرات دمای سایه‌انداز گیاهی در ارقام کلزا   78

شکل4- 36- روند تغییرات دمای سایه‌انداز گیاهی در تیمارهای سالیسیلیک اسید   79

شکل4-37- اثر سطوح تنش خشکی بر دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی   80

شکل4-38- اثر رقم بر دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی   81

شکل4-39- اثر متقابل سطوح تنش خشکی و ارقام کلزا بر دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی   82

شکل4-40- اثر سطوح سالیسیلیک اسید بر دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی   83

شکل4-41- اثر متقابل رقم و سالیسیلیک اسید بر دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی   83

شکل4-42- اثر متقابل سطوح تنش خشکی و سالیسیلیک اسید بر دمای نهایی سایه‌انداز گیاهی   84

شکل4-43- اثر رژیم آبیاری بر میزان انتقال مجدد مواد فتوسنتزی   85

شکل4-44- اثر رقم بر انتقال مجدد مواد فتوسنتزی   86

شکل4-45- اثر تیمارهای سالیسیک اسید بر انتقال مجدد مواد فتوسنتزی   86

شکل4-46- روند تغییرات تجمع ماده خشک در طول دوره رشدی کلزا در سطوح مختلف تنش خشکی   87

شکل4-47- روند تغییرات تجمع ماده خشک در طول دوره رشدی کلزا در ارقام مختلف   88

شکل4-48- روند تغییرات تجمع ماده خشک در طول دوره رشدی کلزا در تیمارهای سالیسیلیک اسید   89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول

مقدمه

 

 

 

1-1-      مقدمه:
 

جمعیت جهان پیوسته در حال افزایش است، این جمعیت که در سال 1930 میلادی فقط 2 میلیارد نفر بوده است در سال 1990 به 3/5 میلیارد نفر رسید و در سال 2000 میلادی از 6 میلیارد نفر تجاوز کرد پیش‌بینی‌شده است که تعداد این جمعیت در حال افزایش تا سال 2025 به 8 میلیارد نفر خواهد رسید (فائو، 2006). با توجه به افزایش روزافزون جمعیت جهان و به دنبال آن افزایش تقاضا برای غذا، اگر سرعت تولید محصولات غذایی همگام با سرعت افزایش جمعیت نباشد، کمبود غذا در آینده غیرقابل‌انکار است (گالاهر، 1984). طبق پیش‌بینی فائو تقاضا برای مصرف مواد غذایی در کشورهای درحال‌توسعه از سال 1980 تا 2030 حدود 7/2 برابر خواهد شد (فائو، 2006). بیشتر از سه‌چهارم جمعیت جهان در کشورهای درحال‌توسعه بوده و متأسفانه سهم عمده افزایش جمعیت نیز مربوط به این کشورها است که در حال حاضر با مشکل گرسنگی دست ‌به ‌گریبان‌اند، به‌گونه‌ای که 20 درصد مردم این کشورها دچار سوءتغذیه هستند و افزایش جمعیت در این کشورها به معنای افزایش تعداد گرسنگان است (پیراسته و امام، 1389). افزایش جمعیت جهان و همچنین کاهش زمین‌های زراعی موردنیاز برای بقای کشاورزی، اهمیت و لزوم اصلاح گیاهان را برای افزایش پتانسیل عملکرد و سازگاری به تنش‌های غیر زیستی را بیش‌ از پیش آشکار ساخته است (آرائوس و همکاران، 2002).

ایران با متوسط نزولات آسمانی 240 میلی‌متر که کمتر از یک‌سوم میزان بارنگی سالانه جهانی می‌باشد، دارای اقلیم خشک و نیمه‌خشک است در مناطق خشک میزان بارنگی سالانه از تبخیر و تعرق پایین‌تر بوده و امکان بروز دوره خشکی در طول سال امری اجتناب‌ناپذیر است (وفا بخش و همکاران، 1387)؛ بنابراین در ایران کمبود آب اصلی‌ترین مشکل کشاورزی می‌باشد (خدابنده و جلیلیان، 1376). با توجه به این موضوع کشاورزان و دست‌اندرکاران کشور، اصولاً باید با تلاش زیاد و همچنین بکار بردن روش‌هایی چون مدیریت صحیح و اقتصادی منابع آبی و استفاده بهینه از آب، میزان تولید محصولات زراعی و ثبات در تولید را افزایش دهند تا بتوانند از این طریق مشکل غذایی جمعیت در حال افزایش را برطرف سازند. دانه‌های روغنی نقش بسزایی در تغذیه انسان دارند اما بیش از 90 در صد روغن مصرفی در ایران از طریق واردات تأمین می‌شود و سهم تولید