نویسندگان
1 کارشناسی ارشد د انشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه خاکشناسی، فارس، ایران
2 استاد گروه علوم خاک د انشک ده کشاورزی د انشگاه فردوسی مشهد
3 د انشیار گروه علوم خاک د انشکد ه کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد
4 استاد د انشکد ه کشاورزی د انشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه خاکشناسی، فارس، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
خوابیدگی از عارضههای نامطلوبی است که در زراعتهای غلات رخ میدهد. شدت خسارت خوابیدگی بسته به اینکه در چه مرحلهای از رشد گیاه روی دهد متفاوت و ممکن است تا 20 درصد محصـول را از بین ببرد (لافان، 1999). از میان عناصر غذایی که با خوابیدگی ارتباط مستقیم دارد میتوان سیلیسیوم را نام برد. برای تاثیر مفید سیلیسیوم بر گیاهان چندین فرضیه وجود دارد که از جمله آنها میتوان به افزایش فعالیت فتوسنتزی و آنزیمی اشاره کرد (متچنکو و کاسوبرکو، 2004). کمالی مقدم و همکاران (1384) با اعمال سطوح مختلف کودی دارای سیلیسیوم به بررسی تاثیر این عنصر بر عملکرد و میزان پروتئین گندم پرداختند. آنها نشان دادهاند که سیلیسیوم موجب افزایش کارآیی جذب نور و در نتیجه تحریک و تشـدید فتوسنتز و در نهایت افزایش تولید محصول میگردد. داتنوف (2001) با انجام آزمایشاتی روی برنج به این نتیجه رسیده است که با کاربرد سیلیسیوم رشد و نمو گیاه بطور معنیداری افزایش مییابد. سوندهری و همکاران (2001) تاثیر مثبت ژیپس و سدیم سیلیکات را بر رشد گندم در شرایط غرقابی مطالعه کردهاند و نشان دادهاند که با افزودن سیلیسیوم، ارتفاع بوته و سطح برگ و وزن خشک ریشه افزایش مییابد، در حالیکه عملکرد نهایی محصول تغییر معنیداری نمییابد. سینگ و همکاران (2006) تاثیر سطوح مختلف سیلیسیوم و زمان کاربرد آن را بر گیاه برنج بررسی نمودهاند. آنها به این نتیجه رسیدهاند که با کاربرد 180 کیلوگرم سیلیسیوم در هکتار مقدار نیتروژن و فسفر در دانه و ساقه گیاه افزایش یافت. نصری و همکاران (1387) تاثیر سطوح مختلف محلولپاشی عنصر سیلیسیوم و تراکم کاشت بر خصوصیات کمی کلزا را بررسی نمودند. آنها ادعا کردند که درصد خوابیدگی بوتهها با مصرف سیلیسیوم از 32 درصد به 2 درصد کاهش یافت. این یافتهها با توجه به نقش سیلیسیوم در گیاه، چندان دور از انتظار نبوده است و با نظر محققانی از جمله موریلوآمادور و همکاران (2006) که معتقدند وجود سیلیسیوم باعث افزایش تحمل گیاه در برابر خمیدگی میشود مطابقت دارد. آنها اینگونه عنوان کردند که با تهنشین شدن سیلیسیوم در دیواره سلولی، آوند چوبی از فرو ریختن آوندها در شرایط تعرق زیاد جلوگیری میکند و با استحکام ساقه موجب کاهش ورس بوته میشود. حاصلخیزی مطلوب خاک یکی از عاملهای اصلی افزایش تولید گندم است و کمبود نیتروژن محدودکننده ترین عامل کاهش عملکرد آن به شمار میرود (دیویس و همکاران، 2002). نیتروژن از طریق افزایش تعداد خوشه، تعداد دانه در خوشه و وزن هزاردانه سبب افزایش عملکرد گندم میشود. به طور کلی اجزای عملکرد در گندم تحت تأثیر مستقیم نیتروژن میباشنـد (هاتفیلد و همکاران 2004). شهسوار و صفاری (2005) به بررسی اثرات سطوح نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم پرداختند. نتایج نشان داد که وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه به طور معنی داری با مصرف بیشتر کود نیتروژن افزایش یافت. اثر مثبت افزایش کاربرد نیتروژن بر بهبود ویژگیهای کمی و کیفی دانه گندم در بسیاری موارد گزارش شده است اما اسـتفاده بیش از حد این عنصر سبب ایجاد ورس و تشدید بیماریها در گندم شده و در نهایت موجب کاهش عملکرد و افزایش هزینهها میشود (ملکوتی، 1384). یوشیدا و همکاران (1989) به بررسی صفات برگ در گیاه برنج با کاربرد سیلیسیوم و نیتروژن پرداختهاند. بر اساس مطالعات آنها عمود بودن برگ، عاملی مهم و موثر در جذب نور از سوی گیاهان است و با افزایش مصرف نیتروژن کاهش مییابد. سیلیسیوم، اثرات اصلاحی بر برخی از خصوصیات برگ، به ویژه عمود بودن آن دارد. مصرف مطلوب سیلیسیوم سبب میشود که گیاه برگهایش را به صورت عمودی و بدون انحنا نگه دارد .بنابراین، فتوسنتز بهبود یافته و اثرات منفی مصرف زیاد نیتروژن بر روی استحکام ساقه و حساسیت به ورس و جذب نور را خنـثی میکند.آنها در ادامه افزایش فتوسنتز، تولید بیشتر ماده خشک و عملکرد زیستی را گزارش کردند. ساها و همکاران (1998) در مطالعه کاربرد سیلیسیوم و زمان کود نیتروژن در گیاه برنج افزایش ریشه زایی و استحکام ساقه گیاه را عنوان نمودند.
هدف از این پژوهش ارزیابی تأثیر مقادیر مختلف سیـلیسیوم در خاک به همراه سطوح مختلف نیتروژن برخصوصیات مورفولوژی، عملکرد و اجزای عـملکرد گـیاه گندم بود. در این پژوهـش فرض بر این است که استـــفاده از سیلیســیوم علاوه بر افزایش عملکرد میتواند حسـاسیت گیاه گندم را در برابر خوابیدگی کاهش داده و مقاومت ساقه را افزایش دهد. تاکنون بسیاری از پژوهشـگران به تاثیر مثبـت کودهای نیتـروژنه بر افزایش عملکرد گیاهان مختلف پرداختهاند اما با افزایش مصرف نیتـروژن که افزایـش عملکرد را به دنـبال دارد امکان ورس گیاه افزایش مییابد. در این پژوهش در نظر است تا اثرات مثبت سیلیسـیوم بر کاهش ورس دو واریـته روشـن و پیشتاز، از ارقام شناخته شـده گیاه گندم پرداخته شود.
مواد و روشها
به منظور بررسی تأثیر مقــادیر مختـلف سیلیسیوم و نیتروژن بر عملکر دانه، اجزای عملکرد و مورفولوژی گندم، پژوهشی در سال 1390-1389 در گلــخانه شهرداری تربت حیدریه که در فاصـــله 2 کیلومــتری شرق شهرســتان تربت حیدریه واقع است، انجـام شد. ویژگیهای خاک محل آزمایش در جدول 1 نشان داده شده است.
از آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملا" تصـادفی با چهار تکرار و در وضعیت کنترل شده گلخانه استفاده شد. عامل اول دربرگیرنده مقدار مـصرف سیلیســیوم در سه سطح صفر، 250 و 500 میلیگرم بر کیلوگرم و عامل دوم کود نیتروژن در سه سـطح 250، 500 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم برای دو رقم گندم پیشتاز و روشن بکار برده شد. برای کشت از گلدانهای پلاستیکی (با قطر دهانه و ارتفاع 25 سانتیمتر) استفاده شد. به هر گلدان 4 کیلوگرم خاک خشک که از الک 2 میلی‌متری عبور داده شده بود اضافه گردید. گلدانهای مورد استفاده 72 عدد بودند. بذور با قارچ کش بنومیل برای پیشگیری از آسیب سیاهک به نسبت یک در هزار ضدعفونی شد. تعداد ده عدد بذر از هر رقم گندم ارقام پیشتاز و روشن در هر گلدان کشت گردید. این عملــیات در تاریخ 26 آذر 1389 بصــورت دستی انجام شد. تیمارهای کودی مورد نظر سیلیسیوم از منبع سدیم سیلیکات (Na2SiO3) و نیتروژن از منبع اوره تامین شدند. اولین آبیاری با آب مقطر در همان روز انجام گرفت. پس از دو هفته از سبز شدن بذرها به پنج گیاه تنک گردیدند. در طی دوره رشد، آبیاری با توجه به دوره رشد گیاه و نیاز آبی آن انجام گرفت. در طول دوره رشد گیاه دو مرتبه سم‌پاشی با سم دیازینون دو در هزار برای مبارزه با شتة سبز انجام شد. میانگین رطوبت نسبی محیط گلخانه متعادل در حدود ٤٥ درصد بوده و گیاهان از نور طبیعی بدون هیچ نور اضافی استفاده میکردند. در تمام مراحل، گلدانها از نظر فضــایی و مکانی در جایگـاه مشـابهی قرار داده شدند؛ به طوریـکه نور یکسانی دریافـت نمودند. گلدانها بوسیله توزین با افزودن مقادیر لازم آب مقطر در70 درصد ظرفیت زراعی نگه داشته شدند. تا مرحــله رســیدگی کامل جمعا"20 بار آبیاری در زمانهای مورد نیاز گــیاه انجام شد. ضمنا ً ذکر این نکته ضروری است که در تمام طول آزمایش گلدانها هر سه روز به طور تصادفی جابجا شدند. کلیه مراقبت های زراعی لازم در طول فصل کاشت بطور یکسان برای کلیه گلدان ها انجام پذیرفت. بعد از 160 روز ( 2/3/90)کل گیاهان از بستر خارج شده و ویژگیهای رویشی، عملکرد دانه و شاخصهای عملکرد شامل تعداد پنجه، وزن سنبله، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، قطر ساقه، ارتفــاع بوته، شاخص برداشت، جرم واحد طول ساقه و غلظت سیلیسیوم در شاخسار با رعایت اصل میانگینگیری اندازهگیری شد. بطوریکه تعیین تعداد پنجه با شمارش پنجههای هر بوته در مرحله پنجـهزنی انجام شد. جهــت تعیین ارتفاع بوته ابتدا یک متر نواری را روی میــله چــوبی ثابــت نموده و با قراردادن این خطکش درکنار بوته عدد مربوط به ارتفاع بوته یادداشت شد. جهت تعیین وزن ســنبله ابتدا 5 بوته را از هر گلدان در 5 پاکت جداگانه و این 5 پاکت را درون یک پاکت بزرگتر قرار داده و بعد از ثبــت شماره مربوط به تیــمار به آزمایشگاه منتقل شد. در آزمایشگاه بهترتیـب وزن سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه تعیین شد. تعیین قطر ساقه با کولیس انجام شد. جهت تعیــین جرم مخصوص ساقه (وزن هر سانتیمتر ساقه، اندام هوایی نمــونهها به مـدت 24 ساعـت در آون در دمای 70-65 درجه سانتیگراد قرار داده و سپس توزین شده و با داشــتن ارتفاع زیر بوته، جرم واحد طول ساقه را محاسبــه نمودیم (سیاهپوش و همکاران،1382). برای محاسبه از رابطه زیر استفاده شد:
طول ساقه از طوقه تا زیر سنبله/ وزن خشک ساقه = جرم واحد طول ساقه (mg/cm)
برای تعیین شاخص برداشت بوتههایی که کفبر و به آزمایشگاه منتقل شدند به دقت وزن و بعد از کوبیدن و جدا کردن دانه از کلش، وزن دانه و کلش مشخص شد. برای محاسبه شاخص برداشت از رابطه زیر استفاده شد (سیاهپوش و همکاران،1382) : 100 × (عملکرد زیستی/ عملکرد دانه) =[1]شاخص برداشت
لازم به توضیح است که برای تعیین عملکرد دانه، دانههای تولیدی هر گلدان ابتدا با آب مقطر شسته شده و در دمای 70 درجه به مدت 48 ساعت داخل آون خشک شدند. پس از توزین نمونهها با ترازوی دقیق (یک هزارم گرم) عملکرد بر حسب گرم در هر گلدان محاسبه گردید (هوشمند فر و همکاران، 1387). برای تعیین سیلیسیوم شاخسار، نمونهها خــشک و آســیاب شدند و سپس مقدار سیلیسیوم آنها به طریق رنگ سنجی تعیین شد (الیوت و جورج،1991). بطوریکه 100 مــیلیگرم بافت گیاهی به روش مولیبدات آمونیوم و اسید استیک هضم گردید. سپس محلول کاهنده تهیه و به نمونهها افزوده شد. بعد از واسنجی دستـگاه اسپکتروفتومتر، نمونه ها در طول موج 650 نانو متر قرائت شدند. با قرائت استانداردهای سیلیسیوم و سایر نمونهها نمودار واسنجی رسم و معادله خط محاسبه شد. با انجام محاسبههای ضروری غلظت سیلیسیوم برحسب درصد گزارش گردید. در پایان اطلاعات بدســـت آمده بهوسیـله نرمافزار MStatC مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقایسة میانگین دادههای آزمایشی با آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح اطمینان 5 درصـد انجام شد. جهت رسم نمودارها از نرمافزار Excel استفاده گردید.
نتایج وبحث
ویژگیهای خاک محل آزمایش در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول 1- برخی از ویژگیهای خاک محل آزمایش
|
Sand |
Silt |
Clay |
S.P |
O.C |
T.N.V |
N |
Si |
K |
P |
EC |
pH |
||||
|
|
% |
mg/kg |
dSm -1 |
||||||||||||
|
38 |
32 |
32 |
17/40 |
53/1 |
2/24 |
138/0 |
2/101 |
220 |
17 |
12/1 |
61/7 |
||||
نتایج نمونه خاک بیانگر وجود مقدار متوسط آهک بود. بطورکلی خاک مورد استفاده دارای بافت نیمهسنگین رسی- لومی و طبقهبندیFine loamy mixed mesic Typic Haplocambid بود. به طورکلی سیلیسیوم در خاک به سه شکل سیلیسیوم موجود در فاز جامد، سیلیسیومی که جذب سطحی میشود و سیلیسیوم موجود در محلول خاک (اسیدمنو سیلیسیک) وجود دارد. گستره متوسط این عنصر در خاکها معمولا" بین 50 تا 100 میلیگرم برکیلوگرم میباشد (نرینسومی و پراکش، 2009). میزان نیاز گیاهان به سیلیسیوم متفاوت است. مکانیسم جذب این عنصر بسته به نوع گیاه، متفاوت است، غلظتهای سیلیسیوم در قسمتهای هوایی گیاه بسیار متفاوت (از 1/0 تا 0/10 درصد وزن خشک گیاه) است (رنگانا و همکاران، 2006). در جدول 2 تجزیه واریانس شاخصهای رشدی گیاه در سطــوح مختلــف سیلیسیوم و نیتروژن نشان داده شده است. نتایج تجزیه واریانـس نشان داد که بین دو رقم گنــدم مورد مطالعه در وزن سنبله، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، قطر ساقه، ارتفاع بوته، شاخص برداشت، عملکرد دانه و جرم واحد طول ساقه اخـتلاف معنیداری مشاهده میشود. کاربرد ســطوح مختلف سیلیسیوم نیز سبب اختلاف معنیدار در وزن سنبله، وزن هزار دانه، قطر ساقه، ارتفاع بوته، شاخص برداشت، عملکرد دانه، جرم واحد طول ساقه و غلظت سیلیسیوم شاخسار شد. کاربرد کود محــتوی نیتروژن نیز بر ارتفاع بوته، شاخص برداشت، عملکرد دانه و جرم واحد طول ساقه تاثیر معنیداری داشته در حالیکه در سایر صفات اندازهگیری شده اختلاف معنیداری ایجاد نکرده است. تاثیر سـطوح مختلف سیلیسیوم و نیتروژن را برای کلیه صـفات اندازهگیری شده بطور جداگانه مورد بررسـی قرار میدهیم.
جدول 2- تجزیه واریانس شاخصهای رشدی گیاه در سطوح مختلف سیلیسیوم و نیتروژن
|
منابع تغییرات |
درجه آزادی |
|
میانگین مربعات |
||||
|
تعداد پنجه |
وزن سنبله |
وزن هزار دانه |
تعداد دانه در سنبله |
قطر ساقه |
|||
|
رقم |
1 |
ns05/0 |
**69/3 |
**35/119 |
** 12/1653 |
**06/5 |
|
|
سیلیسیوم |
2 |
34/0 ns |
** 60/3 |
** 92/89 |
ns 76/1 |
** 21/11 |
|
|
نیتروژن |
2 |
ns 38/0 |
ns 02/0 |
ns 19/0 |
ns05/0 |
ns0001/0 |
|
|
سیلیسیوم*رقم |
2 |
ns 13/0 |
ns01/0 |
** 88/3 |
**79/3 |
*01/0 |
|
|
نیتروژن*رقم |
2 |
ns 38/0 |
ns01/0 |
ns 08/0 |
ns16/0 |
ns17/0 |
|
|
سیلیسیوم*نیتروژن |
4 |
ns 13/0 |
ns 001/0 |
** 24/3 |
ns97/0 |
ns07/0 |
|
|
سیلیسیوم*نیتروژن*رقم |
4 |
ns 22/0 |
ns 09/0 |
ns 04/0 |
ns 33/0 |
*08/0 |
|
|
خطا |
54 |
30/0 |
01/0 |
04/0 |
14/1 |
02/0 |
|
|
ضریب تغییرات |
..... |
04/6 |
64/4 |
55/0 |
25/2 |
57/2 |
|
ادامه جدول 2- تجزیه واریانس شاخصهای رشدی گیاه در سطوح مختلف سیلیسیوم و نیتروژن
|
منابع تغییرات |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
||||
|
ارتفاع بوته |
شاخص برداشت |
عملکرد دانه |
جرم واحد طول ساقه |
مقدار سیلیسیوم شاخسار |
||
|
رقم |
1 |
** 7/6922 |
** 72/122 |
*76/3 |
* 09/694 |
ns02/0 |
|
سیلیسیوم |
2 |
**76/10 |
** 05/166 |
**68/46 |
* 59/175 |
** 15/38 |
|
نیتروژن |
2 |
**38/26 |
**26/246 |
**07/30 |
*45/253 |
ns02/0 |
|
سیلیسیوم*رقم |
2 |
ns68/2 |
**05/142 |
**04/7 |
** 34/59 |
** 69/37 |
|
نیتروژن * رقم |
2 |
ns22/0 |
**26/181 |
*34/4 |
ns 88/34 |
ns01/0 |
|
سیلیسیوم*نیتروژن |
4 |
**51/18 |
**14/202 |
**87/90 |
*79/130 |
**40/5 |
|
سیلیسیوم*نیتروژن*رقم |
4 |
ns68/0 |
**09/191 |
**10/6 |
*45/106 |
ns01/0 |
|
خطا |
54 |
88/2 |
61/0 |
21/33 |
61/13 |
39/0 |
|
ضریب تغییرات |
..... |
73/1 |
20/2 |
76/1 |
42/4 |
29/8 |
ns : عدم تفاوت معنی دار *و**: بترتیب تفاوت معنی دار در سطح احتمال 5 و1درصد
وزن سنبله
بر اساس تجزیه واریانس شاخصهای رشدی گیاه اثر اصلی تیمارها نشان داد که تاثیر ارقام مورد مطالعه و سیلیسیوم بر وزن سنبله معنیدار بود (01/0p=). همچنین تاثیر سیلیسیوم بر وزن سنبله در سطح یک درصد معنیدار بود در حالیکه نیتروژن بر وزن سنبله دو رقم گندم تاثیر معنیداری نداشت. برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن نیز تاثیر معنیداری بر دو رقم گندم نداشت (جدول 3).
در جدول دو طرفه مقایسه میانگین اعداد دو حاشیه جدول اثرهای اصلی (ساده) سیلیسیوم و نیتروژن و اعداد میانی جدول، برهمکنش این دو عنصر را نشان میدهد (جدول 3). بر اساس نتایج بدست آمده کاربرد سیلیسیوم در خاک تاثیر معنیداری بر وزن سنبله هر دو رقم گندم داشت. در تیمار بدون سیلیسیوم وزن سنبله هر دو رقم گندم در مقایسه با سایر تیمارها کمترین بود و بیشترین وزن سنبله در تیمار 500 میلیگرم سیلیسیوم در کیلوگرم خاک مشاهده شد. البته بطور کلی و صرفه نظر از تیمارهای اعمال شده نتایج این پژوهش نشان میدهد که وزن سنبله روشن (معادل 76/2 گرم) از وزن سنبله پیشتاز (معادل 30/2 گرم) بیشتر میباشد. همچنین نتایج این بررسی نشان داد که تاثیر سیلیسیوم بر هر دو رقم گندم مورد آزمایش تقریبا" یکسان بود. به نظر میرسد که در این آزمایش حداکثر غلظت سیلیسیوم موثر بر وزن سنبله گندم مشخص نشد زیرا با افزایش سطح سیلیسیوم اضافه شده به خاک وزن سنبله همچنان افزایش پیدا کرد. به نظر میرسد با افزودن سیلسیسیوم به خاک غلظت این عنصر در محلول خاک افزایش یافته است. احتمالا سیلیسیوم با اصلاح pH خاک سبب تقلیل سمیت عناصر کم مصرف و تعدیل در جذب عناصر پرمصرف گردیده است. از طرفی کاربرد سیلیسیوم افزایش طول برگ، استحکام آن و در نهایت افزایش فتوسنتز را به دنبال داشت. سرانجام مواد ساخته شده به اندام حیاتی گیاه (دانه) منتقل، در همین قسمت ذخیره شدهاند و وزن سنبله در هر گلدان را افزایش دادهاند. بر اساس داده های بدست آمده در جدول 3 تیمار صفر سیلیسیوم و 250 میلی گرم بر کیلوگرم نیتروژن (معادل90/1 گرم در رقم پیشتاز و 35/2 گرم در رقم روشن) کمترین و تیمار500 سیلیسیوم و 500 میلی گرم بر کیلوکرم نیتروژن با 77/2 بیشترین وزن سنبله در رقم پیشتاز و تیمار500 سیلیسیوم و 800 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن با 17/3 بیشترین وزن سنبله در رقم روشن بود. بعبارتی در هر سطح سیلیسیوم با افزودن نیتروژن تغییــر چشمگیری در وزن سنــبله دو رقم مورد مطالعه مشاهده نشد.
فراز احمد و همکاران (2007) اثرات سیلیسیوم را بر رشد گیاه گندم در وضعیتهای رطوبتی مختلف مطالعه کردند. نــتایج آنهــا نشان داد که با افزایش مقدار سیلیسیوم وزن سنبله افزایش یافت. اگرچـه میـزان افزایش وزن سنبله از نظر آماری مــعنیدار نبــود. ضمنا" ذکر این نکته ضروری است مقادیر سیــلیسیوم اضـافه شده در آزمایش فراز احمد نسبت به آزمایش انجـام شده کمتر بود. شـاید یکی از دلایـل تاثیر کمـی سیلیسیوم بـر وزن سنبله گنـدم در آزمایش فراز احمد همـین نکته باشـد زیرا پاسخ وزن سـنبله در ارقام روشن و پیشتاز در این آزمایش به سطوح بالاتر سیلیسیوم، مثبت بوده است و همانطور که اشاره شد حداکثر غلظت سیلیسیوم موثر بر وزن سنبله در این آزمایش مشخص نشد. هیجون و همـکاران (2003) تاثیر سیلیسـیوم را بر رشد گندم در شرایط تنش خشکی مطالــعه کردند. نتایج آنها نشان داد که سـیلیسیوم بر رشـد گندم در تنـش خشـکی موثر بوده است. البته آنهـا گزارشـی مبنی بر تاثیر سیلیسیوم بر وزن سنبله یا بخــشهای دیگـر گیاه ارائه نکردند امـا آنـها ادعا کردنـد که با کاربرد سیلیسیوم میتوان به تولید بیشتر گندم در منــاطق خشک و نیمه خشک که بخش اعظم چین (47%) را تشــکیل میدهد امیدوار بود.
جدول3- تاثیر سطوح سیلیسیوم و نیتروژن بر وزن سنبله (گرم در گلدان) دو رقم گندم
|
سطوح سیلیسیوم (mg/kg ) |
سطوح نیتروژن(mg/kg ) |
میانگین |
|
||
|
250 |
500 |
800 |
|
||
|
رقم پیشتاز |
|||||
|
0 |
c*90/1 |
c92/1 |
c90/1 |
c91/1 |
|
|
250 |
b35/2 |
b35/2 |
b32/2 |
b34/2 |
|
|
500 |
a70/2 |
a77/2 |
a67/2 |
a72/2 |
|
|
میانگین |
A 32/2 |
A 35/2 |
A 30/2 |
...... |
|
|
رقم روشن |
|||||
|
0 |
c35/2 |
c45/2 |
c40/2 |
c4/2 |
|
|
250 |
b72/2 |
b87/2 |
b75/2 |
b78/2 |
|
|
500 |
a12/3 |
a12/3 |
a17/3 |
a14/3 |
|
|
میانگین |
A 73/2 |
A 82/2 |
A 77/2 |
...... |
|
* میانگینهایی که برای هر صفت اندازهگیری شده در یک حرف کوچک و یا هر ردیف در یک حرف بزرگ مشترک میباشند، بر اساس آزمون دانکن در ســـطح احتـمال پنج درصد معنیدار نیستند.
وزن هزار دانه
با توجه به جدول تجزیه واریانس دادهها، اثر اصلی تیمارها نشان میدهد که بین ارقام گندم از نظر وزن هزاردانه اختلاف معنیداری (01/0p=) مشاهده میشود. کاربرد سیلیسیوم نیز سبب تفاوت معنیداری در تیمارهای مختلف شد اما این صفت تحت تاثیر کود نیتروژن قرار نگرفت. برهمکنش رقم و سیلیسیوم و همچنین سیلیسیوم و نیتروژن تاثیر معنیداری بر وزن هزار دانه داشت (جدل2). تاثیر سیلیسیوم بر وزن هزار دانه دو رقم گندم روشن و پیشتاز تقریبا" مشابه با اثر آن بر وزن سنبله است. بطوریکه کاربرد سیلیســیوم سبب افزایش معنیدار وزن هزاردانه هر دو رقم گندم گردید (جدول 4). در تیمار صفر سیلیسیوم، وزن هزاردانه هر دو رقم گندم در مقایسه با سایر تیمارها کمترین بوده و بیشتــرین وزن هزاردانه در تیمار 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم مشــاهده شد. به نظر میرسد این عنصر در پوسته دانه انباشته شده است و با افزایش ضخامت پوسته سبب افزایش وزن هزار دانه گردیده است. همانطور که در قسمت قبل اشاره شد صرفه نظر از تیمارهای اعمال شده وزن سنبله روشن از وزن سنبله پیشتاز بیشتر است؛ وزن هزار دانه روشــن نیز از پیشــتاز بیشتر میباشد. بطوریکه میانگین وزن هزار دانه رقم روشن برابر 45/38 و در رقم پیشتاز برابر 82/35 گرم گزارش شد. همچنین بیشــترین غلظت سیلیســیوم موثر بر وزن هزار دانه در این آزمایــش نیز مشخص نشد. بر اساس جدول مقایســه میانگین داده ها برهمکنــش سیلیسیوم و نیتروژن بر وزن هزاردانه رقم پیشــتاز و روشــن تاثیر معنی داری در سطح 5 درصد داشت. بطوریکه در تیمار عدم کاربرد سیلیــسیوم و 250 میلی گرم بر کیلوگرم نیتروژن وزن هزاردانه کمتــرین( 7/33 گرم برای رقم پیشــتاز و 05/36 گرم برای رقم روشن) و در تیمار 500 میلی گرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و800 میلی گرم بر کیلوگرم نیتروژن بیشترین مقدار ( 42/37 گرم برای رقم پیشتاز و 7/40 گرم برای رقم روشن) بود. لذا استنبـــاط میشود که کود اوره با افزایش فراهمی یون آمونیــوم باعث افزایش جذب نیتــروژن و بهبود جذب نور گردیده است. از آنجا که نیتروژن یکی از اجزای اصلی کلرفیل میباشد سبب افزایش فعالیتهای متابولیکی فتوسنتــز و تنفس و در نتیجه افزایــش وزن هزار دانه شده است.
هنفیاحمد و همکاران (2008) تأثیر محلولپاشی سیلیسیوم و بور روی رشد گندم در شرایط خاک شور را مورد ارزیابی قرار داده و مشاهده نمودند که استفاده از سیلیسیوم باعث افزایش وزن هزار دانه گندم میشود. نتایج آنها نشان داد که سیلیسیوم و بور تا حدی اثرات منفی شوری را بر رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی از خاک کاهش میدهد. موریتی و همکاران (2009) تاثیر منابع مختلف سیلیسیوم را بر رشد و عملکرد برنج در کنیا مطالعه کردند. هرچند با افزایش منابع مختلف سیلیسیوم وزن هزاردانه تغییر معنیداری نداشت اما آنها نشان دادند که کلسیم سیلیکات، پتاسیم سیلیکات و خاکستر کاه به ترتیب بیشترین تاثیر را بر افزایش وزن هزار دانه داشتند. کمالی مقدم و همکاران (1384) به بررسی تاثیر سیلیسیوم بر عملکرد و میزان پروتئین گندم پرداختند. نتایج آنها نشان داد کاربرد سیلیسیوم بر وزن هزاردانه گندم تاثیر معنیداری نداشته است.
جدول4- تاثیر سطوح سیلیسیوم و نیتروژن بر وزن هزاردانه (گرم در گلدان) دو رقم گندم
|
سطوح سیلیسیوم (mg/kg ) |
سطوح نیتروژن(mg/kg ) |
میانگین |
|||
|
250 |
500 |
800 |
|||
|
رقم پیشتاز |
|
||||
|
0 |
e*70/33 |
d03/34 |
c45/34 |
c06/34 |
|
|
250 |
b28/36 |
b13/36 |
b13/36 |
b17/36 |
|
|
500 |
a22/37 |
a28/37 |
a42/37 |
a31/37 |
|
|
میانگین |
B73/35 |
B81/35 |
36 A |
...... |
|
|
رقم روشن |
|
||||
|
0 |
d05/36 |
c65/36 |
c72/36 |
c47/36 |
|
|
250 |
b17/38 |
b15/38 |
b15/38 |
b16/38 |
|
|
500 |
a83/40 |
a83/40 |
a75/40 |
a8/40 |
|
|
میانگین |
A 35/38 |
A54/38 |
A54/38 |
...... |
|
*میانگینهایی که برای هر صفت اندازهگیری شده در یک حرف کوچک و یا هر ردیف در یک حرف بزرگ مشترک میباشند، بر اساس آزمون دانکن در سـطح احتمال پنج درصد معنیدار نیستند.
شاخص برداشت
اثر اصلی تیمارها در جدول تجزیه واریانس2 نشان داد که اثر ارقام گندم، سیلیسیوم و نیتروژن در شاخص برداشت تفاوت بسیار معنیداری داشتند. این تفاوتها در سطح یک درصد معنیدار بود (01/0p=). بر اساس تجزیه واریانس دادهها، اثر متقابل آنها نیز در شاخص برداشت معنیدار گزارش شد (جدول 2).
بر اساس مقایسه میانگینها برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن بر شاخص برداشت در سطح 5 درصد معنیدار گزارش شد. بطوریکه رقم پیشتاز در تیمار صفر سیلیسیوم و 250 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن با 31 درصد کمترین و تیمار 500 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و نیتروژن با 5/37 درصد بیشترین شاخص برداشت را دارا بود. لازم به توضیح است که بیشترین شاخص برداشت رقم روشن نیز در همین تیمار و برابر 5/39 درصد گزارش شد. حال آنکه کمترین مقدار آن معادل 6/33 درصد و مربوط به سطح صفر سیلیسیوم و هر سه تیمار نیتروژن بود (شکل1 و2). بطور کلی و صرفهنظر از تیمارهای اعمال شده مشاهده شد که شاخص برداشت روشن از شاخص برداشت پیشتاز بیشتر میباشد. چنانچه میانگین شاخص برداشت برای رقم روشن 83/36 و برای رقم پیشتاز 22/34 درصد بود. شاید سیلیسیوم با تاثیری که بر استحکام ساقه گیاه داشته سبب ایستادگی بهتر آن گردیده است. بنابراین انتقال مواد از ساقه به دانه گیاه بهتر و بیشتر شده و در نهایت عملکرد دانه بیشتر میشود. همانطور که در قسمت مواد و روشها گفته شد شاخص برداشت، حاصل تقسیم عملکرد دانه به عملکرد زیستی میباشد. لذا با افزایش عملکرد دانه شاخص برداشت نیز افزایش مییابد. به نظر میرسد اثرات مثبت ناشی از مصرف نیتروژن بر افزایش شاخص برداشت به نقش نیتروژن در افزایش ماده خشک گیاه مربوط است، شاید استفاده از منبع کودی نیتروژن به دلیل فراهمی بهتر NO3- و سنتز بیشتر و بهتر آنزیم نیترات ردوکتاز، جذب و آسیمیلاسیون نیتروژن بهتر صورت گرفته و منجر به افزایش بیشتر ماده خشک میشود.
لیانگ و همکاران (1994) سیلیکات سدیم را در سه سطح 50، 100 و 150 میلیگرم بر کیلوگرم برای دو گیاه برنج و گندم بکار بردند. آنها گزارش کردند با افزودن کود محتوی سیلیسیوم به خاکهای آهکی عملکرد دانه برنج20/7 درصد و عملکرد دانه گندم به میزان 9/3 درصد افزایش یافته است. رحیمی و کافی (1389) به مقایسه تاثیر سطوح مختلف شوری و سیلیسیوم در تولید زیست توده گیاه خرفه پرداختند. نتایج آنها نشان داد که با افزایش سدیم سیلیکات وزن خشــک ریشه و برگ کاهش مییابـــد. کاربرد سیلیسیوم باعث بهبود معنیدار عملکرد کل دانه، وزن کل دانه در انشعابات و شاخص برداشت شد. آنها همچنین تایید کردند که کاربرد سیلیسیوم با کاهش تجمع سدیم و افزایش درصد پتاسیم در برگها تاثیر مثبتی بر تحمل گیاه به شوری داشته است. امام و همکاران (1388) تاثیر سطوح مختلف کود نیتروژندار بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم در شرایط آبی و دیم بررسی نمودند. نتایج آزمایش آنها نشان داد که در هر دو رژیم رطوبتی افزودن نیتروژن سبب بهبود اجزای عملکرد دانه میگردد و این افزایش با ازدیاد عملکرد بیولوژیک و شاخص برگ همراه بود.
شکل1 : اثر برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن بر شاخص برداشت گندم رقم پیشتاز
شکل2 : اثر برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن بر شاخص برداشت گندم رقم روشن
عملکرد دانه
طبق نتایج بدست آمده در جدول تجزیه واریانس اثر اصلی تیمارها نشان داد بین ارقام مورد مطالعه از نظر عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنیداری وجود داشت (جدول2). همچنین تاثیر سیلیسیوم و نیتروژن بر عملکرد دانه گندم در سطح احتمال 5 درصد معنیدار گزارش شد. اثر متقابل رقم در نیتروژن، رقم در سیلیسیوم، سیلیسیوم در نیتروژن و رقم در هر عنصر مذکور نیز معنیدار بود (جدول2).
جدول مقایسه میانگین نشان داد که تاثیر سیلیسیوم بر عملکرد دانه هر دو رقم گندم روشن و پیشتاز در سطح 5 درصد معنیدار بود. بطوریکه کاربرد سیلیســیوم در خاک سبب افزایش معنیدار عملکرد دانه هر دو رقم گندم گردید (جدول 5). کاربرد نیتروژن در گندم پیشتاز موجب افزایش معنیدار عملکرد دانه در سطح 5 درصد شد. کاربرد همزمان سیلیسیوم و نیتروژن نیز تاثیر معنیداری بر عملکرد دانه دو رقم گندم داشت. برای دو رقم مورد مطالعه در تیمار عدم کاربرد سیلیسیوم و کمترین سطح نیتروژن، کمترین عملکرد دانه گزارش شد. این مقادیر در رقم روشن و پیشتاز به ترتیب برابر 84/5 و 98/6 گرم در گلدان بود. با افزایش سیلیسیوم عملکرد دانه به تدریج افزایش یافت. بطوریکه در سطح 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم بیشترین عملکرد دانه مشاهده شد. لازم به توضیح است که در این سطح بین تیمارهای مختلف نیتروژن تفاوت چندانی وجود نداشت. عملکرد دانه در هر سه سطح نیتروژن بطور متوسط برابر 36/9 برای رقم روشن و 52/12 گرم در گلدان برای رقم پیشتاز گزارش شد. شهدی کومله و کاوسی (1383) نتایج مشابهی در این رابطه گزارش کردند. بر اساس یافتههای آنها سیلیسیوم با بهبود وضعیت مورفولوژیکی و تغییر ترکیب شیمیایی گیاه برنج در افزایش عملکرد آن تاثیر بسزایی داشت. آنها مکانیسم این مسئله را اینگونه عنوان نمودند که سیلیسیوم از طریق تقلیل سمیت عناصر کم مصرف و تعدیل جذب عناصر پرمصرف بر رشد و عملکرد و وزن خشک اندام هوایی گیاه تاثیر دارد. میزان افزایش عملکرد دانه با کاربرد نیتروژن نیز در بسیاری منابع گزارش شده است (مینرد و جفروی، 2001). این افزایش از قانون بازدهی نزولی پیروی میکند بطوریکه با افزایش مصرف نیتروژن عملکرد دانه افزایش مییابد اما میزان این افزایش در مقادیر بالاتر نیتروژن به تدریج کمتر میشود. به نظر میرسد با افزایش نیتروژن مصرفی، مقدار کل نیتروژن جذب شده توسط گیاه افزایش یافته ولی در مقادیر پایینتر آن، کارایی و استفاده از نیتروژن جذب شده برای تشکیل دانه بیشتر بوده است (مینرد و جفروی، 2001).
جدول5- تاثیر سطوح سیلیسیوم و نیتروژن بر عملکرد دانه (گرم در گلدان) دو رقم گندم
|
|
سطوح سیلیسیوم (mg/kg ) |
سطوح نیتروژن(mg/kg ) |
میانگین |
||
|
|
250 |
500 |
800 |
||
|
رقم پیشتاز |
|||||
|
|
0 |
d*98/6 |
c57/7 |
c 63/7 |
c39 /7 |
|
|
250 |
b 06/9 |
b 04/9 |
b 03/9 |
b 04/9 |
|
|
500 |
a58/12 |
a57/12 |
a51/12 |
a 52 /12 |
|
|
میانگین |
B 54/9 |
A 73 /9 |
A 72/9 |
...... |
|
رقم روشن |
|||||
|
|
0 |
e84/5 |
d21/6 |
c63/6 |
c 23/6 |
|
|
250 |
b42/8 |
b22/8 |
b22/8 |
b 29/8 |
|
|
500 |
a36/9 |
a31/9 |
a42/9 |
a 36/9 |
|
|
میانگین |
B 87/7 |
B 91/7 |
A 09/8 |
...... |
*میانگینهایی که برای هر صــفت اندازهگیری شده در یک حرف کوچک و یا هر ردیــف در یک حرف بزرگ مشترک میباشند، بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد معنیدار نیستند
ارتفاع بوته
طبق جدول تجزیه واریانس 2، اثر اصلی تیمارهای مورد مطالعه نشان داد که در ارقام گندم از نظر ارتفاع بوته اختلاف معنیداری در سطح یک درصد مشاهده شد. همچنین اثر سیلیسیوم، نیتروژن و اثر کاربرد همراه آن دو بر ارتفاع بوته گندم بسیار معنیدار بود (01/0p=).
نتایج تاثیر سیلیسیوم بر ارتفاع بوته دو رقم گندم روشن و پیشتاز نشان داد که سیلیسیوم تاثیر معنیداری بر ارتفاع بوته هر دو رقم گندم در سطح 5 درصد داشت (جدول 6). همانطور که مشاهده میشود با افزایش سیلیسیوم ارتفاع بوته هر دو رقم گندم افزایش یافت. روند تغییرات ارتفاع در رقم روشن نسبت به رقم پیشتاز کمتر بود. بطوریکه میزان افزایش ارتفاع در مرحله دوم معنیدار نبود. تاثیر نیتروژن بر ارتفاع بوته دو رقم گندم روشن و پیشتاز نشان داد که نیتروژن تاثیر معنیداری بر ارتفاع بوته هر دو رقم گندم داشت. با کاربرد نیتروژن ارتفاع بوته هر دو رقم گندم افزایش معنیداری داشت. البته بطور کلی صرفه نظر از تیمارهای اعمال شده نتایج این تحقیق نشان میدهد که ارتفـاع بوته روشن از ارتفاع بوته پیشتاز بیشتر میباشد. شاید به همین دلیل است که رقم روشن در منابع رقمی حساس به ورس گزارش میشود. بر اساس جدول مقایسه میانگین 5 کاربرد سیلیسیوم هـمراه با نیتروژن موجــب تغییر ارتفاع بوته گیاه در سطح 5 درصد گندم شد. در تیمار عدم کاربرد سیلیسیوم با کاربرد نیتروژن افزایش معنیداری در ارتفاع بوته گندم مشاهده شد. اما در تیمار 250 و 500 میلیگرم بر گرم سیلیسیوم در خاک، با کاربرد کود نیتروژن در ارتفاع بوته تغییر چشمگیری مشاهده نشد. بعبارتی با کاربرد سیلیسیوم ارتفاع بوته با شدت کمتری افزایش پیدا میکند. بنابراین با افزودن این عنصر، اثر منفی مصرف زیاد نیتروژن بر افزایش ارتفاع بوته خنثی گردیده است. در هر دو رقم گنــدم کمــترین ارتفاع بوته مربوط به تیمار عدم کاربرد سیلیسیوم و 250 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن بود (برابر 2/86 و 8/105 سانتیمتر در رقم پیشتاز و روشن). بیشترین ارتفاع بوته به ترتیب در تیمار 500 همراه با 800 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و نیتروژن بود. این عدد برای رقم پیشتاز برابر 2/90 و رقم روشن برابر 109 سانتیمتر گزارش گردید (جدول 6).
شهسواری و صفاری (1384) اثر مقدار نیتروژن را بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم گندم روشن، قدس و شهداد بررسی نمودند. نتایج آنها نشان میدهد که اثر مصرف نیتروژن بر ارتفاع بوته سه رقم در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک معنیدار نبود. آنها ادعا کردند که رقم روشن دارای بیشترین ارتفاع در بین ارقام مورد مطالعه میباشد. مرادی تلاوت و همکاران (1389) اثر مصرف نیتروژن و علفکش بر رقابت گندم و یولاف وحشی را بررسی کردند. تجزیه واریانس دادههای آنها نشان میدهد که با افزایش نیتروژن تا سطح 180 کیلوگرم در هکتار ارتفاع بوته گندم بطور معنیداری افزایش مییابد. در نتیجه این موضوع، در اثر بر هم خوردن توازن رشد رویشی و زایشی گیاه و همچنین ایجاد ورس در بوته عملکرد دانه گندم افزایش چندانی از سطح 120 تا 180 کیلوگرم نیتروژن در هکتار نداشت. این موضوع با نتایج فرجی (2006) مطابقت داشت. مک داف (1991) گزارش کرد مصرف زیاد نیتروژن باعث رشد بیش ازحد گیاه شده و برگها به رنگ سبز تیره در میآید و ممکن است زیادی نیتروژن خاک در صورتی که مقدار سایر عناصر غذایی کم باشد، دوره رشد گیاه را طولانیتر کرده و رسیدن محصول را به تأخیر بیندازد. اگرچه عرضه نیتروژن با مصرف کربوهیدراتها رابطه عکس دارد. انباشتگی کربوهیدراتها در سلولهای رویشی سبب افزایش ضخامت آنها میشود. چنانچه نیتروژن اضافی به گیاه داده شود و شرایط رشد نیز مناسب باشد، کربوهیدراتها صرف ساختن پروتئین شده و به همین خاطر آب بیشتری جذب پروتوپلاسم گیاه گشته که در نتیجه گیاه ترد و شکننده میشود. همچنین نیتروژن در بسیاری از ترکیبات سلولهای گیاهی از قبیل اسیدامینــهها و نوکلئیک اسیدها وجود دارد. بنابراین، یکی از علائم کمــبود آن در گیاه کند شــدن رشد میباشد. به علاوه کمبــود نیتروژن در گیاه ممــکن است بشـــدت سبــب باریکی و اغلب چوبی شدن ســاقه شــود این چــوبی شدن ممــکن است ناشــی از ساخت بیش از حــد کربوهیدراتها باشــد (گوتلــر و رینــز، 1911). فراز احمد و همکاران (2007) در بررسی رشد گندم با کاربرد سیلیس در شرایط تنش رطوبتـی به این نتیجه رسیدند که با کاربرد سیلیســـیوم ارتفاع بوته افزایش پیدا میکند. سعید و همــکاران (2009) تاثیر ســـطوح مختلـــف سیلیسیوم روی رشد و عمـلکرد گندم در خاکهای سیلتیلوم را مطالعه نمودند. آنها در آزمایشات خود از اسیدسیلیسیک (با سه غلظت 25، 50 و75 درصد) و سه رقم گندم مهران، ابادگر و کایران 95 استفاده کردند. نتایج آنها نشــان داد که ارتفاع بوته گــیاه در هرسه رقم گندم با کاربرد 25 درصد سیلیسیوم افزایش و در مقادیر بیشتر از آن کاهش مییابد.
جدول6- تاثیر سطوح سیلیسیوم و نیتروژن بر ارتفاع بوته (cm)دو رقم گندم
|
سطوح سیلیسیوم (mg/kg ) |
سطوح نیتروژن(mg/kg ) |
میانگین |
|||
|
250 |
500 |
800 |
|||
|
|
رقم پیشتاز |
||||
|
0 |
c*2/86 |
c7/86 |
b 9/88 |
b3/87 |
|
|
250 |
ab 89 |
ab 89 |
ab 89 |
ab89 |
|
|
500 |
ab2/89 |
ab2/89 |
a2/90 |
a5/89 |
|
|
میانگین |
B1/88 |
AB3/88 |
A4/89 |
...... |
|
|
|
رقم روشن |
||||
|
0 |
b8/105 |
ab107 |
a3/107 |
b7/106 |
|
|
250 |
ab107 |
ab108 |
a109 |
a108 |
|
|
500 |
ab3/107 |
ab3/107 |
a109 |
a9/107 |
|
|
میانگین |
B7/106 |
AB4/107 |
A4/108 |
...... |
|
*میانگینهایی که برای هر صفت اندازهگیری شده در یک حرف کوچک و یا هر ردیف در یک حرف بزرگ مشترک میباشند، بر اساس آزمون دانکن در سـطح احتمال پنج درصد معنیدار نیستند.
قطر ساقه
با توجه به جدول تجزیه واریانس 2 مشاهده میشود که رقم و سیلیسیوم از نظر تاثیر بر قطر ساقه تفاوت معنیداری در سطح یک درصد را نشان میدهند (01/0p=). در حالیکه نیتروژن و اثر متقابل این عنصر با سیلیسیوم تاثیر معنیداری در قطر ساقه گندم نداشت (جدول 2).
با کاربرد توام سیلیسیوم و نیتروژن در قطر ساقه هر دو رقم پیشتاز و روشن در سطح 5 درصد تغییر معنیداری مشاهده گردید. در سطح عدم کاربرد سیلیسیوم با افزایش نیتروژن قطر ساقه بطور معنیداری کاهش یافت (شکل 3 و 4). احتمالا" با افزودن نیتروژن تقسیم سلولی و در نتیجه رشد طولی ساقه افزایش یافته است. بنابراین ارتفاع گیاه به سرعت زیاد شده و زمان کافی برای انباشتن مواد در دیواره سلولی و افزایش قطر نبوده است. با کاربرد سیلیسیوم بیشتر تغییر معنیداری در قطر ساقه مشاهده نشد. بنابراین این عنصر اثر منفی نیتروژن بر کاهش قطر ساقه را خنثی نموده است.
لیانگ و همکاران (1996) در مطالعات خود اثر سیلیسیوم بر گیاه جو را مورد بررسی قرار دادند. آنها در گزارش خود بیان کردند که سیلیسیوم با ایجاد کمپلکسهای پیچیده در ترکیبات دیوارهای گندمیان سبب استحکام و افزایش اندازه منافذ دیواره و نیز رشد قطری و طولی یاختهها به ویژه آوند چوبی این گیاهان میگردد. خصــوصی و جعفرلو (1389) سیلیس و نقش آن در گیاه برنج را مــطالعه کردند. نتایج آنها نــشان داد که با افزایش مقدار سیلیسیوم مقاومــت ساقه گیاه در برابر خوابیـــدگی افزایش مییابد. آنها مکانیســم این پدیده را اینگونه عنــوان کردند که با جذب سیلیــسیوم و تشکیــل لایه اپــیدرمی ضخیم سیلیکاتی حساسیت گیاه نسبت خوابـــیدگی کاهــش مییابد. شــاید یکی از دلایل تاثیر سیلیســیوم بر مقاومت ساقه در برابر خوابیــدگی در آزمایــش خــصوصی و جعفرلو همین نکــته باشد زیرا در این آزمایـــش با افزایش کاربرد سیلیسیوم قطر ســاقه در ارقام روشن و پیشتـــاز افزایــش مییابد. صیادی و جمنژاد (1389) خوابیدگی در گندم و موتاسیون را مطالعه نمودند. نتایج بررسی آنها نشان داد که کم بودن قطر ساقه گندم و کمبود سیلیسیوم در محل گرههای ساقه از عوامل موثر در ایجاد خوابیدگی ساقه گندم هستند.
شکل3 : اثر برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن بر قطر ساقه رقم پیشتاز
شکل4 : اثر برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن بر قطر ساقه رقم روشن
جرم واحد طول ساقه
اثر اصلی تیمارها در جدول تجزیه واریانس شاخصهای رشد گیاه نشان داد که اثر ارقام گندم، سیلیسیوم و نیتروژن بر جرم
واحد طول ساقه معنیدار بود (جدول 2). همچنین اثر متقابل سیلیسیوم در رقم، سیلیسیوم در نیتروژن، رقم در سیلیسیوم در نیتروژن بر جرم واحد طول ساقه معنیدار بود در حالیکه اثر رقم در نیتروژن معنیدار گزارش نشد.
نتایج تاثیر سیلیسیوم بر جرم واحد طول ساقه دو رقم گندم روشن و پیشتاز نشان داد که سیلیسیوم تاثیر معنیداری بر جرم واحد طول ساقه هر دو رقم گندم در سطح 5 درصد داشت (جدول 7). طبق بررسی انجام شده با افزایش میزان سیلیسیوم، جرم مخصوص ساقه هر دو واریته گندم مورد مطالعه افزایش یافت. میزان این افزایش در رقم روشن از 3/83 تا 91 گرم بر متر و برای رقم پیشتاز از 3/74 تا 7/82 گرم بر متر در تیمار صفر و 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم متغیر بود. چنین به نظر میرسد که با افزایش میزان سیلیسیوم در خاک جذب این عنصر توسط ریشه گیاه افزایش یافته است. با رسوب ترکیبات سیلیسیومی در سلولهای ساقه و برگ گیاه تاثیر معنیداری بر وزن هر سانتیمتر ساقه داشته است. نتایج تاثیر نیتروژن بر جرم واحد طول ساقه دو رقم گندم روشن و پیشتاز نشان داد که نیتروژن نیز تاثیــر معنیداری در سطح 5 درصد بر جرم واحد طول ساقه هر دو رقم گندم داشت (جدول 7). طبق بررسی انجام شده با افزایش میزان نیتروژن، جرم واحد طول ساقه هر دو واریته گندم کاهش یافت. میزان این کاهش در رقم روشن از 91 تا 7/83 گرم بر متر و برای رقم پیشتاز از 3/83 تا 76 گرم بر متر در تیمار 250 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن متغیر بود. چنین به نظر میرسد که با افزایش میزان نیتروژن در خاک جذب این عنصر توسط ریشه گیاه افزایش یافته است. در نهایت با افزایش ارتفاع بوته (باریک و بلند شدن ساقه) تاثیر معنیداری بر وزن هر سانتیمتر ساقه داشته است. بر اساس مقایسه میانگینها در جدول6 برهمکنش سیلیسیوم و نیتروژن خاک بر جرم واحد طول ساقه نشان داد که با افزایش سیلیسیوم همراه با نیتروژن جرم واحد طول ساقه هر دو رقم گندم تغییر معنــــیداری در سطح 5 درصد یافت. بطوریکه تیمار کودی صفر سیلیسیوم و 800 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن با 60 گرم بر متر کمترین جرم مخصوص ساقه را در رقم پیشتاز دارا بود و بیشترین آن معادل 84 گرم بر متر در تیمار بالاترین سطح کاربردی کود سیلیسیوم و نیتروژن مشاهده گردید. در رقم روشن نیز کمترین جرم مخصوص ساقه برابر با 82 گرم بر متر (تیمار 250 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و 800 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن) بود. بیشترین جرم مخصوص ساقه در تیمار صفر سیلیسیوم و 250 نیتروژن و همجنین در تیمار 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و نیتروژن (معادل 92 ) مشاهده شد. لازم به توضیح است که در رقم روشن در تیمار 250 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن، با کاربرد سطوح سیلیسیوم تفاوت معنیداری در تیمارهای مورد آزمایش مشاهده نشد. متوسط جرم واحد طول ساقه گیاه در تیمار صفر، 250 و 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم به ترتیب به 3/74 ،83 و 83 در رقم پیشتاز و 83 ،3/85 و 5/91 گرم بر متر در رقم روشن بود. در مجموع با کاربرد این دو عنصر در خاک وزن هر سانتیمتر ساقه رقم پیشتاز 48/10 درصد و در رقم روشن 23/9 درصد افزایش یافت. نتایج آزمایشات لی و همکاران (1989) نشان داده که سیلیسیوم باعث افزایش وزن خشک ساقه در گندم میشود.
جدول7- تاثیر سطوح سیلیسیوم و نیتروژن بر جرم واحد طول ساقه (g/m) دو رقم گندم
|
|
سطوح سیلیسیوم (mg/kg ) |
سطوح نیتروژن(mg/kg ) |
میانگین |
|||
|
|
250 |
500 |
800 |
|||
|
رقم پیشتاز |
|
|||||
|
|
0 |
a*84 |
ab79 |
c60 |
b3/74 |
|
|
|
250 |
a84 |
a82 |
ab84 |
a3/83 |
|
|
|
500 |
a82 |
a1/82 |
a84 |
a7/82 |
|
|
|
میانگین |
A3/83 |
B81 |
C76 |
...... |
|
|
رقم روشن |
|
|||||
|
|
0 |
a92 |
b79 |
b79 |
b3/83 |
|
|
|
250 |
a90 |
ab84 |
ab82 |
ab3/85 |
|
|
|
500 |
a91 |
a92 |
a90 |
a0/91 |
|
|
|
میانگین |
A91 |
B85 |
C7/83 |
...... |
|
*میانگینهایی که برای هر صفت اندازهگیری شده در یک حرف کوچک و یا هر ردیف در یک حرف بزرگ مشترک میباشند، بر اساس آزمون دانکن در ســـطح احتـمال پنج درصـد معنیدار نیستند.
غلظت سیلیسیوم در شاخسار گیاه
جدول تجزیه واریانس 2 نشان میدهد که اثر ارقام گندم مورد مطالعه و نیتروژن بر غلظت سیلیسیوم در شاخسار گیاه از نظر آماری معنیدار نبود (01/0p=). تاثیر سیلیسیوم و همچنین اثر متقابل این عنصر در رقم و نیتروژن بر غلظت سیلیسیوم شاخسار در سطح یک درصد معنیدار گزارش شد اما اثر نیتروژن در رقم و اثر آن در سیلیسیوم و رقم معنیدار نبود ( جدول2).
نتایج تاثیر سیلیسیوم بر غلظت آن در گیاه دو رقم گندم روشن و پیشتاز نشان داد که سیلیسیوم تاثیر معنیداری بر غلظت آن در هر دو رقم گندم در سطح 5 درصد داشت (جدول 8). تاثیر مثبت سیلیسیوم بر افزایش غلظت این عنصر در اندام هوایی هر دو واریته گندم مشابه بود. میزان تجمع سیلیسیوم شاخسار در تیمار عدم کاربرد این عنصر برای هر دو رقم گندم کمترین (معادل 7/6 درصد در رقم پیشتاز و 6 درصد در رقم روشن) بوده و تیمار 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم بیشترین مقدار این عنصر در شاخسار گیاه (3/9 و 4/8 درصد به ترتیب برای ارقام پیشتاز و روشن) بود. با اینکه با کاربرد سیلیسیوم در خاک، غلظــــت سیلـیسیوم در شاخسار بطور معنیداری افزایش یافت اما درصد این تغییرات در رقم پیشتاز بیشتر بود (جدول 8). لذا اینگونه استنباط میشود که با وجود غلظتهای برابر سیلیسیوم در خاک رقم پیشتاز مقدار بیشتری از این عنصر را جذب نموده و آن را در سلولهای خود ذخــیره میکــند. بنابراین دارای ساقههای ضخیمتری نسبت به رقم روشن است و حساسیت کمتری به خوابیدگی نشان میدهد. نتایج تاثیر سیلیسیوم همراه با نیتروژن بر غلظت سیلیسیوم در شاخسار دو رقم گندم روشن و پیشتاز نشان داد که کاربرد توام این دو عنصر تاثیر معنیداری برغلظت سیلیسیوم شاخسار هر دو رقم گــندم در سطح 5 درصد داشت. بر اساس نتایج به دست آمده رقم پیشتاز با تجمع سیلیسیوم در شاخسار به میزان 17/4 درصد کمترین مقدار را در مقایسه با سایر تیمارها دارا بود. این مقدار مربوط به تیمار 250 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و 250 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن بود. با افزایش کاربرد این دو عــنصر مقدار سیلیسیوم اندام هوایی افزایش داشت؛ بطوریکه حداکثر غلظت سیلیسیوم در تیمار تلفیقی 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و 800 میلیگرم در کیلوگرم نیتروژن برای رقم پیشـتاز معادل 10 درصد بود. لازم به توضیح است با کاربرد 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم، غلظت سیلیسیوم شاخسار رقم پیشتاز در سطوح 500 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن، در یک گروه آماری قرار داشتند. در رقم روشن غلظت سیلیسیوم شاخسار با 5/5 درصد (در تیمار عدم کاربرد سیلیسیوم و 250 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن) کمترین مقدار را دارا بود. در حالیکه بیشترین تجمع این عنصر در شاخسار در تیمار 500 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و 800 میلیگرم بر کیلوگرم نیتروژن و برابر 4/9 درصد بود. لذا استنباط میشود که با افزودن کودهای نیتروژن به خاک، سیلیسیوم بیشتری توسط ریشه گیاه جذب شده، به قسـمتهای بالایی گیاه منتقل و در آنجا ذخیره میگردد.
تناکا و پارک (1966) نقش سیلیسیوم بر رشد گیاه برنج بررسی نمودند. آنها در نتایج آزمایشات خود نشان دادند که کاربرد سیلیسیوم منجربه افزایش وزن خشک اندام هوایی و همچنین افزایش غلظت این عنصر در گیاه گردیده است. همچنین بیان کردند که توزیع و تراکم سیلیسیوم در گیاه برنج توسط فرآیند متابولیکی و میزان تعرق اندامهای هوایی کنترل میشود. شهدیکومله و کاوسی (1383) نیز در بررسیهای خود در رابطه با اثر متقابل سیلیسیوم و فسفر بر گیاه برنج بیان کردند که کاربرد سیلیسیوم در جذب آن توسط ریشه گیاه و در نتیجه غلظت آن تاثیر معنیداری داشته است. بر اساس نتایج آنها تیمار تلفیقی 800 و 25 کیلوگرم در هکتار از منابع کودی سلیکاته و فسفاته حداکثر عملکرد دانه را در این تحقیق بروز داده است.
جدول8- تاثیر سطوح سیلیسیوم و نیتروژن بر غلظت سیلیسیوم در شاخسار (%) دو رقم گندم
|
سطوح سیلیسیوم (mg/kg ) |
سطوح نیتروژن(mg/kg ) |
میانگین |
|
|||
|
250 |
500 |
800 |
|
|||
|
|
رقم پیشتاز |
|||||
|
0 |
01/6 g* |
f9/6 |
e2/7 |
7/6 c |
|
|
|
250 |
h 17/4 |
c01/9 |
b7/9 |
6/7b |
|
|
|
500 |
d9/7 |
a10 |
a10 |
3/9a |
|
|
|
میانگین |
6C |
6/8 A |
9/8 A |
...... |
|
|
|
|
رقم روشن |
|||||
|
0 |
i5/5 |
g6 |
f6/6 |
6c |
|
|
|
250 |
h7/5 |
d7/7 |
c1/8 |
2/7b |
|
|
|
500 |
e5/7 |
b4/8 |
a4/9 |
4/8a |
|
|
|
میانگین |
B2/6 |
4/7AB |
8A |
...... |
|
|
[
*میانگینهایی که برای هر صفت اندازهگیری شده در یک حرف کوچک و یا هر ردیف در یک حرف بزرگ مشترک میباشند، بر اساس آزمون دانکن در ســـطح احتـمال پنج درصـد معنیدار نیستند.
نظر به پژوهش به عمل آمده میتوان عنوان کرد که با کاربرد کودهای سیلیکاته در خاک عملکرد دانه و برخی از اجزای عملــکرد گندم افزایش یافت. سیلیسیوم با افزایش اجزاء عملکرد (وزن سنبله، وزن هزار دانه، شاخص برداشت) موجب افزایــش عملکرد گندم شد. در هر دو رقم مورد مطالعه بهترین وزن هزار دانه، شاخص برداشت و برخی از اجزای عملکرد که نقش مهمی در تولید دارند از تیمار 500 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم سیلیسیوم و نیتروژن به دست آمد. سیلیسیوم با ذخیره شدن در دیواره سلولی گیاه جرم واحد طول ساقه را افزایش داد. نیتروژن موجود در خاک کارایی جذب سیلیســیوم را بیشتر کرد. غلظت سیلیسیوم جذب شده در دو رقم مورد استـفاده متفاوت بود بطوریکه رقم پیشتاز گندم در جذب سیلیسیوم نسبت به رقم روشن برتری نشان داد.
)