بررسی تاثیر پرایمینگ بذر بر روی صفات مورفولوژیکی، پروتئین دانه و کارایی مصرف آب دو هیبرید ذرت میان رس در شرایط مزرعه

نویسندگان

1 ، دانشجوی کارشناسی ارشد زراعت، دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی

2 ، استادیار دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان

چکیده

ین تحقیق به منظور بررسی تاثیر پرایمینگ بذر در مزرعه با آب معمولی و محلول غذایی سولفات روی با غلظت 0/03درصد روی، بر صفات مورفولوژیکی، کارایی مصرف آب، کلروفیل برگ و درصد پروتئین دانه دو رقم ذرت در سال زراعی 1390 درمزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان انجام شد. آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های تصادفی در سه تکرار اجرا شد که فاکتورهای آزمایش شامل پرایمینگ بذر در مزرعه در سه سطح )پرایمینگ با محلول سولفات روی 0/03 درصد روی به مدت 16 ساعت، پرایمینگ با آب معمولی به مدت 18 ساعت و شاهد )عدم پرایم(( و دو رقم )سینگل کراس580 و 600( بودند. نتایج نشان داد پرایم کردن بذر در مزرعه به ویژه با محلول سولفات روی سبب افزایش سرعت سبز شدن، ارتفاع بوته، ارتفاع تشکیل بالل، طول و قطر بالل، شاخص کلروفیل )عدد اسپاد(، کارایی بیولوژیک مصرف آب و پروتئین دانه گردید. بیش ترین افزایش در صفات مذکورناشی از پرایم با سولفات روی نسبت به تیمار پرایم نشده مربوط به سرعت سبز شدن، طول بالل، قطر بالل، عدد اسپاد، کارایی بیولوژیک مصرف آب و پروتئین دانه به ترتیب شامل9/3 ،8/5 ،13/4 ،10/9 ،47/6 و 11/5 درصد بود. در میان دو هیبرید مورد بررسی سینگل کراس 580 دارای قطر بالل بیشتری بود اما از لحاظ عملکرد بیولوژیک و واکنش به تیمارهای پرایمینگ، هیبرید سینگل کراس 600 برتری نشان داد.

کلیدواژه‌ها

اصل مقاله

مقدمه:

 ذرت پر محصول ترین غله به شمار می رود و از نظر تولید جهانی در بین غلات، بعد از گندم و برنج مقام سوم را به خود اختصاص داده است. مقدار تولید آن تقریبا برابر حجم تولید هر یک از دو غله گندم و برنج است (Ulger, et al., 1997). ترکیب عمده ذرت دانه ای را نشاسته تشکیل می دهد و تا حدودی می توان گفت که تمام استفاده صنعتی از ذرت بر مبنای نشاسته موجود در آن است. افزون بر این، در جنین ذرت 30 تا 37 درصد روغن وجود دارد که پس از استخراج، آن را به عنوان روغن ذرت مورد استفاده قرار می دهند (Normohammadi, et al, 2002). بر اساس گزارش فائو در سال 2009 سطح زیر کشت ذرت دانه ای 159 میلیون هکتار و میانگین عملکرد جهانی ذرت دانه ای 8/5242 کیلوگرم در هکتار بود.

 جوانه زنی بذر، مرحله پیچیده و پویایی از رشد گیاه می باشد و از طریق اثراتی که روی استقرار گیاهچه دارد می تواند عملکرد را بهبود بخشد(Ashraf and foolad, 2005).  پرایمینگ بذر یک روش فیزیولوژیکی است که کارایی بذر را برای جوانه زنی سریع و هماهنگ بهبود می بخشد (Mohammadi and Amiri, 2010). طی این تیمار مقدار کنترل شده ای از آب جذب بذر می شود تا فعالیت های متابولیکی قبل از فرایند جوانه زنی، بدون خارج شدن ریشه چه از بذر آغاز گردد (Al-Mudaris and Jutzi, 1999). در پرایم شدن، سطح جذب آب در بذر کنترل می شود به طوری که منجر به بهبود جوانه زنی، استقرار گیاهچه و عملکرد می گردد (Bradford, 1986). تیمار پرایمینگ بذر به شکل های مختلفی مثل هیدروپرایمینگ، اسموپرایمینگ (Duman, 2006; Kaur, et al., 2002; Sharafzadeh, et al., 2006)، ماتریک پرایمینگ (Bradford, 1986) و پرایمینگ مزرعه ای (Harris, et al., 1999; Harris, et al., 2002 ) انجام می گیرد، که در این میان پرایمینگ مزرعه ای 1یا پرایمینگ بذر در مزرعه به دلیل ساده و کم هزینه بودن به طور وسیعی استفاده می شود (Harris, 2006). سلطانی و همکاران (1388) گزارش نمودند که پرایمینگ بذور پنبه موجب افزایش سرعت جوانه زنی در گیاهان تیمار شده گردید.

پرایمینگ بذر در مزرعه تکنیکی است که بوسیله آن بذور قبل از کشت در آب و محلول های حاوی عناصر کم مصرف و پر مصرف برای مدت معین خیسانده(اسموپرایمینگ) و سپس به طور سطحی خشک می شوند (Harris, 2006., Harris, et al., 2007). در واقع این روش نوعی هیدروپرایمینگ محسوب می شود که بر خلاف روش معمول بذرها بعد از خیسانده شدن تا رطوبت اولیه خود خشک نمی شوند و بلافاصله کشت می شوند (Harris, et al., 1999; Harris, et al., 2002 ). گزارشات نشان می دهد که پرایمینگ مزرعه ای باعث بهبود ظهور و قدرت گیاهچه و افزایش عملکرد می شود (Harris, 2006., Harris, et al., 2007). همچنین گلدهی زودتر و عملکرد بالاتر در گیاهانی مثل گندم، ذرت، برنج دیم، نخود و ماش توسط محققین مختلف گزارش شده است (Rashid, et al., 2002 ). بذور پرایم شده پس از قرار گرفتن در بستر خود زودتر جوانه زده و در طی زمان کوتاه تری سیستم ریشه ای خود را گسترش داده و با جذب مطلوب تر آب و مواد غذایی و تولید بخش های سبز فتوسنتز کننده به مرحله اتوتروفی2 می رسند. تحقق چنین شرایطی به لحاظ زیستی و اکولوژیکی موقعیت ویژه ای به گیاهان حاصل از بذور پرایم شده می دهد (Duman, 2006). عبدالرحمانی و همتکران (1388) دربررسی اثر پرایمینگ بذر بر قدرت رویش و عملکرد دانه جو رقم آبیدر در شرایط دیم گزارش نمودند که بذور پرایم شده نسبت به بذور شاهد عملکرد بیولوژیک بالاتری دارا بود.

میزان رطوبت موجود در بستر بذر به ویژه در رابطه با بذوری که در بهار جوانه می‌زنند در سطح بالایی می‌باشد. رطوبت خاک غالباً از دو روش تبخیر و تعرق تخلیه شده و به صورت بخار وارد اتمسفر می‌شود و در ابتدای فصل رشد به علت تراکم کم پوشش گیاهی، مقدار تبخیر روزانه از خاک در مقایسه با تعرق بسیار زیاد می‌باشد. در اثر این امر مقدار زیادی از رطوبت خاک بدون اینکه توسط گیاه مورد استفاده قرار گیرد از دسترس خارج می‌شود. در اثر کاربرد بذور پرایم شده، مدت زمان جوانه‌زنی و ظهور گیاهچه به‏طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. در پی این امر گسترش تاج پوشش گیاهی در مزرعه حاصل از کاشت بذور پرایم شده سریع‌تر می‌باشد. این امر در کنار جوانه‌زنی یکنواخت تر این بذور باعث می‌شود که سهم تعرق از تخلیه رطوبتی افزایش یابد. از آنجا که برخلاف تبخیر، تعرق رابطه نزدیکی با تولید آسمیلات و فتوسنتز دارد لذا این امر باعث بهبود بهره‌برداری از رطوبت خاک توسط گیاهان استقرار یافته از بذور پرایم شده می‌شود (Chung and Sung, 1990). از آنجایی که بذر ها در هنگام کشت مدت زمان زیادی را صرف جذب آب می کنند پرایم کردن می تواند در کاهش قابل توجه این زمان موثر باشد همچنین گیاه زراعی حاصل از بذور پرایم شده قوی تر خواهد بود و سیستم ریشه ای مناسب تری نیز تولید می کنند (Nielson and Nelson, 1998). گیاهانی که دارای سیستم های ریشه ای توسعه یافته هستند، کارایی بیشتری در استفاده آب و مواد غذایی محدود کننده از خاک داشته و شرایط نامساعد مانند دوره های خشکی را بهتر تحمل می کنند. همچنین بین رشد اولیه قوی گیاهچه ها و عملکردهای بالا، رابطه مثبت وجود دارد (Harris, et al., 2000). Harris و همکاران (1999) گزارش نمودند که پرایمینگ بذر در مزرعه باعث استقرار سریع تر گیاهچه ها گردید و گیاهچه هایی که سریع تر استقرار یافتند سیستم ریشه ای عمیق تری را قبل از خشک و یا گرم شدن بستر کاشت تولید نمودند.

از سوی دیگر کمبود روی در اکثر نقاط دنیا معمول بوده و همچنان در حال گسترش است (Takkar and Walker, 1993; White and Zasoski, 1999). در مراحل اولیه رشد، کمبود روی رشد گیاهچه ها را به تاخیر انداخته و باعث حساسیت آن ها به دوره های خشکی بعدی می شود (Bort, et al., 1998). لذا از این  عنصر در جریان پرایمینگ مزرعه ای از جمله در گیاهان نخود ،گندم، ذرت و برنج استفاده شده است (Harris, et al., 2007 and 2008) و سبب بهبود سرعت و یکنواختی سبز شدن و عملکرد آن ها شده است. Aboutalebian  و همکاران (2012) طی تحقیقی روی سه رقم گندم دیم گزارش کردند که پرایم بذور با محلول سولفات روی عملکرد دانه را 3/26 درصد افزایش داد. در ذرت نیز پرایم با آب و محلول سولفات روی سبب افزایش عملکرد دانه به ترتیب به میزان 14 و 27 درصد گردید (Harris, et al., 2007). هدف از اجرای این آزمایش بررسی پرایمینگ بذر در مزرعه با آب معمولی و محلول غذایی سولفات روی بر روی صفات مورفولوژیک و کارایی مصرف آب دو هیبرید ذرت میانرس بوده است.

مواد و روش ها:

این آزمایش در بهارسال 1390 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بو علی سینا اجرا شد. هیبریدهای ذرت مورد استفاده شامل دو رقم سینگل کراس  میان رس 500 و 600 بود. آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد که در آن فاکتور اول پرایمینگ بذر با سه سطح (پرایم با محلول سولفات روی با غلظت 03/0 درصد روی به مدت 16 ساعت ، پرایم با آب معمولی به مدت 18 ساعت  و شاهد) و دو رقم ذرت به عنوان فاکتور دوم مورد بررسی قرار گرفت. پرایمینگ بذور به روش غوطه ور کردن بذور در محلول غذایی و آب معمولی به مدت زمان های مشخص شده و سپس خشک شدن سطحی بذور صورت گرفت. مدت زمان لازم برای پرایم با محلول سولفات روی و آب از قبل طی تحقیقی مجزا بر اساس سرعت جوانه زنی تعیین گردید. قبل از اجرای آزمایش، از عمق 0 تا 30 سانتی متری خاک محل آزمایش، جهت تعیین خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک نمونه برداری شد (جدول 1).

 

 

جدول 1-  --------------------

 

 

عملیات آماده سازی زمین شامل شخم سطحی، دیسک و مصرف کودهای سوپر فسفات تریپل و سولفات پتاسیم بر اساس نتایج حاصل از تجزیه خاک بود. کود اوره نیز در سه مرحله کاشت،  هشت برگی و شیری شدن دانه مصرف شد. هر کرت شامل 6 خط به طول 6 متر، با فاصله ردیف  75 سانتی متر در نظر گرفته شد. تراکم کشت با توجه به میان رس بودن ارقام مورد بررسی 75000  بوته در هکتار در نظر گرفته شد. معیار آبیاری تبخیر به میزان 50 میلی متر از تشت تبخیر کلاس آ بود که یک روز قبل از آبیاری از خاک نمونه برداری انجام گرفته و درصد رطوبت وزنی خاک بدست می آمد و بر اساس این میزان رطوبت و با استفاده از رابطه 1 برای رساندن میزان رطوبت خاک به حد ظرفیت زراعی آبیاری با کنتور حجمی صورت می گرفت.

 V=(Fc-P0)×AS×D×10                                                                                           1)

V= حجم آب بر حسب متر مکعب در هکتار

Fc = درصد رطوبت وزنی خاک در مر حله ظرفیت زراعی (65/28)

P0= درصد رطوبت وزنی خاک در زمان آبیاری

AS= وزن مخصوص ظاهری خاک (44/1 گرم بر سانتی متر مکعب)

D= عمق توسعه یا گسترش ریشه (30 سانتی متر).

 

به منظور اندازه گیری سرعت سبز شدن پس از شروع سبز شدن هر روز به مدت 10روز در دو خط مشخص از هر واحد آزمایشی گیاهچه ها شمارش گردید و با استفاده از رابطه 2 (Bodsworth and Bewely, 1981) سرعت سبز شدن اندازه گیری شد.

∑ni  / Σ nidi                                                                                                                                                       2) سرعت سبز شدن

ni : تعداد گیاهچه سبز شده و  di : روزسبز شدن از زمان کاشت در شمارش iام می باشد. برای محاسبه صفات مورفولوژیک مانند ارتفاع بوته، ارتفاع تشکیل بلال، طول بلال و قطر بلال در مراحل انتهایی رشد از هر کرت 5 بوته مورد بررسی قرار گرفت و میانگین داده های آنها برای این صفات منظور شد. برای محاسبه عملکرد بیولوژیک در مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی، برداشت 2 متر مربع از ردیف های داخلی هر کرت، به روش دستی و با احتساب نیم متر حاشیه از بالا و پایین کرت ها انجام گرفت (Musavi, et al., 2012). برای تعیین کارایی مصرف آب آبیاری از تقسیم عملکرد بیولوژیک برحسب کیلو گرم بر آب مصرفی بر حسب متر مکعب استفاده شد (Andrade et al., 2002). شاخص کلروفیل (عدد اسپاد) با کلروفیل متر  دستی (SPAD-502, Minolta)، که قبل از ورود به مزرعه کالیبره شده بود، اندازه گیری شد و به این منظور از قسمت میانی هر کرت 30 برگ در ارتفاع وسط بوته های هر پلات در زمان کاکل دهی استفاده شد (Musavi, et al., 2012). اندازه گیری پروتئین دانه نیز به روش کجلدال در آزمایشگاه علوم دام دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینای همدان صورت گرفت. پس از جمع آوری داده ها تجزیه          های آماری لازم با استفاده از نرم افزارهای MSTAT-C وSAS و برای مقایسه میانگین ها از آزمون ال اس دی در سطح احتمال 5 درصد استفاده شد. رسم نمودار ها نیز با نرم افزار Excel انجام گرفت.

 

نتایج و بحث:

سرعت سبز شدن:

در صفت سرعت سبز شدن، اثر رقم در سطح 5 درصد، اثر پرایم و اثر متقابل رقم در پرایم در سطح 1درصد معنی دار بود (جدول 2). در هر دو رقم پرایمینگ سبب افزایش سرعت سبز شدن گردید ولی میزان این افزایش در هیبرید سینگل کراس 600 بیش تر بود و کاربرد محلول سولفات روی در مقایسه با آب معمولی بطور قابل توجهی سرعت سبز شدن را افزایش داد (شکل 1). به طور کلی، علت تسریع جوانه زنی در بذور پرایم شده می تواند ناشی از افزایش فعالیت آنزیم های تجزیه کننده ای مثل آلفا - آمیلاز، افزایش سطح انرژی زیستی در قالب افزایش مقدار ATP، افزایش سنتز RNA و DNA، افزایش تعداد و در عین حال ارتقا عملکرد میتوکندری ها باشد (Afzal  et al., 2002). Harris و همکاران (2006) گزارش نمودند که پرایمینگ بذور با محلول سولفات روی موجب افزایش  سرعت جوانه زنی ذرت گردید. افزایش سرعت جوانه زنی در بذور ذرت، برنج و نخود نیز در اثر پرایمینگ گزارش شده است (Harris, et al., 2001). Ajuori و همکاران (2004) نیز گزارش نمودند که پرایمینگ بذر جو با روی نیز در بهبود جوانه زنی و نمو گیاهچه بسیار موثر بوده است. Harris و همکاران (2008) نیز گزارش نمودند که پرایمینگ مزرعه ای بذرهای گندم با محلول 3/0 درصد سولفات روی، به طور معنی داری میانگین وزن خشک ساقه، غلظت روی و جذب روی را در گیاهچه های 15 روزه نسبت به گیاهچه های حاصل از بذرهای پرایم شده با آب و پرایم نشده افزایش داد. با توجه به نقش عنصر روی در ساخت پروتئین، طویل شدن سلول و کمک به حذف گونه های فعال اکسیژن (Cakmak, 2000) دور از انتظار نیست که بذور پرایم شده با محلول روی بنیه بالاتری داشته باشند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 1- -----------------

 

 

 

 

 

ارتفاع بوته:

نتایج تجزیه واریانس مربوط به ارتفاع بوته (جدول 2) نشان داد که تنها اثر پرایمینگ در سطح احتمال 5 درصد بر این صفت معنی دار بود و سایر اثرات معنی دار نبودند. برای اثر پرایم نتایج مقایسه میانگین ها (جدول 3) نشان میدهد که پرایم با سولفات روی با میانگین 97/218 سانتی متر بیشترین  مقدار و شاهد یا عدم پرایم با 33/213 سانتی متر کمترین مقدار را دارا بود. با توجه به تاثیر پرایم کردن بر سرعت سبز شدن (شکل 1) و اثر آن بر بهبود توسعه سیستم ریشه ای (Farooq, et al., 2006) به نظر می رسد گیاهان حاصل از بذور پرایم شده، آب و مواد غذایی بیشتری جذب نموده، لذا ارتفاع بیش تری کسب نمودند. Basra و همکاران (2003) گزارش دادند که پرایم با عنصر روی در گندم موجب افزایش ارتفاع گیاه، تعداد پنجه و سرعت پنجه زنی شده و با تسریع رشد گیاه موجب زودرسی می شود.

 

جدول 2-

 

 

 

 

 

جدول 3- -----------------------------

 

ارتفاع  تشکیل بلال:

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر اصلی رقم و پرایم برای ارتفاع تشکیل بلال در سطح احتمال 1 درصد و اثر متقابل رقم در پرایم نیز در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد (جدول 2).  مقایسه میانگین های مربوط به اثر متقابل رقم در پرایم که در شکل 2 بیان شده نشانگر این است که رقم سینگل کراس 600 پرایم شده با محلول سولفات روی با میانگین 22/132 سانتی متر  بیشترین و رقم سینگل کراس 580 بدونه پرایم (شاهد) با میانگین 62/112 سانتی متر کمترین ارتفاع تشکیل بلال را دارا بودند. با توجه به موارد ذکر شده برای توجیه افزایش ارتفاع بوته بر اثر پرایم میتوان انتظار داشت که ارتفاع تشکیل بلال نیز در  این تیمارها افزایش داشته باشد و البته در مورد افزایش ارتفاع تشکیل بلال در رقم سینگل کراس 600 نسبت به رقم 580 میتوان به تفاوت ارقام در این صفت نیز اشاره نمود. Harris و همکاران (2007) افزایش ارتفاع و به تناسب آن افزایش ارتفاع تشکیل بلال را در اثر تیمار با محلول روی در ذرت دانه ای گزارش نمودند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 2- ---------------------

 

طول بلال:

جدول 2 نشان می دهد که برای صفت طول  بلال اثر رقم و پرایم به ترتیب در سطح احتمال 1 و 5 درصد معنی دار بود و مقایسه میانگین ها برای اثر رقم نشان داد که رقم سینگل کراس 600  با 48/21 سانتی متر بیشترین تعداد و رقم سینگل کراس 580 با 90/18 سانتی متر کمترین طول بلال را دارا بود و در مورد  اثر پرایم همانطور که انتظار میرود پرایم با سولفات روی با  33/21 سانتی متر بیشترین مقدار و شاهد با 13/19 سانتی متر کمترین مقدار را به خود اختصاص داد. به نظر می رسد پرایمینگ از طریق کاهش فاصله بین کاکل دهی و ظهور گل آذین نر موجب گرده افشانی بهترشده و در مجموع تعداد دانه های بارور را در بلال افزایش میدهد که در نهایت منجر به افزایش طول بلال میگردد. بر طبق مطالعات انجام شده در موسسه بین المللی تحقیقات برنج (2000) نیز اثبات رسیده که کمبود روی می تواند عقیمی سنبلچه در برنج را افزایش دهد. این نتایج با گزارشات  Nakhjavanimoghadam و همکاران (2010)  مطابقت دارد. Abdolrahmani و همکاران (2005) طی بررسی که روی چند رقم گندم انجام  دادند اظهار نمودند ارقام دارای طول سنبله متفاوتی هستند. البته در مورد تفاوت طول بلال در دو رقم مذکور میتوان این اختلاف در طول بلال را به ژنتیک گیاه نسبت داد.

 

قطر بلال:

نتایج تجزیه واریانس مربوط به این صفت (جدول 2) نشان داد که اثر رقم و پرایم در سطح احتمال 1 درصد و اثر متقابل رقم در پرایم در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. نتایج مربوط به مقایسه میانگین های اثر متقابل رقم در پرایم (شکل 3) نشان میدهد که بیشترین وزن قطر بلال در رقم سینگل کراس 580 در حالت پرایم با محلول روی با میانگین 83/4 سانتی متر و کمترین مقدار در رقم سینگل کراس 600 و در حالت عدم پرایم با میانگین 95/3 سانتی متر بدست آمد. در مورد تفاوت ارقام در قطر بلال یک همبستگی منفی بین طول و قطر بلال و جود دارد در رقم سینگل کراس 580 قطر بلال بیشتر بود ولی در عوض طول کوچکتری نسبت به رقم سیتگل کراس 600 داشت. در رابطه با اثر مثبت پرایم بر قطر بلال نیز میتوان به بالاتر بودن وزن هزار دانه در تیمار های پرایم اشاره نمود زیرا اثر مثبت پرایم در استقرار سریعتر گیاهچه و در نهایت رشد بهتر و گسترش تاج پوشش گیاهی که منجر به افزایش سرعت رشد محصول و همچنین تجمع ماده خشک بیشتر شده و نهایتا باعث افزایش وزن دانه ها گردیده است اثبات شده است. Harris و همکاران (2007) گزارش کردند که بذرهای پرایم شده ذرت و کلزا، دانه های سنگین تر و وزن خشک بیشتری تولید کردند. Basra و همکاران (2003) گزارش کردند که بذرهای پرایم شده ذرت و کلزا، دانه های سنگین تر و وزن خشک بیشتری تولید کردند. Marschner (1995) گزارش کرد استفاده از روی و منگنز در تشکیل دانه و افزایش وزن هزار دانه موثر است که دلیل آن را اثر این عناصر بر فرایند رشد زایشی و افزایش تولید کربوهیدرات و پروتئین گزارش کرده اند که با نتایج حاصل از تحقیق حاضر هماهنگی دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل3- ---4------------------

 

 

عدد اسپاد:

جدول 2 نشان میدهد که اثر پرایم بر عدد اسپاد در سطح احتمال 1 درصد  و اثر متقابل رقم در پرایم در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین ها (شکل 4) نشان می دهد که رقم سینگل کراس 600 پرایم شده با محلول روی با میانگین 46/51 بیشترین عدد اسپاد و رقم سینگل کراس 580 در حالت عدم پرایم با میانگین 26/45 کمترین مقدار را داشت. نقش روی در تولید کلروفیل توسط محققان مختلفی گزارش شده است (Farajzade, et al., 2009; Kaya and Higz, 2002; Cakmak, 2000). با افزایش روی، تولید تریپتوفان و هورمون های رشد از جمله اکسین افزایش می یابد (Cakmak, 2000). با دقت در شکل 4 مشاهده می شود که در حالت عدم پرایم (شاهد) بین دو هیبرید تفاوت زیادی در عدد اسپاد دیده می شود اما در تیمارهای پرایم شده ضمن افزایش عدد اسپاد، بین دو هیبرید ذرت تفاوت معنی داری وجود ندارد لذا به نظر می رسد پرایم با کمک به گسترش ریشه (Farooq, et al., 2006) در جذب عناصر غذایی به خصوص نیتروژن کمک شایانی می کند.

 

 

 

 

 

عملکرد بیولوژیک:

         نتایج تجزیه واریانس مربوط به عملکرد بیولوژیک (جدول 2) نشان داد که اثر ساده رقم در سطح احتمال 1 درصد و اثر پرایم و اثر متقابل رقم در پرایم بر این صفت در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد. نتایج مقایسه میانگین های مربوط به اثرات متقابل رقم در پرایم (شکل 5) نشان داد که بیشترین عملکرد بیولوژیک با میانگین 7/20962 کیلوگرم در هکتار در رقم سینگل کراس 600 پرایم شده با سولفات روی بدست آمد و کمترین مقدار با میانگین 7/17743 کیلوگرم درهکتار در رقم سینگل کراس 580 و عدم پرایم (شاهد) بدست آمد. در واقع عملکرد بیولوژیک سینگل کراس 580 تاثیر معنی داری از پرایمینگ دریافت نکرد (شکل 5).  Saleem (2003) طی بررسی روی چهار رقم گندم دورم و چهار رقم گندم نان گزارش داد که ارقام مختلف گندم وزن خشک بوته متفاوت تولید کردند. همچنین Sanjari و یزدان سپاس (2008)گزارش دادند که ارقام یک گیاه وزن بوته متفاوتی ایجاد کردند. به نظر میرسد پرایم کردن با محلول سولفات روی به دلیل تامین نمودن این عنصر برای رشد گیاه در مراحل اولیه رشد باعث برتری نسبی گیاهان پرایم شده در مقایسه با گیاهان حاصل از بذور پرایم نشده گردیده است و از آنجایی که گیاهان پرایم شده  سیستم ریشه ای قویتری نیز دارند استفاده بهتری از آب و مواد غذایی خواهند داشت که در نهایت باعث حصول عملکرد بیشتر نسبت به سایر گیاهان میشود. Harris و همکاران (2007) گزارش نمودندکه پرایم با عناصر معدنی مثل روی باعث افزایش عملکرد بیولوژیک ذرت گردید. Ali و همکاران (2002) گزارش کردند که پرایمینگ بذور گندم و ذرت با عناصر ریز مغذی روی و بر، موجب افزایش عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و وزن هزار دانه گردید. Marschner (1995)گزارش کردند عملکرد بیولوژیک ذرت با مصرف محلول روی نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت که علت این امر را افزایش غلظت کلروفیل، افزایش فعالیت آنزیم های فسفوانول پیرووات کربوکسیلاز و ریبولوز بی فسفات کربوکسیلاز و کاهش تجمع سدیم در بافت های گیاهی عنوان نمودند. همچین White  و زاسوسکی (1999) افزایش کارایی جذب عناصر ماکرو در حضور عنصر روی را عامل افزایش عملکرد ماده خشک گیاهن زراعی بیان نمودند. Kaur و همکاران (2002) گزارش کردند عملکرد بیولوژیک گیاهان حاصل از بذور پرایم شده نخود در مقایسه با بذور پرایم نشده بیشتر بوده است.

                                                                                        

 

 

 

 

 

  شکل 5- ------------------------

 

کارایی مصرف آب آبیاری:

همان گونه که در جدول 2 بیان شده تنها اثر پرایم در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. مقایسه میانگین های مربوط به اثر پرایم بر این صفت (جدول، 3) نشان داد که پرایم با سولفات روی با میانگین 81/2 کیلوگرم ماده خشک در متر مکعب آب  بیشترین کارایی مصرف آب و عدم پرایم با میانگین 57/2 کیلوگرم ماده خشک در متر مکعب آب کمترین مقدار را دارا بود. بالا بودن کارایی مصرف آب در این تیمار را می توان به جوانه زنی مطلوب در مراحل اولیه رشد به دلیل فراهم بودن عنصر روی برای رشد جنین نسبت داد این امر باعث می‌شود که سهم تعرق از تخلیه رطوبتی افزایش یابد. از آنجا که برخلاف تبخیر، تعرق رابطه نزدیکی با تولید آسیمیلات و فتوسنتز دارد لذا این امر باعث بهبود بهره ‌برداری از رطوبت خاک توسط گیاهان استقرار یافته از بذور پرایم شده می‌شود (Chung and Sung, 1990). از سوی دیگر گیاهان حاصل از بذور پرایم شده با داشتن سیستم ریشه ای قویتر قادرند از آب موجود در خاک استفاده بیش تری نمایند (Nielson and Nelson, 1998).

 

 

  پروتئین دانه:

نتایج تجزیه واریانس مربوط به پروتئین دانه (جدول 2) نشان داد که اثر رقم معنی دار نبود ولی اثر پرایم بر این صفت در سطح احتمال 5 درصد معنی دار شد و در مورد مقایسه میانگین های مربوط به اثر پرایم همان گونه که در جدول 3 ذکر شده است پرایم با سولفات روی با میانگین 29/8 درصد پروتئین دانه بیشترین مقدار و شاهد یا عدم پرایم با میانگین 43/7 درصد کمترین میزان پروتئین دانه را دارا بودند. بر اساس گزارشات، اسموپرایمینگ در گندم سبب افزایش ساخت پروتئین شده است (Dunalson,et al., 2001). یکی از وظایف عمده عنصر روی در گیاه، سنتز پروتئین است و کمبود آن پروتئین را کاهش و آمینواسیدهای آزاد و آمیدها را افزایش می دهد (Marschner, 1995).

 

   نتیجه گیری

نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر نشان می دهد که رقم سینگل کراس 600 واکنش بیش تری به پرایمینگ نسبت به رقم سینگل کراس 580 نشان داد. همچنین پرایمینگ مزرعه ای با سولفات روی 03/0 درصد به مدت 16 ساعت  در مقایسه با پرایم با آب معمولی در افزایش سرعت سبز شدن، ارتفاع بوته، قطر و طول بلال،  کارایی مصرف آب گیاه و درصد پروتئین دانه موثرتر بود. البته ارتفاع تشکیل بلال و عملکرد بیولوژیک تنها در سینگل کراس 600  پرایم شده به ویژه با محلول سولفات روی افزایش معنی دار نشان داد.

پیشنهادات

با توجه به نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر و کم هزینه بودن تیمارهای پرایمینگ مزرعه ای پیشنهاد می گردد که بخش ترویج در سازمالن جهاد کشاورزی این بذور را تهیه نموده و در اختیار کشاورزان برای استفاده قرار دهد  زیرا  این روش می تواند به کاهش هزینه خرید و مصرف کودهای خاک مصرف روی نیز بیانجامد ضمن این که به بهبود سرعت استقرار بذور و استفاده مطلوب تر از منابع رشد نیز کمک قابل توجهی می نماید.

پاورقی ها

                                 

 

 

مراجع

 
سلطانی، ا.، میری، ع ا و قادری فر، ف. (1388) تأثیر پرایمینگ بذر بر سبز شدن و عملکرد پنبه در تاریخ کاشت های مختلف. مجله پژوهش های تولید گیاهی. جلد 16. شماره 3: 163-174.
عبدالرحمنی، ب.، قاسمی گلعذانی، ک.، ولی زاده، م.، فیضی اصل، ولی و توکلی، علیرضا (1388) .اثر پرایمینگ بذر بر قدرت رویش و عملکرد دانه جو رقم آبیدر در شرایط دیم. مجله علوم زراعی ایران. 11(4): 337-352.
Abdolrahmani, B., Ghassemi-Golezani, K. and Esfahani, M. (2005).Effects of supplementary irrigation on growth indices, yield and yield components of wheat. Danesh Keshavarzi, 15 (1): 51- 69. (In Farsi).
Aboutalebian M.A, Zare Ekbtani G., Sepehri A. (2012) Effects of on-farm seed priming with zinc sulfate and urea solutions on emergence properties, yield and yield components of three rainfed wheat cultivars. Annals of Biological Research, 3 (10):4790-4796.
Afzal, I., Ahmad, B., Basra, S. M. A., Ahmad, R. and Iqbal, A. (2002) Effect of different seed vigoure enhancement tecniques on hybrid maize (Zea mays L.). Pakistan Journal of Agriculture Science, (39): 109-112.
Ajouri, A., Haben, A. and Becker, M. (2004) Seed priming enhances germination and seedling growth of barley under conditions of P and Zn deficiency. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 167: 630-636.
Ali, S., Khan, R., Miraj, G., Arif, M., Fida, M. and Bibi, S. (2002). Assessment of different crop nutrient management practices for yield improvement. Australian Journal. of Crop Science, 2(3): 150- 157.
Al-Mudaris, M. A. and Jutzi, S. C. (1999). The influence of fertilizer-based seed priming treatments on emergence and seedling growth of (Sorghum bicolor) and (Pennisetumglaucum) in pot trials under greenhouse conditions. Journal. of Agronomy and Crop. Science, 182:  135-141.
Andrade F H., Echarte, L., Rizzalli, R., Della Maggiora, A. and Casanovas, M. (2002). Kernel number predication in maize under nitrogen or water stress. Crop Science, 42, 1173-1179.
Ashraf, M. and Foolad, M. R. (2005). Pre-sowing seed treatment- a shotgun approach to improve germination growth and crop yield under saline and non saline conditions. Advances in Agronomy, 88: 223-271.
Basra, M. A. S., Ehsanullah, E. A., Warraich, M. A. and Afzal, L. (2003). Effect of storage on growth and yield of primed canola (Brassica napus L.) Seeds. International. Journal. Agriculture. Biological. 5: 17-120.
Bort, J., Araus, J. L., Hazzam, H., Grando, S. and Ceccarelli, S.(1998). Relationships between early vigor grain yield, leaf structure and stable isotope composition in field grown barley. Plant Physiology and Biochemistry, 36: 889- 897.
Bodsworth, S. and Bewley, J. D. (1981) Osmotic priming of seeds of crop species with polyethylene glycol as a means of enhancing early and synchronous germination at cool temperature. Canadian Journal of Botany. 59:672-676.
Bradford, K. J. (1986). Manipulation of seed water relations via osmotic priming to improve germination under stress conditions. Horticultural  Science, 21:1105-1111.
Cakmak, I. (2000) Possible roles of zinc in protecting plant cells from damage by reactive oxygen species. New Phytology, 146: 185-205.
Chang, C. C. and Sung, J. M. (1990). Priming bitter gourd seeds with solution enhances germinability and antioxidative responses under sub- optimal temperatures. Plant Physiogy. 111: 9-16.
Donaldson, E. Schillinger, W. F. and Stephen, M. D. (2001) Straw production and grain yield relationships in winter wheat. Crop Science. 41:100 106.
Duman, I. (2006). Effect of seed priming with PEG and K3PO4 on germination and seedling growth in Lettuce. Pakistan Journal of Biology Science, 9(5): 923-928.
FAO. (2006). Food and Agriculture Organization. Website:http;// faostat. Fao. org/.
FAO. (2009). Food and Agriculture organization of the United Nation. Food Outlook, Global market analysis. Statistical appendix, 1, June.
Farajzadeh, E. Yarnia, M. Khorshidi, M. B. and Ahmadzade, V. (2009) Effects of micronutrients and their application method on yield, crop growth rate (CGR) and net assimilation rate (NAR) of corn cv. Jetlag. Journal. of food, Agriculture and Environment, 7(2): 611- 615.
Farooq, M. Basra, S.M.A, Warraich, E.A. Khaliq, A. (2006) Optimization of hydro-priming techniques for rice seed invigoration. Seed Science and Technology, 34:507-512.
Harris, D. Raghuwanshi, B.S. Gangwar, J. S. Singh, SC. Hollington, PA. (1999). Participatory evaluation by farmers of on-farm seed priming in wheat in India, Nepal and Pakistan. Experience  Agronomy 37(3):403–415.
Harris, D. Rashid, A. Hollington, P. A. Jasi, L. and Riches, C. (2002). Prospects of improving maize yields with ‘on-farm’ seed priming. In: Rajbhandari, N.P., Ransom, J.K., Adikhari, K., Palme, r.A.F.E. (Eds.), Sustainable Maize Production Systems for Nepal: Proceedings of aMaize Symposium held, Kathmandu, Nepal, December 3–5, 2001. NARC and CIMMYT, pp. 180–185.
Harris, D. (2006). Development and testing of on-farm seed priming. Advanced Agronomy 90:129–138.
Harris, D. Rashid, A. Miraj, G. . Arif, M. and Shah. H. (2007).  Priming seeds with zinc sulphate solution increases yield of maize (Zea mays L.) on zinc-deficient soils. Field Crops Research, 102:119–127.
Harris, D. Rashid, A. Miraj, G. (2008) On-farm seed priming with zinc in chickpea and wheat in Pakistan. Plant and Soil, 306: 3-10.
Kaur, S. Gulpata, A. K. and Kaur,  N. (2002). Effect of osmo and hydro priming of chickpea seeds on seedling growth and carbohydrate metabolism under water deficit stress. Plant Growth Regulation, 37: 17–22, 2002. 17.
Kaya, C. and Higgs, D. (2002) Response of tomato (Lycopersicon esculentum L.) cultivars to foliar application of zinc when grown in sand culture at low zinc soil. Horticultural Science, 93: 53- 64.
Marschner, H. (1995).Mineral nutrition of higher plants. 2 nd edn. Academic, London. P. 450.
Mohammadi, G. R. and Amiri, F. (2010). The effect of priming on seed performance of canola (Brasica napus L.) under drought stress. American-Eurasian Journal. of Agriculture and Environment. Science, 9 (2): 202-207.
Musavi, R. Aboutalebian, M.A, Sepehri, A. ( 2012) The effects of on-farm seed priming and planting date on emergence characteristics, yield and yield components of a corn cultivar (S.C. 260) in Hamedan. Annals of Biological Research, 3 (9):4427-4434.
Nakhjavanimoghadam, M.M.  Dehghanisanij, H. Akbari, M. And Sadreghaem, S. H. (2010). The effects of deficit irrigation on water use efficiency of new early miaze variety (CN.KSC.302) using sprinkler system. Journal of water and soil. 24(6):1237-1244. (In Farsi).
Nielson, D. C. and Nelson, N. O. (1998). Black bean sensitivity to water stress at various growth stages. Crop Science. 38, 422-427.
Nourmohammadi, G. H. Siadat, A. and Kashani, A. (2001). Cereals Agronomy. Shahid Chamran University. Ahvaz, Iran. (In Farsi)
Rashid, A. Harris, D. Hollington, P.  A. and Khattak, R. A. (2002). On-farm seed priming; a key technology for improving the livelihood of resource poor farmers on saline lands. Center for Arid Zone Studies. University of Wales, UK.
Saleem, M. (2003). Response of durum and bread wheat genotypes to drought stress: Biomass and yield components. Asian Journal of Plant Science. 2(3): 290-293.
Sanjari, P. A. and Yazdansepas, A. (2008). Mobilization of dry matter and its relation with drought stress in wheat genotypes. Journal of Agriculture Science and Tecnology,11(2)121-129.
Sharafzadeh, F. Zolleh, H. H. Mohamadi, H. and Janmohamadi, M. (2006). Study of osmotic priming effects on wheat (Triticum aestivum L.) germination in different temperatures and local seed masses. Journa of Agronmy, 5(4): 647-650.
Takkar, P. N. and Walker, CD. (1993). The distribution and correction of zinc deficiency. In: Robson AD (ed) Zinc in soils and plants. Kluwer, Dordrecht, pp 151–165.
Ulger, A. C. Ibrikci, H. Cakir, B. and  Guzel, N. (1997). Influence of nitrogen rates and row spacing on corn yield, protein content, and other plant parameters. Journal of Plant Nutrition, 20:1697-1709.
White, J. G. and Zasoski, R. J. (1999). Mapping soil micronutrients. Field Crops Research, 60:11–26.
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار