تاثیر محدودیت رطوبتی بر عملکرد و توزیع ماده خشک بین اندام های هوایی و ریشه تک بوته ژنوتیپ های تریتیکاله (Triticosecale×Wittmack)تحت شرایط کنترل شده

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 16، دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 3، فروردین 1389، صفحه 146-157   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v2i1.7614

نویسندگان

حمید رضا خزاعی؛ احمد نظامی؛ کوروش شجاعی نوفرست^*

گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

به منظور بررسی اثرات محدودیت رطوبتی برعملکرد و توزیع ماده خشک بین اندام های هوایی و ریشه ژنوتیپ های تریتیکاله (Triticosecale×Wittmack)، این آزمایش در سال1388 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل میزان رطوبت قابل دسترس خاک در دو سطح شاهد و تنش (به ترتیب آبیاری پس از تخلیه 50 و 75 درصد رطوبت قابل استفاده در منطقه ریشه) و چهار ژنوتیپ تریتیکاله (8-82-ET، 15-82-ET، 17-79-ETو92-Junillo) بودند که به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که تیمار محدودیت رطوبتی سبب کاهش معنی دار (01/0>P) عملکرد دانه به مقدار 32 درصد شد، اما اثر ژنوتیپ و اثر متقابل تیمارها تاثیر معنی داری در عملکرد نداشتند.وزن خشک کل اندام های هوایی، وزن خشک ساقه و برگ و نیز سنبله با اعمال تیمار محدودیت رطوبتی کاهش یافتند. اعمال تیمار محدودیت رطوبتی سبب کاهش معنی دار ( 01/0>P) عمق نفوذ ریشه گردید، بطوریکه تیمار محدودیت رطوبتی سبب حدود 16 درصد کاهش در عمق نفوذ ریشه شد. همچنین ژنوتیپ و برهمکنش محدودیت رطوبتیو ژنوتیپ تاثیر معنی داری (بترتیب 05/0>P و 01/0>P) بر عمق نفوذ ریشه داشتند. وزن خشک ریشه تحت تاثیر تیمارهای محدودیت رطوبتی و ژنوتیپ قرارگرفت (01/0>P) اما اثر متقابل ژنوتیپ و محدودیت رطوبتیبر این صفت معنی دار نبود. اعمال تیمار محدودیت رطوبتی سبب حدود 46 درصد کاهش در وزن خشک ریشه گردید. سطح کل ریشه نیز تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی و اثر متقابل آنها قرار گرفت. نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک اندام های هوایی تحت تاثیر ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ و محدودیت رطوبتی قرار گرفت (01/0>P)، اما تیمار محدودیت رطوبتی بر این صفات اثر معنی دار آماری نداشت. در نهایت نتایج نشان داد که ژنوتیپ 8-82-ET ضمن اینکه از خصوصیات رشدی بهتری در شرایط محدودیت رطوبتی برخوردار بود، شاخص حساسیت به تنش (DSI) کمتری نیز داشت که نشان دهنده حساسیت کمتر و احتمالاً پایداری بیشترعملکرد این رقم در شرایط محدودیت رطوبتی می باشد.

کلیدواژه‌ها

پایداری؛ رشد ریشه؛ شاخص حساسیت به تنش؛ نسبت ریشه به ساقه

مراجع

1- Ahmad, R., Qadir, S., Ahmad, N., and Hussain Shah, K. 2003. Yield potential and stability of nine wheat varieties under water stress conditions. International Journal of Agriculture and Biology 5(1): 7-9.

2- Bradford, K.J., and Hsiao, T.C. 1982. Physiological responses to moderate water stress. In: Lange, O.L., Nobel, P.S., Osmond, C.P., Ziegler, H. (Eds.), Encyclopedia of Plant Physiology, New Series: Physiological Plant Ecology. II. Water Relations and Carbon Assimilation, Vol. 12B. Springer, Berlin.

3- Campuzano, G.E., Miralles amd, D.J., and Slafer, G.A. 2008. Genotypic variability and response to water stress of pre- and post-anthesis phases in triticale. European JournalAgronomy 28: 171–177.

4- Erekul, O., and Kohn, W. 2006. Effect of weather and soil conditions on yield components and bread-making quality of winter wheat (Triticum aestivun L.) and winter triticale (Triticosecale Wittm) varieties in North-East Germany. Journal of Agronnomy and Crops Science 192: 452–464.

5- Fettel, N.A. 1993. Yield Physiology of Triticale Under Water Deficit: a comparison with wheat. Armidal: Univ. of New England.

6- Fischer, R.A., and Maurer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain yield responses. Australian Journal of Agricultural Research 29: 897-912.

7- Garcia del Moral, L.F., Rharrabti,Y., Elhani, S., Martos, V., and Royo, C. 2005. Yield formation in mediterranean durum wheats under two contrasting water regimes based on path-coefficient analysis. Euphytica146: 203–212.

8- Giunta, F., Motzo, R., and Deidda, M. 1993. Effect of drought on yield and yield components of durum wheat and triticale in a Mediterranean environment. Field Crops Research 33: 399- 409.

9- Gowing, D.J.G., Davies, W.J., and Jones, H.G. 1990. A positive root sourced signal as an indicator of soil drying in apple. Malus×domestica Borkh. Journal of Experimental Botany 41:1535-1540

10- Gregory, P.J. 2006. Plant roots (Growth, Activity and Interaction with Soils), Blackwell Publishing Pp: 150-173.

11- Grzesiak, M.T., Rzepka, A., Hura, T., Hura, K., and Skoczowski, A. 2007. Changes in response to drought stress of triticale and maize genotypes differing in drought tolerance. Photosynthetica 45 (2): 280-287.

12- Grzesiak, S., Grzesiak, M. T., Filek,W., and Stabryta, J. 2003. Evaluation of physiological screening tests for breeding drought resistant triticale (Triticosecale x Wittmack). Acta Physiologiae, Plantarum 25(1): 29-37.

13- Ivandic, V., Hackett, C.A., Zhang, Z.J., Staub, J.E., Nevo, E., Thomas, W.T.B., and Forster, B.P. 2000. Phenotipic responses of wild barley to experimentally imposed water stress. Journal of Experimental Botany 51 (353): 2021–2029.

14- Jones, H.G., and Jones, M.B. 1989. Introduction: some terminology and common mechanisms, in: H.G. Jones, T.J. Flowers, M.B. Jones (Eds.), Plants Under Stress, Cambridge University Press, Cambridge, pp. 1–10.

15- Kafi, M., Jafarnazhad, A., and Jami Al-ahmadi, M., 2005. Wheat: Ecology, Physiology and Yield Determination (Translated Book). Ferdowsi University of Mashhad Press. (In Persian)

16- Krenzer Jr., E.G., Nipp, T.L., and McNew, R.W. 1991.Winter wheat mainstem leaf appearance and tiller formation versus moisture treatment. Agron. J. 83, 663–667.

17- Mahajan, S., and Tuteja. N. 2005. Cold, salinity and drought stresses: an overview. Archives of Biochemistry and Biophysics 444: 139–158.

18- McMaster, G.S., and Wilhelm, W.W. 2003. Simulating wheat and barley phonological responses to water and temperature stress. Journal of Agricultural Science, Cambridge 141: 129–147.

19- Naylor, R.E.L., and andSu, J. 1998. Plant development of triticale cv. Lasko at different sowing dates. Journal of Agricultural Science, Cambridge 130: 297-306.

20- Plaut, Z. 1989. Response of photosynthesis to water stress and salt stress: similarities and dissimilarities. In: Kreeb, K.H., Richter, H., Hinckley, T.M. (Eds.), Structural and Functional Responses to Environmental Stresses. SPB Academic Publishing, The Hague, the Netherlands, pp. 155–163.

21- Plaut, Z., Butow, B.J., Blumenthal, C.S. and Wrigley, C.W. 2004. Transport of dry matter into developing wheat kernels and its contribution to grain yield under post-anthesis water deficit and elevated temperature. Field Crops Research 86: 185–198

22- Robertson, M.J., and Giunta, F. 1994. Response of spring wheat exposed to pre- anthesis water stress. Australian Journal of Agricultural Research 45: 19-35.

23- Royo, C., and Blanco, R. 1998. Use of potassium iodide to mimic drought stress in triticale. Field Crops Research 59: 201-212.

24- Sharif, S., Saffari, M., and Emam, Y. 2007. The effect of drought stress and Cycocel on barley yield (cv. Valfajr). Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resource 10(4): 281-290.

25- Sharp, R.E. 2002. Interaction with ethylene: changing views on the role of abscisic acid in root and shoot growth responses to water stress. Plant, Cell and Environment 25: 211-222.

26- Sharp, R.E., and Davies, W.J. 1989. Regulation of growth and development of plants growing with a restricted supply of water. In: Jones H.G. Flowers T.L., Jones M.B. eds. Plants under stress. Cambridge: Cambridge University Press. 71-93.

27- Sharp, R.E., and Lenoble, M.E. 2002. ABA, ethylene and the control of shoot and root growth under water stress. Journal of Experimental Botany 53: 33-37.

28- Slafer, G.A., and Rawson, H.M. 1994. Sensitivity of wheat phasic development to major environment factors: a re-examination of some assumptions made by physiologists and modelers. Australian Journal of Plant Physiology 21:393-423.

29- Wyn J.R.G., and Gorham. J. 1983. Osmoregulation. In: Lange, O.L., Nobel, P.S., Osmond, C.P., 32- Ziegler, H. (Eds.), Physiological Plant Ecology. III. Encyclopedia of Plant Physiology, Vol.12, new edition. Springer, Berlin.