به زراعی کشاورزی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

داوران

عضویت و راهنمای پابلونز

دستورالعمل حذف نام داور از روی کامنت ها در برنامه Word

بررسی روابط مبدأ و مقصد در گندم بهاره تحت شرایط تنش خشکی انتهای فصل رشد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی بخش تحقیقات زراعی و باغی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران

2 2- محقق بخش تحقیقات گلخانه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران. ایران.

3 پژوهشگر گروه زراعت. دانشکده کشاورزی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین. تهران. ایران.

10.22059/jci.2024.342665.2707

چکیده

هدف: این پژوهش با هدف شناسایی نحوه ارتباط بین منبع و مخزن در گیاه گندم و تأثیر محدودیت هر یک از آن‌ها بر عملکرد دانه تحت شرایط مطلوب و نیز تنش کم‌آبی اجرا گردید.
روش پژوهش: پژوهش در سال زراعی 1398-1397 به‌صورت کرت­های خردشده در قالب بلوک­ کامل تصادفی در سه تکرار، در مرکز تحقیقات کشاورزی استان تهران اجرا شد. عامل اصلی، خشکی در سه سطح آبیاری مطلوب (50 میلی‌متر تبخیر از تشتک معادل 8250 مترمکعب)، تنش متوسط (80 میلی‌متر تبخیر از تشتک معادل 5130 مترمکعب) و تنش شدید (110 میلی‌متر تبخیر از تشتک معادل 4100 مترمکعب) و عامل فرعی محدودیت مبدأ و مقصد در چهار سطح بدون محدودیت، حذف برگ‌های نیمه بالایی، حذف برگ‌های نیمه پایینی و حذف نیمی از طول سنبله بود.
یافته‌ها: تنش کم‌آبیاری سبب کاهش 4/23 درصد و 1/32 درصد عملکرد به‌ترتیب برای تنش خفیف و شدید شد. خشکی سبب افزایش معنی­دار غلظت پرولین شد. پروتئین دانه در شرایط تنش شدید به بالاترین حد خود و میانگین 3/12 درصد رسید. خشکی غلظت کلروفیل a وb را کاهش داد. اثر تیمار محدودیت مبدأ یا مقصد بر کلیه صفات به‌جز محتوای نسبی آب برگ و غلظت کلروفیل b معنی­دار بود. حذف برگ‌های نیمه پایینی سبب کاهش عملکرد به میزان 3/10 درصد و برای حذف برگ‌های نیمه بالایی بوته بیش‌تر و معادل 3/18 درصد بود. بیش‌ترین تأثیر منفی بر عملکرد دانه با حذف نیمی از طول سنبله­ها و به میزان 2/34 درصد اتفاق افتاد.
نتیجه‌گیری: در انتخاب ارقام پر محصول گندم انتخاب براساس سنبله‌های بلندتر (مقاصد بزرگ‌تر) و دوام بیش‌تر سطح برگ‌های بالایی باید مدنظر قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Source and Sink Relationships in Spring Wheat Under End-of-Season Water Stress Condition

نویسندگان [English]

  • Javad Hasanpour 1
  • laleh dehghan 2
  • mansoureh khalatbari 3

1 Faculty member of Agricultural and Horticultural Research Department of Agriculture and natural resource research center of Tehran Province. Tehran. Iran

2 2- Researcher of Greenhouse Research Department of Agriculture and natural resource research center of Tehran Province. Tehran. Iran

3 Researcher of agronomy department. Faculty of Agriculture. Islamic Azad University, Varamin Branch. Tehran. Iran.

چکیده [English]

Objective: This study was carried out in order to evaluate the source and sink relationship in spring wheat and the limiting effect of each on grain yield under optimal and water stress conditions.
Methods: The experiment was conducted as a split-plot layout in the form of a randomized complete block design with three replications in the Varamin Agricultural Research Center in 2018-2019. The main factor was the water stress treatment at three levels: optimal irrigation (50 mm from the evaporation pan, equivalent to 8250 m3), medium stress (80 mm evaporation from the pan equivalent, to 5130 m3) and severe stress (110 mm evaporation from the pan, equivalent to 4100 m3); and the sub-factor included source and sink constraints in four levels: without restriction, removal of upper half leaves, removal of lower half leaves, and removal of half of spike length.
Results: Irrigation stress reduced grain yield by 23.4% and 32.1% for mild and severe stress levels, respectively. It also caused a significant increase in proline content. The percentage of grain protein increased to its highest level and an average of 12.3% under severe stress. Water deficit reduced the chlorophyll a and b concentrations. The effect of source or sink restriction treatment was significant on all traits except for the relative leaf water content and chlorophyll b concentration. Removal of lower half leaves caused a significant reduction in grain yield by 10.3% and the decrease was greater for the removal of upper half leaves and was equal to 18.3%. The most negative effect on yield occurred with the removal of half the length of the emerging spikes and was 34.2%.
Conclusion: In the selection of high-yielding wheat cultivars, longer spikes and longer durability of the area of the upper leaves should be considered.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll
  • Proline
  • Water stress
  • leaf removal
  • spike removal
مراجع
ابهری، عباس؛ سلطانی، افشین و عزیزی، الهام (1393). پیش‌بینی تعداد دانه گندم (Triticum aestivum L.) با توجه به خارج قسمت فتوترمال در گرده افشانی. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 12(3)، 438-444.
بخشنده، اسماعیل؛ سلطانی، افشین؛ زینلی، ابراهیم و غدیریان، رحمن (1392). ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺗﺠﻤﻊ، اﻧﺘﻘﺎل ﻣﺠﺪد و ﺷﺎﺧﺺ ﺑﺮداﺷﺖ ﻣﺎده خشک و ﻧﯿﺘﺮوژن در ارﻗﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ گﻨﺪم ﻧﺎن و دوروم. نشریه تولید گیاهان زراعی، 6(1)، 39-59.
پاپی، مجید (1393). تأثیر رژیم‌ های رطوبتی و برگ‌‌زدایی بر رشد، عملکرد و مصرف انرژی سه رقم گندم در شرایط مزرعه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران.
توکلی، افشین؛ احمدی، علی و  علیزاده، هوشنگ (1388). بررسی برخی جنبه‌های فیزیولوژیک عملکرد ارقام حساس و متحمل به تنش خشکی گندم تحت شرایط تنش خشکی پس از گرده افشانی. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 50(1)، 58-46
رئیسی ساداتی، سیده یلدا؛ جهانبخش گده کهریز، سودابه؛ عبادی، علی و صدقی، محمد (1400). تأثیر نانوذره اکسید روی بر برخی ویژگی‌های بیوشیمیایی و مورفولوژیکی گندم در شرایط خشکی. نشریه علمی پژوهشی دانش کشاورزی و تولید پایدار، 13(2)، 233-250.
صالحی، فرشاد؛ احمدی، علی؛ بصیری، رضا و رفیعی، حسین رضا (1397). واکنش عملکرد دانه و انتقال مجدد کربوهیدرات‌های محلول در گندم به کاهش سطح منبع در شرایط محدودیت رطوبت. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 49(2)، 11-21
عیوضی، علیرضا؛ عبدالهی، شاپور؛ حسینی سالکده، سیدقاسم؛ مجیدی هروان، اسلام؛ محمدی، سیدابوالقاسم و پیرایش‌فر، بهروز (1384). اثر تنش شوری و خشکی بر خواص مرتبط با کیفیت ارقام گندم نان. مجله علوم زراعی ایران، 7(3)، 252-268.
ﻏﻔﺎریﻣﻘﺪم، ﺳﺎﻧﺎز؛ ﺻﺒﻮری، ﺣﺴﻴﻦ؛ ﻗﻠﻴﺰاده، ﻋﺒﺪاﻟﻠﻄﻴﻒ و ﻓﻼﺣﻲ، ﺣﺴﻴﻨﻌﻠﻲ (1398). ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻧﻮاﺣﻲ ژﻧﻮﻣﻲ ﻛﻨﺘﺮل‌ﻛﻨﻨﺪه ﺻﻔﺎت اگروﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژﻳﻚ گیاه ﺟﻮ در ﺷﺮاﻳﻂ ﻧﺮﻣﺎل و ﺗﻨﺶﻛﻢآﺑﻲ. تنش‌های محیطی در علوم زراعی، 12(3)، 631-648
ﻓﺮزادی، ﺣﺴﻴﻦ؛ ﻇﺮﻳﻔﻲ ﻧﻴﺎ، ﻧﺎﺻﺮ؛ ﻋﺼﺎره، ﻋﻠﻲ و اﺣﻤﺪﻋﻠﻲ، دزﻓﻮﻟﻲ ﺷﻮﺷﻲ (1398). ارزﻳﺎﺑﻲ ژنوتیپ های گندم دوروم Triticum durum L. ﺑﺮای ﺗﻨﺶ  ﺑﻪ ﺗﺤﻤﻞ ﻛﻢآﺑﻲ در اﻧﺘﻬﺎﻳﻲ ﺷﻤﺎل ﺧﻮزﺳﺘﺎن، تنش‌های محیطی در علوم زراعی، 12(4)، 1063-1074.
کریم‌زاده سورشجانی، هدایت ‌اله؛ امام، یحیی و موری، سعید (1391). تأثیر تنش خشکی آخر فصل بر عملکرد، اجزای عملکرد و دمای سایه‌انداز گیاهی ارقام گندم نان. نشریه فرایند و کارکرد گیاهی، 1(1)، 38-56.
مسکینی ویشکایی، فاطمه؛ جعفرنژاد، علیرضا و دوات گر، ناصر (1399). ارزیابی اثر تنش کم‌آبی بر عملکرد گندم در یک خاک با بافت متوسط در استان خوزستان. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 34(2)، 229-242.
نجفی، پیام و طباطبایی، سیدحسن (1386). کاربرد سامانه‌های آبیاری قطره‌های زیر سطحی و استفاده از مدل ET-HS در افزایش کارایی مصرف آب در آبیاری برخی محصولات زراعی. مجله آبیاری و زهکشی، 56(4)، 477-486.
Abdelrahman, M., David, J., Burritt, M., Aarti, G., Hisashi, T., Suji, M., & Lam-Son Phan, T. (2019). Heat stress effects on source–sink relationships and metabolome dynamics in wheat. Journal of Experimental Botany, 71(2), 543-554.
Abhari, A., Soltani, A., & Azizi, E. (2015). Predicting wheat (Triticum aestivum L.) grain number by photothermal ratio in the anthesis stage. Iranian Journal of Field Crops Research, 12, 438-444.(In Persian).
Abid, M., Tian, Z., Ata-Ul-Karim, S. T., Liu, Y., Cui, Y., Zahoor, R., & Dai, T. (2016). Improved tolerance to post-anthesis drought stress by pre-drought priming at vegetative stages in drought-tolerant and-sensitive wheat cultivars. Plant Physiology and Biochemistry, 106(1), 218-227.
Alaa, A. S. (2014). Generation means analysis in wheat (Triticum aestivum L.) under drought stress conditions. Annals of Agricultural Science, 59(2), 177-184.
Alam, M. S., Rahman, A. H. M., Nesa, M. N., Khan, S. K., & Siddquie, N. A. (2008). Effect of Source and or Sink Restriction on the Grain Yield in Wheat. Journal of Applied Sciences Research, 4(3), 258-261.
Alizadeh, O., Farsinejad, K., Korani, S., & Zarpanah, A. (2014). A study on source-sink relationship, photosynthetic ratio of different organs on yield and yield components in bread wheat (Triticum aestivum L.). International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 5(1), 69-79.
Alqudah, A. M., Samarah, N. H., & Mullen, R. E. (2011). Drought Stress Effect on Crop Pollination, Seed Set, Yield and Quality. E. Lichtfouse (ed.), Alternative Farming Systems, Biotechnology, Drought Stress and Ecological Fertilisation, Sustainable Agriculture Reviews 6, DOI 10.1007/978-94-007-0186-1-6, © Springer Science Business Media B.V. 201.
Arjenaki, F. G., Jabbari, R., & Morshedi, A. (2012). Evaluation of drought stress on relative water content, chlorophyll content and mineral elements of wheat (Triticum aestivum L.) varieties. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4(11), 726-729.
Arnon, A. N. (1967). Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23, 112-121.
Bakhshandeh, S., Soltani, A., Zeinali, E., & Ghadiryan, R. (2013). Study of dry matter and nitrogen accumulation, remobilization and harvest index in bread and durum wheat cultivars. Electronic Journal of Crop Production, 6(1), 39-59. (In Persian)
Becheran, D. E., Miralles, D. J., Abeledo, L. G., Alvarez prado, S., & San Celedonio, R. P. (2022). Source–sink limitation for grain weight in wheat and barley under waterlogging conditions during pre-anthesis. Journal Agronomy. Crop Science, 208, 76-88
Distelfeld, A., Raz, A., & Andreas Fischer, M. (2014). Senescence, nutrient remobilization, and yield in wheat and barley. Journal of Experimental Botany, 65(14), 3783–3798
Duan, T., Chapman, S. C., Holland, E., Rebetzke, G. J., Guo, Y., &  Zheng, B. (2016). Dynamic quantification of canopy structure to characterize early plant vigour in wheat genotypes. Journal of Experimental Botany, 67(15), 4523-4534.
Eivazi, A., Abdollahi, S., Salekdeh, H., Majidi, I., Mohamadi, A., & Pirayeshfar, B. (2006). Effect of drought and salinity stress on quality related traits in wheat (Triticum aestivum L.) varieties. Iranian Journal of Crop Sciences, 7, 252-267. (In Persian).
Fahy, B., Siddiqui, H., David, L. C., Powers, S. J., Borrill, P., Uauy, C., & Smith, A. M. (2018). Final grain weight is not limited by the activity of key starch synthesizing enzymes during grain filling in wheat. Journal of Experimental Botany, 69, 5461-5475.
Farzadi, H., Zarifinia, N., & Shushi dezfuli, A. (2019). Evaluation of genotypes of durum wheat (Triticum durum L.) for tolerance to terminal dehydration stress in northern Khuzestan. Quarterly Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences,  12(4), 1074-1063. (In Persian).
Fu, G. F., Feng, B. H., Zhang, C. X., Yang, Y. J., Yang, X. Q., Chen, T. T., Zhao, X., Zhang, X. F., Jin, Q.Y., & Tao, L. X. (2016). Heat stress is more damaging to superior spikelets than inferiors of rice (Oryza sativa L.) due to their different organ temperatures. Front Plant Science, 7, 1637-1648.
Geravandi, M., Farshadfar, E., & Kahrizi, D. (2011). Evaluation of some physiological traits as indicators of drought tolerance in bread wheat genotypes. Russian Journal of Plant Physiology, 58(1), 69-75.
Ghaffar Moghadam, S., Saburi, H., Fallahi, H., & Gholizadeh, A. (2019). Identification of genomic regions controlling agro morphological traits of barley under normal conditions and dehydration stress. Quarterly Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences,  12(3), 631-648. (In Persian).
Guo, Z., & Schnurbusch, T. (2015). Variation of floret fertility in hexaploid wheat revealed by tiller removal. Journal of Experimental Botany, 66, 5945–5958.
Hargraves, G. H., & Samani, Z. A. (1985). Reference crop evapotranspiration from temperature. Transactions of the ASCE, Applied Engineering in Agriculture, 2, 96-99.
Hopkins, M., Mcnamara, L., Taylor, C., Wang, T. W., & Thompson, J. (2007). Membrane dynamic and regulation of subcellular changes during senescence. In: Senescence process in plants (Ed. Gan, S.) 76-79. Blackwell Publishing, Iowa.
Hosseinifard, M., Stefaniak, S., Ghorbani Javid, M., Soltani, E., Wojtyla, Ł., & Garnczarska, M. (2022). Contribution of exogenous proline to abiotic stresses tolerance in plants: A review. International Journal of Molecular Sciences, 23(9), 5186-5198
Hütsch, B. W., Jahn, D., & Schubert, S. (2019). Grain yield of wheat (Triticum aestivum L.) under long-term heat stress is sink-limited with stronger inhibition of kernel setting than grain filling. Journal of Agronomy & Crop Science, 205, 22-32.
Impa, S. M., Sunoj, V. S. J., Krassovskaya, I., Bheemanahalli, R., Obata, T., & Jagadish, S. V. K. (2019). Carbon balance and source–sink metabolic changes in winter wheat exposed to high night-time temperature. Plant, Cell & Environment, 42, 1233-1246.
Karimpour, M. (2019). Effect of Drought Stress on RWC and Chlorophyll Content on Wheat (Triticum durum L.) Genotypes. World Essays Journal, 7 (1), 52-56.
Karimzadeh Soureshjani, H., Emam, Y., & Moori, S. (2012). Effect of post-anthesis drought stress on yield, yield components and canopy temperature of bread wheat cultivars. Journal of Plant Process and Function, 1(1), 38-56. (In Persian)
Malakouti, M. J. (2008). The effect of micronutrients in ensuring efficient use of macronutrients. Turkish Journal of Agriculture, 32, 215-220.
Marater, P., Porte, J. R., Jamieson, P. D., & Tribo, Y. E. (2003). Modeling grain Nitrogen accumulation and protein composition to understand the Sink/Source regulations of Nitrogen remobilization for wheat. Plant Physiology, 133, 1959-1967.
Meskini Vishkaei, F., Jafarnejad, A., & Dawatgar, N. (2020). Evaluation of the effect of water shortage stress on wheat yield in a medium texture soil in Khuzestan province. Journal of Water Research in Agriculture, 34(2), 165-173. (In Persian).
Moeinian, M., Zargari, K., & Hasanpour, J. (2011). Effect of Boron Foliar Spraying Application on Quality Characteristics and Growth Parameters of Wheat Grain under Drought Stress. American-Eurasian Journal. Agricultural & Environmental Science, 10(4), 593-599, 2011. ISSN 1818-6769.
Najafi, P., & Tabatabaei, S. H. (2007). Effect of using subsurface drip irrigation and ET-HS model to increase WUE in irrigation of some crops. Irrigation and Drainage, 56, 477-486. (In Persian).
Papakosta, D. K., & Gayianas, A. A. (2014). Nitrogen and dry matter accumulation, remobilization and losses for Mediterranean wheat during grain filling. Agronomy Journal, 83, 804-807.
Papi, M. (2014). The effects of moisture regimes and leaf defoliation on growth, yield and WUE of three wheat cultivars under field conditions. MSc. Thesis. College of Agriculture, University of Tehran, Iran. (In Persian).
Raeesi Sadati, S. Y., Jahanbakhsh Godekahriz, S., Ebadi, A., & Sedghi, M. (2021). Effect of Zinc Oxide Nanoparticles on Some Biochemical and Morphological Characteristics of Wheat under Drought Conditions. Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production. 31(2), 233-250. dOI:10.22034/SAPS.2021.13106. (In Persian).
Reynolds, M. P., Pellegrineschi, A., & Skovmand, B. (2005). Sink-limitation to yield and biomass: a summary of some investigations in spring wheat. Annals of Applied Biology, 146, 39-49.
Ritchie, S. W., Nguyen, H. T., & Halody, A. S. (1990). Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Sciences, 30,105-111.
Salehi, F., Ahmadi, A., Basiri, R., & Rafei, H. (2018). Responses Of Wheat Grain Weight And Remobilization Of Solube Carbohydrates To Reduced Source Size Under Limited Moisture Condition,  Iranian Journal of Field Crop Science (Iranian Journal of Agricultural Sciences), 49( 2), 11- 21. (In Persian).
Sharbatkhari, M., Shobbar, Z., Galeshi, S., & Nakhoda, B. (2016). Wheat stem reserves and salinity tolerance: molecular dissection of fructan biosynthesis and remobilization to grains. Planta. 244, 191-202.
Smith, M. R., Rao, I. M., & Merchant, A. (2018). Source–sink relationships in crop plants and their influence on yield development and nutritional quality. Frontiers in Plant Science. 9, 1889-1895.
Tavakoli, A., Ahmadi, A., & Alizade, H. (2009). Some aspects of the physiological performance of sensitive and tolerant cultivars of wheat under drought stress conditions after pollination. Iranian Journal of Crop Science, 40(1), 197-211. (In Persian).
Tavanaee, S., & Lack, S. (2016). Source-Sink Relationship in Wheat as Affected by Planting Date. Journal of Crop Ecophysiology, 10(3), 203-211.
Yang, J., & Zhang, J. (2006). Grain filling of cereals under soil drying. New Phytologist. 169, 223-236.
Zhang, Y. P., Zhang, Y. H., Xue, Q. W., & Wang, Z. M. (2013). Remobilization of water-soluble carbohydrates in non-leaf organs and contribution to grain yield in winter wheat under reduced irrigation. International Journal of Plant Production, 7(1), 97-116.
Zhou, L., Compton, J. T., Kaufman, R. K., Slayback, D., Shabanov, N. V., & Myneni, R. B. (2004). Variation in northern vegetation activity inferred from satellite data of vegetation index from 1981 to 1999. Journal of Geophysical Research, 106(17), 69-83.
به زراعی کشاورزی
دوره 26، شماره 4
دی 1403
صفحه 707-725
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار