تأثیر قطع ‌آبیاری و محلول‌پاشی پتاسیم بر برخی ویژگی‏های فیزیولوژیک، شاخص‌ برداشت و عملکرد دو رقم و یک لاین گندم نان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیئت علمی / مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال

2 هیئت علمی / مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر ونهال

چکیده

به‌منظور بررسی اثر قطع‌آبیاری و محلول‌پاشی پتاسیم بر برخی از ویژگی‏های فیزیولوژیک (فتوسنتز، پایداری غشای سلولی و کلروفیل‌برگ) و شاخص‌برداشت گندم نان، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال زراعی90-91 و در دو مکان مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج و مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع‌طبیعی استان یزد اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل تنش‌خشکی (به‌صورت قطع‌آبیاری در سه سطح از مرحله تشکیل سنبله تا رسیدگی فیزیولوژیک، از مرحله شروع دانه‌بندی تا رسیدگی فیزیولوژیک و آبیاری طبیعی)، محلول‌پاشی پتاسیم (در سه سطح عدم محلول‌پاشی، محلول‌پاشی5/1 و 3 درصد سولفات پتاسیم (K2SO4)) و ژنوتیپ (در سه سطح دو رقم «پیشتاز»، و«مرودشت» و لاین"WS-82-9"( بودند. نتایج نشان داد که صفات مورد مطالعه با افزایش تنش‌خشکی، به‌طور معناداری کاهش یافتند. بیشترین مقدار شاخص‌برداشت، تحت شرایط آبیاری طبیعی برای لاین "WS-82-9"در منطقة کرج (69/32 درصد) و کمترین مقدار آن، تحت شرایط تنش‌خشکی شدید برای رقم«مرودشت» در منطقة یزد (50/11 درصد) مشاهده شد. پایداری غشای سلولی در رقم‌های مورد مطالعه متفاوت بود و رقم «مرودشت» کمترین پایداری غشای سلول (5/35 درصد) را داشت. محلول‌پاشی3 درصد K2SO4، باعث افزایش معنا‌دار صفات فیزیولوژیک، به‌ویژه فتوسنتز برگ در شرایط تنش‌خشکی شدید شد، به‌نحوی‌که فتوسنتز برگ در دو منطقة یزد و کرج به‌ترتیب به میزان 1/99 و 7/69 درصد افزایش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که محلول‌پاشی 3 درصد K2SO4 و استفاده از لاین "WS-82-9"در تعدیل آثار تنش‌خشکی، به‌ویژه در مزارعی که در مراحل پایانی دورة رشد با محدودیت آب مواجه هستند، مؤثر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of irrigation withholding and foliar potassium application on some physiological characteristics, harvest index and yield of two cultivars and a line of bread wheat

چکیده [English]

In order to evaluate the effect of irrigation withholding and foliar potassium application on some physiological traits (photosynthesis, cell membrane stability and chlorophyll) and harvest index of wheat (Triticum aestivum L.), an experiment was carried out using a split plot factorial based on a randomized complete blocks design with three replications in 2011-2012 in two locations: Seed and Plant Certification and Registration Research Institute, Karaj and Agricultural and Natural Resources Research Center, Yazd. The experimental factors were included drought stress (three levels of irrigation withholdings were irrigation withheld from ear emergence to physiological maturity, irrigation withheld from grain filling to physiological maturity, and normal irrigation) foliar potassium application (without potassium application, 1.5 and 3.0% K2SO4) and genotype (two wheat cultivars of ‘Marvdasht’, ‘Pishtaz’and aline‘WS-82-9’). Results showed that the studied characteristics were significantly reduced by increasing drought stress level. The highest harvest index was observed in ‘WS-82-9’ in Karaj under normal irrigation (32.69%) and the lowest harvest index was obtained from ‘Marvdasht’cultivarin Yazd, under severe stress (11.50%). Genotypes were different for cell membrane stability and the lowest rate was belonged to ‘Marvdasht’ (35.5%). Foliar application of 3.0% K2SO4 caused to significant differences in physiological characteristics, especially for leaf photosynthesis under severe drought stress condition: photosynthesis increased 99.1 and 69.7% in Yazd and Karaj, respectively. It can be concluded that cultivating of ‘WS-82-9’ and spraying of 3.0% K2SO4 were effective to moderate drought stress, especially when fields have limitations for irrigation water at the end of crop life cycle.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cell membrane stability
  • Chlorophyll
  • Drought stress
  • normal irrigation
  • photosynthesis

امام ی.، رنجبری ع.م. و بحرانی م.ج. (1386) ارزیابی عملکرد دانه و اجزای آن در ژنوتیپ‌های گندم تحت تأثیر تنش خشکی پس از گلدهی. علوم و فنون کشاورزی ومنابع طبیعی. 11(1): 317-327.

برزوئی ا.، خزائی ح.ر. و شهریاری ف.ر. (1385) اثرتنش‌خشکی پس از گرده‌افشانی برویژگی‌های فیزیولوژیک و میزان آنتی‌اکسیدان‌های موجود در ژنوتیپ‌های مختلف گندم. مجلة علوم و صنایع کشاورزی‌، دانشگاه فردوسی‌مشهد. 2(5): 65-75.

بی‌نام (1391) آمار هواشناسی کشور. سایت سازمان هواشناسی کشور.

سعیدی م.، مرادی ف.، احمدی ع.، سپهری ر.، نجفیان گ. و شعبانی ا. (1389) اثرتنش خشکی انتهای فصل بر خصوصیات فیزیولوژیک و روابط منبع و مخزن در دو ژنوتیپ گندم نان. مجلة علوم زراعی ایران. 12(4): 392-408.

محمدی ر.، حق‌پرست ر.، آقایی سربرزه م. و عبدالهی ع. (1385) ارزیابی میزان تحمل خشکی ژنوتیپ‌های پیشرفتة گندم دوروم بر اساس معیارهای فیزیولوژیک و سایر شاخص‌های وابسته. مجلة علوم کشاورزی ایران. 37(1): 561-567.

ملکوتی م.ج.، غیبی م.ن. (1376) تعیین حد بحرانی عناصر غذایی محصولات استراتژیک و توصیه کودی در کشور. نشر آموزش کشاورزی، معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی سازمان تات، وزارت جهاد کشاورزی. 56 صفحه.

نورمحمدی ق.، حاج‌سیدهادی م.ر.، درزی م.ت. و موحدی دهنوی م. (1391) اصلاح و تولید گندم نان (ترجمه). انتشارات سروا. 627 صفحه.

Abou El-Defan T.A., El-Kholi H.M.A., Rifaat M.G.M. and Abd Allah A.E. (1999) Effect of soil and foliar application of potassium on yield and mineral content of wheat grains grown in sandy soils. Egyptian Journal of Agricultural Research. 77 (2): 513-522.

Ahmed G., Tawfik M.M. and Hassanein M.S. (2011) Foliar feeding of potassium and urea for maximizing wheat productivity in sandy soil. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5(5): 1197-1203.

Arnon I. (1972) Crop production in dry regions. Wheat. Vol. 2: Systematic Treatments of the Principal crops. Plant Science Monograph. Leonard Hill Books, London. p. 683.

Arquero O., Barranco Dand Benlloch M. (2006) Potassium starvation increases stomata conductance in olive trees. Horticulture Science.41: 433-436.

Boyer J.S. (1982) Plant productivity and environment. An analysis Science. 218(4571): 443-448.

Burce J.A. (1991) Comparative responses of leaf conductance to humidity in single attached leaves. Journal of Experimental Botany. 32:
629-634.

Castrillo M. and Calcargo A.M. (1989) Effects of water stress and re watering on ribulose-1,biphosphate carboxylase activity,chlorophyll and protein contents in two cultivars of tomato. Journal of Horticultural Science. 64:717-724.

Earl H.J. and Davis R.F. (2003) Effect of drought stress on leaf and whole canopy radiation use efficiency and yield of maize. Agronomy Journal. 95: 688- 696.

EL-Ashry M.S. and El-Kholy M.A. (2005) Response of wheat cultivars to chemical desiccants under water stress conditions. Journal of Applied Science Research. 1 (2): 253-262.

Fanaei H.R. Galavi M. Kafi M. and Ghanbari Bonjar A. (2009) Amelioration of water stress by potassium fertilizer in two oilseed species. International Journal of Plant Production. 3 (2): 41-54.

Fusheing L. (2006) Potassium and water interaction. International Workshop on Soil Potassium and K Fertilizer Management. Agricultural College Guangxi University. 1-32.

Hasheminasab H., Assad M.T., Aliakbari A and Sahhafi S.R. (2012). Evaluation of some physiological traits associated with improved drought tolerance in Iranian wheat. Annals of Biological Research. 3 (4):1719-1725.

Jamieson P.D., Martin R.J., Martin G.S. and Wilson D.R. (1995) Drought effects on biomass production and radiation-use efficiency in barley. Field Crops Research. 43: 77- 86.

Kulshreshtha S., Mishra D.P. and Gupta R.K. (1987) Changes in content of chlorophyll, proteins and lipids in  whole  chloroplast  and  chloroplast  membrane  fractions  at  different  leaf  water  potentials  in  drought resistant and sensitive genotypes of wheat. Photosynthetica. 21(1): 65–70.  

Renu K.C. and Devarshi S. (2007) Acclimation to drought stress generates oxidative stress tolerance in drought-resistant than susceptible wheat cultivar under field conditions. Environmental and Experimental Botany. 60: 276-283.

Sen Gupta A., Berkowitz G.A. and Pier P.A. (1989) Maintenance of photosynthesis at low leaf water potential in wheat. Plant Physiology. 89: 1358-1365.