چکیده:
شوری خاک کاهش قابل ملاحظه ی عملکرد و کیفیت محصول گندم را به دنبال دارد. در حالی که مصرف سیلیسیوم و پتاسیم میتواند این پیامد های نامطلوب را در گیاه مذکور تا حد زیادی تعدیل نماید. این پژوهش در قالب یک آزمایش گلخانه ای و یک مطالعه آزمایشگاهی، با هدف بررسی اثر سطوح شوری بر مؤلفه های جوانه-زنی و تأثیر کاربرد سیلیسیوم و پتاسیم بر افزایش تحمل به شوری در گندم در مرکز تحقیقات آب و خاک استان آذربایجان شرقی به اجرا درآمد. مطالعه ی آزمایشگاهی به منظور بررسی آثار تنش شوری ناشی از کلریدسدیم بر مؤلفه های جوانه زنی، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، با سه تکرار و دو فاکتور شامل سه رقم گندم (اروم، الوند و میهن) و شوری (شاهد، 4، 8، 12 و 16 دسی زیمنس بر متر) و مطالعه گلخانه ای نیز به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و سه فاکتور شامل شوری (شاهد، 4 و 12 دسی زیمنس بر متر)، سیلیسیوم (شاهد، 2 و 4 میلی گرم بر گرم خاک خشک) و پتاسیم (شاهد، 2، 4 و 6 میلی گرم بر گرم خاک خشک) انجام شد. نتایج حاصل از مطالعه ی آزمایشگاهی نشان داد که سطوح مختلف شوری اثر معنی داری بر سرعت و درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن ریشه چه و وزن ساقه چه در پایان مرحله ی جوانه زنی داشتند. و تفاوت -هایی بین ارقام از نظر همه صفات مورد مطالعه ملاحظه گردید. بالاترین میزان هر یک از صفات نظیر سرعت و درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن ریشه چه و وزن ساقه چه، متعلق به تیمار شاهد و کمترین آن متعلق به تیمار شوری 16 دسی زیمنس بر متر بود. با افزایش تنش شوری کلیۀ مؤلفه های جوانه زنی در تمام ارقام گندم کاهش یافت ولی این روند کاهش در رقم اروم آهسته تر و در رقم میهن روند سریعتری داشت. نتایج آزمایش گلخانه ای نیز نشان داد که افزایش شوری خاک منجر به کاهش معنی دار وزن خشک بخش هوایی، عملکرد دانه، وزن هزار دانه، طول سنبله، محتوی نسبی آب برگ، مقدار کلروفیل، تعداد پنجه، سطح برگ، شاخص برداشت، غلظت پتاسیم، غلظت سیلیسیوم و نسبت پتاسیم به سدیم شد. از سوی دیگر مقدار پرولین و میزان سدیم در بخش هوایی گندم تحت تنش شوری افزایش یافت. کاربرد همزمان سیلیسیوم و پتاسیم اثر معنی داری بر مقدار پرولین، عملکرد دانه، وزن هزار دانه، طول سنبله و میزان کلروفیل نداشت. مقایسه میانگین ها نشان داد، بهترین میزان مصرف سیلیسیوم و پتاسیم در تعدیل اثرهای نامطلوب شوری در گندم 2 میلی گرم بر گرم خاک خشک است.
فهرست مطالب
شماره و عنوان مطالب صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1- تعریف مسئله و فرضیات 2
1-2- ضرورت تحقیق 5
فصل دوم: بررسی منابع
2-1- تأثیر سطوح شوری بر رشد، عملکرد و ویژگی های فیزیولوژیکی گیاهان 9
2-1-1- گندم ........................... 10
2-1-2- سایر گیاهان.............. 12
2-2- نقش سیلیسیوم در گیاهان 13
2-2-1- جذب، انتقال و تجمع سیلیسیوم در گیاهان 14
2-2-2- نقش سیلیسیوم در رشد و کیفیت گندم 16
2-2-3- نقش سیلیسیوم در رشد و کیفیت سایر گیاهان 19
2-3- نقش پتاسیم در گیاهان 23
2-3-1- جذب، انتقال و تجمع پتاسیم در گیاهان 24
2-3-2- نقش پتاسیم در رشد و کیفیت گندم 25
2-3-3- نقش پتاسیم در رشد و کیفیت سایر گیاهان 26
2-4- نقش سیلیسیوم و پتاسیم در افزایش تحمل گیاهان به شوری 27
2-4-1- گندم................................. 30
2-4-2- سایر گیاهان........... 33
2-5- جمع بندی پژوهش های انجام یافته و هدف 36
فصل سوم: مواد و روش ها
3-1- اندازه گیری های اولیه 39
3-1-1- بافت خاک............ 39
3-1-2- سیلیسیوم قابل جذب در خاک 40
3-1-3- پتاسیم قابل جذب در خاک 40
3-1-4- قابلیت هدایت الکتریکی و pH 40
3-1-5- انتخاب گیاه............. 41
3-2- بررسی اثر شوری بر مؤلفه های جوانه زنی سه رقم گندم 41
3-3- بررسی تأثیر سیلیسیوم، پتاسیم و شوری بر رشد و ویژگیهای شیمیایی و فیزیولوژیکی گندم 42
3-3-1- وزن خشک بخش هوایی گیاه 43
3-3-2- تعداد پنجه........... 44
3-3-3- طول سنبله.............. 44
3-3-4- شاخص برداشت...... 44
3-3-5- عملکرد دانه......... 44
3-3-6- وزن هزار دانه....... 44
3-3-7- سطح برگ.............. 44
3-3-8- محتوی نسبی آب برگ (RWC) 45
3-3-9- کلروفیل برگ.......... 46
3-4- اندازه گیری های آزمایشگاهی 46
3-4-1- پرولین برگ............. 46
3-4-2- سیلیسیوم برگ........ 47
3-4-3- سدیم و پتاسیم برگ 48
3-5- تحلیل آماری اطلاعات 48
فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- مؤلفه های جوانه زنی 50
4-1-1- سرعت جوانه زنی 50
4-1-2- درصد جوانه زنی...... 52
4-1-3- طول ریشه چه......... 53
4-1-4- طول ساقه چه........ 55
4-1-5- وزن ریشه چه........ 55
4-1-6- وزن ساقه چه........ 56
4-2- نتایج مؤلفه های جوانه زنی 57
4-3- تأثیر سیلیسیوم، پتاسیم و شوری بر رشد و ویژگی های شیمیایی و فیزیولوژیکی گندم......................... 60
4-3-1- وزن خشک بخش هوایی 60
4-3-2- تعداد پنجه................ 72
4-3-3- سطح برگ............ 73
4-3-4- طول سنبله.............. 75
4-3-5- وزن هزار دانه........... 77
4-3-6- عملکرد دانه.......... 80
4-3-7- شاخص برداشت....... 83
4-3-8- کلروفیل برگ........... 84
4-3-9- محتوی نسبی آب برگ (RWC) 86
4-3-10- پرولین برگ.......... 88
4-3-11- سیلیسیوم برگ...... 90
4-3-12- پتاسیم برگ......... 91
4-3-13- سدیم برگ.......... 93
4-3-14- نسبت پتاسیم به سدیم برگ 95
4-4- نتیجه گیری کلی 97
4-5- پیشنهادها........ 98
منابع..............................................................................................................................................................................100
فهرست جدول¬ها
شماره و عنوان جدول صفحه
جدول 3 1: برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک انتخاب شده 41
جدول 4 1: تجزیه واریانس اثر رقم و سطوح مختلف شوری بر شاخص های جوانه زنی گندم 51
جدول 4 2: تجزیه واریانس برخی ترکیبات شیمیایی و ویژگی های فیزیولوژیکی گندم 63
جدول 4 3: مقایسه میانگین های سطوح مختلف شوری بر صفات مورد بررسی در گندم 65
جدول 4 4: اثر متقابل سطوح شوری، سیلیسیوم و پتاسیم بر صفات مورد بررسی در گندم 67
فهرست شکل¬ها
شماره و عنوان شکل صفحه
شکل 4 1: مقایسه میانگین های سرعت جوانه زنی سه رقم گندم در سطوح مختلف شوری 52
شکل 4 2: مقایسه میانگین های درصد جوانه زنی سه رقم گندم در سطوح مختلف شوری 53
شکل 4 3: مقایسه میانگین طول ریشه چه در سه رقم گندم 54
شکل 4 4: تأثیر سطوح مختلف شوری بر طول ریشه چه 54
شکل 4 5: مقایسه میانگین های طول ساقه چه سه رقم گندم در سطوح مختلف شوری 55
شکل 4 6: تأثیر سطوح مختلف شوری بر وزن ریشه چه 56
شکل 4 7: تأثیر سطوح مختلف شوری بر وزن ساقه چه 57
شکل 4 8: مقایسه جوانه زنی سه رقم گندم در سطوح مختلف شوری 59
شکل 4 9: تأثیر سطوح مختلف شوری بر طول سنبله 76
شکل 4 10: تأثیر سطوح مختلف سیلیسیوم بر طول سنبله 76
شکل 4 11: تأثیر سطوح مختلف شوری بر وزن هزار دانه 78
شکل 4 12: تأثیر سطوح مختلف سیلیسیوم بر وزن هزار دانه 79
شکل 4 13: تأثیر سطوح مختلف پتاسیم بر وزن هزار دانه 80
شکل 4 14: تأثیر سطوح سیلیسیوم و شوری بر عملکرد دانه 82
شکل 4 15: تأثیر سطوح مختلف پتاسیم بر عملکرد دانه 83
شکل 4 16: تأثیر سطوح سیلیسیوم و شوری بر میزان کلروفیل برگ 85
شکل 4 17: تأثیر سطوح مختلف پتاسیم بر میزان کلروفیل برگ 86
شکل 4 18: تأثیر سطوح سیلیسیوم و شوری بر غلظت پرولین 89
شکل 4 19: تأثیر سطوح پتاسیم و شوری بر غلطت پرولین 90
شکل 4 20: تأثیر سیلیسیوم در رشد گندم در سطوح مختلف شوری 96