فهرست مطالب

تنشهای محیطی در علوم زراعی - سال نهم شماره 3 (پاییز 1395)

مجله تنشهای محیطی در علوم زراعی
سال نهم شماره 3 (پاییز 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/08/18
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علی سلیمانی صفحات 205-215
    مقدمه
    خشکی علت اصلی کاهش عملکرد گیاه گندم است. این واقعیت وجود دارد همواره تقاضای آب برای محصولات کشاورزی افزایش می یابد و سوال اساسی آن است که چگونه می توان تولیدات کشاورزی را همراه با استفاده پایدار از منابع آبی و حفاظت از آن افزایش داد (Dugan and Flower، 2006). یک تکنیک برای مدیریت کار آمد منابع آب آبیاری استفاده از مدل های جدید در تعیین نیاز آبی و زمان بندی آبیاری در کنار فعالیت هایی در راستای اصلاح گیاهان، از مدیریت های کارآمد در زمینه توسعه پایدار منابع آب در کشاورزی می باشد. بر این اساس مدل هارگرویز- سامانی که از رابطه اصلاح شده فائو بر گرفته شده از جمله مدل هایی است که به طور رضایت بخشی برای برآورد پتانسیل تبخیر و تعرق در مناطق خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار می گیرد (Hargraves and Samani، 1985). با توجه به اعتبار جهانی مدل هارگریوز و سامانی در میان سایر مدل های تخمین نیاز آبی، نجفی و طباطبایی (Najafi and Tabatabaei، 2004) با استفاده از معادله اصلاح شده هارگرویوز و سامانی مدل ET-HS را برای تخمین تبخیر و تعرق ارائه کردند. لذا هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم رقم سپاهان با استفاده از مدل ET-HS و ارزیابی مدل در تخمین نیاز آبی گیاه گندم در مقایسه با روش آبیاری معمول در شرایط آب و هوایی اصفهان می باشد.
    مواد و روش ها
    به منظور ارزیابی مدل ET-HS جهت تخمین نیاز آبی گیاه گندم تحت شرایط اصفهان آزمایشی در سال زراعی 91-90 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 6 تیمار آبیاری و 3 تکرار بر روی گیاه گندم رقم سپاهان اجرا شد. شش تیمار آبیاری عبارت بودند از آبیاری بر اساس تامین 50 (تنش شدید)، 75(تنش ملایم)، 100 (عدم تنش)، 125 و 150 درصد نیاز آبی گیاه گندم بر اساس مدل ET-HS در طول فصل رشد و آبیاری بر اساس 70 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A در طول فصل رشد به عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد. مدل ET-HS از رابطه اصلاح شده سامانی-هارگریوز حاصل شده است (Najafi and Tabatabei، 2004). برای تحلیل آماری از نرم افزار MSTAT-C استفاده شد و مقایسه میانگین صفات مورد بررسی بر اساس آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد صورت پذیرفت.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که اثر تیمار های آبیاری بر روی تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، میزان آب مصرفی، کارایی مصرف آب ماده خشک کل و کارایی مصرف آب دانه معنی دار بود. بیشترین تعداد سنبله باور در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی توسط تیمار آبیاری 100 درصد نیاز آبی بر اساس مدل ET-HS حاصل شد. تیمار شاهد اختلاف معنی داری در خصوصیات مورد بررسی با تیمار 100 نیاز آبی نشان نداد. تیمار های 50 و 75 درصد نیاز آبی کمترین تعداد سنبله بارور در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی را حاصل کردند که اختلافشان با یکدیگر معنی دار نبود. بنابراین با کاهش میزان آب و افزایش شدت تنش خشکی کلیه خصوصیات مورد بررسی کاهش یافتند. این عکس العمل توسط لیو و همکاران (Liu et al.، 2016) نیز تایید شده است. بیشترین راندمان مصرف آب برای ماده خشک کل و عملکرد دانه در تیمار آبیاری 50 درصد نیاز آبی حاصل شد که اختلاف آن با تیمار شاهد معنی دار بود. با افزایش مقدار آب آبیاری کارایی مصرف آب برای عملکرد دانه به طور معنی داری کاهش یافت. کمترین کارایی مصرف آب ماده خشک کل و عملکرد دانه در تیمار آبیاری 150 درصد نیاز آبی حاصل شد.
    نتیجه گیری
    تیمار آبیاری بر اساس 100 درصد نیاز آبی طبق مدل ET-HSدر طول فصل رشد به طور نسبی بیشترین، تعداد سنبله بارور، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه را دارا بود که در نهایت منجر به تولید بالاترین میزان عملکرد دانه و شاخص برداشت شد و در صورت اعمال تنش خشکی بهترین نتیجه در تیمار آبیاری در 75 درصد نیاز آبی بر اساس مدل ET-HS حاصل شد، زیرا به نسبت کاهش آب مصرفی از عملکرد بهتری نسبت به سایر تیمارها برخوردار بود. تیمار 100 درصد نیاز آبی در مقایسه با تیمار شاهد از کارایی مصرف آب مطلوب تری برخور دار بود. لذا بر اساس نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر به نظر می رسد که مدل ET-HSمی تواند از طریق برآورد پتانسیل تبخیر و تعرق نیاز آبی گیاه را با دقت بالایی تخمین زده و برای مناطق خشک و نیمه خشک ایران که آب عامل محدود کننده به حساب می آید کارایی خوبی داشته باشد.
    کلیدواژگان: شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیک، کارایی مصرف آب، نیاز آبی
  • علی آذری نصرآباد، سید محسن موسوی نیک، محمد گلوی، علیرضا سیروس مهر، سید علیرضا بهشتی صفحات 217-228
    مقدمه
    عملکرد گیاهان زراعی از جمله سورگوم تحت تاثیر تنش خشکی به عنوان یکی از مهمترین تنش های غیر زنده محدود می شود. اگرچه سورگوم توانایی سازش با بسیاری از تنش ها مثل گرما، خشکی و شوری را دارد، اما در نواحی خشک و نیمه خشک این گیاه معمولا در مرحله زایشی و مرحله بعد از گلدهی تحت تاثیر تنش آبی قرار می گیرد و عملکرد آن کاهش می یابد. بین ژنوتیپ های سورگوم از نظر قابلیت تحمل دوره های خشکی و واکنش به این دوره ها تفاوت قابل ملاحظه ای وجود دارد. بعضی از محققین برروی ویژگی های برگ پرچم مخصوصا روابط آب برگ بخاطر اثر متقابل قابل توجه آن با مقاومت به خشکی تاکید کرده اند. در این تحقیق برخی از خصوصیات از جمله پایداری غشای سلول و محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپ های سورگوم دانه ای در شرایط مزرعه ای بررسی شده و به پاسخ عملکرد و اجزاء عملکرد ژنوتیپ های سورگوم در شرایط تیمارهای تنش خشکی( قطع آبیاری در مرحله رشد رویشی، زایشی و آبیاری نرمال)پرداخته شده است.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد، اجزای عملکرد دانه، پایداری غشای سلول و محتوای رطوبت نسبی برگ ژنوتیپ های سورگوم دانه ای، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 93 در مزرعه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان جنوبی اجرا گردید. تیمارهای تنش خشکی شامل آبیاری نرمال(شاهد)، قطع آبیاری در مرحله رشد رویشی(مرحله رویت آخرین برگ به صورت لوله ای) و قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی(50 درصد بوته ها در مرحله آغاز گلدهی) به عنوان عامل اصلی و 10 ژنوتیپ سورگوم دانه ای شاملKGS29،MGS2 ،KGS33 ، سپیده، KGFS27،MGS5 ،KGFS5 ،KGFS17، KGFS13 و KGFS30 به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. برای تعیین اجزای عملکرد دانه از هر کرت نیم متر طولی برداشت و تعداد بوته، تعداد پانیکول، تعداد دانه پانیکول، وزن هزار دانه، تعداد دانه در متر مربع تعیین گردیدند. برای تعیین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت پس از حذف 2 خط حاشیه و نیم متر ابتدا و انتهای هر کرت از سطح 3 متر مربع برداشت انجام شد و پس از خشک شدن کامل، کل نمونه ها توزین و عملکرد بیولوژیک تعیین شد و سپس نمونه ها با دست کوبیده شده و دانه ها جدا و توزین گردیده و شاخص برداشت محاسبه شد. برای محاسبه محتوای نسبی آب برگ (RWC)، از هر کرت و از برگ پرچم نمونه گیری شد و محتوای نسبی آب برگ یا آماس نسبی از طریق فرمول وزرلی (weatherley) محاسبه گردید. برای محاسبه میزان خسارت به غشاء یا تراوایی غشاء، ابتدا سه بوته از هر کرت بطور تصادفی انتخاب و برگ پرچمی آنها جدا شد. سپس توسط دستگاه کاغذ سوراخ کن تعداد 4 عدد دیسک از این برگها تهیه و در داخل آب مقطر بمدت 24 ساعت در دمای یخچال (4 درجه سانتی گراد) قرار داده شد. هدایت الکتریکی آبی که برگها در آن گذاشته شده بود توسط دستگاه اندازه گیری هدایت الکتریکی(EC meter) هدایت الکتریکی آن اندازه گیری شده و از اعداد حاصل برای محاسبات استفاده شد. پس از جمع آوری داده های مربوط به عملکرد و اجزاء آن با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه واریانس ساده قرار گرفت. میانگین داده ها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد مقایسه گردیدند.
    نتایج
    نتایج نشان داد که تنش خشکی تاثیر معنی داری بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد دانه در پانیکول، نفوذپذیری غشای سلول و محتوای نسبی آب برگ (RWC) داشته و سبب کاهش آنها گردید. میزان کاهش عملکرد دانه در بالاترین سطح تنش خشکی نسبت به تیمار شاهد معادل 42 درصد بود. ژنوتیپ ها نیز از نظر کلیه صفات فوق تفاوت معنی دار نشان دادند. ژنوتیپ KGFS13 دارای بالاترین عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت بذر بود. اثر متقابل تنش خشکی و ژنوتیپ در صفات فوق بجز وزن هزار دانه و نفوذپذیری غشاء تفاوت معنی دار نشان داد. بیشترین محتوای نسبی آب برگ مربوط به تیمار آبیاری نرمال و کمترین آن مربوط به تیمار تنش خشکی شدید بود. همچنین با افزایش تنش خشکی، تراوش غشای سلول افزایش یافت، بطوری که کمترین میزان تراوش غشاء و درنتیجه بیشترین پایداری غشاء مربوط به تیمار آبیاری نرمال و بیشترین میزان تراوش غشاء و در نتیجه کمترین پایداری غشاء مشترکا مربوط به تیمار های تنش خشکی متوسط و شدید بود.
    نتیجه گیری
    تفاوت های قابل توجهی بین ژنوتیپ های سورگوم دانه ای در مورد تحمل به دوره های تنش خشکی و واکنش به این دوره ها وجود دارد، همچنین عملکرد دانه و اجزای آن، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، محتوای آب نسبی و پایداری غشای سلول بین ژنوتیپ ها و تیمارهای تنش متفاوت بود. درمجموع، می توان از ویژگی های مربوط به روابط آبی برگ پرچم و نفوذپذیری غشاء سلول به عنوان معیارهایی علاوه بر عملکرد دانه در ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ ها استفاده نمود.
    کلیدواژگان: سورگم، عملکرد بیولوژیک، قطع آبیاری، نفوذپذیری غشاء
  • نظام آرمند، حمزه امیری، احمد اسماعیلی صفحات 229-239
    مقدمه
    لوبیا در بسیاری از کشورهای درحال توسعه به عنوان یکی از منابع مهم پروتئین گیاهی محسوب می شود. در ایران سطح زیر کشت لوبیا حدود 240 هزار هکتار با عملکرد متوسط 150 کیلوگرم در هکتار می باشد. جوانه زنی یک مرحله مهم در چرخه زندگی گیاه است و می تواند تاثیر بسزایی در میران تولید و عملکرد گیاهان داشته باشد. کیفیت جوانه زنی بذر تاثیرات قابل توجهی بر صفات رشدی گیاه در مراحل بعد از جوانه زنی، اشغال آشیان های اکولوژیکی و محدوده جغرافیایی گیاه دارد. گزارش شده است که جوانه زنی بذرهای حبوبات ازجمله لوبیا تحت تاثیر مستقیم شرایط نامطلوب محیطی مانند تنش های خشکی و شوری قرار دارد. در تحقیقات مختلفی، کاربرد متانول به عنوان یک منبع کربن برای بهبود رشد و عملکرد گیاهان زراعی در شرایط تنش خشکی توصیه شده است. کاربرد خارجی متانول به طور مستقیم با فرآیند های متابولیکی رشد و نمو گیاه و همچنین با فرآیند های مرتبط با مکانیسم های دفاعی از قبیل فعال شدن ژن های درگیر در بیوسنتز اسید جاسمونیک مرتبط است. برخی مطالعات نشان داده اند که مصرف متانول می تواند کارایی جذب عناصر غذایی را به خصوص در شرایط مواجهه گیاه با تنش های محیطی بهبود بخشد. با توجه به اینکه گزارش های متعددی در ارتباط با تاثیر مثبت متانول بر فاز رویشی گیاهان در ایران وجود دارد، بااین وجود مطالعات اندکی در زمینه اثر متانول بر شاخص های جوانه زنی وجود دارد. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر متانول بر شاخص های جوانه زنی بذر های لوبیا (رقم COS16) تحت تنش خشکی می باشد.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثرات احتمالی متانول بر بهبود تحمل به خشکی لوبیا در مرحله جوانه زنی آزمایشی در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهی دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل سطوح مختلف محلول متانول شامل شاهد (بدون متانول)، 10، 20 و 30 درصد حجمی و نیز سه سطح تنش خشکی (0، 3- و 6- بار) بودند. تنش خشکی با استفاده از پلی اتیلن گلایکول 6000 در دمای 25 درجه سانتی گراد و طبق معادله میچل و کافمن اعمال شد. بازدید از نمونه ها به طور روزانه یک بار و به مدت 14 روز انجام شد و در هر بازدید تعداد بذرهای جوانه زده (دارای طول ریشه چه 3 میلی متر) ثبت شدند. در روز پایانی آزمایش، ریشه چه ها و ساقه چه ها از بذور جدا شدند و مهمترین شاخص های جوانه زنی نظیر سرعت و درصد جوانه زنی، طول ساقه چه و ریشه چه، وزن خشک ساقه چه و ریشه چه، سطح ریشه چه و آندوسپرم مصرفی اندازه گیری شد.
    نتایج و بحث: نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که تنش خشکی و کاربرد متانول تاثیر معنی داری بر سرعت و درصد جوانه زنی، طول ساقه چه و ریشه چه، وزن خشک ساقه چه و ریشه چه، سطح ریشه چه و آندوسپرم مصرفی داشت. نتایج مقایسه میانگین ها در اثرات متقابل نشان داد که در تمامی سطوح تنش خشکی، مصرف سطوح 20 و 30 درصد حجمی متانول منجر به کاهش معنی دار شاخص های جوانه زنی لوبیا شد. اعمال تنش خشکی 6- بار منجر به کاهش معنی دار درصد و سرعت جوانه زنی، وزن خشک ریشه چه، وزن خشک ساقه چه، طول ریشه چه، طول ساقه چه، سطح ریشه چه و آندوسپرم مصرفی در مقایسه با تیمار بدون تنش شد. درمجموع، نتایج پژوهش کنونی نشان داد که کاربرد متانول در مرحله جوانه زنی نه تنها در کاهش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی نقشی نداشت، بلکه در شرایط بدون تنش خشکی نیز بر شاخص های جوانه زنی لوبیا اثر منفی بر جا گذاشت.
    نتیجه گیری
    در این مطالعه نتایج نشان داد که محلول آبی متانول در تمامی تیمارهای تنش خشکی (0، 3- و 6-) منجر به کاهش معنی دار تمامی شاخص های موردبررسی در گیاه لوبیا شد. با توجه به تحقیقاتی که نشان می دهند متانول در مراحل گیاهچه ای و گلدهی در گیاهان مختلف باعث افزایش محصول و عملکرد می شود اما در مطالعه حاضر که برای اولین بار انجام شد، مشاهده شد که محلول آبی متانول علاوه بر اینکه در کاهش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی بر جوانه زنی گیاه لوبیا نقشی نداشت، بلکه به تنهایی منجر به کاهش شاخص های جوانه زنی شد.
    کلیدواژگان: آندوسپرم مصرفی، تنش آبی، خصوصیات ریشه چه، سرعت جوانه زنی
  • فرزانه گلستانی فر، سهراب محمودی، غلامرضا زمانی، محمدحسن سیاری زهان صفحات 241-256
    مقدمه
    گندم ازنظر تولید و سطح زیر کشت مهم ترین محصول کشاورزی ایران است و مشکل علف هرز در آن شاید یکی از مهم ترین مسائل زراعی در نقاط گندم خیز جهان باشد (Kafi et al.، 2005). چاودار گیاهی یک ساله با ساقه های بلند است که در کشور به صورت گیاه هرز در مزارع گندم دیده می شود (Krimi، 2004). توقعات کم این گیاه همراه با توانایی دگر آسیبی و مورفولوژی و چرخه زندگی مشابه گندم، باعث پایداری و افزایش سطح آن در مزارع گندم پاییزه شده است (Pester et al.، 2000). رقابت از موضوعات کلیدی در مباحث اکوفیزیولوژیک جوامع گیاهی است؛ در این نوع تداخل علف های هرز از طریق هم جواری با گیاه زراعی، برای جذب منابع نور، آب و مواد غذایی به رقابت پرداخته و رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار می دهند (Evans et al.، 2003). با توجه به محدودیت های شدید منابع آبی در اکثر مناطق کشور، تنش خشکی به عنوان مهم ترین تنش تاثیرگذار بر گیاهان زراعی معرفی شده است (Kafi et al.، 2009). نتیجه رقابت هم با منابع و هم با شرایط محیطی تحت تاثیر قرار می گیرد، رقابت بین علف های هرز و گیاهان زراعی بر سر آب سبب کاهش رطوبت موجود در خاک شده که می تواند باعث تنش آب و درنهایت کاهش رشد علف های هرز و عملکرد گیاهان زراعی شود. مطالعاتی که مکانیسم های ممکن رقابت برای آب را مورد آزمایش قرار دهد، زیاد نیستند. اغلب این مطالعات در شرایط کنترل شده محیطی انجام گرفته است. بااین وجود، این مطالعات بینشی را در مورد مکانیسم های ممکن رقابت برای آب، به وجود آورده اند (Zand et al.، 2004).
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی تاثیر رقابت درون و برون گونه ای بر برخی صفات مرفولوژیکی و رشدی گندم و چاودار تحت شرایط تنش خشکی، مطالعه ای در سال 1391 در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار اجرا شد. فاکتور های آزمایش شامل چهار تراکم گندم رقم روشن (0، 8، 16 و 24 بوته در گلدان)، چهار تراکم چاودار (0، 2، 4 و 6 بوته در گلدان) و دو سطح تنش خشکی شامل آبیاری در 20 و 60% تخلیه رطوبت ظرفیت زراعی خاک بود. صفات تعداد برگ و کلروفیل برگ گندم و چاودار در زمان ظهور سنبله های گندم، ارتفاع آن ها، طول پدانکل (دمگل)، طول سنبله و قطر ساقه گندم در 95 روز بعد از کاشت (انتهای دوره رشد) اندازه گیری شد.
    نتایج و بحث: نتایج نشان داد که افزایش تراکم گندم و چاودار موجب کاهش معنی دار ارتفاع گیاه (به ترتیب حداکثر 51.23 و 39.13 درصد در گندم و 45.24 و 56.6 درصد در چاودار)، تعداد برگ (حداکثر80.35 و 73.30 درصد در گندم و 37.71 و 71.31 درصد در چاودار) و شاخص کلروفیل برگ (حداکثر 12 و 38.11 درصد در گندم و 75.13 و 38.0 درصد در چاودار) شد. تنش خشکی نیز باعث کاهش معنی دار ارتفاع (58.17 درصد در گندم و 64.7 درصد در چاودار) و تعداد برگ (48.8 درصد در گندم و 75.26 درصد در چاودار) و افزایش معنی دار شاخص کلروفیل برگ (20 درصد در گندم و 78.7 درصد در چاودار) شد. افزایش تنش خشکی طول سنبله گندم را تحت تاثیر معنی دار قرار نداد، اما طول پدانکل (دمگل) و قطر ساقه گندم را به ترتیب 03.26 و 49.3 درصد کاهش داد. با افزایش تراکم چاودار و گندم طول سنبله گندم (به ترتیب حداکثر 70.13 و 21.24 درصد)، طول پدانکل گندم (39.17 و 72.22 درصد) و قطر ساقه گندم (11.11 و 18 درصد) به طور معنی داری کاهش یافت.
    نتیجه گیری
    نتایج به طورکلی نشان داد در شرایط تنش خشکی، رقابت درون گونه ای فقط بر ارتفاع گندم اثر معنی دار داشت، ولی اثر رقابت برون گونه ای بر شاخص کلروفیل و تعداد برگ گندم و ارتفاع و تعداد برگ چاودار معنی دار بود. در نتیجه حضور توام تنش خشکی و رقابت های گیاهی باعث کاهش هر چه بیشتر این صفات گردید همچنین درصد کاهش آن ها در گندم بیشتر از چاودار بود. درنتیجه در مناطقی که علف هرز چاودار به عنوان علف هرز مهم مزارع گندم باشد، در هنگام بروز تنش خشکی، خسارت چاودار بیشتر خواهد شد لذا کنترل آن در شرایط محدودیت رطوبتی از اهمیت خاصی برخوردار است.
    کلیدواژگان: ارتفاع، تعداد برگ، رقابت، کلروفیل برگ
  • علیرضا بهشتی صفحات 257-266
    مقدمه
    خشکی یکی از مهم ترین و رایج ترین تنش های محیطی است که تولیدات کشاورزی را با محدودیت روبه رو ساخته است. تحقیقات متعددی در زمینه خشکی انجام گرفته است. اصلاح گیاهان برای تحمل به خشکی به دلیل غیرقابل پیش بینی بودن شرایط محیطی و نیز تغیرات تحمل ارقام در محیط های متفاوت تحت تنش، پیچیده و دشوار است. تولیدیونجه به دلیل سازگاری با دوره های خشکی و وجود ژرم پلاسم متحمل به تنش خشکی در مناطق با دوره های خشکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دارا بودن صفات مورفوفیزیولوژیک خاص یونجه و سازگاری این صفات با تنش های محیطی به ویژه تنش خشکی باعث شده است این گیاه پتانسیل تولید بالایی در چنین مناطقی داشته باشد. سهم عمده ای از مناطق سردسیر کشور و حتی مناطق نسبتا معتدل کشور جمعیت های غیر اصلاح شده و یا عمدتا اکوتیپ های محلی یونجه همدانی را مورد کشت قرار می دهند.
    مواد و روش ها
    بذور اکوتیپ های بکار رفته در این مطالعه از محل جغرافیایی این مناطق تهیه شده است. این مطالعه به منظور ارزیابی تحمل به خشکی در 11 اکوتیپ یونجه همدانی با استفاده از شاخص های تحمل به خشکی در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار در قالب دو آزمایش مزرعه ای جداگانه به مدت سه سال زراعی به اجرا درآمد. آزمایش اول، آبیاری کامل (عدم محدودیت رطوبتی) و به روال معمول ایستگاه طرق، با دور آبیاری 7 روز بود. در آزمایش دوم، تیمار تنش بر اساس تغییر در دور آبیاری با اعمال محدودیت رطوبتی در اکوتیپ ها از طریق دورهای آبیاری متناوب 10 و 14 روز در طول فصل رشداعمال شد. شاخص های تحمل به تنش شامل (STI)، حساسیت به تنش (SSI)، میانگین هندسی تولید (GMP) و میانگین حسابی تولید (MP)، با استفاده از عملکرد علوفه خشک اکوتیپ های یونجه در شرایط تنش (Ys) و بدون تنش (Yp) محاسبه و نحوه پراکنش اکوتیپ ها بر اساس این شاخص ها در نمودارهای سه بعدی رسم شد.
    یافته ها
    همبستگی مثبت و معنی دار بین عملکرد علوفه خشک در شرایط تنش و عدم تنش و شاخص های MP،GMP و STI نشان داد که در شرایط تنش شاخص های مذکور، مناسب ترین شاخص ها بودند. اکوتیپ های چالشتر و فامنین یونجه در هر دو شرایط محیطی تنش و عدم تنش خشکی بالاترین پتانسیل تولید علوفه خشک را داشته و ازنظر شاخص STI رتبه های اول و دوم را به خود اختصاص دادند. شاخص STI برآورد کننده بهتری برای عملکرد ژنوتیپ ها در دو محیط YP و YS نسبت به سایر شاخص هابود، چون قادر است در مقایسه با شاخص های دیگر، ژنوتیپ های گروه A را از سایر گروه ها تفکیک کند. نتایج حاصل از STI نشان داد که در بین ژنوتیپ های موردبررسی، اکوتیپ های قهاوند، چالشتر، صدیقان و فامنین با مقادیر 9.0 متحمل ترین و ارقام قارقولوق و همدانی با مقادیر 7.0= STI، حساس ترین ژنوتیپ های موردبررسی شناخته شدند. مقدار بالای STI برای یک ژنوتیپ، نشان دهنده تحمل به تنش رطوبتی بیشتر و پتانسیل عملکرد بالاتر آن در هر دو محیط تنش ومعمولی می باشد. اکوتیپ های فامنین و چالشتر به ترتیب با 8.8 و 7.8 بیشترین میزان MP و رقم قارقولوق با 6.7، کمترین میزان MP را داشتند. ارقام فامنین و چالشتر با 7.8 = GMP و رقم قارقولوق با 6.7 =GMP به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار GMP را دارا بودند. مقدار بالای TOL نشانه حساسیت ژنوتیپ به تنش بوده و انتخاب ژنوتیپ ها جهت تحمل به تنش خشکی بر اساس مقادیر کم TOL می باشد. رقم اردوباد با 5.3 =TOL و رقم ملک کندی با 9.0=TOL به ترتیب کمترین و بیشترین تحمل به تنش رطوبتی را داشتند. بر اساس شاخص SSI نیز اکوتیپ اردوباد با 9.1=SSI و رقم ملک کندی با 5.0=SSI به ترتیب حساس ترین و متحمل ترین ژنوتیپ ها به تنش بودند . اگرچه رقم ملک کندی با داشتن کمترین مقادیر SSI اکوتیپی نسبتا متحمل به خشکی می باشد ولی با ارجاع به عملکرد پایین این اکوتیپ می توان دریافت که به تنهایی انتخاب بر اساس مقادیر پایین این شاخص مطلوب نیست. اکوتیپ های چالشتر و فامنین یونجه در هر دو شرایط محیطی تنش و عدم تنش خشکی بالاترین پتانسیل تولید علوفه خشک را داشته و متحمل ترین اکوتیپ ها در این بررسی شناسایی شدند. گروه بندی اکوتیپ ها در هر دو شرایط تنش و عدم تنش نشان داد که آن ها در 4 گروه مجزا ازنظر عملکرد در شرایط رطوبتی معمولی و تنش خشکی قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: پتانسیل تولید، محدودیت رطوبتی، همبستگی
  • صغری خرمی پور، مسعود دهداری صفحات 267-277
    مقدمه
    تنش شوری پس از خشکی، دومین عامل محدودکننده عملکرد گیاهان زراعی در دنیا است. سورگم در مرحله رویشی و مراحل اولیه زایشی، نسبت به شوری بسیار حساس بوده درحالی که در دوره گلدهی و مرحله پر شدن دانه کمترین حساسیت را به تنش شوری دارد. شناسایی نشانگرهای مولکولی پیوسته با ژن های کنترل کننده صفات کلیدی مرتبط با تحمل به تنش شوری یک هدف اصلاحی مهم در برنامه های گزینش به کمک نشانگر است. به همین دلیل پژوهشی جهت بررسی تحمل به شوری 10 ژنوتیپ سورگم دانه ای و ارتباط آن با نشانگرهای ریز ماهواره طراحی گردید.
    مواد و روش ها
    این پژوهش در دو آزمایش جداگانه در سال 1392 در دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج اجرا شد. در آزمایش اول تحمل به شوری 10 ژنوتیپ سورگم دانه ای در چهار سطح شوری شامل هدایت های الکتریکی 92.1(شاهد)، 5، 10 و 20 دسی زیمنس بر متر (با افزودن کلرید سدیم به محلول هوگلند) در مرحله گیاهچه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه یاسوج مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله دو برگی تنش شوری به صورت تدریجی اعمال گردید. 20 روز بعد از اعمال تنش شوری ویژگی های مهم مورفولوژی و فیزیولوژیکی اندازه گیری شدند و مورد تجزیه و تحلیل های آماری قرار گرفتند. در آزمایش دوم DNAی برگ ارقام فوق الذکر استخراج شد و PCR با 10 جفت آغازگر ریزماهواره صورت پذیرفت. امتیازبندی نوارهای حاصل به صورت صفر (عدم نوار) و یک (وجود نوار) انجام شد. جهت بررسی ارتباط بین نشانگرها و مهم ترین ویژگی های سورگم از تجزیه مدل لجستیک دوتایی استفاده شد.
    یافته ها
    نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها در آزمایش اول نشان داد که هر سه اثر ژنوتیپ، شوری و برهمکنش آن ها برای تمامی صفات در سطح یک درصد معنی دار گردید. در بین صفات فیزیولوژیک، پرولین بیشترین ضریب تنوع ژنوتیپی را در شرایط تنش (1.52 درصد) و عدم تنش (6.41 درصد) به خود اختصاص داد. بالاترین وراثت پذیری عمومی مربوط به سطح برگ (24.95 درصد) و کمترین آن مربوط به میزان منیزیم (15.21 درصد) بود. نتایج حاصل از شدت تنش نشان داد که صفت نسبت سدیم به پتاسیم با مقدار 96.0 بیشترین تاثیر را از تنش شوری پذیرفت. گروه بندی ژنوتیپ ها بر اساس نمودار سه بعدی Yp، Ys و STI ژنوتیپ های Sor834، Sor1011، Sor1006 و Sor857 را برای کشت در شرایط شور و غیرشور معرفی نمود که با در نظر گرفتن سایر ویژگی ها درمجموع می توان ژنوتیپ های Sor834 و MTS را به ترتیب به عنوان متحمل و حساس به شوری در مرحله گیاهچه ای معرفی نمود. در آزمایش دوم نتایج حاکی از پیوستگی احتمالی بین برخی نشانگرها و برخی صفات بود که در این میان چهار نشانگر ریزماهواره Xtxp20، Xtxp354، Xtxp331 و Xtxp285 با شاخص تحمل به تنش شوری مرتبط بودند.
    نتیجه گیری
    در مجموع نتایج حاصل از آزمایش اول وجود تنوع ژنتیکی از نظر تحمل به تنش شوری در مرحله گیاهچه ای اثبات نمود. بعلاوه وراثت پذیری بالای برخی صفات حاکی از نقش پایین محیط در کنترل آنها وکارایی بالای انتخاب می باشد. از نسبت سدیم به پتاسیم می توان بعنوان معیار انتخاب برای تحمل به شوری در مرحله گیاهچه ای استفاده نمود. از نشانگرهای معرفی شده می توان برای غربال ژنوتیپ های متحمل به شوری بهره جست.
    کلیدواژگان: پرولین، شاخص تحمل به تنش، شدت تنش، محتوی مواد معدنی
  • سید عبدالرضا کاظمینی، مژگان علی نیا، احسان شاکری صفحات 279-289
    مقدمه
    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های غیر زنده در مناطق خشک و نیمه خشک جهان محسوب می شود (Pandolfi et al.، 2012). گزارش شده است تنش شوری با کاهش وزن خشک و غلظت پتاسیم موجود در بافت های گیاهی می تواند رشد و عملکرد محصولات زراعی مختلف را کاهش دهد (Pandolfi et al.، 2012). به طور کلی تنش شوری باعث تغییرات عمده ای در متابولیسم گیاه همانند سمیت یونی، تنش اسمزی و تولید گونه های فعال اکسیژن نظیر پراکسید هیدروژن، رادیکال های سوپراکسید و رادیکال های هیدروکسیل اشاره نمود. در مواجهه با تنش شوری آنتی اکسیدانت هایی به عنوان رفتگر یا عامل محدود کننده تولید گونه های فعال اکسیژن عمل می کنند ) (Apel et al.، 2004. ارزن پادزهری از گراس های با تولید و ارزش تغذیه ای بالایی است و به طور میانگین می تواند سالیانه 180-150 تن علوفه در هکتار با میانگین پروتئین 18-15 درصد تولید کند (Sarwar et al.، 2006). برخی مطالعات نشان داده اند کاهش فتوسنتز در مواجهه با تنش شوری از اثرات اصلی تنش شوری محسوب شده که نتیجه آن کاهش ماده خشک تولیدی گیاه خواهد بود (Netondo et al.، 2004). گراتان و همکاران (Grattan et al.، 1999) بیان نمودند کاربرد نیتروژن در شرایط تنش رشد و عملکرد محصولات مختلف را بهبود بخشید. برخی محققین نیز نشان دادند کاربرد کود نیتروژن توانست اثر منفی تنش شوری در گیاهانی نظیر ذرت (Alipour et al.، 2011) و سورگوم (Esmaili et al.، 2008) را کاهش دهد. در بسیاری از این پژوهش ها نشان داده شد کاربرد مناسب کود نیتروژن در شرایط تنش شوری علاوه بر بهبود رشد گیاه توانست تحمل به تنش شوری را نیز افزایش دهد. به عبارت دیگر، تنش شوری در سطوح پایین کاربرد کود نیتروژن اثرات منفی بارزتری بر کاهش وزن تر و خشک بوته در مقایسه با سطوح بالای آن داشت (Grattan et al.، 1999). این مطالعه با هدف تعیین مقدار مناسب کود نیتروژن مصرفی در خاک های شور انجام شد. همچنین در این پژوهش برهمکنش تنش شوری و کود نیتروژن بر رشد و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانتی ارزن پادزهری بررسی شد.
    مواد و روش ها
    این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 4 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در تابستان سال 1393 اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل شوری آب آبیاری (شاهد آب شهر (4.0)، 9 و 18 دسی زیمنس بر متر) و مقادیر (صفر، 10، 20 و 30 میلی گرم در کیلوگرم خاک) نیتروژن بود. ویژگی های ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن تر ریشه و اندام هوایی و وزن خشک ریشه و اندام هوایی در مرحله ظهور گل آذین و همچنین میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز، غلظت پرولین و نسبت سدیم به پتاسیم در برگ و ریشه اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل داده ها توسط نرم افزار آماری SAS9.1 و مقایسه میانگین ها نیز به روش حداقل تفاوت معنی دار (LSD) در سطح احتمال 5% انجام گرفت.
    یافته ها
    نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر نیتروژن، شوری و اثر متقابل دو عامل بر کلیه ویژگی های رشدی (به استثنای وزن تر و خشک برگ و تعداد برگ) معنی دار بود. تنش شوری باعث کاهش معنی دار وزن تر ساقه، وزن تر برگ، وزن تر ریشه، ارتفاع بوته، سطح برگ و نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک ساقه شد. با افزایش نیتروژن و اعمال تنش شوری در مقایسه با تیمار شاهد، فعالیت آنزیم های پراکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز و پرولین در تیمار 30 میلی گرم نیتروژن و شوری 18 دسی زیمنس بر متر به ترتیب به میزان 78.13، 17.6، 44.7 و 26 برابر افزایش یافت. با کاربرد کود نیتروژن نسبت سدیم به پتاسیم ریشه و ساقه به طور معنی دای کاهش یافت. به طور کلی کاربرد 20 میلی گرم کود نیتروژن توانست اثرات منفی تنش شوری را کاهش دهد ولی کاربرد 30 میلی گرم نیتروژن باعث کاهش معنی دار کلیه صفات مورد بررسی تحت تنش شوری شد. همچنین نتایج نشان داد تنش شوری باعث کاهش غلظت پتاسیم و افزایش غلظت سدیم در بافت های گیاهی شد که نتیجه آن کاهش وزن تر برگ، ریشه و ساقه و همچنین ارتفاع بوته، سطح برگ و نسبت وزن خشک ریشه به ساقه بود.
    نتیجه گیری
    به طور کلی، نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد در سطوح بالای تنش شوری، کاربرد کود نیتروژن به میزان بیشتر از 20 میلی گرم بر کیلوگرم خاک باعث تشدید اثرات منفی تنش شوری و ایجاد تنش اسمزی شد که نتیجه آن می تواند کاهش جذب عناصر غذایی و آب و رشد گیاه باشد. به عبارت دیگر، در سطوح شوری پایین، کمبود مواد مغذی مورد نیاز گیاه می تواند مهم ترین عامل محدود کننده رشد گیاه باشد.
    کلیدواژگان: پراکسیداز، پرولین، سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز، نسبت سدیم به پتاسیم
  • علیرضا پازکی، الهام نیکی اسفهلان صفحات 291-301
    مقدمه
    مرزه تابستانه (Satureja hortensis L.) یکی از گونه های معطر خانواده نعناعیان است. تا کنون 30 گونه با نام مرزه شناخته شده اند که مرزه تابستانه و زمستانه متداولترین گونه های زراعی می باشند. گونه های Satureja بومی نواحی گرم بوده و ممکن است یک یا چند ساله باشند (Hadian et al.، 2008; Rechinger، 1982) . شوری خاک از جمله مهمترین تنش های محیطی است که بر رشد و عملکرد گیاه اثر می گذارد (Allakhverdiev et al.، 2000). انطباق گیاهان با تنش های محیطی و از جمله شوری از طریق تجمع ترکیبات و متابولیت هایی نظیر کربوهیدرات ها و پرولین صورت می گیرد (Sanito di Toppy and Gabbrielli، 1999). آسکوربیک اسید از جمله ترکیبات آنتی اکسیدانی قدرتمندی است که از طریق کاهش رادیکال های آزاد اکسیژن از اثرات مخرب آن ها می کاهد (Fecht Christoffers et al.، 2003). جیبرلین ها از فرآورده های طبیعی گیاهی تولید شده اند که عمدتا در گیاهان به کار می روند. امروزه 4 گونه از جیبرلین ها شناخته شده اند که معروفترین آن ها اسید جیبرلیک است و اثرات مثبتی در ساخت متابولیت های مرتبط با افزایش تحمل به شوری دارد (Hedden and Proebsting، 1999).
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثر تنش شوری و برهم کنش آن با آسکوربات و جیبرلین بر روی صفات فیزیولوژیکی گیاه دارویی مرزه (.Satureja hortensis L)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در سال 1392 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی(ره) شهرری اجرا شد. تیمارها عبارت بودند از: تنش شوری در چهار سطح (صفر، 25، 50 و 75 میلی مولار)، آسکوربات در دو سطح (صفر و 4 میلی مولار) و جیبرلین در دو سطح (صفر و 2 میلی مولار). گیاهان شاهد با آب مقطر محلول پاشی گردیدند و در تیمار های تنش شوری نیز گیاهان هفته ای دوبار و به مدت 3 هفته تحت آبیاری قرار گرفتند. میزان پرولین با استفاده از روش بیتس (Bates et al.، 1973)، پروتئین با روش برادفورد (Bradford، 1976) و قند های محلول و نامحلول توسط روش کوچرت (Kochert، 1978) تعیین گردیدند. تجزیه های آماری با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام پذیرفت.
    نتایج
    نتایج تحقیق نشان داد که به استثناء اثر آسکوربات بر میزان کربوهیدرات های محلول اندام هوایی، اثر اصلی عوامل آزمایشی بر سایر سازوکارهای غیر آنزیمی مقاومت به تنش شوری در مرزه معنی دار بود. بنابراین در شرایط تنش شوری شدید، بیشترین کاهش در صفات فیزیولوژیکی پروتئین اندام هوایی و ریشه (93.304 و 71.147 میلی گرم در لیتر) و کربوهیدرات نامحلول اندام هوایی و ریشه (27.11 و 25.8 میلی گرم در لیتر) و بالاترین افزایش در محتوی پرولین اندام هوایی و ریشه (46.27 و 52.16 میلی گرم در لیتر) و کربوهیدرات های محلول اندام هوایی و ریشه (49.18 و 32.16 میلی گرم در لیتر) ایجاد شد، تا از اثرات مضر تنش شوری بکاهند. نتایج تحقیق آشکار نمود که تنها اثر متقابل سه گانه عوامل آزمایشی بر قند محلول اندام هوایی و قند نامحلول و پروتئین ریشه و اندام هوایی معنی دار بود. بنابراین قند محلول اندام هوایی و پرولین ریشه و اندام هوایی در شرایط شوری 75 میلی مولار و محلول پاشی آسکوربات و جیبرلین نسبت به شاهد به ترتیب 23.8، 92.1 و 73.3 برابر افزایش یافت. همچنین می توان نتیجه گرفت، قند محلول اندام هوایی، مهمترین مکانیزم غیرآنزیمی تحمل به شوری در مرزه به ویژه درشرایط مصرف آسکوربات و جیبرلین می باشد. برخی از گزارش ها تایید نمودند که آسکوربات محتوی پرولین را در نخود (Alqrainy، 2007) و بامیه (Baghizadeh et al.، 2009) افزایش داد که با نتایج این تحقیق منطبق است. هدا (Hoda et al.، 2010) مشخص نمودند که جیبرلین، کربوهیدرات های محلول و نامحلول را در ریشه و اندام هوایی افزایش داد که از این نظر به عنوان مناسبترین و سریعترین سازوکار مقابله با تنش در مرکبات تلقی می گردد.
    کلیدواژگان: آسکوربات، جیبرلین، شوری، مرزه، مکانیسم های غیرآنزیمی
  • حمدالله اسکندری، کامیار کاظمی صفحات 303-306
    مقدمه
    گندم مهم ترین گیاهان زراعی در جنوب غرب ایران است که در طول دوره پر شدن دانه، دارای بارندگی اندک و دمای بالا می باشد. تنش خشکی ممکن است در سراسر مراحل رشدی گیاه رخ دهد اما تاثیر آن بر کاهش عملکرد درصورتی که بعد از مرحله گرده افشانی رخ دهد بسیار زیاد است. بر این اساس، انتخاب ارقام متحمل به تنش خشکی در آخر فصل یکی از جنبه های مهم در تولید گندم است. در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری که دارای شرایط تنش گرما در انتهای فصل می باشند، ژنوتیپ های گندم معمولا با محدودیت منبع مواجه می شوند. از طرف دیگر، در شرایط متفاوت آبیاری، پیشنهاد شد که تعداد دانه در هر سنبله و تعداد سنبله در واحد سطح، حساس ترین اجزای عملکرد گندم به شرایط تنش خشکی می باشند. در استان خوزستان، در اواخر فصل رشد و در مرحله بعد از گرده افشانی گندم معمولا کمبود آب رخ می دهد؛ بنابراین، برای تولید پایدار محصول، انتخاب ارقام متحمل به تنش خشکی آخر فصل، ضروری است. بر این اساس، در تحقیق حاضر کوشش شده است ضمن بررسی اثر تنش خشکی آخر فصل بر فعالیت منبع، عملکرد و اجزای عملکرد دانه ژنوتیپ های گندم، متحمل ترین ژنوتیپ به شرایط تنش خشکی اعمال شده بعد از مرحله گرده افشانی، معرفی شود.
    مواد و روش ها
    آزمایش در سال زراعی 85-1384 در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان اهواز، ایستگاه گلستان، به صورت کرت های خردشده بر پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید، به طوری که رژیم های آبیاری (I1: تیمار شاهد یا آبیاری کامل و I2: قطع کامل آبیاری بعد از مرحله ی گرده افشانی) در کرت های اصلی و ژنوتیپ های گندم (چمران، S-78-11، A، S-80-18 و S-82-10) در کرت های فرعی قرار گرفتند. در تیمار شاهد، بوته ها در طول فصل رشد با میانگین فاصله آبیاری 10 روز آبیاری شدند. به منظور بررسی میزان محدودیت منبع، تیمار حذف سنبلچه (حذف 50 درصد از سنبلچه های یک سمت سنبله و سنبله های دست نخورده)، در خطوط نیم متری از خطوط کاشت دوم و پنجم اعمال شد. پس از محاسبه وزن هزار دانه در تیمار شاهد (سنبله های دست نخورده) و حذف سنبلچه، میزان محدودیت منبع بدین صورت تعیین شد که وزن دانه در تیمار قطح سنبلچه بر وزن دانه تیمار شاهد تقسیم شد. سپس عدد یک از حاصل آن کسر گردید و عدد بدست آمده در 100 ضرب شد. در مرحله ی رسیدگی، پس از حذف اثرات حاشیه ای، عملکرد و اجزای عملکرد دانه اندازه گیری شدند.
    یافته ها
    بیشترین عملکرد دانه در رقم S-80-18 در شرایط آبیاری کامل به دست آمد. بااین حال، رقم اخیر در شرایط تنش کمبود آب کمترین عملکرد دانه را تولید کرد، به طوری که در شرایط تنش خشکی عملکرد دانه آن حدود 31 درصد کاهش یافت. ژنوتیپ S-78-11 بیشترین تعداد سنبلچه در هر سنبله و تعداد دانه در سنبله را در شرایط آبیاری کامل تولید کرد اما در هر دو تیمار آبیاری، کمترین وزن هزار دانه را داشت. این رقم با کاهش چهاردرصدی عملکرد دانه، نسبت به تنش اعمال شده بعد از مرحله گرده افشانی بیشترین مقاومت را نشان داد. بیشترین و کمترین میزان محدودیت منبع به ترتیب به ژنوتیپ دیررس S-78-11 (4.19 درصد) و ژنوتیپ زودرس S-80-18 (5.10 درصد) تعلق داشت. بااین وجود ژنوتیپ ها، به جز ژنوتیپ دیررس S-78-11، ازلحاظ آماری در یک سطح قرار داشتند. محدودیت منبع در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط آبیاری مطلوب 50 درصد افزایش یافت. در شرایط تنش خشکی به جز ژنوتیپ دیررس S-78-11 تمامی ژنوتیپ ها در یک سطح آماری قرار گرفتند. بااین حال ژنوتیپ دیررس S-78-11 با 26.4درصد و ژنوتیپ زودرس S-80-18 با 9.3 درصد به ترتیب بیشترین و کمترین محدودیت منبع را دارا بودند.
    نتیجه گیری
    بیشترین کاهش عملکرد در شرایط تنش خشکی در ژنوتیپ S-80-18 مشاهده شد، در حالی که ژنوتیپ S-78-11 مقاوم ترین ژنوتیپ در برابر اثرات تنش خشکی بود. در تمامی ژنوتیپ ها، به جز ژنوتیپ S-80-18، محدودیت منبع در شرایط تنش خشکی نسبت به شرایط آبیاری مطلوب افزایش یافت.
    کلیدواژگان: عملکرد دانه، کمبود آب، گندم، محدودیت منبع
  • مجید رضایی تولایی، عباس خاشعی سیوکی، محمدحسین نجفی مود، رسول مظلوم شهرکی صفحات 307-313
    جوانه زنی اولین مرحله نموی در گیاه است، که یکی از مراحل مهم و حساس در چرخه زندگی گیاهان و یک فرایند کلیدی در سبز شدن گیاهچه است. در این تحقیق قدرت جوانه زنی بذور گیاهان تحت تنش خشکی گیاه پنبه (Gossypium hirsutum L.)، موردبررسی قرار گرفته است. تیمارها شامل دو سطح تنش خشکی (100 و 50 درصد آبیاری کامل) و چهار رقم پنبه (خرداد، ورامین، kc-8801 و kc-8802) با 3 تکرار بودند. بذور تنش دیده از تحقیقی در مزرعه تحقیقات کاشمر که بر روی کم آبیاری روی این چهار رقم پنبه انجام شده بود، تهیه شده است. بررسی ها نشان می دهد که در تیمار 50 درصد آبیاری کامل مولفه های سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی و همچنین شاخص بنیه بذر در سطوح احتمال5 و 10 درصد نسبت به آبیاری کامل معنی دار شده است؛ اما میزان این مولفه ها در ارقام مختلف متفاوت است برای مثال بیشترین اختلاف در رقم خرداد برابر2 و 8.0 و کمترین رقم ورامین برابر 2.1 و 1 است. به طورکلی می توان نتیجه گرفت که تنش خشکی باعث بهبود در مولفه های جوانه زنی بذر پنبه تولیدی می گردد.
    کلیدواژگان: سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی، کم آبیاری
|
  • Ali Soleymani Pages 205-215
    Introduction
    Drought is the main cause of wheat yield loss. This fact accompanied with the increased water demand raises the essential question that how the increasing agricultural production can be maintained along with sustained utilization of water resources (Dugan and Flower, 2006). A technique for efficient management of irrigation water is to use new models for determining water demand and scheduling irrigation along with decreasing the susceptibility of wheat to water deficiency and improving their tolerance to drought by breeding. Accordingly, modified Hargraves-Samani equation is more precise than FAO equation for arid and semi-arid regions of Iran (Hargraves and Samani, 1985). Furthermore, given the global validity of Hargraves-Samani model among other models, it can evaluate ET0 more precisely in arid and semi-arid regions. Najafi and Tabatabaei (2004) used the following modified Hargraves-Samani equation in ET-HS model for evaluating evapotranspiration. The objectives of the current study were to determine sound management of water use during sensitive growth stages of wheat and to minimize water use per wheat grain yield and dry matter production.
    Materials And Methods
    In order to evaluate ET-HS model in determining wheat crop water demand in Isfahan, an experiment was conducted at research field of Department of Agriculture, Khorasgan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran in 2012. The study was based on a Randomized Complete Block Design with three replications and six treatments. The irrigation treatments included irrigation to supply 50, 75, 100, 125 and 150% of crop water demand on the basis of ET-HS model during growing season and control (conventional irrigation) which was irrigation on the basis of 70 mm evaporation from Class A evaporation pan during growing season. The parameters of ET-HS model used in the current study included altitude from sea level, latitude, actual sunny hours and mean wind speed. The coefficients of the equation of the model were determined and it was calibrated for Khatounabad Region of Isfahan. Accordingly, modified Hargraves-Samani equation is more precise than FAO equation for arid and semi-arid regions of Iran (Hargraves and Samani, 1985). Furthermore, given the global validity of Hargraves-Samani model among other models, it can evaluate ET0 more precisely in arid and semi-arid regions. Najafi and Tabatabaei (2004) used the following modified Hargraves-Samani equation in ET-HS model for evaluating evapotranspiration:ET(ij)= α j (T max j – T min j) [(T max j T min j)/2 17.8]
    where, ET is crop evapotranspiration, α is calibration coefficient (which depends on regional climate and soil conditions) and Tmax and Tmin are daily maximum and minimum temperature. After calibration for a certain region, ET-HS model needs a few simple climatic variables, i.e. minimum and maximum daily temperatures, which are readilyavailable to farmers. In addition, in their studies on tomato and eggplant, Najafi and Tabatabaei (2007) concluded that ET-HS model is quite useful for estimating water demand and for scheduling irrigation. Since sound determination of wheat water demand is very important in planning irrigation management, wheat vapotranspiration models need to be evaluated and if water use is accurately managed, especially during sensitive growth stages, WUE will be improved. The data were statistically analyzed by software MSTAT-C and the means were compared by Duncan test at 5% probability level.
    Results And Discussion
    The results showed that irrigation treatment had significant effects on, number of spikes, number of seeds in spike, thousand seed weight, grain yield, biological yield, harvest index, water used, water use efficiency based on total dry matter and grain yield.
    The highest number of spikes, number of seeds in spike, thousand seed weight, grain yield and biological yield was produced by plants irrigated to supply 100% of their water demand. As the water demand percentage were increased, these characteristic. Control treatment did not show significant difference with the treatments of irrigation to supply 100% of crop water demand. Treatments of irrigation to supply 50 and 75% of crop water demand which had the lowest number of spikes, number of seeds in spike, thousand seed weight, grain yield, biological yield did not show significant difference with each other. Therefore, low-irrigation (water stress) resulted in significant loss of these characteristic in both treatments. This response has been confirmed by Liu et al., (2016) .The highest WUE for total dry matter and grain yield were obtained from the treatment of irrigation to supply 50% of crop water demand. It exhibited statistically significant difference with all treatments except control. As the amount of irrigation water was increased, WUE for grain yield significantly decreased. It shows that the increase in grain yield was not able to compensate in increase in the amount of applied water. The lowest WUE for total dry matter and grain yield were obtained from the treatment of irrigation to supply 150% of crop water demand.
    Conclusions
    On the basis of ANOVA results, irrigation treatment had significant effects on all measured treatments. The highest the number of fertile spike, the number of grain in the spike and 1000 grain weight which was lead to production of the functional rate of seeds and harvest index in comparison with irrigation treatments. Therefore in similar condition with this study, the most suitable irrigation treatment according to the ET-HS model during the growth season is 100% treatment of water requirement.
    Keywords: Biological yield, Harvest index, Water used, Water used efficiency
  • Ali Azari Nasrabad, S. Mohsen Mousavi Nik, Mohammad Galavi, Alireza Siroosmehr, S. Ali Reza Beheshti Pages 217-228
    Introduction
    Crop yield, including sorghum, is limited under drought conditions, as one of the most important abiotic stresses. Although sorghum can be able to deal with a lot of stress like heat, drought and salinity, but in arid and semiarid areas is usually affected by water stress in the reproductive stage and after the flowering and its yield is reduced. There are significant differences between sorghum genotypes about tolerant to periods of drought stress and reactions to these periods. Some researchers emphasize on the characteristics of flag leaf water relations, especially because of its remarkable interaction with resistance to drought stress. Morphophysiological traits including leaf relative water content widely were used as selection parameter in addition to grain yield for drought tolerance in various crops. In this study, some traits such as cell membrane stability and relative water content and the response of yield and yield components of sorghum genotypes under drought stress treatments (irrigation cut off at vegetative and reproductive growth stage and normal irrigation) were evaluated in field conditions.
    Materials And Methods
    In order to evaluate the effect of water stress on grain yield and its components, cell membrane stability and relative water content of leaf (RWC) in sorghum (Sorghum bicolor L.), a field experiment as a split plot design was carried out with 3 replications in 2014 at the research farm of the southern khorassan Agriculture and natural resources research and education center. Water stress treatments including normal irrigation (control), irrigation cut off in vegetative growth stage(emergence of terminal leaf as rolled) and irrigation cut off in generative growth stage(50% of plants in start of flowering) as the main plot and 10 genotypes of sorghum including KGS29, MGS2, Sepideh, KGFS27, MGS5, KGFS5, KGFS17, KGF13 and KGFS30 was considered as sub plots. To determine the yield components, half a meter in length of each plot was harvested and the number of plants, number of panicle, grain weight, and number of seeds per panicle were recorded. To determine the yield and biological yield and harvest index after the removal of 2 and a half meter of margin line and beginning and end of each plot, plants was harvested from the surface of 3 square meters, after drying, biological yield of each plot was determined. To calculate the relative water content (RWC), flag leaf samples were taken from each plot and the samples were weighed immediately and then refrigerated for 24 hours in distilled water untill their full swelling, then the excess water was taken by tissue paper and then put into the oven at 72 ° C for 48 hours. After drying, the samples are weighed and leaf relative water content was calculated through wetherley formula (wetherley). To calculate the amount of damage to the membrane or membrane permeability, three plants of each plot were randomly selected and their flag leaf were removed. Then 4 discs of the leaves prepared was puted in distilled water for 24 hours at refrigerator temperature (4 ° C). Electrical conductivity of water in wich leaves had been laid was measured by the electrical conductivity meter (EC meter) and resulting values were used for calculations. After collecting data on yield and its components, simple analysis of variance was done using SAS software. The means comparison was done using LSD test at the 5% probability level.
    Results And Discussion
    Results showed that water stress had significantly effect on grain yield, biological yield, harvest index, 1000 seed weight and seed number per panicle, cell membrane permeability and Relative water content of leaf and caused to decrement of Them. The grain yield reduction was about 42% at the highest level of water stress in comparison with the control. Also the genotypes were significantly different about all above characteristics. The genotype KGFS13 had the highest grain yield, biological yield and harvest index. Interaction between water stress and genotype showed significant effect on all traits except for 1000 seed weight and cell membrane permeability. The highest value for (RWC) was belonging to severe water stress. Also with increase of water stress, cell membrane leakage increased, as the lowest value of cell membrane leakage and therefore the highest membrane stability was belong to normal irrigation and the lowest membrane stability was commonly belong to medium and severe water stress.
    Conclusion
    There are significant differences between sorghum genotypes about tolerant to periods of drought stress and reactions to these periods, also grain yield and its components, biological yield, harvest index, relative water content and cell membrane stability were different between genotypes and water stress treatments. Generally, water relations in flag leaf and cell membrane permeability can be used as criteria for assessment of drought tolerance as well as grain yield.
    Keywords: Biological yield, Irrigation cut off, Membrane permeability, Sorghum
  • Nezam Armand, Hamzeh Amiri, Ahmad Ismaili Pages 229-239
    Introduction
    Beans in many developing countries as an important source of protein for numerous plants. Bean cultivation in Iran is about 240 thousand hectares with an average yield of 150 kg/he. Germination is an important stage in the life cycle of the plant and can have a significant impact on production and yield. Quality of seed germination has a significant impact on plant growth traits. It is reported that germination of legumes such as beans directly affected by unfavorable environmental conditions such as drought and salinity are located. In several studies, the use of methanol as a carbon source for growth and crop yield under drought stress conditions is recommended. Methanol external application directly with the metabolic processes of plant growth and development, as well as the processes associated with defense mechanisms such as the activation of genes involved in the biosynthesis of jasmonic acid is linked. Some studies have shown that intake of methanol can improve the efficiency of nutrient uptake, especially in the face of growing environmental stress. Given that, there are numerous reports in connection with a positive impact on the vegetative phase methanol plant in Iran; however, few studies exist on the effects of methanol on germination indices. The aim of this study was to investigate the effects of methanol on indices of bean seed germination under drought stress.
    Materials And Methods
    To investigate the effects of methanol and drought stress caused by PEG 6000 on germination indicators beans (cv. COS16) experiment factorial basis of completely randomized design in the summer at the Khatam Alanbia University of Technology. Parameters studied include different levels of ethanol contains: control (0), 10, 20 and 30 percent by volume and drought stress caused by PEG 6000 (0, -3 and -6 Bar). Drought stress using PEG 6000 at 25 ° C and the equation was applied Michael and Kaufman. Visiting of the samples once daily for 14 days and the number of germinated seeds were recorded at each visit. On the final day of testing, root and shoot were separated from the seeds and the germination indices such as germination percent, germination speed, radicle length, plumule length, radicle dry weight, plumule dry weight and endosperm consumption were measured.
    Results And Discussion
    Analysis of variance showed a significant effect of drought stress and the use of methanol on germination percent, germination speed, radicle length, plumule length, radicle dry weight, plumule dry weight and endosperm consumption. The results showed that the interaction effects at all levels of drought stress, levels of 20 and 30 percent methanol lead to a significant reduction in germination indices bean. Drought stress at -6 bar, leading to a significant decrease in germination percentage, germination speed, radicle length, plumule length, radicle dry weight, plumule dry weight and endosperm consumption in comparison with treatment without water stress. In general, the results of this study showed that the use of methanol at germination stage was not involved not only in reducing the negative impacts of drought stress, but also non-drought stress conditions, the germination of beans had negative effects.
    Conclusion
    In this study, the results showed that aqueous solution of methanol under water stress treatments (0, -3 and -6 bar) leads to a significant reduction in all parameters evaluated in bean plants. According to research showing that methanol, seedling stage and flowering plants increased the productivity and yield. In this study, it was found that an aqueous solution of methanol in addition to no role in reducing the negative impacts of drought stress on germination of beans, but also leads to germination indices were lower.
    Keywords: Consumed endosperm, Radicle characteristics, Speed germination, Water stress
  • Farzaneh Golestani Far, Sohrab Mahmoodi, Gholam Reza Zamani, Mohammad Hasan Sayyari Zahan Pages 241-256
    Introduction
    In terms of production and area under cultivation, wheat is the most important crop in Iran. Weeds problem is possibly the mostserious agricultural problems in the wheat growing regions of the world (Kafi et al., 2005). Rye as an annual plant with long stems is frequently seen as weed in wheat fields around our country (Krimi, 2004). Low environmental demands and allelopathic ability of rye accompanied with similar morphology and life cycle to wheat has increased its stability and occupied area in winter wheat fields (Pester et al., 2000). Competition is one of key issues in ecophysiological debates of plant communities. In competition as a type of Interference, weeds compete for light, water and nutrient resources with neighbor crops and thereby affect growth, development and yield of them (Evans et al., 2003). Considering the severe restriction of water resources in most regions of our country, drought stress is the most important stress, affecting crops (Kafi et al., 2009). Both resource availability and environmental conditions affect the result of a competition. Weed competition for water decreases soil water content which could finally causes water stress and reduces weed growth and crop yield. There are few studies about mechanisms of competition for water. Most of these studies have been implemented under controlled conditions. Nevertheless, these studies have led to an insight intothese possible mechanisms of competition for water (Zand et al., 2004).
    Materials And Methods
    In order to study the effect of inter and intra-species competition on morphological and growth characteristics of wheat (Triticum aesativum L.)and rye (Secale cereale L.)under drought stress conditions, a pot experiment was conducted in the greenhouse of college of Agriculture at University of Birjand in 2012. The experiment had factorial arrangement based on completely randomized design with three replications. The factors were wheat density (0, 8, 16, 24 plants/pot), rye density (0, 2, 4, 6 plants/pot) and drought stress (irrigation at 20 and 60% moisture depletion of field capacity). Number of leaves and their SPAD index in wheat and rye were measured at the time of spikes emergence of wheat, while plant height, peduncle and cluster length and stem diameter of wheat were measured at 95 days after planting (the end of the growing period).
    Results And Discussion
    Results showed when density of wheat and rye increased, height (maximum of 23.51% and 13.39% in wheat and 24.45% and 6.56% in rye respectively), leaf numbers (35.80% and 30.73% in wheat and 71.37% and 31.71% in rye respectively) and SPAD (12% and 11.38% in wheat and 13.75% and 0.38% in rye respectively) were significantly decreased. Drought stress also significantly decreased the height and leaf number of wheat (17.58% and 8.48% respectively) and rye (7.64% and 26.75% respectively) and significantly increased the SPAD index of wheat and rye (20% and 7.78%, respectively). Increasing of drought stress however had not effect on cluster length, significantly decreased the peduncle length (26.03%) and stem diameter (3.49%). When the rye and wheat density increased, length of wheat cluster (maximum of 13.70% and 24.21% respectively), length of wheat peduncle (maximum of 17.39% and 22.72% respectively) and wheat stem diameter (maximum of 11.11% and 18% respectively).
    Conclusions
    Result totally showed that in drought stress conditions, intra specific competition had just significantly affected on SPAD index, but inter specific completion had significantly affected on both SPAD index and leaf number of wheat and height and leaf number of rye. Simultaneous presence of drought stress and plant competition resulted in severe reduction of these traits with a further reduction in wheat compared to rye. Accordingly, in the wheat fields where rye is considered as an important weed, the damage of this weed is even higher when drought stress occurs and therefore, controlling this weed in water limited conditions is of major importance.
    Keywords: Competition, Height, Leaf number, SPAD
  • Alireza Beheshti Pages 257-266
    Introduction
    One of the most important and widespread environmental stresses is drought which has made limitation in agricultural productions. Many researches were done about drought stress. Plant improvement for drought tolerance is very complicated and difficult due to unpredictable environmental conditions and variability of cultivars responses in different degrees of drought stress. Alfalfa production on regions by alternative interval drought conditions is very important because of its adaptability and having tolerant germplasm. Alfalfa with specific morphological characteristics and adaptability of these traits to environmental stress especially drought conditions caused high production potential in these regions. Main parts of cold and even temperate regions of Iran cultivated unimproved populations or local ecotypes of Hamedani alfalfa.
    Material and
    Methods
    In this study alfalfa ecotypes seeds were obtained from these regions. This study was done to evaluate drought tolerance in 11 Hamedani alfalfa ecotypes through tolerance indices in the growing season 2011-2012 using randomized complete block design with three replications in two separate farm experiments at Torogh Research Station. The first experiment was complete irrigation (non-water deficit) once in a week as usual. Second experiment was drought conditions by changing in irrigation interval and making water deficit in ecotypes through 10 and 14-day irrigation intervals alternatively among growing season. The tolerance indices STI, SSI, GMP and MP evaluated by using of alfalfa ecotypes’ dry matter in both stressed and non-stressed conditions. Ecotypes distribution was drown on three dimensional graph based on these indices.
    Results And Discussion
    The positive and significant correlation between dried forage yield and MP, GMP and STI indices in both stressed and non-stressed conditions showed that these mentioned indices were the best indices. Chaleshtar and Famenin alfalfa ecotypes had the most potential of dried forage yield in both stressed and non-stressed conditions and had the first and second STI ranking respectively. STI index in comparison with the other indices was the better estimator for genotypes yield in both YP and YS conditions because it can separate A type genotypes from the other types. STI results revealed that Ghahavand, Chaleshtar,Sedighan and Famenin ecotypes were the most tolerant and Gharghologh and Hamedani were the most sensitive ecotypes. A genotype with higher STI is an indicator for higher yield potential in both conditions. Famenin and Chaleshtar alfalfa ecotypes had the higher MP with 8.8 and 8.7 and Gharghologh had the lower with 7.6. High TOL was an indicator for ecotype stress sensitivity and lower TOL lead to select the drought stress tolerate genotypes. Ordobad ecotype with 3.5 and Malek kandi with 0.9 TOL had the least and most index tolerance respectively.SSI indices Ordobad and Malek kandi caused the most drought sensitive and drought tolerate genotypes respectively. The results showed that between the studied genotypes, Ordobad with 1.9 SSI and Malek kandi with 0.5 SSI were the the most sensitive and tolerate genotypes respectively. Although Malek kandi with low SSI is relatively drought tolerate ecotype but its low yield prevent to select this ecotype. Chaleshtar and Famenin alfalfa ecotypes had the greatest dry matter yield potential in both condition and were the most tolerant ecotypes in this study. Classification of ecotypes in both stressed and non-stressed conditions showed that they allocated in four separated groups depending on yield in normal and stress environmental conditions.
    Keywords: Yield potential, Water deficit, Correlation
  • Soghra Khoramipour, Masoud Dehdari Pages 267-277
    Introduction
    Salinity stress has second rank on crop yield limitation after drought stress in the world. Sorghum is very sensitive to salinity in the vegetative and early reproductive stages but, it has minimum sensitive to salt stress at flowering and grain filling stages. Identification of molecular markers linked to genes controlling key traits that associated with salinity stress tolerance is an important breeding goal programs in the marker assisted selection. Therefore, to study the salt tolerance of 10 genotypes of sorghum and its relationship with microsatellite markers this research was designed.
    Materials And Methods
    Two separate experiments were conducted at the Agricultural College of Yasouj University in 2013. In the first experiment salinity tolerance of ten grain sorghum (Sorghum bicolor L.) genotypes at four salinity levels, including 1.92, 5, 10 and 20 dSm-1 (By addition of NaCl in Hoagland solution) at seedling stage as factorial experiment based on randomized completely design with three replications were investigated. In the two-leaf stage salt stress treatments were applied gradually. 20 days after the salt stress application the important morphological and physiological characteristics were measured and subjected to statistical analyzes. In the second experiment, DNA was extracted from leaf of above mentioned varieties and PCR was performed using 10 SSR primer pairs. The obtained electrophoresis profiles were scored as zero (no band) and one (present band). Association between markers and some important traits were investigated using binary logistic regression.
    Results And Discussion
    The results of the analysis of variances in the first experiment revealed that the effect of genotype, salt treatment and their interaction were significant (p≤0. 01) for all the recorded traits. Leaf proline content had the highest genotypic coefficients of variation in moderate saline (52.10%) and non-saline (41.6%) conditions. The highest (95.24%) and lowest (21.15%) broad sense heritability were estimated for leaf area and Mg2 content, respectively. Based on stress intensity values, Naﲯ ratio (SI=0.96) most affected by salinity (EC=10 dSm-1) treatment. Based on genotype classification using the 3-dimensional plot of STI, YS and YP, Sor834, Sor1011, Sor1006 and Sor857 were identified as suitable genotypes in both salt stress and non-stress conditions. In general, by conceding all aspects Sor834 and MTS showed the most tolerance and susceptible genotypes to salinity, respectively. The results of second experiment showed a possible association between some markers and some measured traits. Four SSR markers including Xtxp20, Xtxp354, Xtxp331 and Xtxp285were linked to salt stress tolerance index (STI).
    Conclusions
    In general, the results of the first experiment proved genetic diversity of salt tolerance of sorghum at seedling stage. The high heritability of some traits indicated the low role of environment in their control which is accordance to high selection effieciency. Naﲯ ratio can be used as selection criteria for salinity tolerance of sorghum at seedling growing stage. The above introduced markers may be used into molecular tools for improved of salt tolerance of sorghum in breeding programs.
    Keywords: Proline, Stress tolerance index (STI), Stress intensity (SI), Mineral content
  • Seyed Abdolreza Kazemeini, Mojdgan Alinia, Ehsan Shakeri Pages 279-289
    Introduction
    Salinity stress is one of the most important environmental stresses in arid and semi-arid regions of the world (Pandolfi et al., 2012) .It is reported that, salinity stress by decreasing dry weight and K concentration could be reduce growth and yield of different crops. Generally, salt stress causes a number of changes in plant metabolism. Of them, ion toxicity, osmotic stress and production of reactive oxygen species (ROS)such as singlet oxygen (O2), superoxide radical (O–2), hydrogen peroxide (H2O2), and hydroxyl radical (OH–) are the most prominent responses in plant tissues. The generation of ROS could be limited or scavenged by antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) (Apel et al., 2004). Blue panic grass (Panicum antidotale Retz.) is distributed through out the Indo-Pakistan region. It is found growing in a variety of soils and climatic conditions with a predominant distribution in arid and semi-arid regions. Blue panic is a highly productive grass with considerable nutritional value that can produce 150–180 tons of fresh biomass per hectare per year with 15-18% protein content (Sarwar et al., 2006). Some studies indicated that decrease of photosynthesis is the main damage of salinity stress that its result is reducing the dry matter production (Netondo et al., 2004).Grattan et al (1999) reported that application of nitrogen fertilizer improved growth and/or yield of different cops in stress conditions.Some studies also indicated that corn (Aalipour et al., 2011) and sorghum (Esmaili et al., 2008) dry matter decreased by increasing salinity but,using nitrogen fertilizer could reduce the negative effect of salinity stress. In most of these studies, the fact that applied nitrogen improves the growth under extreme saline conditions suggests that applied nitrogen increased plant salt tolerance.On the other hand, in comparison to higher levels of nitrogen application, salinity stress in lower levels of nitrogen application, had higher detrimental effect on decrease of dry and fresh weights (Grattan et al., 1999).This study aimed at finding out what amount of nitrogen fertilizer must be applied in saline soils and, furthermore, its main objective was to investigate the interactive effects of salinity and nitrogen fertilizer on growth and antioxidant activity of blue panicgrass.
    Materials And Methods
    This experiment was conducted at green house of College of Agriculture, Shiraz University, in 2014. The experiment was carried out in factorial arrangement based on completely randomized design with four replicates. Treatments included nitrogen at four levels (0, 10, 20 and 30 mg kg-1 soil) and three levels of salinity (0.4, 9 and 18 dS m-1). Studied features were included plant height, leaf area, root and shoot dry weight, root and shoot fresh weight at flowering stage, as well asthe activity of antioxidant enzymes (SOD, POD and CAT), proline and Sodium/potassium ratios in stem and root were measured. Analysis of variance of the data was carried out using SAS (2002) software. LSD test was applied to compare means of each trait at 5% probability level. Excel (2010) software was used to draw figures.
    Results And Discussion
    Results showed that effect of nitrogen, salinity and their interaction were significant on all traits (except for leaf fresh weight, leaf dry weight and leaf number). Salinity stress decreased stem fresh weight, leaf fresh weight, root fresh weight, plant height, leaf area and root/stem dry weight ratio. In comparison with control treatment, the activity of antioxidant enzymes (SOD, POD and CAT) and proline increased 13.78, 6.17, 7.44 and 26 times in high levels of salinity (18dS­m-1) and nitrogen (30 mg kg-1), respectively. Sodium/potassium ratio in stem and root were significantly decreased under nitrogen treatment.Generally, 20 mg/kg nitrogen could reduce the negative effects of salinity stress but, application of 30 mg/kg nitrogen significantly decreased all traits under salinity levels.The results also indicated that, soil salinity reduced K uptake and increased Na concentrations in plant tissues,as a result,stem fresh weight, leaf fresh weight, root fresh weight, plant height, leaf area and root/stem dry weight ratio were decreased.
    Conclusion
    In general, the obtained results indicated that in high salinity levels, application of nitrogen fertilizer in dose of higher than 20 mg/kg may cause more salinity and osmotic pressure, as well as may decrease water and nutrients uptake and plant growth. In other words, under low salinity level, nutrients deficiency can be the main limitation factor for plant growth.
    Keywords: Catalase, Peroxidase, Proline, Sodium, potassium ratio, Superoxide dismutase
  • Ali Reza Pazoki, Elham Niki Esfahlan Pages 291-301
    Introduction
    Summer savory (Satureja hortensis L.) is a genus of aromatic plants of the family Lamiaceae. There are about 30 different species called savories, which summer savory and winter savory are the most important in cultivation. Satureja species are native to warm temperate regions and may be annual or perennial (Hadian et al., 2008; Rechinger, 1982). Soil salinity is one of the main environmental stresses affecting the growth of plants and their yield (Allakhverdiev et al., 2000). Adaptation of plants to environmental stresses such as salinity performs by accumulation of metabolites as carbohydrates and proline (Sanito di Toppy and Gabbrielli, 1999). Ascorbic acid is a powerful antioxidant that leads to inhibition of the free radicals by reduction (Fecht Christoffers et al., 2003). Gibberellins are commercial mushroom cultures obtained from pure and natural product known that used in plants. There are four types of GA; the best known is gibberellic acid which has positive effect on metabolites related to salinity tolerance (Hedden and Proebsting, 1999).
    Material and
    Methods
    Due to study the effect of salinity stress on some non-enzymatic mechanisms of savory under ascorbate and gibberellin application, a pot experiment was done in a greenhouse located in Pakdasht region and Islamic Azad University, Eslamshahr and Yadegar-e-Imam Khomeini (RAH) Shahre-rey Branchs in 2013. The experimental design consisted of a sixteen treatments, arranged as factorial based on completely randomized design with four replications, giving a total of 64 pots. Five-weeks old savory plants were sprayed with ascorbic acid (0 and 4 mM) and gibberellins
    (0 and 4 mM) before inducing salinity stress with different concentrations of saline water
    (0, 25, 50 and 75 millimolar). Control plants were sprayed with distilled water. Saline water was delivered to plants twice a week and last for three weeks. The proline by Bates et al (1973), Protein by Bradford (1976) and soluble and non soluble carbohydrates by Kochert (1978) were determined. The obtained data were subjected to analysis of variance using Duncan Multiple Range Test (P≤0.05) using SAS software.
    Results And Discussion
    The results showed that, with the exception of ascorbate effect on shoot soluble carbohydrates, the other main effects of experimental factors were significant on all non-enzymatic mechanisms of savory tolerance. So the intense salinity showed the highest decreased in physiological traits such as shoot and root protein (304.93 mg/L and 147.71 mg/L) and shoot and root non soluble carbohydrates (11.27 and 8.25) and improved shoot and root proline (27.46 mg/L and 16.52 mg/L) and shoot and root soluble carbohydrates (18.49 mg/l and 16.32 mg/l) to decrease the harmful effects of salt stress. The results revealed that only triple interaction effects of experimental factors were significant on shoot soluble carbohydrates and shoot and root non soluble carbohydrates and protein. So, the shoot soluble carbohydrates and Shoot and root proline content has 8.23, 1.92 and 3.73 manifold increase than control in 75 mM NaCl and ascorbate and gibberellin foliar application alternatively. Therefore it can be concluded that shoot soluble carbohydrates is the most main non-enzymatic mechanisms of salt tolerance in savory especially in ascorbate and gibberellins foliar application. Some reports indicated that ascobate increased proline content in bean and pea (Alqrainy, 2007) and okra (Baghizadeh et al., 2009) that are coordinate to our findings. Hoda et al (2010) revealed that GA improved both Shoot and root soluble and non soluble carbohydrates as the best and rapid non-enzymatic mechanisms of stress tolerance in citrus.
    Conclusion
    The results showed that salinity stress increased shoot and root soluble carbohydrates and proline and reduced shoot and root non soluble carbohydrates and protein. At the same time, spraying 4 ascorbate and 2 mM GA affected all associated non-enzymatic traits to salt stress resistance, however the additive effect of GA was more than ascorbate.
    Keywords: Ascorbate, Gibberellins, Non enzymatic mechanisms, Salinity, Savory
  • Hamdollah Eskandari, Kamyar Kazemi Pages 303-306
    Introduction
    Wheat, as the most important crop in the Southwest of Iran, encounters low precipitation and high temperatures during its grain filling period. Drought stress may occurs during whole crop growth period. However, the negative effect of drought stress on grain yield is so high when it occurs after anthesis. Therefore, selecting cultivars with high resistance to late season drought stress id in high importance for wheat production. In tropical and subtropical regions, which has heat stress in late season, wheat genotypes usually face with source restriction. On the other hand, in different irrigation conditions, it has suggested that grain per spike and spike number per unit area are the most sensitive grain components to drought stress. In Khuzestan province, water deficit is usually occurred during late season after wheat anthesis. Thus, for sustainable crop production, selecting cultivars with high resistance to late season drought stress is crucial. Therefore, the current research was aimed to evaluate the effect of late season drought stress on source activity, grain yield and yield components of wheat genotypes and, introducing the most tolerant genotype to after anthesis drought stress.
    Materials And Methods
    The experiment was carried out during 2005-2006 growing season in Ahwaz research center of agriculture and natural resource as a split plot based on RCBD with three replications where irrigation regimes (I1: control or fully irrigation and I2: no irrigation after anthesis) were assigned as main plot and wheat genotypes (Chamran, S-78-11, S-80-18 and S-82-10) were allocated to sub plots. In control treatment, plants were irrigated with a 10-days intervals. In order to evaluate the resource limitation, spikelet removal (removing 50% of total spikelet from one side of a spike) was used. After that, resource limitation was measured by dividing grain weight of removed spikelet by grain weight of control, then, obtained value was subtracted by one and multiplied by 100. At maturity, grain yield and yield component were measured.
    Results And Discussion
    Results of the experiment revealed that the highest grain yield was achieved by S-80-18 under fully irrigation regime. However, this genotype produced the lowest grain yield under drought stress conditions, where its grain yield under drought stress was 31 percent lower than its grain yield under fully irrigation. The highest spikelet per spike and grain number per spike were belong to S-78-11 genotype under fully irrigation regime. However, this genotype had the lowest grain weight under two irrigation regimes compared with other genotypes. Grain per plant and grain weight were two traits which were significantly reduced by drought stress. In this case, decreasing in photosynthetic materials which were partitioned to grain was effective. On the other hand, late season drought stress reduces grain filling period and, therefore, grain weight.
    The grain yield of S-78-11 genotype was reduced four percent when faced with late season drought stress, suggesting that this genotype had the highest resistant to late season drought stress. The highest and the lowest source limitation were observed in S-78-11 (4.19 percent) and S-80-18 (5.10 percent) genotypes, respectively. However, except S-78-11 genotype, other genotypes were not significantly different. Source limitation was increased 50 percent in drought stress conditions compared with fully irrigation. In this case, all genotypes, except S-78-11 genotype, were not significantly difference. However, S-78-11 genotype (with 26.4 percent) and S-80-18 genotype (with 9.3 percent) had the highest and lowest source limitation, respectively.
    Conclusion
    The highest yield reduction under drought stress conditions was observed in S-80-18, where S-78-11 genotype showed the highest resistance to late season drought stress. In all genotypes, except S-80-18, resource limitation was increased by increasing in water limitation.
    Keywords: Grain yield, Source limitation, Water deficit, Wheat
  • Majid Rezaei Tavallaei, Abbas Khashei Siuki, Mohammad Hasan Najafi Moud, Rasoul Mazloom Shahraki Pages 307-313
    Germination is the first stage of plant growth, which is one of the important stages of the life cycle sensitive plants and is a key process in the emergence of seedlings. In this study, germination power plants under drought stress cotton plant, is studied. Treatments consisted of two drought levels (100 and 50% of full irrigation) and four cotton cultivars (Khordad, Varamin, kc-8801 and kc-8802) with 3 replications. Seeds of the stress of research in the field of Kashmar research on irrigation was performed on the four varieties of cotton, is provided. Studies show that 50 percent of the irrigation component germination rate, germination and seed vigor levels 5 and 10% compared to full irrigation is significant. The amount of these components in different varieties, for example, what the biggest difference in the Khordad 2 - 0.8 and 1.2 - 1 is the lowest of Varamin. In general it can be concluded that drought improved germination of seed cotton is produced.Oblivuse of study results, drought stress effected on germination factors and stress was incresed germination rate, germination presentage and Seed vigor index. The result showed that seeds germination of drought stress treatment is more than full irrigation treatment. This important result is effected on precociuse cotton crop and increasing of amount of seed consumpsin.
    Keywords: Germination rate, percentage of germination, deficit irrigation