نشریه تحقیقات بذر
پیاپی 10 (بهار 1393)

تجمع فلزات سنگین با ایجاد سمیت در خاک های کشاورزی تهدیدی برای تولید گیاهان زراعی است. مطالعات زیادی نشان داده اند کاربرد میکروارگانیسم هایی نظیر باکتری های محرک رشد گیاه می تواند به طور معنی داری این سمیت را کاهش دهد. بنابراین به منظور بررسی اثر این باکتری ها بر مولفه های جوانه زنی گندم رقممروارید تحت آلودگی به نیترات مس، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سطوح مختلف نیترات مس (صفر، 50، 100 و 150 میلی گرم بر لیتر) و کاربرد و عدم کاربرد باکتری های Azotobacter spp. و Azospirillum spp. با چهار تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که تلقیح باکتری بر صفات طول ریشه چه، ضریب آلومتری و طول گیاهچه و آلودگی به نیترات مس، بر سرعت و درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، ضریب آلومتری، طول ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه اثر معنی داری داشت. اثر متقابل تیمار باکتری و آلودگی تنها در صفات طول ریشه چه و ضریب آلومتری در سطح یک درصد معنی داری بود. با افزایش غلظت نیترات مس، سرعت و درصد جوانه زنی، شاخص بنیه بذر، طول ساقچه و گیاهچه به ترتیب نسبت به شاهد 41، 17، 70، 33 و 63 درصد کاهش نشان داد. بیشترین میزان طول ریشه چه و ضریب آلومتری مربوط به تیمار کاربرد باکتری و سطح صفر نیترات مس بود و با افزایش آلودگی صفات مذکور کاهش یافتند. در مجموع به نظر می رسد باکتری های افزاینده رشد مورد مطالعه نسبت به سطح 50 و بالاتر نیترات مس حساس می باشند و محلول مس به طور معنی داری باعث بازدارندگی جوانه زنی در مقایسه با شاهد شده و سمیت آن با افزایش غلظت زیاد می شود.

پایین بودن درصد جوانه زنی و استقرار گیاهچه از مشکلات اساسی در مناظق خشک می باشند. امروزه تکنیک پیش تیمار بذر به عنوان یکی از عامل های بهبود دهنده جوانه زنی و استقرار تحت تنش های محیطی معرفی شده است. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر روی رشد و تغییرات بیوشیمیایی در بذر پیش تیمار شده کلزا با جیبرلین، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و با سه تکرار در آزمایشگاه بذر دانشگاه تهران و در سال 1391 انجام شد. فاکتور اول شامل تیمار بذر با غلظت های صفر، 50 و 100 پی پی ام جیبرلین و بذر بدون پیش تیمار و فاکتور دوم شامل سه سطح خشکی (صفر، 6- و 12- بار) بود. نتایج نشان داد که تنش خشکی سبب کاهش درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، درصد گیاهچه نرمال، وزن خشک گیاهچه، طول گیاهچه و افزایش متوسط مدت زمان جوانه زنی شد. تیمار بذر با جیبرلین سبب بهبود در صفات اندازه گیری شد. همچنین، با استفاده از تیمار بذر با جیبرلین 50 پی پی ام میزان پروتئین و فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پروکسیداز افزایش یافت.

شوری یکی از مهمترین تنش های محیطی در کشاورزی سراسر جهان است که رشد و متابولیسم گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. این آزمایش به منظور بررسی اثرات پتانسیل های اسمزی مختلف (صفر، 40، 80 و 120 میلی مولار NaCl) بر جوانه زنی، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت، غلظت مالون دی آلدیید و رشد گیاهچه سه هیبرید ذرت (704SC، 647SC و 260SC) انجام گردید. هدف از اجرای آزمایش مقایسه شاخص های جوانه زنی هیبریدهای ذرت در سطوح متفاوت تنش شوری بود. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا‍ تصادفی و با چهار تکرار در محیط ژرمیناتور (1  25 درجه سانتی گراد) اجرا شد. تجزیه واریانش نشان داد که اثر سطوح پتانسیل اسمزی بر شاخص جوانه زنی، درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت جنین و غلظت مالون دی آلدیید معنی دار بود. با کاهش پتانسیل اسمزی رشد اولیه گیاهچه و سرعت جوانه زنی کاهش یافت، البته تنش شوری درصد جوانه زنی را بیشتر از مولفه های دیگر کاهش داد. بین هیبریدهای 647SC و260SC از نظر نحوه پاسخ دهی در برابر سطوح مختلف تنش شوری اختلاف معنی داری مشاهده نشد.

مدل‏سازی جوانه‏زنی با استفاده از مدل‏های هیدروتایم و هیدروترمال تایم به‏طور گسترده‏ای انجام می‏شود. در یک جمعیت بذری، تنوع در زمان جوانه‏زنی ناشی از تنوع پتانسیل آب پایه برای جوانه‏زنی کسر g (ψb(g)) است که توسط توزیع نرمال مدل‏سازی می‏شود. در این آزمایش، فرض نرمال بودن توزیع ψb(g) با جوانه‏زنی بذرهای کرچک در محدوده‏ای از پتانسیل‏های آب (ψ) در دماهای زیر مطلوب مورد آزمون قرار گرفت. چهار توزیع آماری ویبول، لوگ‏لجستیک، نرمال و گامبل برای نشان دادن تنوع نسبی ψb(g) مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که توزیع ویبول در همه دماهای مورد بررسی دارای بیشترین دقت برازش به داده‏های ψb(g) بود (AIC بین 1497- تا 1020-). ثابت هیدروتایم با افزایش دما کاهش یافت؛ بر اساس تابع توزیع ویبول مقدار آن از 71/242 مگاپاسکال ساعت در دمای 10 درجه سانتی‏گراد به 43/27 مگاپاسکال ساعت در دمای 35 درجه سانتی‏گراد رسید. همچنین بر اساس تابع ویبول، پتانسیل آب پایه برای جوانه‎زنی بذور کرچک در دماهای مختلف بین 93/0- تا 2- مگاپاسکال متغیر بود. توزیع نرمال لزوما بهترین تابع برای پتانسیل آب پایه در مدل‏های هیدروترمال تایم نیست، لذا قبل از استفاده از یک مدل برای پیش‏بینی، توزیع ψb(g) در یک نمونه بذری باید مورد بررسی قرار گیرد و یک معادله مناسب انتخاب شود. با توجه به انعطاف‏پذیری توزیع ویبول، این مدل امکان پیش‏بینی دقیق جوانه‏زنی و نیز تعیین توزیع ψb(g) را فراهم می‏آورد.

در این تحقیق اثر شوری بر پارامترهای جوانه زنی و مورفولوژیکی 5 رقم سویا (زان، سنچوری، L17، ویلیامز و هاک) به عنوان فاکتور اول و چهار سطح شوری (صفر، 30، 60 و 90 میلی مولار کلرید سدیم) به عنوان فاکتور دوم در شرایط آزمایشگاه و گلخانه دانشکده کشاورزی شهرکرد 1385 به صورت تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. در گیاهانی که تنها در معرض کلرید سدیم قرار داشتند، در مقایسه با گیاهان شاهد، با افزایش غلظت کلریدسدیم، پارامترهای جوانه زنی و رشدی کاهش یافت. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین سرعت و درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و محور زیر لپه در رقم هاک و کمترین آن ها در رقم L17 مشاهده شد. بیشترین وزن تر و خشک ریشه چه در رقم زان و بیشترین وزن تر و خشک محور زیر لپه در ارقام ویلیامز و L17 مشاهده شد. بیشترین ارتفاع، تعداد گره و سطح برگ مربوط به رقم ویلیامز و L17 و کمترین مربوط به هاکبود. بیشترین و کمترین فاصله میان گره مربوط به ویلیامز و زان به ترتیب می باشد. بیشترین و کمترین شاخه جانبی در هر بوته مربوط به رقم سنچوری و L17 به ترتیب بود. در بین ارقام رقم زان بالاترین تعداد کل برگ و ارقام سنچوری و ویلیامز کمترین تعداد برگ را به خوا د ختصاص دادند. در کل رقم L17در آزمایش گلخانه و رقم هاک در آزمایش جوانه زنی نسبت به دیگر ارقام تحمل به شوری بهتری نشان دادند.

در ارزیابی امکان کشت مخلوط سه گیاه دارویی زیره سبز (Cuminum cyminum)، رازیانه (Foeniculum vulgare)، زنیان (Carum capticum) در مزارع زعفران و به منظور ارزیابی اثرات دگرآسیبی زعفران بر روی جوانه زنی و سبز شدن این سه گیاه، پژوهشی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد به اجرا در آمد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بود. فاکتور اول آزمایش شامل گونه های گیاهی در سه سطح (زیره سبز، زنیان و رازیانه) و فاکتور دوم عصاره آبی پیاز زعفران در پنج سطح (0، 25، 50، 75 و 100 درصد) بود. صفات مورد بررسی، شاخص های جوانه زنی بذر شامل درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، شاخص قدرت گیاهچه، ضریب سرعت جوانه زنی، متوسط زمان لازم برای جوانه زنی و متوسط جوانه زنی روزانه بود. نتایج پژوهش نشان داد که بین گونه های گیاهی مورد بررسی و همچنین بین سطوح مختلف غلظت عصاره آبی پیاز زعفران، از نظر همه شاخص ها تفاوت معنی دار وجود دارد. اثر متقابل گونه گیاهی و غلظت عصاره آبی پیاز زعفران، از نظر همه صفات به استثنای طول ریشه چه و طول ساقه چه معنی دار بود. اثر متقابل گونه گیاهی و غلظت عصاره آبی پیاز زعفران نشان داد که در تیمار شاهد زنیان، همه شاخص های جوانه زنی به استثناء زمان لازم برای جوانه زنی، بیشترین مقدار را دارا بوده و با افزایش غلظت عصاره آبی پیاز زعفران مقدار این شاخص ها در هر سه گونه کاهش یافت و در تیمار 100 درصد عصاره آبی پیاز زعفران در زیره سبز به کمترین مقدار خود رسید. رازیانه در تیمار شاهد بیشترین زمان را برای جوانه زنی نیاز داشت. نتایج این تحقیق حاکی از وجود موادی در پیاز زعفران است که در مقادیر بالا اثر ممانعت کنندگی روی شاخص های مرتبط با جوانه زنی و بنیه بذر داشته و می تواند روی استقرار و رشد اولیه گیاهچه تاثیر بگذارد.

این تحقیق جهت ارزیابی گونه های Eurotia ceratoides, Salsola rigida, Kochia prostrata از نظر جوانه زنی و بازیابی نسبت به تنش شوری و تعیین مقاوم ترین گونه انجام شد. بررسی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار صورت گرفت، تیمارهای آزمایشی شامل سه گونه مرتعی ذکر شده در بالا، هفت سطح مختلف محلول آب شور محتوی کلرید سدیم خالص، با غلظت های (صفر، 50، 100، 200، 400، 800 و 1600 میلی مولار) بود. نتایج نشان دادکه سه گونه مورد بررسی دارای مقاومت بالایی نسبت به تنش های اعمال شده هستند اما گونه K. prostrata در مقایسه با دو گونه دیگر نسبت به تنش شوری محیط، مقاومت بیشتری دارد. هرچند تفاوت معنی داری بین جوانه زنی این گونه با گونه S. rigida مشاهده نشد و حساس ترین گونه نسبت به شوری  E. ceratoidesاست. به طوری که در گونه K. prostrata بیشترین درصد جوانه زنی (66/96 درصد) در تیمار شاهد (صفر میلی مولار)، در گونه E. ceratoides، بیشترین درصد جوانه زنی (75 درصد) در تیمار 400 میلی مولار و در گونه S. rigida، بیشترین درصد جوانه زنی (95 درصد) در تیمارهای (تیمار شاهد و200 میلی مولار نمک کلرید سدیم) اتفاق افتاد. نتایج تجزیه واریانس بازیابی جوانه زنی نشان داد که اختلاف بین تیمار شاهد با سایر تیمارها معنی دار می باشد. افزایش بازیابی جوانه زنی با افزایش شوری حاصل از نمک کلرید سدیم بسیار مشهود بود و تیمار شاهد با بیشترین میزان جوانه زنی در یک کلاس جداگانه قرار گرفت.

به منظور بررسی اثرات انبارداری بر روی جوانه زنی، استقرار و رشد گیاهچه ارقام مختلف گندم، پس از تهیه 27 رقم اقدام به انجام آزمون های آزمایشگاهی (آزمون هدایت الکتریکی، جوانه زنی و فرسودگی بذر) در قالب طرح کاملا تصادفی گردید. به این صورت که پس از تعیین هدایت الکتریکی، بذور هر رقم در پتریدیش کشت گردید. همزمان آزمایش دیگری به صورت فاکتوریل که تیمارهای آزمایش شامل ارقام مختلف گندم و تنش فرسودگی بذر در سه سطح (2، 4 و 6 روز) بودند انجام شده و بذور پس از اعمال تنش در گلدان های پلاستیکی کشت گردیدند. نتایج تجزیه واریانس میزان هدایت الکتریکی محلول الکترولیت ارقام مختلف بذر گندم تفاوت معنی داری داشت. به طوری که بیشترین هدایت الکتریکی برای رقم آرتا و کمترین میزان برای رقم گاسبارد مشاهده شد. نتایج تجزیه واریانس برای صفات مورد بررسی در کشت پتریدیش و گلدانی معنی دار بدست آمد. در شرایط معمولی (کشت پتری دیش) بیشترین درصد جوانه زنی برای ارقام توس، گاسبارد، آذر 2، MV-17 و اروم و کمترین میزان درصد جوانه زنی برای ارقام آرتا و چمران بود. بررسی وزن خشک گیاهچه ها برای ارقام مختلف نشان داد ارقام توس و گاسبارد بیشترین و ارقام فلات و دریا کمترین وزن خشک گیاهچه را داشتند. ولی در آزمون فرسودگی نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل رقم × فرسودگی نشان داد بیشترین درصد سبز شدن و وزن خشک گیاهچه به ترتیب مربوط به رقم دریا و گاسبارد در شرایط 2 روز فرسودگی و کمترین درصد سبز و وزن خشک گیاهچه مربوط به رقم چمران و شیرودی در شرایط فرسودگی 6 روز فرسودگی بود. به عبارت دیگر افزایش دوره زوال بذر بر روی جوانه زنی، استقرار و رشد گیاهچه های گندم تاثیر منفی می گذارد. به طورکلی می توان اظهار داشت رقم گاسبارد نسبت به دیگر ارقام مقاوم ترین رقم به تنش فرسودگی بوده که احتمالا می تواند ناشی از بیشتر بودن قوه زیست بذری این رقم به خاطر دارا بودن ذخایر ژنتیکی بذری و همچنین خصوصیت این رقم در برابر تحمل در شرایط ناسازگار محیطی باشد.