ارزيابي تحمل به خشكي ارقام برنج در گيلان

چهار شنبه / /

شناسايي و انتخاب ارقام متحمل به خشكي در برنج كه در شرايط محدوديت آب بتوانند عملكرد قابل قبولي داشته باشد از اهميت خاصي برخوردار است. به اين منظور 8 رقم در چهار شرايط آبياري غرقاب، آبياري با تناوب 5 ،8 و11 روز در يك آزمايش فاكتوريل در قالب طرح‌ بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار در سال 1381، در شرايط گلداني در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد لاهيجان، مورد بررسي قرار گرفت. براي ارزيابي واكنش ارقام نسبت به خشكي از شاخص‌هاي حساسيت به تنش (SSI)، تحمل (TOL)، بهره‌وري متوسط (MP)، تحمل به تنش (STI)، ميانگين هندسي (GMP) و شاخص ميانگين هارمونيك استفاده گرديد.

ارزيابي تحمل به خشكي ارقام برنج در گيلان

ابراهيم اميري1، حميدرضا بزرگي2، مرتضي خندان سوستاني

1- استاديار دانشگاه آزاد اسلامي واحد لاهيجان، پست الكترونيكي: eamiris57@kahoo.com

2- گروه كشاورزي دانشگاه آزاد اسلامي واحد لاهيجان

چكيده

شناسايي و انتخاب ارقام متحمل به خشكي در برنج كه در شرايط محدوديت آب بتوانند عملكرد قابل قبولي داشته باشد از اهميت خاصي برخوردار است. به اين منظور 8 رقم در چهار شرايط آبياري غرقاب، آبياري با تناوب 5 ،8 و11 روز در يك آزمايش فاكتوريل در قالب طرح‌ بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار در سال 1381، در شرايط گلداني در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد لاهيجان، مورد بررسي قرار گرفت. براي ارزيابي واكنش ارقام نسبت به خشكي از شاخص‌هاي حساسيت به تنش (ssi)، تحمل (tol)، بهره‌وري متوسط (mp)، تحمل به تنش (sti)، ميانگين هندسي (gmp) و شاخص ميانگين هارمونيك استفاده گرديد.

با توجه به همبستگي مثبت و بسيار معني‌داري كه بين شاخص‌هاي mp ، gmp و sti با عملكرد دانه در شرايط آبياري غرقاب و آبياري‌هاي غير غرقاب وجود دارد، منجر به انتخاب اين شاخص به عنوان بهترين معيارهاي انتخاب ارقام مقاوم به تنش خشكي براي مديريت آبياري غير غرقاب شد. نتايج بررسي با استفاده از شاخص‌هاي مختلف تحمل به خشكي نشان داد كه بين ارقام برنج مورد بررسي، رقم‌هاي هيبريد، درفك و كادوس به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي معرفي مي‌شود.

واژه‌هاي كليدي:
برنج، آبياري، شاخص‌هاي تحمل، همبستگي صفات.

مقدمه
كم‌آبي مهم‌ترين عامل محدود كننده رشد و عملكرد گياهان زراعي است كه 40 تا 60 درصد اراضي كشاورزي جهان را تحت تأثير قرار مي‌دهد، در سال‌هاي اخير، به علت رشد بي سابقه تقاضا براي مصرف آب در بخش‌هاي صنعتي و شرب و كاهش حجك مخزن سد سفيد رود (رسوبگذاري) و افزايش برداشت از سر شاخه‌هاي سد سفيدرود (قزل اوزن و شاهرود)، حجم آب قابل دسترس براي آبياري شاليزارهاي استان گيلان به طور چشم‌گيري كاهش يافته است. تاكنون روش‌ها مختلفي براي ارزيابي واكنش گياهان زراعي نسبت به انواع تنش‌هاي ابداع شده و مورد استفاده به نژادگران قرار گرفته است.

فيشر و مور استفاده از شاخص حساسيت به تنش (ssi) را براي ارزيابي ارقام متحمل به تنش خشكي ابداع كردند [8]، كه توسط روزيلي و هامبلين براي ارزيابي توانايي تحمل واريته‌ها در برابر تنش و مورد استفاده قرار گرفت [9]. فرناندز در بررسي عملكرد واريته‌ها در دو محيط (تنش و عادي)، استفاده از شاخص تحمل به تنش (sti) و ميانگين هندسي بهره‌وري (gmp) را براي غربال كردن واريته‌ها پيشنهاد كرد [7]. خليلي و همكاران (1383) نيز در بررسي و ارزيابي اثر تنش خشكي بر عملكرد و اجراي عملكرد دانه در هشت واريته ذرت ديررس در شرايط بدون تنش و تنش در مرحله زايشي و رويشي نشان دادند كه بر اساس شاخص‌هاي gmp ، sti ، هيبريدهايي با عملكرد بالا در هر دو محيط تنش و بدون تنش، و با استفاده از شاخص ssi ، هيبريدهايي با ميانگين عملكرد بالا در شرايط تنش انتخاب مي‌گردند [1].

مقدم و هادي‌زاده (1381) واكنش هيبريدهاي ذرت و لاين‌هاي والدي آن‌ها به خشكي را با استفاده از شاخص‌هاي مختلف تحمل به تنش بررسي كردند كه نتايج نشان داد كه از بين چهار شاخص محاسبه شده (ssi ، tol ، mp و sti )، شاخص sti از مزاياي بيشتري براي گزينش ارقام مطلوب در شرايط تنش و بدون برخوردار بود [4]. فتح باهري و همكاران (1382) با ارزيابي برخي از شاخص‌هاي تحمل به خشكي در چند ژنوتيپ جو بهاره همبستگي معني‌دار بين شاخص sti با شاخص‌هاي ميانگين هارمونيك، gmp ، mp در شرايط تنش و بدون تنش گزارش كردند [2]. نيكخواه (1378) نشان داد كه شاخص‌هاي gmp و sti شاخص مناسبي هستند و مي‌توانند به عنوان معياري مناسب براي شناسايي ژنوتيپ‌هاي مطلوب گندم در شرايط تنش خشكي در نظر گرفته شوند [6].
هدف از اين تحقيق تحمل به تنش خشكي، انتخاب ارقام متحمل به خشكي و تعيين مناسب‌ترين شاخص تحمل به تنش خشكي براي انتخاب رقم متحمل به خشكي برنج در گيلان مي‌باشد.

مواد و روش
در اين آزمايش 8 رقم شامل ارقام محلي (هاشمي، علي كاظمي، حسن سرايي و بينام)، اصلاح شده (خزر، درفك و كادوس) و رقم هيبريد و چهار مديريت آبياري غرقاب، آبياري با تناوب 5 ، 8 و11 روز، در آزمايش فاكتوريل در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار در سال 1387، در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد لاهيجان مورد مطالعه قرار گرفتند. بذرپاشي در خزانه در اوخر فروردين انجام شد و نشاها پس از 4-3 برگي شدن در اوايل خرداد به گلدان‌ها منتقل شدند.

هر رقم در يك گلدان پلاستيكي به عمق تقريبي50 سانتي‌متر و قطر داخلي 30 سانتي‌متر كشت گرديد. پس از انتقال نشاها به گلدان به مدت 10 روز تمام گلدان براي استقرار نشاءها به صورت غرقاب دائم بود و بعد از آن تيمارهاي آبياري در گلدان بر مبناي برنامه تنظيم شده اعمال گرديد. بر اساس تجزيه خاك مقدار كودهاي مورد نياز p ، n و k اعمال گرديد. در طول دوره رويش، مطابق عرف مراقبت‌هاي زراعي انجام گرديد. هنگام رسيدگي ارقام مقدار عملكرد در هر گلدان بر اساس رطوبت 14 درصد اندازه‌گيري شد.
با استفاده از عملكرد ارقام در شرايط آبياري غرقاب (yp) و شرايط آبياري غيرغرقاب (ys)، شاخص مقاومت به تنش خشكي به شرح زير محاسبه گرديد [8]:

به منظور تعيين مناسب‌ترين شاخص براي تشخيص ارقام متحمل به تنش خشكي همبستگي ساده (correlation) بين عملكرد در شرايط تنش و شاخص‌هاي مختلف استخراج گرديد و شاخص‌هايي كه در هر دو محيط داراي همبستگي نسبتاً بالايي با عملكرد بودند به عنوان بهترين شاخص‌ شناسايي گرديدند [5]. به منظور تعيين مناسب‌ترين شاخص براي تشخيص ارقام متحمل به تنش همبستگي ساده بين عملكرد در شرايط تنش آبي و غرقاب و شاخص‌هاي مختلف استخراج گرديد و شاخص‌هايي كه در هر دو محيط داراي همبستگي نسبتاً بالايي با عملكرد بودند به عنوان بهترين شاخص شناسايي گرديدند.

نتايج و بحث
كليه شاخص‌هاي مورد نظر با توجه به فرمول تعريف شده آن در جدول 1 خلاصه شده است كه نتايج آن به شرح زير مي‌باشد: براي شاخص بهره‌وري متوسط كه ميزان بالاي عددي اين شاخص نشان دهنده تحمل نسبي به تنش است. رقم‌هاي هيبريد، درفك و كادوس در آبياري با تناوب 5 و 8 روز به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي تعيين شدند، اما در مديريت آبياري با تناوب 11 روز به ترتيب رقم درفك، هيبريد و كادوس به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي معرفي گرديد. در شاخص‌ تحمل مقادير عددي پايين نشان دهنده تحمل نسبي لاين‌ها است.

گروه‌بندي ارقام با استفاده از اين شاخص نشان داد كه رقم‌هاي كادوس، علي كاظمي و بينام در مديريت آبياري 5 روز، رقم‌هاي بينام، علي كاظمي و حسني در مديريت آبياري 8 روز و رقم‌هاي علي كاظمي، بينام و هاشمي به عنوان ارقام متحمل به خشكي معرفي مي‌گردد. با بررسي عملكرد ارقام در هر دو شرايط تنش و بدون تنش مشخص شد كه شاخص tol در گزينش ارقام با عملكرد بالا در شرايط تنش موفق بوده است ولي در گزينش رقم‌هايي كه در هر دو محيط غرقاب و غيرغرقاب داراي عملكرد مناسب باشند، موفق نبود. در واقع شاخص tol به نوعي تغيير حاصل از شرايط تنش را بيان مي‌كند. براي شاخص ميانگين هندسي، با توجه به اين‌كه مقادير عددي بالا نشان دهنده تحمل نسبي است.

رقم‌هاي هيبريد، درفك و كادوس در آبياري با تناوب 5 و 8 روز به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي تعيين شدند، اما در مديريت آبياري با تناوب 11 روز به ترتيب رقم درفك، كادوس و هيبريد به عنوان رقم متحمل به خشكي معرفي گرديد. در شاخص حساسيت به تنش مقادير عددي پايين نشان دهنده تحمل بالاي ارقام است. در محاسبه اين شاخص يك جز به نام si وجود دارد كه به سختي محيط يا شدت تنش مي‌گويند و هر چه اين جزء بزرگ‌تر باشد شاخص ssi كوچك‌تر مي‌شود. رقم‌هاي كادوس، علي كاظمي و خزر در مديريت آبياري تناوب 5 روز، رقم‌هاي بينام، علي كاظمي و حسني در مديريت آبياري تناوب 8 روز و رقم‌هاي علي كاظمي، هاشمي و بينام در ديريت آبياري تناوب 5 روز به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي معرفي مي‌گردد.

در شاخص حساسيت به تنش علاوه بر ميزان عملكرد ارقام در شرايط تنش، تغيير يا آسيب وارده به ارقام در اثر تنش نيز مدنظر قرار مي‌گيرد. بدين معني كه اگر واريته‌اي در هر دو شرايط تنش خشكي و بدون تنش داراي عملكرد بالاتري باشد، اما درصد تغيير زيادي نشان مي‌دهد به عنوان رقم متحمل شناسايي نمي‌شود. براي شاخص تحمل به تنش (sti)، مقادير بالاي شاخص نشان دهنده تحمل لاين است. رقم‌هاي هيبريد‌، درفك و كادوس در آبياري با تناوب 5 و 8 روز به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي تعيين گرديد، اما در مديريت آبياري با تناوب 11 روز به ترتيب رقم علي كاظمي، درفك و كادوس به عنوان رقم متحمل به خشكي معرفي گرديد. ممكن است رقم‌هاي شناسايي شده رقم‌هاي متحمل نباشند، زيرا امكان دارد رقم داراي عملكرد بالا در شرايط بدون تنش ولي داراي عملكرد پايين در شرايط تنش باشد.

بنابراين شاخص زماني قابل اعتماد است كه رقم داراي عملكرد بالا در شرايط تنش نيز باشد. بر اساس شاخص ميانگين هارمونيك (harm) رقم‌هاي هيبريد، درفك و كادوس در آبياري با تناوب 5 و 8 روز به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي تعيين شدند، اما در مديريت آبياري با تناوب 11 روز به ترتيب رقم علي كاظمي، كادوس و درفك به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي معرفي گرديد. در جدول 2، نتايج همبستگي مثبت و معني‌داري بين شاخص‌هاي ميانگين حسابي (mp)، ميانگين هندسي (gmp) و شاخص تحمل به خشكي (sti) با عملكرد دانه در هر دو شرايط مديريت آبياري غرقاب و مديريت‌هاي غيرغرقاب وجود دارد. بنابراين مي‌توان نتيجه‌گيري كرد كه سه شاخص مذكور براي ارزيابي تحمل به تنش خشكي ارقام برنج به عنوان بهترين شاخص‌هاي تحمل به خشكي مي‌باشند. ارقامي كه بالاترين مقدار را در اين سه شاخص داشته باشند به عنوان متحمل‌ترين رقم‌ها شناسايي و انتخاب مي‌شوند. نتايج تحقيق كوچكي و همكاران (1385) بر روي گندم نشان داد كه همبستگي منفي و معني‌‌داري بين عملكرد دانه در شرايط تنش خشكي و شاخص ssi وجود دارد.

همچنين همبستگي مثبت و معني‌داي بين سه شاخص mp ، gmp و sti با عملكرد در شرايط تنش خشكي و غير تنش خشكي دارد، كه با نتايج حاصل از اين بررسي مطابقت داشته و آن را تأييد مي‌كند [3]. جمع‌بندي نتايج حاصل از بررسي عملكرد دانه در شرايط وجود تنش خشكي و بدون تنش با شاخص‌هاي تحمل به تنش در اين بررسي نشان مي‌دهد كه مناسب‌ترين شاخص براي انتخاب و تعيين ارقام متحمل به تنش خشكي در منطقه گيلان شاخص‌هاي mp ، gmp و sti هستند. كه رقم‌هاي هيبريد، درفك و كادوس در آبياري با تناوب 5 و 8 روز و رقم‌هاي درفك، هيبريد و كادوس در مديريت آبياري با تناوب 11 روز به عنوان رقم‌هاي متحمل به خشكي معرفي مي‌شوند.

منابع
1- خليلي، م.، ه. كاظمي، م. مقدم، و م. شكيبا. 1376. ارزيابي شاخص‌ها مقاومت به خشكي در مراحل مختلف رشد ژنوتيپ‌هاي ديررس ذرت. هشتمين كنگره علوم زراعت و اصلاح نبا تات ايران، رشت. ص 41.

2- فتح باهري، س.، ع. جوانشيره، ه. كاظمي، و س. اهري‌زاد. 1382. ارزيابي از شاخص‌هاي تحمل به خشكي در چند ژنوتيپ جو بهاره. مجله دانش كشاورزي، جلد 13 شماره 3 ص 105-95.

3- كوچكي، ا. ر.، ا. يزدان سپاس، ح. ر. نيكخواه. 1285. اثر تنش خشكي آخر فصل روي عملكرد دانه و برخي صفات مورفولوژيكي در ژنوتيپ‌هاي گندم. مجله علوم زراعي ايران. جلد هشتم، شماره 1، صفحه: 14 تا 29.

4- مقدم، ع. و و. هادي‌زاده. 1381. عكس‌العمل هيبريدهاي ذرت و لاين‌هاي والدي آن‌ها به خشكي با استفاده از شاخص‌هاي مختلف تحمل به تنش. مجله نهال و بذر، جلد 18 شماره 3 ص 272-255.

5- نورمند مويد، ف. 1376. بررسي تنوع صفات كمي و روابط آن‌ها با عملكرد گندم نان در شرايط ديم و آبي و تعيين بهترين شاخص مقاومت به خشكي. پايان‌نامه كارشناسي ارشد. دانشكده كشاورزي. دانشگاه تهران.

6- نيكخواه، ح. ر. 1378. ارزيابي و مطالعه توارث‌‌پذيري مقاومت به خشكي در گندم نان. پايان‌نامه كارشناسي ارشد رشته اصلاح نباتات، دانشكده كشاورزي دانشگاه تهران.

7- fernandez, g. c. j. 1992. effective selection criteria for plant stress tolerance. proceeding of the international symposium on adaptation of vegetables and other food crops in temperature and water stress. taiwan. 13-16 aug.
8- fischer, r. a. and r. maurer. 1978. drought resistance in spring wheat. i: grain yield responses. aust. j. agric. res. 29:897-912.
9- rosielle, a. i. hamblin. 1981. theorical aspect of selection for yield in stress and non-stress environment. crop.sci. 21:493-501.

جدول 1- شاخص‌هاي تحمل به خشكي براي ارقام برنج در شرايط مديريت‌هاي آبياري غيرغرقاب

جدول 2- ضرايب همبستگي ميان شاخص‌‌هاي تحمل و حساسيت به خشكي و عملكرد دانه ارقام مورد بررسي برنج

منبع : www.berenge.com

اگر در مورد این مطلب نظری دارید می توانید در این قسمت ارائه نمائید:
نام
ایمیل
نظر	لطفا فارسی تایپ کنید :