| |
مطالعه خواب بذور برنج و مدت زمان آن در ارقام و لاين‌هاي بلوك‌هاي دورگ‌گيري
|
شايد ابتدايي‌ترين مرحله خسارت و ضايعات برنج بعد از توليد دانه از طريق جوانه‌زني بذر قبل از برداشت حادث شود. هدف از اين بررسي تعيين ميزان خواب بذور و مدت زمان آن در پنجاه رقم از ارقام والدين بلوك‌هاي دورگ‌گيري مي‌باشد.
|
|
مطالعه خواب بذور برنج و مدت زمان آن در ارقام و لاين‌هاي بلوك‌هاي دورگ‌گيري
محمد تقي كربلايي1، صاحب سودايي مشاعي2
1- عضو هيئت علمي مؤسسه تحقيقات برنج كشور- معاونت آمل
2- كارشناس ارشد مؤسسه تحقيقات برنج كشور- معاونت آمل
آدرس مكاتبه كننده: مازندارن- آمل- كيلومتر 8 جاده آمل به بابل- مؤسسه تحقيقات برنج كشور (معاونت)- بخش فني و تحقيقاتي- محمد تقي كربلايي.
e-mail:mtkarbalai@yahoo.com
tel:0121-03253913-15
چكيده:
شايد ابتدايي‌ترين مرحله خسارت و ضايعات برنج بعد از توليد دانه از طريق جوانه‌زني بذر قبل از برداشت حادث شود. هدف از اين بررسي تعيين ميزان خواب بذور و مدت زمان آن در پنجاه رقم از ارقام والدين بلوك‌هاي دورگ‌گيري مي‌باشد. در اين مطالعه از آزمايش فاكتوريل در قالب طرح پايه كاملاً تصادفي با دو تكرار استفاده گرديد. فاكتورها شامل ارقام به تعداد پنجاه رقم و فاكتور دوم تعداد روز بعد از برداشت در سه سطح يك، پانزده و سي روز در نظر گرفته شد. هر يك از تيمارها سي روز بعد از گلدهي زماني‌كه هشتاد درصد بذور به حالت رسيدگي رسيدگي كامل رسيدند برداشت گرديدند. تعداد پنجاه عدد بذر سالم روي كاغذ صافي حاوي آب مقطر دخل پتري‌ديش به دستگاه زرميناتوري در دماي 30 درجه سانتي‌گراد قرار داده شد. بدين ترتيب هر يك از تيمارها بر اساس زمان‌هاي پيش‌بيني شده اندازه‌گيري و ثبت صفات شدند. نتايج تجزيه واريانس بيانگر تفاوت معني‌دار بين ارقام و مراحل رشد براي درصد جوانه‌زني، سرعت جوانه‌زني، و شاخص (ضريب) جوانه‌زني در سطح اشتباه يك درصد مي‌باشد. مقايسه ميانگين بين تيمار بعد از برداشت تفاوت معني‌داري نشان داد، به طوري‌كه زمان يك روز در گروه (b) و زمان پانزده و سي روي مشتركاً در گروه (a) قرار گرفتند. مقايسه ميانگين تيمار ارقام براي صفات درصد و سرعت جوانه‌زني نشان داد كه بعضي ارقام داراي خواب و بعضي از ارقام بدون خواب بذر بودند به طوري‌كه ارقام نعمت و بجار با بيشترين درصد جوانه‌زني (بيشاز 90 درصد) در گروه a قرار گرفتند و رقم بينام با 4/5 درصد كمترين درصد جوانه‌زني در گروه c قرار گرفته است بقيه ارقام مابين دو گروه مذكور قرار گرفتند.
واژه‌هاي كليدي:
برنج، خواب بذر، جوانه‌زني، ارقام
مقدمه:
وجود خواب بذر براي گياهان زراعي وقتي‌كه براي كشت استفاده مي‌شوند ايجاد مشكل مي‌نمايد. ولي خواب كوتاه مدت به ويژه براي غلات جها جلوگيري از جوانه زدن قبل از برداشت محصول به منظور حفظ كيفيت و كميت مطلوب مي‌باشد. خواب بذر حالتي است كه بذور حتي در شرايط مناسب محيطي نيز جوانه نمي‌زنند. يكي از مهم‌ترين مكانيسم‌هاي حفظ بقا در گياهان، توانايي بذور آن‌ها در به تأخير انداختن جوانه زني است تا زماني كه شرايط از نظر زمان و مكان مناسب گردد. خواب بذر در گياهان كه در واقع روشي جهت حفظ بقا و سازگاري با محيط است، ممكن است به عوان يك معما و مسئله پيچيده براي محققين بذر مطرح باشد. در مجموع خواب بذر ممكن است به صورت‌هاي مختلف خواب القايي (ناشي از عوامل بيروني)، خواب ارثي (ناشي از عوامل دروني يا ذاتي) حادث شود. خواب القايي زماني ايجاد مي‌شود كه عوامل ضروري براي جوانه زني (مانند آب، نور، درجه حرارت) فراهم نباشد ولي در خواب ارثي با وجود فراهم بودن شرايط جوانه زني بذور جوانه نمي‌زنند (1). در كل سال‌هايي كه بارندگي مداوم پاييزي اتفاق مي‌افتد، با توجه به فراهم بودن رطوبت و درجه حرارت به ويژه براي ارقامي كه حساس به خوابيدگي هستند، مشكل جوانه زني قبل از برداشت بسيار چشم‌گير مي‌باشد و ايم معضل در ارقامي كه بدون خواب بذر هستند، باعث افت كيفيت و كميت محصول توليدي مي‌شود.
براي جوانه زني قبل از برداشت برنج در كشور بررسي مشاهده‌اي نگارنده تاكنون مطالعه و گزارشي وجود ندارد براي ساير غلات از جمله گندم، نوري‌نيا و همكاران گزارش كردند كه، ده رقم متحمل، دو رقم نيمه متحمل، و دو رقم به جوانه‌زني قبل از برداشت حساس بودند (5). در يك نتايج آزمايش ديگري در زمينه مقاومت لاين‌ها نسبت به جوانه‌زني قبل از برداشت گندم نشان داد كه 53 لاين متحمل، 62 لاين نيمه متحمل، 70 لاين نيمه حساس و 87 لاين حساس بوده‌اند (6). كاندوك و خومش خواب بذور برنج گزارش كردند كه يازده رقم محلي و چهارده لاين پيشرفته و متوسط رس كه سي روز بعد از گلدهي برداشت شده‌اند داراي خواب قوي بوده‌اند، به‌جز لاين cr289-1208 داراي خواب ضعيفي بود (7). سينكدار در سال (1986) بر روي 36 واريته از برنج هندوستان كه بر اساس حساسيت به فتوپريود و نيز مدت زمان رسيدن تقسيم شده بودند. از لحاظ خواب بذر مورد مطالعه قرار داد. وي ارقام را از جهت خواب آن‌ها بين 10 تا 100 روز بعد از برداشت به ترتيب به خواب ضعيف تا خواب خيلي قوي تقسيم نمود. نتايج نشان داد كه اكثر ارقام داراي خواب متوسط، بعضي ازقام بدون خواب و بعضي ديگر داراي خواب ضعيفي بودند. با مطالعه روي خواب بذر هشت رقم برنج نشان داد، بعضي از زارقام بدون خواب بوده و بعضي داراي 10 روز خواب و يكي از ارقام 20 روز خواب نشان داده است (11). مورتي و همكاران ده رقم برنج از نظر خواب بذر در قسمت‌هاي مختلف خوشه مورد مطالعه قرار داده و گزارش كردند كه بين قسمت‌هاي مختلف خوشه از جهت خواب بذر اختلاف وجود دارد. به طوري‌كه از بالا به پايين خوشه 46% ، 66% و 88% بوده و اين اختلاف به خاطر اختلاف زمانب در گرده افشاني آن‌ها ذكر شده است (10). بر اسا نظريه ميو و همكاران، بيشتر واريته‌هاي برنج معمولاً بلافاصله بعد از برداشت، داراي يك مدت كوتاه خواب بذر هستند كه اين مدت حدود يك ماه طول مي‌كشد، البته درصد و شدت آن در ارقام متفاوت است (9). خواب بذر يك مكانيسك براي بقاء و ادامه نسل مي‌باشد، اين عمل باعث تأخير در زمان جوانه زني و شروع رشد مي‌شود. بسياري از محققان اين واقعيت را گزارش كرده‌اند، كه در شرايط محيطي زمان رشد گياهان والد بر روي خواب دانه تأثير مي‌گذارد. دانه‌هاي برنج كه در درجه حرارت هوا، رطوبت، طول روز، شدت تابش خورشيد و شرايط تغذيه‌اي مختلف قرار گرفته‌اند متفاوت بوده است (8).
ميزان خواب بذر حتي در شرايط محيطي زماني برداشت تغيير مي‌كند. به طوري‌كلي درجه حرارت، رطوبت و مدت زمان تابش خورشيد در طول تشكيل دانه و قبل از دوره و برداشت محصول بر ايجاد ركود مؤثر است. از بين شرايط محيطي عكس‌العمل به حرارت با جزئيات بيشتري توسط ايكاهاشي مورد بررسي قرار گرفته است. ايشان نتيجه گرفت كه گياه برنج وقتي‌كه در درجه حرارت پايين به مدت يك يا دو هفته بعد از لقاح قرار مي‌گيرد، خواب بذر شديدتري ايجاد مي‌شود (8).
بر اساس بررسي اوليه و مشاهده‌اي انجام شده توسط كربلايي و همكاران در مؤسسه تحقيقات برنج كشور مشخص شد كه بعضي از ارقام والدين دورگ‌گيري بدون خواب بذر و حتي بر روي خوشه شروع به جوانه‌زني نموده و در مقابل برخي ارقام شامل گروه ارقام محلي نظير طارم، بينام و ارقام دانه گرده به مدت دو هفته داراي خواب بودند (2).
مواد و روش‌ها:
جهت مطالعه خواب بذر در پنجاه رقم برنج‌هاي موجود در والدين بلوك‌هاي دورگ‌گيري مؤسسه تحقيقات برنج كشور در مازندران در سال‌هاي 80 و81 يك طرح تحقيقاتي به صورت فاكتوريل در قالب طرح پايه كاملاً تصادفي با دو تكرار انجام شد. براي ايجاد همزمان گلدهي و پر شدن دانه ارقام با دوره رشد متفاوت از تاريخ‌هاي مختلف كشت استفاده شد. به طوري‌كه ارقام ديررس از تاريخ‌هاي زود كشت و ارقام زود رس از تاريخ ديركشت انتخاب شدند. هر يك از ارقام پس از سي روز گلدهي به صورت تك خوشه برداشت شد. به منظور جلوگيري از امكان اختلاف بذر در قسمت ابتدايي و انتهايي خوشه فقط قسمت وسط خوشه‌ها انتخاب شد تعداد هزار دانه سالم از هر رقم در پاكت گذاشته تا در تاريخ پيش‌بيني شده براي آزمايش جوانه زني استفاده شدند.
فاكتورها شامل ارقام، پنجاه رقم، فاكتور دوم مدت زمان بعد از برداشت در سه مرحله، يك، پانزده و سي روز بعد از برداشت بوده است. براي هر تاريخ تعداد يكصد بذر سالم را در دو تكرار داخل پتري ديش استريل با محلول هيپوكلريد سديم ده درصد به مدت يك ساعت ضدعفوني نموده، سپس روي كاغذ صافي استريل 24 ساعت با آب مقطر خيسانده شد. پتري‌ها را در داخل انكوباتر با دماي 25 درجه سانتي‌گراد قرار داده شد روزانه ميزان رطوبت و حرارت بازديد قرار گرفته و در حد نياز تنظيم مي‌شد. تعداد دانه‌هاي جوانه زده روزانه شمارش و تا روز پانزدهم ادامه يافت.
جهت محاسبه درصد جوانه زني بر اساس تعداد بذر جوانه زده تقسيم بر عدد صد محاسبه شده است. جهت اندازه‌گيري سرعت جوانه زني به دو روش عمل شده است. در روش اول بر اساس نسبت مجموع تعداد دانه‌هاي جوانه زده به تعداد روز بعد از جوانه زني محاسبه شده است (3).
 = سرعت جوانه زني
n= مجموع تعداد بذور جوانه زده
d= تعداد روزها بعد از جوانه‌زني
در روش دوم اندازه‌گيري سرعت جوانه‌زني كه به نام سرعت جوانه زني مخصوص كه توسط ماگوير (1962) پيشنهاد شده به شرح ذيل است (1).
 از جمله صفات ديگري كه مورد اندازه‌گيري قرار گرفت، صفت شاخص خواب بذر يا حساسيت به جوانه زني مي‌باشد. كه شاخص با كد بين 1 تا 7 به شرح ذيل اندازه‌گيري شده (10).
 آگاهي از امكان تأثير عوامل جوي در سال و مناطق مختلف بر روي خواب جوانه زني بذر در زمان گلدهي و پر شدن دانه‌ها ميانگين‌ها درجه حرارت و بازندگي در ماه‌هاي مرداد و شهريور مي‌باشد كه در نمودارهاي 1و2 ذكر شده است. كليه داده‌ها و صفات ثبت شده با استفاده از نرم افزار sas ، mstatc مورد تجزيه واريانس و مقايسه ميانگين قرار گرفتند.
نتايج و بحث:
با توجه به جدول تجزيه واريانس مركب سال‌هاي 80 و81 (جدول 1) براي صفات سرعت جوانه زني، درصد جوانه زني و شاخص جوانه زني به جز اثر سال در بقيه موارد در سطح خطاي يك درصد اشتباه معني‌دارشده است. به عبارت ديگر دو سال انجام آزمايش تقريباً با هم يكسان بوده است. در مقابل صفت سرعت جوانه مخصوص از لحاظ اثر سال در سطح يك درصد اشتباه معني‌دار بوده است ولي همين صفت براي تيمار مدت زمان بعد از برداشت فقط در سطح پنج درصد اشتباه معني‌دار بوده است.
مقايسه ميانگين بين صفات سرعت جواه زني و درصد جوانه زني در تيمارهاي ارقام تفاوت معني‌دار (احتمال 1%) نشان مي‌دهد. يعني ارقام نظير بينام و شاه‌پسند (گروه d و c) و بقيه ارقام در بيم دو گروه قرار گرفتند (جدول 2) با هم تفاوت معني‌داري نشان دادند. بعضي از ارقام در مرحله بعد از برداشت داراي خواب شديد بوده در مقابل بعضي از ارقام همانند نعمت و بجار (گروه a) اصلاً خواب نداشته و بلافاصله شروع به جوانه زني نمودند. در تيمار زمان بعد از برداشت از جهت كليه صفات اندازه‌گيري شده با هم تفاوت معني‌داري در سطح يك درصد نشان دادند (نمودار 4). مرحله اول يعني يك روز بعد از برداشت با كمترين درصد جوانه زني در ارقام مختلف، اختلاف معني‌داري را بين صفت سرعت جوانه زني مخصوص با بقيه صفات شامل جوانه زني، درصد جواه زني و سرعت جوانه زني نشان داد (نمودار 3).
نتايج تجزيه واريانس ساده صفات مختلف در دو سال (جداول 4و5) نشان داد كه اثرات مربوط به رقم، مدت زمان پس از برداشت و اثر متقابل رقم× زمان در سطح احتمال 1% معني‌دار بود. فقط اثر تكرار در آن‌ها معني‌داري نشده و نشانگر آن است كه تكرارها مشابه يكديگر بودند به عبارت ديگر رقم‌ها از لحاظ جوانه زني با خواب بذر با هم تفاوت قابل توجهي دارند.
اختلاف بارندگي سال 81 در نيمه اول شهريور در آمل فقط ميلي‌متر در چهار روز متناوب باريده است (نمودار 1و2). مقايسه ميانگين براي مدت زمان پس از برداشت در همه صفات جوانه زني شامل سرعت، درصد، شاخص و سرعت مخصوص جوانه زني در سه گروه متفاوت قرار رگرفته است. به طوري‌كه زمان يك روز پس از برداشت براي كليه صفات اندازه‌گيري شده كمترين مقدار و در گروه c و زمان سي روز پس از برداشت براي كليه صفات اندازه‌گيري شده كمترين مقدار و در گروه c و زمان سي روز پس از برداشت در بالاترين مقدار در گروه a قرار گرفته است.
نتيجه‌گيري:
از نتيجه حاصله چنين استنباط مي‌شود كه ارقامي كه داراي خواب بودند در مرحله اول بيشترين ميزان خواب را داشتند و بعد از پانزده روز كاهش يافته و در سي روز تقريباً به طور كامل حالت خواب از بين رفته و جوانه زني طبيعي ايجاد شده است. مقايسه ميانگين بين ارقام مختلف از لحاظ صفت سرعت جوانه زني نشان مي‌دهد كه ارقام تفاوت معني‌داري نشان دادند و در گروه‌هاي مختلف قرار گرفتند. به طور كامل ارقامي مانند نعمت با 85/5 بالاترين سرعت جوانه زني در گروه a جاي گرفته و رقم بينام با كمترين مقدار سرع جوانه زني 97/2 در گروه c و بقيه ارقام مابين آن‌ها قرار گرفته‌اند. به همين ترتيب بقيه صفات نظير شاخص جوانه زني و سرعت جوانه زني مخصوص در گروه‌هاي مختلف قرار گرفته و با جابه‌جايي جزئي در جايگاه مشابه از لحاظ گروه‌بند آزمون دانكن قرار گرفتند.
منابع مورد استفاده:
1- كاپلند، م. 1375. تكنولوژي بذر «ترجمه غلامحسين سرومدنيا» انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد.
2- كربلايي، م. ت و همكاران. 1377. بررسي مشاهده‌اي خواب بذر در تعدادي از ارقام برنج محلي و اصلاح شده، مؤسسه تحقيقات برنج كشور. رشت.
3- كريمي، م. 1376. گياهان زراعي. انتشارات دانشگاه تهران. ص. 387.
4- نوگل، ج، و ارجي، فريتز. 1370. اصول فيزيولوژي گياهي. «ترجمه مهرداد لاهوتي» دانشگاه تهران، جلدو دوم (رشد و نمو گياهي).
5- نوري‌نيا، ع، نورمحمدي، ق، محمدي، ح و مهرناز مهرآورد. 1377. ارزيابي تحمل ارقام گندم بومي به پديده جوانه زني قبل از برداشت، چكيده مقالات پنجمين كنگره زراعت و اصلاح نباتات، كرج.
6- نوري‌نيا، ع و م كلاته عربي. 1377. مطالعه و مقالات لاين‌هاي مقدماتي گندم‌هاي هگزاپلوئيد نسبت به جوانه زني قبل از برداشت در خزانه اسپروتينگ، چكيده مقالات پنجمين كنگره زراعت و اصلاح نباتات، كرج.
7- kunduc. c. a and r ghosh. 1987. seed dormancy in some short-duration rices, international rice research institute news letter 12(2).
8- matsuo. t. kumazawa. k. ishii. r. ishihara. k and h. hiata. 1995. science of the rice plant. volume two. physiology. p. 1240.
9- mew, t. w. and j.k misra. 1994. a manual of rice seed health testing. irri.
10- murty. p. s. s. m. d. babund. s. s. r. prasad. 1986. seed dormancy in rice varieties. international rice research new letter 11(2) 6.
11- urs. y. s. v. 1987. dormancy in some early and medium duration varieties. international rice research new letter 12 (2) 6.
12- yoshida. s. 1981. fundamentals of rice crop science. international rice research institute.
the study of seeds dormancy and duration in 50 rice cultivars (rrii)
mohammad taghi karbanaie, ali naghi farahmand, saheb soudaie mashaie
rice research institute of iran- deputy of mazandaran, amol
abstract:
maybe the most primitive stage of rice damage and loss after seed’s production happens by germination before harvesting. some of cultivars without seed dormancy during long raining begin sprouting at harvesting time and that’s why the quality and quantity of rice seeds will decrease. this matter in cultivars, which are very sensitive to lodging, will be very severe. the goal of this study is determining the measure of seed dormancy and its duration in fifty cultivars from crossing block parents. this study has been used from a factorial experiment in random complete block design with two replications. two factors have been consider including first, cultivars (fifty) and second, time after harvesting (1,15,30 days). about 30 days after flowering, seeds were harvested. fifty healthy seeds were selected and put on watman paper containing distillated water in petridish and incobator in 30?c. so, each treatment according to predicted times and all characters were noted and measured. data for each analysis of variance and then like complete tests was analyzed.
the result of variance analyzation shows significant differences between cultivars and duration processes for germination percent, the speed of spout and germination indicator (coefficient) is significant in probably (?= %1). according to duncan test, there is a significant difference between duration after harvesting for seed dormancy. so, cultivars were put in-group (b) and for 15 to 30 days were put in-group (a).
key words: rice, seed dormancy, germination, cultivars.
        
|