تأثير سطوح مختلف تنش كمبود آب بر شاخص هاي فيزيولوژيك، عملكرد و كيفيت سيلاژ اكوتيپ هاي ماشك در شرايط غلظت غني شده دي اكسيد كربن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

اگروتكنولوژي

دكتري

با توجه به بحران كمبود آب ناشي از خشكسالي‌هاي مكرر و تغييرات اقليمي كه به‌دليل افزايش غلظت گازهاي گلخانه‌اي، از جمله دي‌اكسيد كربن در جو ايجاد شده است، توليد محصولات زراعي با چالش‌هاي جدي مواجه است. در اين شرايط، بقولات علوفه‌اي مانند ماشك كه توانايي تثبيت نيتروژن، بهبود حاصلخيزي خاك و توليد علوفه با كيفيت را دارند، بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته‌اند. اين مطالعه با هدف بررسي تاثير تنش خشكي و افزايش غلظت دي اكسيد كربن بر صفات مورفولوژيك، فيزيولوژيك و ويژگي‌هاي علوفه ارقام مختلف ماشك انجام گرفت. در اين راستا اين پژوهش در قالب سه مطالعه متفاوت انجام شد. در مطالعه اول مجموعه¬اي از صفات مورفو-فيزيولوژيك و علوفه¬اي طي دو سال (كشت¬هاي پاييزه سال‌هاي زراعي 1399-1398 و 1399-1400) در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان واقع در نجف آباد تحت سه سطح رطوبت خاك شامل شرايط نرمال %30 MAD، تنش متوسط %55 MAD، تنش شديد %85 MAD بر روي 10 ژنوتيپ ماشك علوفه اي براي كشت پاييزه شامل V. dassycarpa Ten، V. ponnonica crantz، V. michauxii Spereng، V. sativa F.shahr و V. villosa Roth، V. sativa Mashhad، V. sativa Ardebil، V. sativa Shahrekord، V. sativa Semirom و V. sativa Dashtyar ارزيابي شد. نتايج مطالعه اول نشان داد كه تنوع زيادي بين ژنوتيپ مختلف ماشك از نظر صفات مورد مطالعه وجود داشت. به طور كلي تنش خشكي موجب كاهش همه صفات مورفولوژيكي شد. ژنوتيپ V. dassycarpa Ten. با عملكرد بيولوژيك بيشتر و همچنين دوره رشد كوتاهتر و ژنوتيپ V. michauxii Spereng با وزن هزار دانه، تعداد دانه در غلاف، وزن تر، عملكرد بيولوژيك و عملكرد دانه بالاتر به‌عنوان ژنوتيپ‌هاي برتر در اين مطالعه شناسايي شدند. سطوح تنش خشكي موجب افزايش فعاليت آسكوربات پراكسيداز، فعاليت كاتالاز، فعاليت پراكسيداز، كربوهيدرات محلول كل، محتواي پرولين برگ، نشت الكتروليت، DPPH، مالون دي آلدئيد و پراكسيد هيدروژن و كاهش محتواي كلروفيل a و b، محتواي كاروتنوئيد، راندمان كوانتومي فتوسيستمII ، محتواي نسبي آب برگ و شاخص پايداري غشا شد. در مطالعه دوم در مرحله گلدهي كشت¬هاي پاييزه سال‌هاي زراعي 1399-1398 و 1399-1400 علوفه همه اكوتيپ¬هاي ماشك براي هر سه محيط رطوبتي (نرمال، تنش متوسط و شديد) (مطالعه اول) برداشت شد. سپس به مدت 3 ماه در سيلوهاي كوچكاستوانه‌اي سيلو شدند. تنش خشكي شديد باعث كاهش كيفيت علوفه، به‌ويژه در صفات مانند درصد ماده خشك، پروتئين، و ارزش تغذيه‌اي شد. همچنين، تركيب اسيدهاي آلي سيلاژ تحت تأثير تنش خشكي قرار گرفت، به‌طوري كه غلظت اسيد بوتيريك در شرايط خشكي شديد به‌طور معني‌داري افزايش ولي غلظت اسيد استيك كاهش يافت. ژنوتيپ‌هاي V. michauxii Spereng و V. pannonica Crantz در بيشتر صفات كيفي و تركيب اسيدهاي آلي سيلاژ عملكرد بهتري داشتند، در حالي كه ژنوتيپ‌هاي V. sativa ضعف‌هاي بيشتري در اين زمينه نشان دادند. در پژوهش سوم به منظور بررسي تاثير همزمان دي اكسيد كربن و تنش خشكي بر روي شش ژنوتيپ ماشك علوفه¬اي، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار و در دو محيط غلظت معمول (400 ميكرومول در مول غلظت معمول) و شرايط غني شده دي اكسيد كربن (700 ميكرومول بر مول) در واحدهاي پژوهشي گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه صنعتي اصفهان واقع در مزرعه چاه اناري در سال 1399 صورت پذيرفت. نتايج نشان داد كه تنش خشكي شديد مي تواند تفاوت‌هاي قابل توجهي را در صفات مختلف نسبت به تنش خشكي متوسط ايجاد كند. ژنوتيپ Spereng V. michauxii نسبت به ساير ژنوتيپ ‌هاي مورد مطالعه به شرايط تنش متحمل‌تر بود. با افزايش سطح CO2 مقدار ماده خشك ماشك، به ويژه وزن خشك ريشه افزايش يافت. اين يافته نه تنها پتانسيل غلظت بالاي CO2 در كاهش چالش‌هاي ناشي از تنش مانند كاهش محتواي نسبي آب و افزايش سطح پراكسيد هيدروژن را نشان مي‌دهد، بلكه موجب بررسي عميق‌تر مكانيسم‌هاي ژنتيكي زيربنايي در اين گياه مي شود. اميد است اين مطالعه اطلاعات ارزشمندي را براي شناسايي ژنوتيپ ‌هاي متحمل به خشكي ماشك ارائه ‌دهد و بر ضرورت تحقيقات بيشتر، به ويژه در رمزگشايي پيچيدگي‌هاي مولكولي حاكم بر اين پاسخ‌هاي تطبيقي، تأكيد كند.

233420

فيزيولوژي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان