پایان نامه تاثیر سیلیسیوم و پتاسیم در تعدیل اثرات شوری خاک گندم

چکیده:

شوری خاک کاهش قابل ملاحظه ی عملکرد و کیفیت محصول گندم را به دنبال دارد. در حالی که مصرف سیلیسیوم و پتاسیم می تواند این پیامدهای نامطلوب را در گیاه مذکور تا حد زیادی تعدیل نماید. این پژوهش در قالب یک آزمایش گلخانه ای و یک مطالعه آزمایشگاهی، با هدف بررسی اثر سطوح شوری بر مؤلفه های جوانه-زنی و تأثیر کاربرد سیلیسیوم و پتاسیم بر افزایش تحمل به شوری در گندم در مرکز تحقیقات آب و خاک استان آذربایجان شرقی به اجرا درآمد. مطالعه ی آزمایشگاهی به منظور بررسی آثار تنش شوری ناشی از کلریدسدیم بر مؤلفه های جوانه زنی، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، با سه تکرار و دو فاکتور شامل سه رقم گندم (اروم، الوند و میهن) و شوری (شاهد، 4، 8، 12 و 16 دسی زیمنس بر متر) و مطالعه گلخانه ای نیز به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و سه فاکتور شامل شوری (شاهد، 4 و 12 دسی زیمنس بر متر)، سیلیسیوم (شاهد، 2 و 4 میلی گرم بر گرم خاک خشک) و پتاسیم (شاهد، 2، 4 و 6 میلی گرم بر گرم خاک خشک) انجام شد. نتایج حاصل از مطالعه ی آزمایشگاهی نشان داد که سطوح مختلف شوری اثر معنی داری بر سرعت و درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن ریشه چه و وزن ساقه چه در پایان مرحله ی جوانه زنی داشتند. و تفاوت هایی بین ارقام از نظر همه صفات مورد مطالعه ملاحظه گردید. بالاترین میزان هر یک از صفات نظیر سرعت و درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن ریشه چه و وزن ساقه چه، متعلق به تیمار شاهد و کمترین آن متعلق به تیمار شوری 16 دسی زیمنس بر متر بود. با افزایش تنش شوری کلیۀ مؤلفه های جوانه زنی در تمام ارقام گندم کاهش یافت ولی این روند کاهش در رقم اروم آهسته تر و در رقم میهن روند سریعتری داشت. نتایج آزمایش گلخانه ای نیز نشان داد که افزایش شوری خاک منجر به کاهش معنی دار وزن خشک بخش هوایی، عملکرد دانه، وزن هزار دانه، طول سنبله، محتوی نسبی آب برگ، مقدار کلروفیل، تعداد پنجه، سطح برگ، شاخص برداشت، غلظت پتاسیم، غلظت سیلیسیوم و نسبت پتاسیم به سدیم شد. از سوی دیگر مقدار پرولین و میزان سدیم در بخش هوایی گندم تحت تنش شوری افزایش یافت. کاربرد همزمان سیلیسیوم و پتاسیم اثر معنی داری بر مقدار پرولین، عملکرد دانه، وزن هزار دانه، طول سنبله و میزان کلروفیل نداشت. مقایسه میانگین ها نشان داد، بهترین میزان مصرف سیلیسیوم و پتاسیم در تعدیل اثرهای نامطلوب شوری در گندم 2 میلی گرم بر گرم خاک خشک است.

اثر سطوح شوری بر جوانه زنی و تأثیر سیلیسیوم و پتاسیم بر افزایش تحمل به شوری در گندم

*********************************

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

1-1- تعریف مسئله و فرضیات

1-2- ضرورت تحقیق

فصل دوم: بررسی منابع

2-1- تأثیر سطوح شوری بر رشد، عملکرد و ویژگی های فیزیولوژیکی گیاهان

2-1-1- گندم

2-1-2- سایر گیاهان

2-2- نقش سیلیسیوم در گیاهان

2-2-1- جذب، انتقال و تجمع سیلیسیوم در گیاهان

2-2-2- نقش سیلیسیوم در رشد و کیفیت گندم

2-2-3- نقش سیلیسیوم در رشد و کیفیت سایر گیاهان

2-3- نقش پتاسیم در گیاهان

2-3-1- جذب، انتقال و تجمع پتاسیم در گیاهان

2-3-2- نقش پتاسیم در رشد و کیفیت گندم

2-3-3- نقش پتاسیم در رشد و کیفیت سایر گیاهان

2-4- نقش سیلیسیوم و پتاسیم در افزایش تحمل گیاهان به شوری

2-4-1- گندم

2-4-2- سایر گیاهان

2-5- جمع بندی پژوهش های انجام یافته و هدف

فصل سوم: مواد و روش ها

3-1- اندازه گیری های اولیه

3-1-1- بافت خاک

3-1-2- سیلیسیوم قابل جذب در خاک

3-1-3- پتاسیم قابل جذب در خاک

3-1-4- قابلیت هدایت الکتریکی و pH

3-1-5- انتخاب گیاه

3-2- بررسی اثر شوری بر مؤلفه های جوانه زنی سه رقم گندم

3-3- بررسی تأثیر سیلیسیوم، پتاسیم و شوری بر رشد و ویژگیهای شیمیایی و فیزیولوژیکی گندم

3-3-1- وزن خشک بخش هوایی گیاه

3-3-2- تعداد پنجه

3-3-3- طول سنبله

3-3-4- شاخص برداشت

3-3-5- عملکرد دانه

3-3-6- وزن هزار دانه

3-3-7- سطح برگ

3-3-8- محتوی نسبی آب برگ (RWC)

3-3-9- کلروفیل برگ

3-4- اندازه گیری های آزمایشگاهی

3-4-1- پرولین برگ

3-4-2- سیلیسیوم برگ

3-4-3- سدیم و پتاسیم برگ

3-5- تحلیل آماری اطلاعات

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- مؤلفه های جوانه زنی

4-1-1- سرعت جوانه زنی

4-1-2- درصد جوانه زنی

4-1-3- طول ریشه چه

4-1-4- طول ساقه چه

4-1-5- وزن ریشه چه

4-1-6- وزن ساقه چه

4-2- نتایج مؤلفه های جوانه زنی

4-3- تأثیر سیلیسیوم، پتاسیم و شوری بر رشد و ویژگی های شیمیایی و فیزیولوژیکی گندم

4-3-1- وزن خشک بخش هوایی

4-3-2- تعداد پنجه

4-3-3- سطح برگ

4-3-4- طول سنبله

4-3-5- وزن هزار دانه

4-3-6- عملکرد دانه

4-3-7- شاخص برداشت

4-3-8- کلروفیل برگ

4-3-9- محتوی نسبی آب برگ (RWC)

4-3-10- پرولین برگ

4-3-11- سیلیسیوم برگ

4-3-12- پتاسیم برگ

4-3-13- سدیم برگ

4-3-14- نسبت پتاسیم به سدیم برگ

4-4- نتیجه گیری کلی

4-5- پیشنهادها

فهرست جداول

فهرست شکلها

****************

نقش سیلیسیوم در رشد و کیفیت گندم

بررسی ها نشان داده است که تغذیه گندم با کودهای حاوی سیلیسیوم موجب افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصول می شود به عنوان مثال، احمد و همکاران در یک آزمایش گلدانی روی گندم رقم انقلاب-91 در فیصل آباد پاکستان، مقادیر 50 و 150 میلی گرم سیلیسیوم را به هر کیلوگرم خاک افزوده و ملاحظه کردند که ارتفاع گیاه، وزن خوشه و غلظت سیلیسیوم و میزان جذب این عنصر در گیاه در هر دو سطح سیلیسیوم افزایش یافت.

در یک آزمایش دیگر که به وسیله طاهر و همکاران (2008) انجام شد ملاحظه گردید که افزون 75 و 150 میلی گرم سیلیسیوم به هر کیلوگرم خاک منجر به افزایش عملکرد دانه و همچنین عملکرد کاه و کلش شد. گانگ و همکاران (2003) اقدام به کاشت گندم در گلدان هایی نمودند که قبلاً به خاک آن کود سیلیسیوم افزوده شده بود. اندازه گیری ها نشان داد که ارتفاع گیاه، سطح برگ و مقدار ماده خشک گیاه در مقایسه با تیمار بدون سیلیسیوم افزایش یافت. همچنین آنان مشاهده کردند که در شرایط کمبود آب، تأمین سیلیسیوم کافی سبب کاهش میزان تعرق و در نتیجه افزایش مقدار نسبی آب برگ شد. ...

نقش سیلیسیوم و پتاسیم در افزایش تحمل گیاهان به شوری

سیلیسیوم نقش مهمی در افزایش تحمل گیاه نسبت به شوری دارد (مارشنر، 1995). این عنصر با افزایش میزان کلروفیل، سطح برگ و فعالیت فتوسنتزی، موجب افزایش مقاومت گیاه نسبت به تنش های زیستی و غیرزیستی از جمله تنش شوری می شود.

سازوکارهای مختلفی که برای توضیح تأثیر مثبت مصرف سیلیسیوم بر رشد و عملکرد گیاه در شرایط تنش شوری پیشنهاد شده اند عبارتند از:1- بهبود فعالیت فتوسنتزی گیاه،2- افزایش نسبت

انتخاب پذیری پتاسیم به سدیم،3- افزایش غلظت مواد محلول در آوندچوبی که به دلیل کاهش جذب سدیم به وسیله گیاه اتفاق می افتد. لیانگ و همکاران (2003) بر این باورند که احتمالاً سیلیسیوم در فعالیت های متابولیک و فیزیولوژیک گیاهان تحت تنش های زیستی و یا غیرزیستی دخالت دارد.

پتاسیم شاخص ترین عنصر محلول در بین ترکیب های معدنی است و نقش عمده ای در پایین نگه داشتن پتانسیل اسمزی استوانه مرکزی سلول های ریشه بازی می کند. پایین بودن پتانسیل اسمزی، لازمه تعادل آب داخل گیاه و انتقال املاح بواسطه فشار تورژسانس در آوندچوبی می باشد. تأثیر مثبت افزایش غلظت پتاسیم در محیط شور بر کاهش اثرهای زیان بار شوری بر گیاه در برخی آزمایشات گزارش شده است. هیو و همکاران (1997) گزارش کردند مصرف پتاسیم در شرایط شور به نحو قابل ملاحظه ای تأثیر منفی شوری را کاهش و تحمل به شوری گیاه را افزایش داده است. از طرف دیگر مارشنر (1995) نشان داد پتاسیم با تنظیم فشار اسمزی ریشه و در نتیجه تنظیم روابط آب در گیاه، میزان تحمل به شوری گیاه را افزایش می دهد.

...