تأثیر محلول پاشی آسکوربیک اسید روی عملکرد دانه و صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه ذرت در تنش کم آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

چکیده

این آزمایش به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه‌ی بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده‌ی کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیل روی رقم Chase ذرت شیرین انجام گرفت. عامل اصلی چهار سطح تنش کم آبی شامل 70، 100، 130 و 160 میلی‌متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A و عامل فرعی چهار سطح محلول پاشی آسکوربیک اسید شامل شاهد،150،200 و 250 پی پی ام (ppm) بودند.
یافته‌ها: محلول پاشی آسکوربیک اسید اثر معنی‌دار روی عملکرد دانه و صفات مورفوفیزیولوژیکی داشت. تنش کم آبی باعث کاهش عملکرد دانه، خصوصیات بذر، ارتفاع بوته، بیوماسف رنگدانه کلروفیل و سطح برگ گیاه ذرت شد. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه مربوط به آبیاری70 میلی‌متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A با محلول پاشی 150 و 250 ppm آسکوربیک اسید بود. بیشترین میزان رنگدانه کلروفیل مربوط به محلول پاشی 150 ppm آسکوربیک اسید در شرایط آبیاری 100 میلی‌متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A بود. همچنین بیشترین سطح برگ گیاه ذرت مربوط به محلول پاشی 250 ppm در شرایط آبیاری 100 میلی‌متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A بود. تجزیه همبستگی صفات مورد بررسی نشان داد که بیشترین همبستگی مثبت معنی‌دار بین عملکرد دانه با قطر بلال، عمق دانه، طول و عرض دانه، ارتفاع بوته، سطح برگ و وزن خشک بیوماس بود.
نتیجه‌گیری: به‌طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که استفاده از محلول پاشی آسکوربیک اسید موجب کاهش اثرات منفی تنش کم آبی و همچنین بهبود عملکرد دانه‌ی گیاه ذرت شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Ascorbic Acid Foliar Application on Grain Yield and Morphophysiological Traits in Corn under Water deficit Stress

نویسندگان [English]

  • Azizollah Ghassemi 1
  • Salim Farzaneh 1
  • Sajjad Moharramnejad 2
1 Student
2 Crop and Horticultural Science Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Moghan, Iran
چکیده [English]

The experiment was carried out as split plot based on randomized complete block design with three replications at Agricultural Research Station of Ardabil in the sweet corn (Hybrid Chase; the Seminis Company). The main plots were four levels of water deficit stress including irrigation after 70 (as control), 100, 130 and 160 mm evaporation from the class A pan, and the sub-plots were four levels of ascorbic acid as 0, 150, 200 and 250 ppm.
Results: Foliar application of ascorbic acid had a significant effect on grain yield, seed attributes, plant height, biomass, pigment contents and leaf area in corn plant under water deficit stress. Water deficit stress dressed grain yield, plant height, biomass, pigment contents and leaf area. The heights grain yield was achieved at 70 mm evaporation from the class A with foliar application of 150 and 250 ppm ascorbic acid. The heights pigment contents were achieved at 100 mm evaporation from the class A with foliar application of 150 ppm ascorbic acid, and also the heights leaf area of the corn plant was achieved at 100 mm evaporation from the class A with foliar application of 250 ppm ascorbic acid. High significant correlations were observed between grain yield and seed attributes, plant height, biomass and leaf area in the corn plant.
Conclusion: Although foliar application of ascorbic acid reduced water deficit stress effects, also and improved grain yield of corn plant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ascorbic acid
  • Biomass
  • Chlorophyll content
  • Grain yield
  • Water deficit stress

اصل مقاله

مقدمه

گیاه ذرت به لحاظ سازگاری با شرایط محیطی در اکثر نقاط دنیا کشت می­شود و از جمله گیاهان رشد یافته در سراسر جهان است (خلیلی و همکاران 2013). ذرت یکی از مهم­ترین گیاهان زراعی است که اهمیت بالایی در تغذیه انسان، تعلیف دام، تغذیه طیور و صنعت دارد (کام پوز و همکاران 2004، سلیمانی­فرد2011 ). براساس گزارش سونگ و همکاران (2010)، اوراکی و همکاران (2011)، الله دادی و همکاران (2011) و خدارحم پور (2011) تنش کم آبی به­عنوان یکی از مضرترین فشارهای محیطی است که تولید عملکرد را محدود می­کند. در بسیاری از اراضی تحت کشت مانند ایران، تنش کم آبی یکی از عامل­های مهم کاهش عملکرد گیاهان زراعی محسوب می­شود (مقدم و همکاران 2013). با توجه به اینکه برای دست یابی به بیشترین پتانسیل تولید گیاهان زراعی درشرایط مناطق خشک و کم آب که همواره با تنش کمبود آب در مراحل رشد خود مواجه می­شوند، و از طرفی برای دست یابی به کمترین آبیاری با تولید عملکرد مطلوب به نظر می­رسد که استفاده از راهکارهای بهبود تحمل در برابر تنش کم آبی می­تواند در افزایش تولید عملکرد گیاهان موثر باشد. بنابراین تنظیم زمان مصرف نهاده، برنامه ریزی اساسی دقیق مدیریت مزرعه و افزایش بهبود کارایی آبیاری موجب افزایش بهره­وری گیاه ذرت خواهد شد (انگوجیو و همکاران 2007). براساس گزارش مرادی و همکاران (2012) در بررسی تحمل گیاه ذرت به شرایط تنش کم آبی اظهار کردند که تنش کم آبی باعث کاهش معنی­دار ارتفاع گیاه ذرت، طول برگ آخر، طول تاسل، ارتفاع بلال، قطر ساقه، تعداد برگ، وزن 300 دانه، قطر بلال، عمق دانه و عملکرد دانه می­شود. همچنین، زهاریوا و همکاران (2001) گزارش کردند که تنش کم آبی روی صفاتی مانند عملکرد دانه، شاخص برداشت و وزن هزار دانه اثر منفی داشته و باعث کاهش آن­ها شده است.

محرم­نژاد و همکاران (2019) با ارزیابی اثر تنش کم آبی روی لاین­های مختلف ذرت بیان کردند که تنش کم آبی به­طور معنی­دار باعث کاهش عملکرد دانه، بیوماس گیاه ذرت و میزان رنگدانه­های کلروفیلی می­شود. تنش کم آبی با تحت تأثیر قرار دادن سیستم فتوسنتزی باعث ایجاد الکترون­های پرانرژی می­شود که منجر به اکسیداسیون کلروفیل برگ می­شود (اسلام و همکاران 2013). وجود همبستگی­ بین افزایش تنش کمبود آب و افزایش میزان آنتی­اکسیدان­های محلول در آب درون سلولی گزارش شده است (محرم­نژاد و ولیزاده 2019). اسید آسکوربیک یک مولکول کوچک قابل حل در آب است که دارای خاصیت آنتی­اکسیدانی بالایی بوده و به­عنوان سوبسترای اولیه در مسیرهای چرخه­ای، برای سمیت زدایی و خنثی کردن رادیکال­های سوپراکسید و اکسیژن منفرد نقش دارد (اشرف 2010)، بنابراین به­نظر می­رسد که یکی از راه­های افزایش مقاومت در برابر تنش کم آبی، بالا بردن سطح مواد آنتی اکسیدان درون سلولی مانند اسید آسکوربیک ­باشد. کمبود آب در گیاه می­تواند در اثر عدم توانایی تأمین میزان آب خارج شده در گیاه از طرف ریشه باشد. قاسمی و همکاران (2020) با ارزیابی اثر اسید آسکوربیک روی عملکرد و اجزای عملکرد دانه در گیاه ذرت اظهار کردند که محلول پاشی آسکوربیک اسید اثر معنی­داری روی عمکلرد و اجزای عملکرد دانه گیاه ذرت داشت. این پژوهش به­منظور بررسی اثر محلول پاشی آسکوربیک اسید روی خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و عملکرد دانه تحت تنش کم آبی در گیاه ذرت در شرایط مزرعه بود.

 

مواد و روش­ها

این آزمایش به­صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1398 روی رقم Chase ذرت شیرین در ایستگاه آموزشی و تحقیقاتی دانشکده­ی کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام گرفت. عامل اصلی شامل چهار سطح تنش کم آبی 70، 100، 130 و 160 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A و عامل فرعی چهار سطح محلول پاشی آسکوربیک اسید صفر، 150، 200 و 250 پی پی ام (ppm) بودند. کل مزرعه تا مرحله­ی رشدی چهار برگی گیاه ذرت براساس 70 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A آبیاری شد. بعد از مرحله چهار برگی تنش کم آبی و محلول پاشی آسکوربیک اسید اعمال گردید. هر کرت آزمایشی شامل چهار ردیف به طول 6/5 متر با فاصله بین ردیف­ها 75 سانتی­متر و فاصله بین بوته 20 سانتی­متر با رعایت تراکم بوته 70 هزار بوته در هکتار بود. آماده سازی بستر بذر شامل (رتیواتور، شخم برگردان، تسطیح بهاره و دیسک) بودند. قبل از اینکه کاشت صورت گیرد، 300 کیلوگرم در هکتار فسفات آمونیوم و 300 کیلوگرم در هکتار اوره که نصف آن قبل از کاشت و نصف دیگر آن در مراحل مختلف رشدی گیاه ذرت به­صورت کود سرک توزیع گردید. نوع خاک منطقه دارای بافت لومی-شنی بوده و pH خاک در محدوده ی قلیایی ضعیف تا متوسط قرار داشت. برای اندازه­گیری ارتفاع بوته، عملکرد دانه و خوصیات بلال و دانه در مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی با حذف ردیف­های حاشیه­ی کناری و همچنین حذف بوته­­های اول و آخر ردیف­های وسطی استفاده شد. جهت اندازه­گیری مساحت آخرین برگ ذرت (بالاترین برگ ذرت) با استفاده از فرمول بالیرو و همکاران (1996) استفاده شد:

La=Lw×Ll×0.75

 در این فرمول :La سطح برگ آخر، Ll: طول برگ آخر و Lw: عرض برگ آخر می­باشد. برای اندازه­گیری رنگدانه­های فتوسنتزی از روش محرم­نژاد و همکاران (2019) استفاده گردید.

تجزیه­های آماری

نرمال بودن داده­های حاصل از صفات اندازه­گیری شده توسط تست کرلمرگروف-اسمیرنوف مورد آزمون قرار گرفت و سپس تجزیه آماری و مقایسه میانگین توسط آزمون دانکن در سطح پنج درصد انجام گرفت. تجزیه همبستگی نیز برای تعیین ارتباط بین صفات مورد مطالعه انجام گرفت. تمام تجزیه و تحلیل­های آماری توسط نرم افزار SPSS صورت گرفت.  

 

نتایج و بحث

تجزیه واریانس داده­های عملکرد دانه نشان داد که اثر تنش کم آبی و محلول پاشی آسکوربیک اسید به ترتیب در سطح احتمال یک و پنج درصد معنی­دار بود (جدول 1). برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید نیز در سطح احتما پنج درصد معنی­دار بود (جدول 1). براساس مقایسه میانگین عملکرد دانه در سطوح مختلف تنش کم آبی با غلظت­های متفاوت محلول پاشی آسکوربیک اسید، بیشترین عملکرد دانه با 5/5 تن در هکتار مربوط به آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی 150 و 250 ppm بود (شکل 1). تنش کم آبی به­طور معنی­دار باعث کاهش عملکرد دانه شد.

براساس گزارش­های متعدد تنش کم آبی به­طور معنی­دار باعث کاهش عملکرد دانه در گیاه ذرت می­شود (مصطفوی و همکاران 2011، محرم­نژاد و ولیزاده 2019). که با نتایج این پژوهش مطابقت داشت. حیاتی و همکاران (2020) با بررسی تأثیر سطوح مختلف تنش کم آبی روی عملکرد و اجزای عملکرد دانه هیبرید 704 ذرت تحت کاربرد کاهنده­های تعرق بیان داشتند که محلول پاشی 120 ppm روی عملکرد دانه تحت تنش کم آبی اثر معنی­دار داشت به­طوریکه مقاومت سطح سوبستراهای آنزیم­های آنتی اکسیدان را بـالا برده و باعث کاهش اثر تنش کم آبی در گیاه ذرت می­شود (قاسمی و همکاران 2020).

 

 

 

شکل1- مقایسه­ی میانگین عملکرد دانه در سطوح مختلف تنش کم آبی با غلظت­های محلول پاشی  آسکوربیک اسید (ستون­های دارای حروف مشترک از نظر تجزیه­ی آماری دارای اختلاف معنی­دار نیستند)

 

 

 

 

 

جدول تجزیه واریانس داده­های مربوط به طول و عرض بذر هیبرید ذرت نشان داد که بین سطوح مختلف تنش کم آبی اختلاف معنی­دار در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. همچنین اثر سطوح مختلف محلول پاشی آسکوربیک اسید برای طول بذر در سطح احتمال یک درصد معنی­دار و برای عرض بذر معنی­دار نبود. همچنین برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید برای طول و عرض بذر هیبرید ذرت مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 1). مقایسه میانگین برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید برای طول بذر نشان داد که بیشترین طول بذر مربوط به تنش کم آبی 130 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی شاهد (بدون آسکوربیک اسید) بود (شکل 2 الف). همچنین بیشترین عرض بذر مربوط به آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از تشتک کلاس A با محلول پاشی شاهد (بدون آسکوربیک اسید) بود (شکل 2 ب).

     نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده­های قطر بلال و عمق دانه نشان داد که اثر تنش کم آبی، سطوح مختلف محلول پاشی آسکوربیک اسید و برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 1). بیشترین قطر بلال و عمق دانه به­ترتیب مربوط به آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از تشتک کلاس A با محلول پاشی آسکوربیک اسید 150 ppm و آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از تشتک کلاس A با محلول پاشی آسکوربیک اسید 250 ppm  بود (شکل 3).

 

 

(الف)

(ب)
 

 

 

 

محرم­نژاد و همکاران (2017) با ارزیابی محلول پاشی آسکوربیک اسید روی ذرت تحت سطوح مختلف تنش کم آبی اظهار کردند که تنش کم آبی به­طور معنی­دار باعث کاهش قطر بلال می­شود. در پژوهشی مبنی بر استفاده از کاهش دهنده تعرق در گیاه ذرت تحت تنش کم آبی گزارش شده است که محلول پاشی 125 ppm آسکوربیک اسید تحت تنش کم آبی باعث تأثیر معنی­دار روی قطر بلال هیبرید ذرت می­شود (حیاتی و همکاران 2020). در نتایج ارایه شده از خدارحم­پور و حمیدی (2012) در لاین­های ذرت، بیشترین عمق­دانه در شرایط قطع آبیاری در مرحله­ی گلدهی و پر شدن دانه بود که با تیمار شاهد اختلاف معنی­داری داشت و کاهش عمق دانه می­تواند منجر به کاهش وزن دانه گردد (مصطفوی و همکاران  2011).

براساس تجزیه واریانس داده­های بیوماس و ارتفاع بوته هیبرید ذرت اثر تنش خشکی در سطح یک درصد معنی­دار بود. اثر محلول پاشی آسکوربیک اسید به­ترتیب برای بیوماس در سطح یک درصد معنی­دار و برای ارتفاع بوته غیر معنی­دار بود. همچنین برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید برای ارتفاع بوته و بیوماس در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار بود (جدول 1). مقایسه میانگین برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید برای بیوماس نشان داد که بیشترین بیوماس مربوط به آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی شاهد (بدون محلول پاشی آسکوربیک اسید) بود (شکل 4 الف). همچنین بیشترین ارتفاع بوته مربوط به آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی آسکوربیک اسید 200 و 250 ppm بود (شکل 4 ب).

 

 

جدول 2- همبستگی بین صفات مورد بررسی در گیاه ذرت

صفات

کلروفیل

a

کلروفیل

b

کل کلروفیل

ارتفاع بوته

سطح برگ

بیوماس

عملکرد دانه

طول

بذر

عرض بذر

قطر

بلال

عمق دانه

کلروفیل a

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

کلروفیلb

80/0**

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

کل کلروفیل

93/0**

96/0**

1

 

 

 

 

 

 

 

 

ارتفاع بوته

18/0

13/0-

01/0

1

 

 

 

 

 

 

 

سطح برگ

18/0-

35/0-*

-30/0 *

44/0**

1

 

 

 

 

 

 

بیوماس

19/0

-19/0

-01/0

74/0**

36/0*

1

 

 

 

 

 

عملکرد دانه

03/0

-23/0

-11/0

62/0**

40/0**

73/0**

1

 

 

 

 

طول بذر

14/0

02/0

08/0

53/0**

27/0

53/0**

48/0**

1

 

 

 

عرض بذر

26/0

03/0

18/0

21/0

14/0

38/0**

34/0*

28/0

1

 

 

قطر بلال

09/0

-11/0

-03/0

62/0**

23/0

66/0**

70/0**

69/0**

34/0*

1

 

عمق دانه

29/0

14/0

21/0

55/0**

23/0

51/0**

61/0**

72/0**

32/0*

74/0**

1

* و ** به­ترتیب معنی­داری در سطح احتمال یک و پنج درصد

جدول 1- تچزیه واریانس عملکرد دانه و صفات مورفوفیزیولوژیکی با محلول پاشی آسکوربیک اسید در گیاه ذرت

 تحت سطوح مختلف تنش کم آبی

میانگین مربعات

درجه آزادی

منابع تغییر

کلروفیل کل

کلروفیل b

کلروفیل a

سطح برگ

بیوماس

ارتفاع بوته

طول بذر

عرض بذر

قطر بلال

عمق دانه

عملکرد دانه

11/0**

12/0**

ns01/0

85/325**

31/1832ns

ns52/144

06/1ns

08/0ns

55/0ns

ns011/0

84/2914ns

2

بلوک (R)

74/13**

24/14**

**82/5

34/831**

72/10360**

**05/1758

68/4**

36/2**

14/5**

**898/0

26/289414**

3

تنش کم آبی  (W)

01/0

01/0

01/0

73/428

70/3959

91/103

36/0

34/0

03/0

015/0

40/6221

6

خطای اول (RW)

**74/41

**63/14

**61/7

29/103ns

38/10625*

16/65ns

30/2**

00/74ns

50/0**

**271/0

23/17832*

3

آسکوربیک اسید (A)

34/99**

93/31**

**33/20

56/437**

29/1350ns

**63/133

32/4**

38/2**

51/0**

**447/0

63/13734*

9

تنش کم آبی × آسکوربیک اسید (WA)

01/0

02/0

01/0

24/74

46/706

03/45

46/0

27/0

01/0

01/0

39/4552

24

خطای دوم (W/RA)

ns، * و ** به­ترتیب غیر معنی­دار و معنی­داری در سطح احتمال پنج و یک درصد می باشد.

 

 

در گزارش­های کامپوس و همکاران (2004) و ریچارد و همکاران (2006) نشان داده شد که تنش خشکی با کاهش ظرفیت فتوسنتز در ذرت میزان ذخیره در ساقه را کاهش می­دهد و در نهایت وزن را با اُفت مواجه می­کند. خلیلی و همکاران (2013) گزارش کردند که اثرات تیمار تنش کم آبی باعث کاهش عملکرد بیولوژیکی گردید که بیشترین عملکرد در آبیاری 50 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A بود. محلول پاشی آسکوربیک با غلظت 125 میلی­گرم در لیتر در رقم ذرت 704 جلوگیری از کاهش بیشتر بیوماس تحت تنش کم آبی شد به­طوریکه اثر مثبتی روی بیوماس گیاه ذرت تحت تنش کم آبی داشت (حیاتی و همکاران 2020). توحیدی­مقدم و همکاران (2013) بر روی گیاه ذرت در شرایط محدودیت آبیاری و محلول پاشی آسکوربیک اسید گزارش کردند که بیشترین ارتفاع بوته مربوط به آبیاری کامل بود. اصغری و همکاران (2016) با ارزیابی اثر محلول پاشی آسکوربیک اسید بر خصوصیات فیزیولوژیک و اجزای عملکرد دانه ذرت شیرین تحت رژیم­های آبیاری اظهار کردند که بیشترین ارتفاع بوته مربوط به آبیاری نرمال با محلول پاشی 125 میلی­گرم در لیتر آسکوربیک اسید بود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 4- مقایسه میانگین بیوماس (الف) و ارتفاع بوته (ب) در سطوح مختلف تنش کم آبی با غلظت­های محلول پاشی  آسکوربیک اسید (ستون­های دارای حروف مشترک از نظر تجزیه­ی آماری دارای اختلاف معنی­دار نیستند)

 

نتایج حاصل از تجزیه داده­ها نشان داد که فقط اثر تنش کم آبی و برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید برای سطح برگ گیاه ذرت به­ترتیب در سطح احتمال یک و پنج درصد معنی­دار بود (جدول 1). محلول پاشی آسکوربیک اسید موجب بهبود و افزایش پایداری آخرین برگ در گیاه ذرت شد (شکل 5). مقایسه میانگین برهمکنش تنش کم آبی × محلول پاشی آسکوربیک اسید نشان داد که بیشترین سطح برگ مربوط به آبیاری 70 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی 200 ppm و آبیاری 100 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی 250 ppm بود (شکل 5).

جین و جینکوان (2019) گزارش کردند که تنش کم آبی باعث کاهش قابل توجه سطح برگ بوته می­شود که به دنبال آن موجب کاهش عملکرد دانه در گیاه ذرت می­گردد. با توجه به اینکه افزایش تنش کم آبی از 70 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A موجب تسریع در خشک شدن برگ­ها از  پایین ساقه شده که به موجب آن سطح فتوسنتز کننده کاهش می­یابد. بالاترین برگ بر روی ساقه در گیاهان تیره­ی غلات نقش مهمی در تأمین اسیمیلات در جهت افزایش وزن دانه دارد. فتوسنتز جاری به­عنوان منبع پر شدن دانه به سطح سبز دریافت کننده­ی نور بستگی دارد که این منبع فتوسنتزی معمولاً به واسطه­ی پیری طبیعی و تأثیر تنش­های مختلف در دوره­ی پر شدن دانه کاهش می­یابد، در حالیکه تقاضای دانه برای مواد فتوسنتزی افزایش پیدا می­کند (بلوم 1998). محلول پاشی آسکوربیک اسید تحت تنش کم آبی در گیاه ذرت باعث تقویت و مانع از کاهش بیشتر سطح برگ گیاه ذرت تحت تنش کم آبی می­شود (حیاتی و همکاران 2020). که با نتایج این پژوهش مطابقت داشت.

تجزیه واریانس رنگدانه­های کلروفیلی نشان داد که اثر تنش کم آبی، محلول پاشی آسکوربیک اسید و برهمکنش تنش کم آبی و آسکوربیک اسید برای میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کل کلروفیل در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 1). مقایسه میانگین برهمکنش تنش کم آبی و محلول پاشی آسکوربیک اسید

 

 

 

 

شکل 5- مقایسه میانگین سطح برگ در سطوح مختلف تنش کم آبی با غلظت­های محلول پاشی  آسکوربیک اسید (ستون­های دارای حروف مشترک از نظر تجزیه­ی آماری دارای اختلاف معنی­دار نیستند)

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 7- مقایسه میانگین رنگدانه­های کلروفیل در سطوح مختلف تنش کم آبی با غلظت­های محلول پاشی  آسکوربیک اسید

شکل 6- مقایسه میانگین غلظت کلروفیل در سطوح مختلف تنش کم آبی با غلظت­های محلول پاشی  آسکوربیک اسید (ستون­های دارای حروف مشترک از نظر تجزیه­ی آماری دارای اختلاف معنی­دار نیستند)

 

 

نشان داد که بیشترین غلظت رنگدانه مربوط به آبیاری 100 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A با محلول پاشی 150 ppm آسکوربیک اسید بود (شکل 6).

غلظت کلروفیل به­عنوان یک منبع شاخص برای ارزیابی قدرت منبع شناخته شده است (گاویک و وستاف 2011). خیاط نژاد و همکاران (2012) در بررسی اثر کمبود آب بر محتوای کلروفیل و عملکرد دانه در گیاه ذرت مشخص کردند که اثر تنش کم آبی باعث کاهش محتوای کلروفیل برگ می­شود. اصغری و همکاران (2016) اظهار کردند که محلول پاشی آسکوربیک اسید باعث تقویت میزان رنگدانه­های کلروفیل در گیاه ذرت می­شود. که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت دارد.

تجزیه همبستگی بین عملکرد دانه با صفات مورفوفیزیولوژیکی نشان داد که عملکرد دانه با بیوماس، سطح برگ، ارتفاع بوته، طول بذر، عرض بذر، قطر بلال و عمق دانه ارتباط مثبت معنی­داری داشت (جدول 2). گزارش­های متعددی مبنی بر ارتباط بین عملکرد دانه با اجزای عملکرد دانه و صفات مورفوفیزیولوژیکی در گیاه ذرت شده است (محرم­نژاد و همکاران 2016، قاسمی و همکاران 2020).

 

 

 

 

نتیجه­گیری

با توجه به این که در گیاه ذرت شیرین عملکرد دانه به­عنوان شاخص اقتصادی مد نظر می­باشد، در این راستا این تحقیق با هدف تعیین بهترین غلظت محلول پاشی آسکوربیک اسید برای سطوح مختلف تنش کم آبی از طریق بررسی صفات مورفوفیزیولوژیکی، عملکرد دانه و برخی خصوصیات بذر انجام گرفت. تنش کم آبی به­طور معنی­دار روی عملکرد دانه و صفات مورفوفیزیولوژیکی تأثیر معنی­دار داشت. مطلوب­ترین غلظت محلول پاشی آسکوربیک اسید از لحاظ صفات مورد ارزیابی به­طور کلی غلظت 150 ppm بود. با افزایش سطح آبیاری از 70 به 100 میلی­متر تبخیر از سطح تشتک کلاس A موجب کاهش قابل توجهی از عملکرد دانه می­شود. اما محلول پاشی آسکوربیک اسید تا حدود باعث کاهش اثرات ناشی از کم آبی در گیاه ذرت مورد مطالعه می­شود.  همبستگی بین عملکرد دانه با صفات مورفوفیزیولوژیکی نشان از ارتباط قوی بین صفات مورد ارزیابی که با نظم مناسب مانع کاهش صدمات ناشی از تنش کم آبی در گیاه ذرت شدند.

 

سپاسگزاری

بدین وسیله از زحمات حوزه پژوهش دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل که در اجرای این پژوهش متقبل زحمات شده­اند تقدیر و تشکر می گردد.

مراجع

Alahdadi I, Oraki H, Parhizkar Khajani F. 2011. Effect of water stress on yield and yield components of sunflower hybrids. African journal of Biotechnology, 10(34): 6504-6509.
Asghari M, Masoumi Zavariyan A and Yousefi Rad M. 2016. The effect of foliar application of ascorbic acid on yield components and physiologic character of sweet corn under different irrigation regimes. Cereal Research, 6(2): 229-240. (In Persian). 
Ashraf M. 2010. Inducing drought tolerance in plants: Recent advances. Biotechnology Advances. 28: 169-183.
Ashraf M and Foolad MR. 2008. Roles of glycine betaine and proline in implant proving abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany, 59: 206-216.
Aslam M, Zamir1 MSI, Afzal I, Yaseen M, Mubeen M and Shoaib A. 2013. Drought stress, its effect on maize production and development of drought tolerance through potassium application. Cercetări Agronomice în Moldova, 46(2): 99-144.
Bollero GA, Bullock DG and Hollinger SE. 1996. Soil temperature and planting date effects on effects on corn yield, leaf area and plan development. Agronomy Journal, 88: 385-390.
Blum A. 1998. Improving wheat grain filling under stress by stem reserve mobilization. Euphytica, 100: 77-83.
Campos H, Cooper M, Habben JE, Edmeades GO and Schussler JR. 2004. Improving Drought tolerance in maize: a view from industry. Field Crops Research, 90: 19-34.
Echarte L, Andrade FH, Sadras VO and Abbate P. 2006. Grain weight and its response to source manipulations during grain filling in Argentinean maize hybrids released in different decades. Field Crops Research, 96: 307-312.
Ghassemi A, Farzaneh S and Moharramnejad S. 2020. Impact of ascorbic acid on seed yield and its components of sweet corn (Zea mays L.) under drought stress. Journal of Plant Physiology and Breeding, 10(1): 41-49.
Hayati M, Maleki A, Mozaffari A and Babaei F. 2020. Simultaneous effects of deficit irrigation and transpiration reducer on yield and yield components of corn (Zea mays L.) single cross 704. Journal of Agroecology, 12(3): 389-411. (In Persian).
Khalili M, Naghavi MR, Pour Aboughadareh A and Naseri Rad H. 2013 Effects of drought stress on yield and yield components in maize cultivars (Zea mays L.). International Journal of Agronomy and Plant Production, 4(4): 809-812.
Khayatnezhad M and R Gholamin. 2012. The effect of drought stress on leaf chlorophyll content and stress resistance in maize cultivars (Zea mays). African Journal of Microbiology Research, 6(12): 2844-2848.
Khodarahmpour Z. 2011. Effect of drought stress induced by polyethylene glycol (PEG) on germination indices in corn (Zea mays L.) hybrids. African Journal of Biotechnology, 10(79): 18222-18227.
Khodarahmpour Z and Hamidi J. 2012. Study of yield and yield components of corn (Zea mays L.) inbred lines to drought stress. African Journal of Biotechnology, 11(13): 3099-3105.
Lichtenthaler HK. 1987. Chlorophyll and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods Enzymol, 148: 350-382.
Lorense GF, Bennett JM and Loggale LB. 1987. Differences in drought resistance between two corn hybrids. II. Component analysis and growth rates. Agronomy Journal, 79: 808-813.
Moharramnejad S, Valizadeh M, Sofalian O, Shiri MR and Asghari A. 2017. Effect of water deficit stress on agronomic traits and superoxide dismutase (Mn-SOD) activity in three maize (Zea mays L.) hybrids. Cereal Research, 6(4): 521-531. (In Persian). 
Moharramnejad S, Sofalian O, Valizadeh M, Asghari A, Shiri MR and Ashraf M. 2019. Response of maize to field drought stress: Oxidative defense system, osmolytes’ accumulation and photosynthetic pigments. Pakistan Journal of Botany, 51(3): 799-807.
Moharramnejad S and Valizadeh M. 2019. A key response of grain yield and superoxide dismutase in maize (Zea mays L.) to water deficit stress. Journal of Plant Physiology and Breeding, 9(2): 77-84.
Mostafavi KH, Sadeghi Geive H, Dadresan M and Zarabi M .2011. Effects of drought stress on germination indices of corn hybrids (Zea mays L.). International Journal of Agriculture Science, 1(2):  10-18.                           
Moster SB, Feil B, Jampatong E and Stamp P. 2006. Effects of pre-anthesis drought, nitrogen fertilizer rate and variety on grain yield, yield components, and harvest index of tropical maize. Agricultural Water Management, 81: 41-58.
Moradi H, Akbari GA, Khavari Khorasani S and Ramshini HA. 2012. Evaluation of drought tolerance in corn (Zea mays L.) new hybrids with using stress tolerance indices. European Journal of Sustainable Development, 1(3): 543-560.
Ngouajio M, Wang G and Goldy R. 2007. Withholding of drip irrigation between transplanting and flower­ing increases the yield of field-grown tomato un­der plastic mulch. Agricultural Water Management, 87: 285- 291.
Oraki H, Alahdadi I and Parhizkar Khajani F. 2011. Investigation of the effect of water deficit stress on yield and yield components in sunflower hybrids. African Journal of Agriculture Research, 6(10): 2358-2363.
Soleimanifard A, Naseri R, Emami A, Mirzaei H, Koshkhabar and Soleimani R. 2011. The effects of irrigation regimes and planting patterns on yield and yield components of maize (SC 704). American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science, 10(2): 287-285.
Song Y, Qu S, Birch A, Doherty C and J Hanan. 2010. Analysis and modelling of the effects of water stress on maize growth and yield in dryland conditions. Plant Prodoction Science, 13(2): 199-208.
Tohidi-Moghadam H, Darvishan M and Zahedi H. 2013. The effects of foliar application of ascorbic acid (vitamin C) on physiological and biochemical changes of corn (Zea mays L) under irrigation withholding in different growth stages. Maydica, 58(2): 195-200.
Zaharieva M, Gaulin E, Havaux M, Aceredo E and Monnereux P. 2001. Drought and heat response in the wild wheat relative Aegilops geniculata. Crop Science, 14: 1321-1329.
دانش کشاورزی وتولید پایدار
دوره 31، شماره 4
دی 1400
صفحه 177-188

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار