Document Type : Research Paper
Authors
1 agronomy, university mohaghegh ardebili
2 Agronomy & Plant Breeding/Faculty of Agricultural Sciences and Natural Resources
3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardebil, Ardebil, Iran
4 mohaghegh ardebili university
Abstract
Keywords
مقدمه
سیبزمینی (Solanum tuberosum L.) بعد از گندم، برنج و ذرت بعنوان چهارمین گیاه با ارزش و اقتصادی در سراسر جهان کشت میشود (فائو 2015). سیبزمینی بخش مهمی از تولیدات کشاورزی در کشورهای در حال توسعه را شامل میشود. بیش از یک سوم تولید جهانی سیبزمینی در کشورهای در حال توسعه میباشد. به همین دلیل، افزایش عملکرد آن منجر به افزایش کار، درآمد و بهبود امنیت غذایی میشود (بتونی و مویل 2019). با توجه به اهمیت سیبزمینی بذری در تولید، اقتصاد و تغذیه مردم و وابستگی کشور از نظر تهیه بذور سوپرالیت و الیت به کشورهای اروپایی، همچنین اهمیت استفاده از بذر سالم در تولید این محصول، از جمله مهمترین عوامل مؤثر در افزایش عملکرد محصول سیبزمینی در واحد سطح می باشد. غدهچههای سیبزمینی که در شرایط درونشیشهای تولید میشوند، یکی از روشهای مورد تایید و مطمئن جهت تولید سیبزمینی عاری از ویروس می باشد (حسن پناه و عظیمی 2011) . غدهچههای سیبزمینی اندازهای در محدوده 1/0 تا 10 گرم یا بیشتر، قطر 4 تا 7 میلیمتر و طول 10 تا 12 میلیمتر دارند. سیبزمینی به علت تکثیر رویشی یکی از گیاهان حساس به انواع بیماریهای گیاهی با منشاء ویروسی است که ابتلا به این بیماریها سبب کاهش عملکرد در سطح میشود. یکی از مهمترین عوامل موثر در سلامت و افزایش تولید سیبزمینی استفاده از غده بذری سالم و مناسب است که بنا به گفته کارشناسان کشاورزی تا 30 درصد بر میزان تولید سیبزمینی تاثیر میگذارد زیرا اگر یک غده بذری سیبزمینی به صورت کامل کشت شود به علت وجود غالبیت جوانه انتهایی تنها تعداد کمی از جوانههای موجود در قسمت انتهایی آن رشد میکند و موجب اتلاف هزینه می گردد به این دلیل یک غده بذری کوچک ممکن است با یک غده که چندین برابرآن وزن دارد، محصول تقریبا یکسانی تولید نماید. کاشت مستقیم غدهچه های سیبزمینی روش مناسبی جهت تولید غدههای سوپرالیت سیبزمینی میباشد که با کاشت غدهچه، رشد کلیه جوانههای موجود روی غدهها ی بذ ری سیبزمینی تحریک می شود، که علاوه بر افزایش سهم جوانههای تولید کننده استولون و شاخ و برگ، از جنبه کاهش مخارج تولید وافزایش کارایی اقتصادی نظامهای تولید سیبزمینی نیز میتواند مفید باشد (اوینگ 1997). لومن و استروییک (1995) در مطالعهای نشان داد که عملکرد وتولید غده به میزان بسیار زیادی تحت تأثیر وزن غدههای بذری می باشد و غدههای کوچکتر دارای دوره خواب طولانی تری هستند .گیاهان حاصل از غدههای کوچکتر مدت بیشتری را برای جوانهزنی صرف می کنند و جوانهها ساقههای باریکتری دارند، اندازه ریشه کوچکتر است و نسبت ساقه به ریشه بالاتری دارند. غدههای کوچک تر به دلیل پوشش آهستهتر زمین، شاخص برداشت کمتری دارند. همچنین، تعداد و وزن غدههای تولید شده در گیاه کمتر بود. تفاوت بین عملکرد غدهچهها وابسته به وزن و سن غدههای بذری و روشهای زراعی میباشد. یکی از محدودیتها در تولید غدهچه سیبزمینی هزینه بالای آن می باشد. همچنین افزایش اندازه غدهچه سیبزمینی یکی از مهمترین چالشهای در حال حاضر می باشد. یکی از روشهای افزایش اندازه این غدهچه برای قابل قبول بودن کشت در شرایط مزرعه پلت کردن آنها با استفاده از مواد مغذی، تنظیم کنندههای رشد و مواد بی‌اثر میباشد (ریچاواندران و همکاران 2015). این روش نهتنها منجر به افزایش وزن و حجم غدهچه میشود، بلکه اندازه بذر را نیز استاندارد میکند (ریکازوسکا 2016). پلت کردن از روشهایی است که با ایجاد پوششی از موادمعدنی، کودها، مواد کنترلکننده آفات و بیماریها و... باعث تغییر شکل، افزایش وزن و اندازه بذر میگردد و باعث بهبود قابلیت کاشت بذر میگردد (تیلور 1998). پلت کردن بذربا مدیریت مواد مغذی و تامین مداوم و متعادل موادمغذی در طول رشد گیاه منجر به افزایش عملکرد گیاه میگردد همچنین هزینه پایین و ساده بودن روش پلتینگ این روش را برای کشاورزان قابل استفاده کرده است (روهیت و مهتا 2019). تحقیقات بسیار اندکی در مورد پلت کردن غدهچه سیبزمینی صورت گرفته است و کشورهای توسعهیافته از انتشار و ارائه ترکیبات مؤثر یا روشهای آن، خودداری میکنند. پلت کردن بذرفلفلدلمهای با شش مواد مغذی مختلف منجر به بهبود استقرار، جوانه زنی، دسترسی به منابع غذایی و افزایش عملکرد گردید (ورما و مهتا 2019). میل و همکاران (2017) گزارش کردند که پلت کردن بذر برنج با کلسیم اکسید باعث افزایش جوانهزنی، عملکرد و فعالیت آنزیمهای مختلف برنج گردید. روی و همکاران (2006) گزارش کردند که پلت کردن بذر کنجد با خاک رس و ورمیکولیت منجر به افزایش 2/10 درصدی عملکرد گردید. همچنین در مطالعهای بررسی گردید که، پلت کردن بذر سویا با آمونیوم مولیبدن و سولفات آهن صفات فیزیولوژیکی و عملکردی گیاه را در حد قابلتوجهی بهبود بخشید (عشقی و همکاران 2010). در مطالعهای دیگر مشاهده گردید که پلت کردن بذور برنج با رس درصد جوانه زنی بذور را تا 25 الی 45 درصد در مقایسه با بذور بدون پلت افزایش داد (آسایی و یونو 2008). با توجه به الگوی توزیع متنوع سیبزمینی این محصول بهعنوان گیاه استراتژیک در جهان و کشور به‌ویژه در مناطق محروم باعث تأمین امنیت غذایی گردیده است. از اینرو نوآوریهای مبتنی بر علم کاشت سیبزمینی که منجر به افزایش صفات کمی هم‌راستا با صفات کیفی گردد، از اهمیت قابلتوجهی برخوردار است (وروبل 2014 ). هدف از این پژوهش ارزیابی تولید غده های سوپرالیت سیبزمینی با اعمال روشهای مختلف پلتینگ در راستای معرفی بهترین ترکیب برای پلت غده سیبزمینی که انواع نیازهای دورهی جوانهزنی و استقرار آن را تامین نموده و بالاترین عملکرد غدههای سوپرالیت را بهدست بیاورد، میباشد.
مواد و روشها
آزمایش در مزرعه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در طی سالهای زراعی 98-1397 صورت گرفت. اردبیل از نظر مختصات جغرافیایی، در عرض جغرافیایی 38 درجه و 15 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 48 درجه و 15 دقیقه شرقی واقع شده است. همچنین به خاطر داشتن زمستانهای خیلی سرد و بهار و تابستان معتدل و قرار گرفتن در ارتفاع 1350 متر بالاتر از سطح دریا و میانگین بارش سالیانه حدود 400 میلیمتر، شرایط مناسبی را برای کشت سیبزمینی فراهم کرده است. این آزمایش به منظور ارزیابی تولید غدههای سوپرالیت سیبزمینی با اعمال روشهای مختلف پلتینگ بهصورت طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام گردید. آزمایش در مجموع شامل 17 ترکیب تیماری با استفاده از کود سوپرفسفات تریپل در پوشش ریزغده یا بهصورت نواری در مزرعه، کاربرد پرکننده‌های زئولیت و کوکوپیت، کاربرد پلیمر سوپرجاذب و در نهایت استفاده از کیتوزان، همراه تیمار شاهد (عدم پلت کردن بذر) که جزئیات آن در جدول 1 ارائه شده است، بود. در این پژوهش از رقم آگریا استفاده شد. رقم آگریا دارای ویژگیهای دیررس تا متوسطرس، دارای عملکرد خیلی بالا، غدهها درشت تا خیلی درشت با ظاهر بازارپسند، درصد ماده خشک بالا، دوره رکود طولانی، دارای توسعه شاخ و برگ سریع، پوشش خوب، ارتفاع زیاد، دارای ساقههای قوی ، تقریباً حساس به بلایت غده، خیلی مقاوم به پوسیدگی غده و ویروس Yn ، X ، A و حساس به پیچیدگی برگ است. طول دوره رشدی رقم آگریا 120 تا 130 روز میباشد.
تهیه محلول کیتوزان
برای تهیهی محلول کیتوزان، مقادیر مشخص این نانوذرات در اسید استیک یک درصد (حجمی-حجمی) حل و سپس با آب مقطر رقیق و در روی هیتر به مدت 2 ساعت در دمای 90 درجه سلسیوس با 1400 دور قرار داده شدند و اسیدیته محلول با سدیم هیدروکسید 1% به اسیدیته 5/6 تنطیم گردید (لی و همکاران 2014).
تهیه چسب سلولزی
بهمنظور تهیه چسب سلولزی از فیلم کربوکسی متیل سلولز با کمی تغییر به روش پیشنهادی الماسی و همکاران (2010) تهیه شد بهصورتیکه به ازای یک لیتر آب 20 گرم پودر چسب سلولزی اضافه کرده و توسط قاشق یا همزن دستی هم زده شد و چسب غلیظی بهدست آمد.
|
جدول 1- ترکیب تیمارهای مورد آزمایش در پژوهش حاضر |
|||||
|
ردیف |
ترکیب |
ردیف |
ترکیب |
|
|
|
T1 |
Z + CS + CH + SP |
T10 |
C + CS + CH |
|
|
|
T2 |
Z + CS + CH |
T11 |
C + CS + SP |
|
|
|
T3 |
Z + CS + SP |
T12 |
C + CS |
|
|
|
T4 |
Z + CS |
T13 |
C + SS + CH + SP |
|
|
|
T5 |
Z + SS + CH + SP |
T14 |
C + SS + CH |
|
|
|
T6 |
Z + SS + CH |
T15 |
C + SS + SP |
|
|
|
T7 |
Z + SS + SP |
T16 |
C + SS |
|
|
|
T8 |
Z + SS |
T17 |
Control |
|
|
|
T9 |
C + CS + CH + SP |
|
|
|
|
|
Z: زئولیت، C: کوکوپیت، CS: پوشش سوپرفسفات، SS: کاربرد خاکی سوپرفسفات، SP: سوپرجاذب، CH: کیتوزان |
|||||
غدهچههای سیبزمینی از شرکت دشت زرین استان اردبیل تهیه و به مدت یک هفته در انبار با نورغیرمستقیم در دمای 18 تا 20 درجه سانتیگراد قرار داده شد تا پیشجوانهدار گردند و مواد برای پلت کردن بر روی آنها اعمال گردید. بدین‌صورت که ابتدا غدهچهها به چسب سلولزی آغشته شدند و سپس با زئولیت یا کوکوپیت پوشانده و بهمدت یک روز در محیط آزمایشگاه و دمای اتاق حدود 25 درجه سانتیگراد قرار داده شد تا خشک گردد. برای اعمال تیمار سوپرفسفات پس از اطمینان از خشک شدن غدهچهها، پودر سوپرفسفات تریپل که با استفاده از خرد کن برقی پودر گردید پوشش داده شد. برای تیمار سوپرفسفات خاکی نیز در مرحله کاشت به ازای هر غدهچه حدود 2/0 گرم سوپرفسفات تریپل در خاک اضافه گردید. در ادامه غدهچهها در محلول کیتوزان خیسانده شدند و سپس پلیمرسوپرجاذب به صورت خشک براساس تیمارهای آزمایشی روی غدهچهها اضافه شد و بدین‌صورت عمل پلت کردن به اتمام رسید. پس از اطمینان از خشک شدن، غدهچههای پلت شده جهت کاشت به مزرعه انتقال یافت. وزن هر پلت حدوداً 1/0 تا 2/0 گرم در نظر گرفته شد. پلت کردن با ترکیبات مختلف به گونهای انجام شد که یک لایه پوشش در سطح غدهچه ایجاد گردید و تمامی سطح آن آغشته به ترکیب مورد نظر شد. با توجه به استفاده از چسب سلولزی این امر به سهولت صورت گرفت. کوددهی براساس آزمون خاک (جدول 2) بر مبنای 180 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در دو مرحله از منبع اوره، 120 کیلوگرم فسفر در هکتار از منبع سوپرفسفات تریپل در هنگام کاشت و 150 کیلوگرم پتاسیم در هکتار از منبع سولفات پتاسیم صورت گرفت. کاشت بهصورت جوی پشتهای با فاصله بین بوتهها 25 سانتیمتر، فاصله بین ردیف 75 سانتیمتر و عمق کاشت 10 سانتیمتر در پنج ردیف کشت (کرت 2×3 مترمربع) در 10 اردیبهشت انجام شد. پس از کاشت، عملیات داشت علاوه بر کودپاشی، شامل آبیاری و مبارزه با علف‌های هرز (بهصورت دستی)، حشرات و آفات بود. آبیاری با توجه به نیاز گیاه و در مجموع هشت بار آبیاری صورت گرفت. مبارزه با علف‌های هرز سه بار بهصورت مکانیکی صورت گرفت. بهمنظور مبارزه بر علیه آفت برگخوار سوسک کلرادو نیز یک بار سم‌پاشی با سم زولون به نسبت دو لیتر در هکتار، 75 روز پس از کاشت صورت پذیرفت.
|
جدول 2- نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه محل آزمایش |
|||||||||
|
بافت خاک |
درصد اجزای بافت خاک |
EC |
pH |
کربن آلی |
نیتروژن |
فسفر |
پتاسیم |
||
|
30-0 سانتیمتری |
شن |
رس |
سیلت |
dS.m-1 |
|
(%) |
mg.kg-1 |
||
|
لومی شنی |
52 |
26 |
22 |
68/2 |
09/7 |
17/1 |
056/0 |
1/6 |
198 |
بعد از مرحله گلدهی، میزان کلروفیل و کاروتنوئیدها در زمان توسعه کامل برگها به روش آرنون(1994) انجام شد و از روابط زیر برای تعیین غلظت کلروفیلهای a ، b و کاروتنوئیدها استفاده گردید .
Chlorophyll a = (19.3 * A663 - 0.86 * A645) V/100W
Chlorophyll b = (19.3 * A645 - 3.6 * A663) V/100W
Carotenoides = 100(A470) + 3.27(mg chl. a) - 104(mg chl. b)/227
Cchlo(a+b) = 0.0202A645+0.00802A663 Ccarrotenoid (mg/g.f.w) = 0.0076A480-0.00149A510
برای اندازهگیری شاخص فلورسانس کلروفیل با استفاده از دستگاه فلورومترchlorophyll fluorometer. OS_30P U.S.A)) اندازهگیری شد که با قرار دادن قسمت میانی پهنک جوانترین برگ کاملاً توسعه یافته به مدت 15 دقیقه در داخل گیره در شرایط تاریکی اعداد مربوط قرائت وعملکرد کوانتومی فتوسیستم II(Fv/Fm) به دست آمد.
در طول فصل رشد و قبل از خشک شدن اندام هوایی، اندازهگیری صفات رشدی و مورفولوژیک از سه ردیف وسط با حذف اثر حاشیهای با انتخاب 10 بوته بهطور تصادفی، صفات قطر ساقه اصلی (با کولیس)، درصد ماده خشک (با تناسب وزن خشک به وزن تر غده)، وزن تر و خشک بوته (آون با دمای 70 درجه سانتیگراد بهمدت 48 ساعت) ، تعداد غده در بوته، عملکرد غده و شاخص برداشت محاسبه و اندازهگیری شدند. برداشت در تاریخ 14 مرداد ماه صورت گرفت. عملکرد پروتئین با روش پیشنهادی فرل و همکاران (1969) انجام شد. در نهایت بعد از جمعآوری و نرمالسازی دادههای آزمایشی، تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها به روش آزمون حداقل اختلاف معنیدار (LSD) در سطح 5 درصد با استفاده از نرمافزار آماری SAS (نسخه 2/9) انجام شد. همبستگی ساده بین صفات با استفاده از نرمافزارهای SAS (نسخه 2/9) و Microsoft Excel (نسخه 2013) و گروهبندی ترکیب تیمارها و تجزیه به مولفه های اصلی صفات با نرم افزار مینی تب (نسخه 2019) انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که اثر تیمارهای پلت کردن غدهچه بر صفات رشدی و عملکردی ( قطر ساقه اصلی وزن تر و خشک اندام های هوایی، عملکرد غده تر و عملکرد بیولوژیک)، صفات فیزیولوژیکی ( تعداد غده در بوته، عملکرد غده تر، عملکرد کوانتوم فتوسیستم II (fv/fm) و صفت کیفی غده (عملکرد پروتئین ) معنیدار بودند. اما اثر پلت کردن بر درصد ماده خشک و شاخص برداشت معنیدار نبود.
قطر ساقه اصلی
پوشش غدهچه با زئولیت و سوپرفسفات در خاک بیشترین قطر ساقه اصلی در تیمار T8 (97/5) میلیمتر بدست آمد که در مقایسه با شاهد افزایش 31/29 درصدی را نشان داد و تیمارهای T5، T3، T14، T1، T2، T11 و T7 با بیشترین قطر ساقه در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول 3). زئولیت از ترکیبات مفیدی است که جنبههای کاربردی گوناگونی در کشاورزی دارد. استفاده از زئولیت در زمینهای کشاورزی به دلیل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و تمایل زیاد آنها برای جذب و نگهداری آمونیوم میتواند نقش مؤثری در کاهش شستشوی عناصر غذایی به ویژه عناصر متحرکتر مانند نیتروژن داشته باشد ) مومپتون 1999) همچنین زئولیت به دلیل داشتن تخلخل بالا و ساختار کریستالی میتواند تا بیش از 70 درصد وزنی خود آب را جذب کرده و به تدریج آن را در اختیار گیاه قراردهد (پولیت و همکاران 2004). افزایش عملکرد گیاهان مختلف مانند گندم، جو و سیبزمینی در اثر کاربرد زئولیت گزارش شده است ) باسو و ریتچی 2007). زاهدی (2011) در بررسی که بر روی گیاه کلزا انجام داد بیان نمود مصرف زئولیت به میزان 19 تن در هکتار باعث افزایش ارتفاع گیاه، قطر ساقه ، تعداد برگ و شاخههای فرعی شده است.در مطالعهای تأثیر بستر کشت در افزایش قطر ساقه گلدهنده گل رز این افزایش قطر احتمالاً ناشی از جذب بیشتر مواد غذایی و سهولت در دسترس قرار گرفتن مواد غذایی برای ریشههای مویین گیاه و همچنین به دلیل خاصیت جذب زیاد عناصر غذایی در بستر کشت زئولیت می باشد ظاهراً زئولیت به دلیل مواد غذایی کافی و مواد نظیمکننده رشد، می تواند سبب افزایش تقسیمات سلولی، بزرگترشدن گیاه و افزایش قطر ساقه شود.
درصد ماده خشک
پلت کردن غدهچه بر درصد ماده خشک معنیدار نبود اما در مقایسه بین دو سال بیشترین درصد ماده خشک با افزایش 57/11 درصد در سال اول نسبت به سال دوم بدست آمد (جدول 4).
|
جدول 3- مقایسه میانگین اثر تیمارهای مختلف پلت کردن بر برخی صفات رشدی و عملکردی سیبزمینی |
|||||
|
تیمار |
قطر ساقه اصلی (mm) |
وزن تر بوته (g) |
وزن خشک بوته (g) |
تعداد غده تر |
عملکرد غده تر (t.ha-1) |
|
Z + CS + CH + SP |
52/5 a-c |
17/374 ab |
17/62 ab |
27/7 a-d |
70/18 ab |
|
Z + CS + CH |
50/5 a-c |
92/364 ab |
88/57 a-c |
27/7 a-d |
24/18 ab |
|
Z + CS + SP |
68/5ab |
42/331 b-d |
10/53 a-d |
92/5 cd |
57/16 b-d |
|
Z + CS |
55/5a-c |
8/356 a-c |
19/58 a-c |
82/5 d |
84/17 a-c |
|
Z + SS + CH + SP |
75/5ab |
75/337 bc |
89/60 ab |
61/8 a-d |
88/16 bc |
|
Z + SS + CH |
00/5b-d |
5/268 cd |
10/42 c-e |
05/10 ab |
42/13 cd |
|
Z + SS + SP |
35/5a-d |
42/262 cd |
43/41 de |
27/9 a-c |
12/13 cd |
|
Z + SS |
97/5a |
08/326 b-d |
02/53 a-d |
16/9 a-c |
30/16 b-d |
|
C + CS + CH + SP |
42/4cd |
15/237 d |
42/35 e |
29/6 cd |
85/11 d |
|
C + CS + CH |
88/4b-d |
3/291 b-d |
03/43 c-e |
7 cd |
56/14 b-d |
|
C + CS + SP |
49/5 a-c |
5/265 cd |
10/41 de |
55/6 cd |
27/13 cd |
|
C + CS |
77/4 b-d |
83/450 a |
78/67 a |
49/8 a-d |
54/22 a |
|
C + SS + CH + SP |
66/4 b-d |
58/330 b-d |
56/51 b-d |
16/106 a |
53/16 b-d |
|
C + SS + CH |
67/5 ab |
42/342 bc |
34//55 a-d |
22/10 a |
12/17 bc |
|
C + SS + SP |
66/4 b-d |
2/291 b-d |
64/43 c-e |
11/7 b-d |
54/14 b-d |
|
C + SS |
19/5 b-d |
08/352 bc |
48/55 a-d |
22/8 a-d |
60/17 bc |
|
Control |
22/4 d |
39/286 b-d |
63/47 b-e |
47/7 a-d |
91/14 b-d |
|
LSD (p≤0.05) |
23/1 |
59/94 |
09/16 |
01/3 |
72/4 |
|
Pr > F |
0004/0 |
0001/0 |
0001/0 |
02/0 |
0001/0 |
در هر ستون، میانگینهای دارای حروف مشابه تفاوت معنیدار آماری از نظر آزمون مقایسه میانگین حداقل اختلاف معنیدار (LSD) در سطح احتمال 5 درصد ندارند.
|
ادامه جدول 3 مقایسه میانگین اثر تیمارهای مختلف پلت کردن بر برخی صفات رشدی و عملکردی سیبزمینی |
||||||
|
تیمار |
کلروفیل a |
کلروفیل b |
کلروفیل (a+b) |
کاروتنوئید |
Fv/fm |
عملکرد پروتئین (kg.ha-1) |
|
Z + CS + CH + SP |
74/3 a |
86/1 a |
18/4 a |
93/0 b-d |
95/0 b-d |
91/176 a |
|
Z + CS + CH |
04/3 b-f |
34/1 b-f |
37/3 b-e |
96/0 b-d |
94/0 b-e |
44/120 c-g |
|
Z + CS + SP |
32/3 b |
39/1 b-d |
61/3 b |
08/1 ab |
01/1 a-c |
02/162 a-c |
|
Z + CS |
78/2 f |
35/1 b-e |
09/3 ef |
94/0 b-d |
91/0 c-f |
87/113 c-g |
|
Z + SS + CH + SP |
93/2 d-f |
51/1 bc |
31//3 c-f |
85/0 cd |
04/1 ab |
32/188 a |
|
Z + SS + CH |
08/3 b-e |
60/1 ab |
51/3 bc |
84/0 d |
99/0 a-c |
1/143 a-e |
|
Z + SS + SP |
80/2 ef |
36/1 b-e |
12/3 d-f |
99/0 b-d |
08/1 a |
44/131 b-f |
|
Z + SS |
97/2 c-f |
39/1 b-d |
30/3 c-f |
93/0 b-d |
00/1 a-c |
33/98 d-g |
|
C + CS + CH + SP |
93/2 d-f |
01/1 f |
15/3 d-f |
05/1 a-c |
84/0 e-g |
95/137 a-f |
|
C + CS + CH |
01/3 c-f |
52/1 bc |
38/3 b-e |
96/0 b-d |
85/0 d-g |
9/72 g |
|
C + CS + SP |
23/3 bc |
64/1 ba |
63/3 b |
03/1 b-d |
81/0f g |
58/108 c-g |
|
C + CS |
83/2 d-f |
14/1 d-f |
07/3 ef |
09/1 ab |
82/0 f g |
82/103 d-g |
|
C + SS + CH + SP |
11/3 b-d |
32/1 b-f |
40/3 b-d |
16/1 a |
82/0 d-g |
24/113 c-g |
|
C + SS + CH |
88/2 d-f |
56/1 ab |
29/3 c-f |
93/0 b-d |
84/0 e-g |
83/107 d-g |
|
C + SS + SP |
86/2 d-f |
05/1 ef |
05/3 f |
05/1 a-c |
83/0 fg |
4/92 f g |
|
C + SS |
05/3 b-f |
48/1 bc |
40/3 b-d |
06/1 ab |
78/0 g |
26/150 a-d |
|
Control |
92/2 d-f |
22/1 c-f |
18/3 d-f |
95/0 b-d |
85/0 d-g |
22//89 fg |
|
LSD (p≤0.05) Pr > F |
29/0 |
32/0 |
27/0 |
20/0 |
11/0 |
47/53 |
|
0001/0 |
0001/0 |
0001/0 |
001/0 |
0001/0 |
003/0 |
|
در هر ستون، میانگینهای دارای حروف مشابه تفاوت معنیدار آماری از نظر آزمون مقایسه میانگین حداقل اختلاف معنیدار (LSD) در سطح احتمال 5 درصد ندارند.
وزن تر و خشک اندامهای هوایی
براساس نتایج مقایسه میانگین اثر تیمارهای پلیتینگ، کاربرد کوکوپیت و سوپرفسفات خاکی (T12) به ترتیب با میانگینهای 83/450 و 78/67 گرم منجر به تولید بالاترین میزان وزن تر و خشک اندامهای هوایی گردید که در مقایسه با تیمار شاهد بهترتیب افزایش8/33 و 72/29 درصدی نشان دادند همچنین تیمارها T1، T2 و T4 نیز با میانگین به ترتیب 17/347، 92/364 و8/356 بیشترین وزن تر بوته را به خود اختصاص دادند و تیمارهای T1، T5، T4، T2 ، T16، T16، T14، T3، T17، T7، T13، T11 و T16با بیشترین وزن خشک بوته در گروه مشترک قرار گرفتند. کمترین وزن تر و خشک بوته مربوط به تیمار T5 (چسب سلولزی+ کوکوپیت+ پوشش سوپرفسفات+ کیتوزان+ پلیمر سوپرجاذب ) به ترتیب با میانگین (15/237 گرم) و (42/35 گرم) به دست آمد (جدول 3). نتایج مقایسه بین دو سال اجرای آزمایش نشان داد که در سال دوم آزمایش وزن خشک بوته افزایش 84/13درصدی در مقایسه با سال اول داشت (جدول 4). در تحقیق مطلبی و رسائی (2014) بر روی گیاه ژربرا مشخص گردید که بیشترین میزان رشد رویشی، وزن تر و خشک ریشه، طول ریشه و تعداد گل در بستر کوکوپیت: خاک برگ دیده شد. این نتایج را میتوان به ویژگیهای فیزیکی مناسب کوکوپیت مانند تخلخل مناسب وظرفیت نگه داری رطوبت بالا نسبت داد. احتمالاً کوکوپیت در ترکیب با سایر مواد محیط مناسبی برای تأمین آب و عناصر غذایی گیاه فراهم کرده است (نوگرا و همکاران 2000).
جدول 4-مقایسه میانگین اثر سال بر برخی صفات رشدی و عملکردی سیبزمینی
|
سال اجرای آزمایش |
درصد ماده خشک |
وزن خشک بوته (g) |
تعداد غده در بوته |
شاخص برداشت غده تر |
کلروفیل b |
کلروفیل (a+b) |
کاروتنوئید |
عملکرد کوانتوم فتوسنتزی Fv/fm |
|
اول |
a 90/14 |
36/47a |
56/7a |
29/84a |
48/1a |
4/3a |
92/0b |
88/0b |
|
دوم |
b 85/16 |
31/8b |
97/54b |
69/82a |
31//1b |
31/3b |
06/1a |
93/0a |
تعداد غده در بوته
بیشترین تعداد غده در بوته در تیمار T14 (کوکوپیت+ سوپرفسفات خاکی + کیتوزان) با میانگین22/10 و تیمار T13 (کوکوپیت+ سوپرفسفات خاکی+ کیتوزان+ پلیمر سوپرجاذب) با میانگین 16/10 عدد به دست آمد که به ترتیب افزایش9/ 29و 47/26 درصدی در مقایسه با تیمار شاهد داشتند، همچنین تیمارهای T6، T7، T8، T5، T12، T16، T17، T2 وT1 با بیشترین وزن تر غده در بوته در گروه مشترک قرار گرفتند. کمترین میانگین صفت مربوط به تیمار T4 (زئولیت+ پوشش سوپرفسفات) با میانگین 82/5 عدد بود (جدول 3). بیشترین تعداد غده در سال دوم با میانگین 31/8 عدد به دست آمد که در مقایسه با سال اول افزایش02/9 درصدی داشت (جدول 4).
همچنین بیشترین عملکرد غده تر در تیمار T14 (کوکوپیت+ سوپرفسفات خاکی + کیتوزان) با میانگین 54/22 تن در هکتار بدست آمد که در مقایسه با شاهد افزایش 89/33 درصدی را داشت. تیمارهای T1، T2 و T4 به ترتیب با میانگین های 7/18، 24/18 و 84/17 تن در هکتار با بیشترین عملکرد غده سوپرالیت سیبزمینی در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول 3). اسپکت و هاروی (2000) درمطالعه بر روی لوبیا قرمز مشاهده کردند که غلظت بالاتر سوپرجاذب قادر است میزان برخی از صفات همچون اجزای عملکرد، طول غلاف، تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته و شاخص برداشت را به طور معنیداری افزایش میدهد. نتایج این آزمایش با نتایج پوراسماعیل و همکاران (2010) بر روی ارقام مختلف لوبیا قرمز مطابقت داشت .طبق نتایج این محققین بامصرف سوپرجاذب با غلظت هفت درصد عملکرد دانه در ارقام مختلف لوبیا قرمز، افزایش پیدا کرد. از طرفی افزایش عملکرد دانه تحت تاثیر غلظت بالای کیتوزان احتمالاً به دلیل جذب بیشتر و تاثیر آن بر تحریک فرایندهای فیزیولوژیکی، بهبود رشد رویشی و افزایش تثبیت CO2 میباشد. نتایج برخی گزارشها نشان میدهد که مصرف کیتوزان در گیاهان سویا (لوئان و همکاران 2006) و برنج (نیتار و همکاران 2004) سبب افزایش عملکرد دانه گردید.
شاخص برداشت غده
نتایج تجزیه تحلیل دادههای آزمایش نشان داد که پلتینگ غدهچههای سیبزمینی تاثیر معنیداری بر شاخص برداشت نگذاشت، اما در مقایسه بین سالهای اجرای آزمایش، سال اول دارای بیشترین میانگین شاخص برداشت (29/84 درصد) بود که افزایش جزئی (89/1 درصدی) در مقایسه با سال دوم داشت (جدول 4).
رنگدانههای فتوسنتزی
نتایج نشان داد که تیمار غدهچه سیبزمینی با (زئولیت+ پوشش سوپرفسفات+ کیتوزان+ پلیمرسوپرجاذب) T1 منجر به افزایش میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل گردید که در مقایسه با شاهد به ترتیب افزایش 92/21، 40/34 و92/23 درصدی را نشان داد. همچنین تیمارهای T11، T6 و T14 با میانگینهای به ترتیب ( 64/1، 60/1 و 56/1 میلی گرم بر گرم وزن تر) بعد از تیمار T1 بیشترین میزان کلروفیل b را نشان دادند. همچنین کمترین میزان کلروفیل a، b و کل در تیمارهای T4 با میانگین (78/2)، T9 با میانگین (60/1) و تیمار T15 با میانگین (57/1 میلی گرم بر گرم وزن تر) را به خود اختصاص دادند(جدول3). در مقایسه میانگین اثر سال مشاهده گردید که بیشترین میزان کلروفیل b و کل (a+b) در سال دوم با میانگین 48/1 و 40/3 میلیگرم بر گرم وزن تر به دست آمد که در مقایسه با سال اول به ترتیب افزایش 48/11 و 64/2 درصدی داشتند (جدول 4).
محتوی کلروفیل در برگها شاخص مهمی در تعیین میزان فتوسنتز است (کوجا و همکاران 2007). سوپرجاذب در شرایط تنش خشکی سبب افزایش محتوای کلروفیل و پایداری غشای سیتوپلاسمی در گیاه ذرت، ریحان و آفتابگردان شد (سیدی وهمکاران 2014). کود دامی سبب افزایش مقدار کلروفیل a و bدر گیاه بابونه در شرایط تنش خشکی شد (احمدیان و همکاران 2010) سوپرجاذب بهعنوان یک ماده جذب کننده آب وسایر محلولها عمل کرده در نتیجه باعث افزایش مقدار کلروفیل می شود(دهباشی و همکاران 2014). همچنین کیتوزان میتواند با افزایش رنگیزههای فتوسنتزی و حفظ آنها تحت شرایط تنش شوری و فعال نمودن فعالیت تعدادی از آنزیمها نظیر سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز، مقاومت گیاه را در شرایط تنش افزایش میدهد (مهدوی و رحیمی 2013). کیتوزان میتواند فتوسنتز، رشد گیاه، تحریک جذب مواد غذایی، جوانهزنی و سبز شدن گیاهانی از قبیل پنبه، ذرت، سیبزمینی، سویا، چغندرقند، گوجهفرنگی و گندم را از طریق تاثیر بر رشد ریشه، افزایش سطح برگ، افزایش فعالیت آنزیمهای مؤثر در جوانهزنی افزایش دهد (اسمایلی و همکاران 2014؛ دیپمالا و همکاران 2002). همچنین محققان اعلام کردند که کاربرد کیتوزان باعث کاهش اثر منفی تنش خشکی بر کلروفیل و افزایش رنگیزههای فتوسنتزی در گیاه انگور گردید (گورنیک 2008) که با نتایج این آزمایش مطابقت دارد.
کاروتنوئید
نتایج مقایسات میانگین نشان داد که بیشترین میزان کاروتنوئید در T13 (کوکوپیت+ سوپرفسفات خاکی+ کیتوزان) با میانگین 16/1 مشاهده گردید که نسبت به تیمار شاهد افزایش 10/18 درصدی را داشت و تیمارهای T12 ، T3، T16، T3 و T12 با میانگین های (09/1، 08/1، 06/1، 05/1 و 05/1 میلی گرم بر گرم وزن تر) با بیشترین مقدار کاروتنوئید در یک گروه آماری قرار گرفتند. کمترین میزان کاروتنوئید مربوط به تیمار T6 با میانگین 84/0 میلیگرم بر گرم بافت تر بدست آمد (جدول3). همچنین بیشترین میزان کاروتنوئید در سال دوم با میانگین 06/1 میلیگرم بر گرم بافت تر بدست آمد (جدول4). لیمپارچ و همکاران (2008) دریافتند، کیتوزان در افزایش محتوی کلروفیل نقش دارد و میتواند بیان ژن کلروپلاست برگ را تحت تأثیر قرار دهد، بهطوریکه موجب تغییرات در اندازه و توسعه کلروپلاست گردد. در همین راستا نتایج برخی تحقیقات نشان داد که مصرف کیتوزان باعث افزایش کلروفیل a، b ، کل و کاروتنوئید گردید (شیخا و الملکی 2011؛ دانگ و همکاران 2011).
بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم II (Fv/Fm)
نسبت فلورسانس متغیر به حداکثر فلورسانس (Fv/Fm) نشاندهنده پتانسیل یا بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم II میباشد (ژاو و همکاران 2007). بالاترین عملکرد کوانتومی فتوسیستم II در تیمار T11 (زئولیت + سوپرفسفات خاکی + پلیمر سوپرجاذب) با میانگین 08/1 بود که در مقایسه با تیمار شاهد (عدم پلیتینگ) افزایش 29/21 درصدی نشان داد و پس از آن تیمارهای T5، T3، T8 و T6با میانگینهای (04/1، 01/1، 1 و 99/0) بیشترین نسبت را به خود اختصاص دادند و کمترین میانگین این صفت مربوط به تیمار T16 (کوکوپیت+ پوشش سوپرفسفات+ کیتوزان+ پلیمر سوپرجاذب) با میانگین 78/0 بود (جدول 3). بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم II در سال دوم آزمایش افزایش 37/5 درصد در مقایسه با سال اول داشت (جدول 4). بنابراین میتوان نتیجه گرفت استفاده از مواد جاذب رطوبت مثل زئولیت و پلیمر سوپرجاذب در پوشش غدهچه آب بیشتری در اختیار غدهچه قرار داده و سبب افزایش عملکرد کوانتومی گردید. که با نتایج آزمایش محمودی و افکاری(2020) که کاربرد پلیمر سوپرجاذب سبب افزایش عملکرد کوانتومی در گندم گردید. مطابقت دارد.
عملکرد پروتئین
نتایج تجزیه و تحلیل دادههای به دست آمده نشان داد که بیشترین عملکرد پروتئین (32/188 کیلوگرم در هکتار) در تیمار T5 (زئولیت+ سوپرفسفاتخاکی+ کیتوزان+ پلیمرسوپرجاذب) به دست آمد که افزایش 62/52 درصدی در مقایسه با تیمار شاهد(عدم پلتینگ) داشت و همچنین در گروه مشترک با تیمارهای T1، T3،T16،T6 و T9 قرار داشتند. کمترین میانگین عملکرد پروتئین غده در تیمار T10 (کوکوپیت+ پوشش سوپرفسفات+ کیتوزان) با میانگین 9/72 کیلوگرم در هکتار به دست آمد (جدول3). به نظر میرسد به کاربردن زئولیت از طریق جلوگیری از اتلاف نیتروژن چه در توده کودی و یا در خاک توانسته نیتروژن بیشتری در اختیار گیاه قرار دهد و با افزایش مصرف نیتروژن، پروتئین غده را افزایش دهد. هر گونه اثرگذاری بر جذب وسوخت و ساز نیتروژن میتواند اثر مستقیم بر سرعت سنتز اسید نوکلئیک و پروتئینها به همراه داشته باشد (دانشیان 2009) در مطالعه ای بر روی تاثیر پلیمر سوپرجاذب و کود دامی بر خواص کمی و کیفی گیاه سویا مشاهده گردید که کاربرد پلیمر سوپرجاذب و کود دامی باعث افزایش عملکرد پروتئین نسبت به تیمار شاهد شد (روستایی و همکاران 2012).
|
|
|
|
نتایج همبستگی ساده بین صفات رشدی، عملکردی، فیزیولوژیکی و کیفی در جدول5 ارائه شده است. براساس نتایج بهدست آمده، عملکرد تر غده با صفات درصد ماده خشک، وزن تر بوته، وزن خشک بوته و تعداد غده همبستگی مثبت و معنیدار داشت و شاخص برداشت با قطر ساقه، وزن خشک بوته، تعداد و عملکرد غده همبستگی منفی و معنیدار داشتند. عملکرد پروتئین بهعنوان صفت مهم کیفی در سیبزمینی با صفات همچون کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم (Fv/Fm) II ، درصد ماده خشک و وزن خشک بوته همبستگی مثبت و معنیدار و با صفات تعداد غده و شاخص برداشت همبستگی منفی و معنی دار داشت (جدول 5).
بهمنظور خلاصه کردن تعداد تیمارهای آزمایشی و همچنین تعیین مؤثرترین ترکیب تیماری، گروهبندی ترکیبات تیماری(تجزیه خوشهای) انجام شد که نتایج آن در شکل 1 ارائه شده است. براساس نتایج بهدست آمده،17 تیمار مورد آزمایش در سه کلاستر دستهبندی شدند که کلاستر اول شامل شش ترکیب تیماری (T1، T3، T5، T7، T9، T16)، کلاستر دوم شامل هشت ترکیب تیماری (T2، T4، T5، T13، T25، T8، T14، T15 ، T17، T11) و کلاستر سوم شامل دو ترکیب تیماری (T10، T12) بودند. کلاستر اول از نظر صفات فیزیولوژیکی (از جمله قطر ساقه، درصد ماده خشک، کلروفیلa، کلروفیل b، کلروفیل کل(a+b)، عملکرد کوانتوم و عملکرد پروتئین) وکلاستر دوم شامل صفات عملکردی (وزن تر بوته، وزن خشک بوته، تعداد غده و عملکرد غده) که تیمار شاهد نیز در این کلاستر قرار گرفت و کلاستر سوم (شاخص برداشت و کارتنوئید) دارای بیشترین ضرایب بودند(شکل1). بهمنظور درک بهتر همبستگی بین صفات و تعیین صفات مهم، تجزیه به مؤلفه‌های اصلی انجام شد که نتایج آن در شکل 2 ارائه شده است. نتایج نشان داد که مؤلفه اول حدود 51 درصد از تغییرات با آن قابل توجیه بود نماینده صفات قطر ساقه، درصد ماده خشک، تعداد غده، کلروفیل a ، کلروفیلb ، کلروفیل کل(a+b) و عملکرد پروتئین غده بود و مؤلفه دوم که 21 درصد از تغییرات را شامل شده بود نماینده صفات وزن تر بوته، وزن خشک بوته و عملکرد غده بود. با توجه به نتایج به دست آمده مؤلفه اول را مؤلفه فیزیولوژیکی و مؤلفه دوم را مؤلفه عملکردی میتوان نام‌گذاری کرد که در مجموع 76 درصد از تغییرات را توجیه مینمایند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، نتایج تجزیه خوشه ای را تایید کرد چراکه دو مولفه بیشتر از 76 درصد تغییرات را توجیه می کنند.
|
B |
شکل1- گروهبندی ترکیب تیمارهای پلت کردن غدهچههای سیبزمینی
شکل 2- تجزیه به مؤلفه‌های اصلی صفات غدهچههای پلت شده سیبزمینی
1: قطر ساقه 2: درصد ماده خشک، 3: وزن تر بوته 4: وزن خشک بوته، 5: تعداد غده، 6: عملکرد غده تر، 7: شاخص برداشت، 8: کلروفیل a، 9: کلروفیل b 10: کلروفیل کل، 11: کارتنوئید 12: fv/fm13: عملکرد پروتئین
|
جدول 5- ضرایب همبستگی ساده (پیرسون) بین صفات غده سیبزمینی تحت تأثیر تیمارهای مختلف پلت بذر |
||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
2 |
07/0 |
|||||||||||
|
3 |
15/0 |
02/0- |
||||||||||
|
4 |
17/0 |
31/0 |
94/0 |
|||||||||
|
5 |
02/0 |
18/0 |
18/0 |
21/0 |
||||||||
|
6 |
15/0 |
02/0- |
1 |
94/0 |
18/0 |
|||||||
|
7 |
08/0- |
1- |
01/0 |
32/0- |
19/0- |
01/0 |
||||||
|
8 |
1/0 |
08/0 |
03/0- |
02/0 |
19/0- |
03/0- |
08/0- |
|||||
|
9 |
31/0 |
02/0- |
1/0 |
12/0 |
12/0- |
1/0 |
02/0 |
44/0 |
||||
|
10 |
2/0 |
07/0 |
01/0 |
05/0 |
19/0- |
01/0 |
07/0- |
93/0 |
73/0 |
|||
|
11 |
29/0- |
04/0 |
03/0 |
01/0 |
21/0 |
03/0 |
05/0- |
03/0 |
67/0- |
27/0- |
||
|
12 |
28/0 |
55/0 |
03/0- |
16/0 |
19/0 |
03/0- |
56/0- |
1/0 |
1/0 |
12/0 |
16/0- |
|
|
13 |
13/0 |
39/0 |
0 |
15/0 |
12/0- |
0 |
4/0- |
35/0 |
28/0 |
38/0 |
09/0- |
47/0 |
|
1- |
-9/0 |
-8/0 |
-7/0 |
-6/0 |
-5/0 |
-4/0 |
-3/0 |
-2/0 |
-1/0 |
0 |
1/0 |
2/0 |
3/0 |
4/0 |
5/0 |
6/0 |
7/0 |
8/0 |
9/0 |
1 |
همبستگی مثبت بدون همبستگی همبستگی منفی
1: قطر ساقه 2: درصد ماده خشک، 3: وزن تر بوته 4: وزن خشک بوته، 5: تعداد غده، 6: عملکرد غده تر، 7: شاخص برداشت، 8: کلروفیل a، 9: کلروفیل b 10: کلروفیل کل، 11: کارتنوئید 12: fv/fm 13: عملکرد پروتئین
نتیجهگیری
درحالت کلی پلت‌کردن غدهچهها با کوکوپیت، زئولیت، کیتوزان و پلیمر سوپرجاذب منجر به افزایش صفات رشدی و عملکردی از جمله افزایش قطر ساقه، وزن تر بوته، وزن خشک بوته، تعداد و عملکرد غده تر گردید. همچنین کاربرد کود سوپرفسفات در خاک نسبت به کاربرد پوششی آن در اکثر صفات نتایج بهتری را نشان داد. در مورد تاثیر پرکننده ها(زئولیت یا کوکوپیت) هر دو به یک نسبت اثر مطلوبی بر رشد و عملکرد گیاه داشتند. همچنین اثر کیتوزان و پلیمر سوپرجاذب بر صفاتی از قبیل کلروفیل a ، b، کل (a+b) و کاروتنوئید غالب بود و منجر به افزایش این صفات گردید. در مورد عملکرد پروتئین کاربرد زئولیت ، کیتوزان و پلیمر سوپرجاذب در پلتینگ غدهچه منجر به افزایش عملکرد پروتئین گردید. به طور کلی پلت کردن با ترکیبات مختلف مورد آزمایش در این پروژه در مقایسه با عدم پلتینگ نتایج بسیار مطلوبی را به همراه داشت و منجر به افزایش صفات رشدی و عملکردی گردید. همچنین در مقایسه دو سال به طور کلی سال اول از سال دوم عملکرد بهتری را نشان داد.
سپاسگزاری
مولفین بر خود وظیفه میدانند از رئیس مرکز تحقیقات کشاورزی استان اردبیل آقای دکتر حسین کربلایی که در اجرای این تحقیق همکاری و مساعدت نمودند، کمال تشکر و قدردانی را داشته باشد.
)
