عنوان پایان‌نامه
مطالعه برخی پاسخ های مرفولوژیک و فیزیولوژیک ژنوتیپ های مختلف پنبه به تنش خشکی
- رشته تحصیلی
- زراعت - فیزیولوژی گیاهان زراعی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6713;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72635
- تاریخ دفاع
- ۱۲ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- علی نادری عارفی
- استاد راهنما
- علی احمدی
- چکیده
- این پژوهش متشکل از سه آزمایش گلخانهای و یک آزمایش در شرایط مزرعه به صورت کرتهای خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار بود. در شرایط گلخانه عامل اصلی عبارت بود از سطوح تنش خشکی شامل آبیاری پس از رسیدن رطوبت خاک به 85، 45 و 20 درصد ظرفیت زراعی و عامل فرعی شامل 30 ژنوتیپ پنبه از سه گونه زراعی G.herbaceum و Gossypium hirsutum, G. barbadense بود. در آزمایش مزرعهای اثر سطوح مختلف رطوبت با تبخیر از تشتک تبخیر به میزان 100، 150، 200، 250 و 300 میلیمتر (که معادل سطوح رطوبتی 90، 80، 45، 20 و 15 درصد ظرفیت زراعی بود) بر عملکرد ارقام ورامین و خرداد و ژنوتیپهای K8801 و K8802 مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش گلخانهای اول واکنشهای رشدی و فیزیولوژیک ژنوتیپهای پنبه به سطوح تنش در مرحله رویشی بررسی شد و در آزمایش دوم اثر این تیمار بر ژنوتیپها در بلند مدت و تا زمان رسیدگی مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایشات ارقام ورامین و K8801 براساس زیستتوده کل بوته در شرایط تنش، به عنوان مقاوم و رقمهای بومی گرمسار و سرخه به عنوان حساس انتخاب شدند. در آزمایش گلخانهای سوم پاسخهای فیزیولوژیک این ژنوتیپها به تنش خشکی یک، هفت و چهارده روز پس از قطع آبیاری بررسی شد. در تنش کوتاهمدت گلخانهای ژنوتیپهای بلغار 432 و K8801 از نظر زیستتوده کل بوته به سایر ژنوتیپها برتری نشان دادند. ارقام آونگارد و تابلادیلا کمترین زیستتوده را تولید کردند. این ارقام از نظر طول و تعداد ریشه فرعی نیز ضعیفتر از بقیه ژنوتیپها بودند. بالاترین ماده خشک ریشه در ارقام ورامین و دکتر عمومی مشاهده شد که رقم اخیر از نظر طول ریشه نیز برتری داشت. آزمایش تنش خشکی بلند مدت در گلخانه نشان داد که تنش خشکی درصد تسهیم آسیمیلاتها را به ساقه افزایش و به سایر اندامها کاهش داد که پاسخ ژنوتیپها متفاوت بود، بهطوریکه در ژنوتیپهای K8801، K8802، B557 و بلغار 432 تنش خشکی با تاثیر منفی بر رشد رویشی، درصد مواد تخصیص یافته به اندامهای زایشی را افزایش داد که در دو ژنوتیپ اول مقدار مطلق وزن خشک اندامهای زایشی نیز بالا بود. در ارقام بومی، اولتان و ژنوتیپهای 43347 و ترمز 14 تنش خشکی باعث کاهش تخصیص به اندامهای زایشی گردید. بیشترین زیستتوده بوته در شرایط تنش در ژنوتیپ K8801 و رقم ورامین و کمترین آن در ارقام بومی سرخه و گرمسار مشاهده گردید. تنش خشکی باعث کاهش RWC و تلفات رطوبتی برگ قطع شده (ELWL) گردید. ژنوتیپهای No.221، آریا، نارابرای و سپید از نظر RWC به سایر ژنوتیپها برتری داشتند. بیشترین تلفات رطوبت برگ در ژنوتیپهای آریا، K8802 و K8801 مشاهده شد که از محتوای رطوبت نسبی برگ بالاتری هم برخوردار بودند. ELWLبرگ در شرایط تنش در ارقام ورامین و ساحل کمتر بود. هر چند ارقام بومی سرخه و گرمسار از نظر ماده خشک به عنوان حساس انتخاب شدند، اما از نظر بقا در شرایط خشک به عنوان ژنوتیپهای برتر شناخته شدهاند که افزایش قند محلول، پرولین، کلروفیل a و کلروفیل b، کاتالاز، APX از سازوکارهای مقاومت آنها بود. تنش خشکی نشت الکترولیتها را به شدت افزایش داد که ارقام بومی با توجه به پایین بودن میزان MDA از این نظر نیز برتری داشتند. در ژنوتیپهای مقاوم از نظر زیستتوده تولیدی، پروتئین محلول و GPX به همراه بالا بودن محتوای رطوبت نسبی برگ و بعضی از ویژگیهای ریشه مانند طول و تعداد ریشه فرعی از جمله سازوکارهای مقاومت بود. حفظ رطوبت در محدوده 85 درصد ظرفیت زراعی باعث افزایش عملکرد در ارقام ورامین، خرداد و K8801 شد، اما این افزایش عملکرد تفاوت قابل توجهی با شاهد (65 درصد ظرفیت زراعی) نداشت و در یک سطح آماری قرار داشتند. در سطوح رطوبتی چهارم و پنجم (20 و 15 درصد ظرفیت زراعی) عملکرد کلیه ژنوتیپها کاهش یافت. کاهش مصرف آب (45 درصد ظرفیت زراعی) نیز عملکرد را کاهش داد اما با توجه به عدم تفاوت آماری و صرفهجویی در مصرف آب توصیه میشود پس از آبیاریهای معمول تا شروع گلدهی (سه نوبت با فواصل 12 روزه)، از این سطح رطوبتی استفاده شود. تنش خشکی باعث کاهش درصد یکنواختی، طول و استحکام الیاف گردید اما بر ویژگیهای کیفی دیگر مانند کششپذیری و ظرافت الیاف تاثیر معنیداری نداشت. در مجموع با توجه ویژگیهای مطلوب ژنوتیپ K8801 توسعه کشت آن در مناطق مشابه میتواند ضمن کاهش مصرف آب باعث پایداری تولید شود.
- Abstract
- Drought effects on morphological and physiological aspects of cotton were studied from 2014 to 2015 seasons. Three greenhouse experiments and a study in field condition were conducted as RCBD in split-plot arrangement with 3 replications. In the greenhouse, main plots were water stress levels which developed by withholding irrigation until reduction of pots soil water content to 85, 45 and 20 percent of FC. Sub plots were 30 cotton genotypes belonging to three cultivated species including Gossypium hirsutum, G. barbadense and G.herbaceum. In the field, effects of drought on yield of Varamin, Khordad, K8801 and K8802 cultivars was studied by evaporating 100, 150, 200, 250 and 300 mm from pan (which was equal to soli water content about 90, 85, 45, 20 and 15 percent of the FC. respectively). In the first greenhouse experiment effects of drought on cotton at vegetative growth stage were evaluated and in the second one, drought effects at reproductive growth to maturity were studied. In this two experiments, K8801 and Varamin cultivars selected as tolerant cultivars and Garmsar and Sorkhe landraces selected as drought sensitive ones based on its total biomass under drought stress. Physiological responses of selected genotypes to drought stress 1, 7 and 14 day after withholding of irrigation examined in the third greenhouse experiment. Total biomass of K8801 and Bulghar 432 genotypes were superior to others at vegetative and short tern water stress. Avengard and Tabladilla had the lowest biomass. Root length and root branch number of these genotypes was lower, too. The highest root biomass observed in Varamin and Dr. omumi genotypes. Also, root length of later genotype was higher. Long term drought stress in greenhouse increased partitioning to the stem and reduced it to other parts of plant, but the response of genotypes were different, so that drought stress negatively affects on vegetative growth of K8801, K8802, B557, and bulghar 432 and increased assimilate translo
