ارزیابی رشد و عملکرد گیاهان حاصل از بذرهای با فرسودگی متفاوت ذرت تحت تنش کمآبی
/بهاره دلیل
: دانشکده کشاورزی
۱۶۴ص
چاپی
دکترا
رشته زراعت (فیزیولوژی گیاهان زراعی)
۱۳۹۱/۰۶/۲۵
تبریز
دو آزمایش مزرعهصای بهصصورت فاکتوریل بر پایه بلوکصهای کامل تصادفی با سه تکرار در سالصهای ۱۳۸۸ و ۱۳۸۹ برای ارزیابی رشد و عملکرد گیاهان حاصل از بذرصهای با فرسودگی متفاوت ذرت تحت چهار تیمار آبیاری) آبیاری بعد از۷۰ ،۹۰ ، ۱۱۰ و ۱۳۰ میلیصمتر تبخیر (انجام گردید .یک زیر نمونه از بذرصهای ذرت) رقم KSC ۳۰۱) به عنوان شاهد یا توده بذری با کیفیت بالا (V۱) نگه داشته شد .دو زیر نمونه دیگر با۱۵ - ۱۶رطوبت بهصطور مصنوعی در دمای ۴۰ درجه سانتیصگراد به مدتصهای ۱۶ و ۱۸ روز در سال ۱۳۸۸ و ۹ و ۱۲ روز در سال) ۱۳۸۹ بهصترتیب، V۲ و V۳) فرسوده شدند .در نتیجه، سه توده بذری با۹۹ (V۱) ، ۹۱ (V۲) و ۷۹ (V۳) درصد قوه زیست در سال ۱۳۸۸ و۱۰۰ (V۱) ، ۹۸ (V۲) و ۹۳ (V۳) درصد قوه زیست در سال ۱۳۸۹ تهیه شدند .در آزمایشگاه، میانگین مدت جوانهصزنی با افزایش فرسودگی بذر افزایش یافت، اما درصد جوانهصزنی و وزن خشک گیاهچه کاهش پیدا کرد .میانگین مدت جوانهصزنی بهصطور منفی و معنیصداری با وزن خشک گیاهچه همبستگی داشت که نشان میصدهد اندازه گیاهچه با کاهش مدت جوانهصزنی افزایش میصیابد .در نتیجه فرسودگی بذر، درصد سبزصشدن در مزرعه کم، اما مدت سبزصشدن گیاهچه زیاد گردید .تعداد برگ گیاهان حاصل از تمام تودهصهای بذری تحت همه تیمارصهای آبیاری با پیشرفت رشد و نمو گیاه تا نقطهصای که حداکثر تعداد برگ تولید گردید، افزایش یافت .پس از آن برگصهای هر گیاه در اکثر تیمارصها به تدریج کاهش یافتند .بهصطور کلی، برگصهای گیاهان حاصل از بذرصهای با قدرت بالا به خصوص تحت شرایط تنش بیشتر از گیاهان حاصل از بذرصهای فرسوده بود .شاخص محتوای کلروفیل برگ (CCI) گیاهان V۱ در اکثر مراحل رشد و نمو در نتیجه تراکم گیاهی بالا و دسترسی کم به نور برای برگصهای پایینصتر کمتر از مقدار آن در گیاهان V۲ و V۳ بود CCI .برگ در نتیجه تنش شدید خشکی بهصطور قابل ملاحظهصای کاهش یافت .میانگین محتوای آب برگ گیاهان تحت I۱ و I۲ در سال ۱۳۸۹ بهصطور معنیصداری بیشتر از مقدار آن در سال ۱۳۸۸ بود، اما اختلاف معنیصداری بین I۳ و I۴ در دو سال مشاهده نگردید .دمای برگ گیاهان با کاهش تامین آب افزایش یافت .بهصطور مشابه کمترین اختلاف دمای برگ و هوا تحت محدودیت آب ثبت گردید .بهصطور کلی شاخص سطح برگ (LAI) و تجمع ماده خشک (DMA) گیاهان V۱ تحت I۱ و I۲ بالاتر از گیاهان V۲ و V۳ بودند .با وجود این، کاهش LAI و DMA برای گیاهان V۱ در نتیجه تنش خشکی بیشتر از گیاهان V۲ و V۳ بود .این امر میصتواند با تراکم و رقابت بالا بین گیاهان V۱ برای رطوبت مرتبط باشد .سرعت رشد نسبی (RGR) گیاهان حاصل از تمام تودهصهای بذری تحت همه تیمارصهای آبیاری با افزایش روزصهای پس از کاشت کاهش خطی نشان داد .کاهش RGR گیاهان V۲ و V۳ تحت آبیاری مطلوب (I۱) بیشتر از مقدار آن تحت آبیاریصهای محدود(I۲ ، I۳ و I۴) بود .بهصطور کلی، سرعت رشد گیاه زراعی (CGR) در واحد سطح گیاهان V۳ به علت تراکم پایین گیاهی کمتر از مقدار آن برای سایر تودهصهای بذری تحت تیمارصهای مختلف آبیاری بود .بالاترین و پایینصترین سرعت پرشدن دانه و حداکثر وزن دانه بهصترتیب از گیاهان V۳ و V۱ حاصل شد .برتری گیاهان V۳ تحت آبیاریصهای محدود(I۲ ، I۳ و I۴) در مقایسه با شرایط بدون تنش بیشتر بود .میانگین وزن دانه گیاهان حاصل از تمام تودهصهای بذری تحت همه تیمارصهای آبیاری با افزایش دوره پر شدن دانه افزایش یافت .ارتفاع گیاه، طول و قطر سنبله و تعداد دانه در بوته برای گیاهان حاصل از تودهصهای بذری فرسوده بیشتر از مقدار آن برای توده بذری شاهد بود .با وجود این، بالاترین تعداد دانه در واحد سطح، بیوماس گیاهی و عملکرد دانه برای گیاهان حاصل از بذرصهای با قدرت بالا ثبت شد .این نتیجه نشان داد که تراکم گیاهی پایین ناشی از بذرصهای فرسوده با طول و قطر سنبله و تعداد دانه بیشتر جبران نگردیده است .پایینصترین تعداد دانه در گیاه، تعداد دانه در واحد سطح، بیوماس گیاهی و عملکرد دانه در واحد سطح از گیاهان تحت I۴ بهصدست آمد، اما این صفات بین I۳ و I۴ متفاوت نبودند .از آنجاییصکه وزن صد دانه بهصطور معنیصداری تحت تاثیر فرسودگی بذر و تیمارصهای آبیاری قرار نگرفت، بنابراین اختلاف عملکرد بین گیاهان حاصل از تودهصهای متفاوت بذر ذرت تحت تیمارصهای مختلف آبیاری به تفاوت در تعداد دانه در واحد سطح نسبت داده میصشود .بیوماس گیاهی، تعداد دانه در گیاه و در واحد سطح و شاخص برداشت با عملکرد دانه در واحد سطح همبستگی بالایی داشت .این نتیجه به روشنی نشان میصدهد که بهبود بیوماس گیاهی و شاخص برداشت میصتواند منجر به تولید عملکرد دانه بیشتر گردد .بالاترین درصد روغن و پروتئین ۶۲ روز بعد از گلدهی (H۷) بهصدست آمد .محتوای روغن و پروتئین دانهصها با افزایش مدت پر شدن دانه افزایش یافت، اما افزایش درصد روغن بیشتر از درصد پروتئین بود .حداکثر محتوای روغن در دانه گیاهان حاصل از توده بذری با کیفیت بالا تحت I۳ و I۴ بالاتر از مقدار آن برای گیاهان V۲ و V۳ بود .تغییرات محتوای پروتئین دانه تقریبا مشابه پر شدن دانه بود .سرعتصهای تجمع روغن و پروتئین دانهصها در گیاهان حاصل از بذرصهای فرسوده بیشتر از شاهد بودند .کاهش عملکردصهای روغن و پروتئین در واحد سطح به علت کاهش مدت پرشدن دانه و عملکرد دانه در واحد سطح بود .تنش خشکی تولید روغن و پروتئین را در واحد سطح محدود کرد
stress conditions. Mean grain weight of plants from all seed lots under all irrigation treatments increased with increasing grain filling period. The plant height, ear length and diameter and grains per plant for plants from deteriorated seed lots were higher than those from control seed lot. However, the highest grains per unit area, plant biomass and grain yield were recorded for plants from high vigor seeds. This result indicated that low plant density from deteriorated seeds was not compensated by the higher ear length and diameter and grains per plant. The lowest grains per plant, grains per unit area, plant biomass and grain yield per unit area were obtained from plants under I4, but these traits did not differ between I3 and I4. Since 100 grains weight was not significantly affected by seed deterioration and irrigation treatments, so yield differences among maize plants from different seed lots under different irrigation treatments could be attributed to differences in grains per unit area. Plant biomass, number of grains per plant and per unit area and harvest index were highly correlated with grain yield per unit area. This result clearly indicates that improving plant biomass and harvest index could lead to the production of greater grain yield. The highest oil and protein percentages were achived at 62 days after flowering (H7). Oil and protein content of grains increased with increasing grain filling duration, but increasing oil percentage was greater than protein percentage. Maximum oil content per grain of plants from high quality seed lot under I3 and I4 was higher than that from V2 and V3 plants. Change in grain protein content was almost similar to that of grain filling. Rates of oil and protein accumulation in grains in plants from deteriorated seeds were more than control. Decreasing oil and protein yields per unit area were due to reductions in grain filling duration and grain yield per unit area. Water stress limited oil and protein production per unit area-watering (I1) was more than that under limited irrigations (I2, I3 and I4). In general, crop growth rate (CGR) per unit area of V3 plants, due to low plant density, was lower than that from other seed lots under different irrigation treatments. The highest and the lowest grain filling rate and maximum grain weight were obtained from V3 and V1 plant, respectively. Superiority of V3 plants was greater under limited irrigations (I2, I3 and I4), compared with non-C for 16 and 18 days in 2009 and for 9 and 12 days in 2010 (V2 and V3, respectively). Consequently, three seed lots with 99 (V1), 91 (V2) and 79 (V3) seed viabilities in 2009 and 100 (V1), 98 (V2) and 93 (V3) seed viabilities in 2010 were provided. In the laboratory, mean germination time significantly increased, but germination percentage and seedling dry weight decreased with increasing seed deterioration. Mean germination time was significantly and negatively correlated with seedling dry weight, indicating that seedling size increased with decreasing germination time. Field emergence percentage was decreased, but seedling emergence time was increased by seed deterioration. The number of leaves for plants from all seed lots under different irrigation treatments increased with progressing plant growth and development up to a point where maximum number of leaves was produced. Thereafter, leaves per plant from most of the treatments gradually decreased. Leaves per plant for plants from high vigor seeds were generally higher than those from deteriorated seeds, particulary under stressful conditions. Leaf chlorophyll content index (CCI) of V1 plants was lower than that of V2 and V3 plants at the most stages of growth and development, due to high plant density and low light availability for lower leaves. Leaf CCI considerably reduced as a result of severe water stress. Mean leaf water content for plants under I1 and I2 in 2010 was significantly higher than that in 2009, but no significant difference between two years under I3 and I4 was observed. Leaf temperature of plants increased with decreasing water supply. Similarly, the lowest difference in leaf and air temperature was recorded under the limited water supply. Leaf area index (LAI) and dry matter accumulation (DMA) of V1 plants under I1 and I2 were generally higher than that of V2 and V3 plants. However, decreasing LAI and DMA for V1 plants due to water stress was greater than that of V2 and V3 plants. This could be related to high density and competition among V1 plants for moisture. Relative growth rate (RGR) of plants from all seed lots under all irrigation treatments showed a linear decrease with increasing days after sowing. Reduction in RGR of V2 and V3 plants under well16 moisture content were artificially deteriorated at 40-samples with 15-sample of maize (cv. KSC 301) seeds was kept as control or high quality seed lot (V1). The two other sub-Two field experiments were carried out as factorial based on randomized complete block design with three replicates in 2009 and 2010 to evaluate the growth and yield of maize plants from differentially deteriorated seeds under four irrigation treatments (irrigation after 70, 90, 110 and 130 mm evaporation). A sub