واکنش بیوشیمیایی هیبرید‌های مختلف ذرت به مصرف تلفیقی کود زیستی و شیمیایی پتاسیم تحت تنش خشکی در شرایط آب و هوایی دهلران

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 1- گروه زراعت، پردیس علوم و تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران 2-گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 2-گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

این پژوهش به­منظور بررسی اثر کاربرد کود­های شیمیایی و زیستی پتاسیم بر ویژگی­های بیوشیمیایی و عملکرد دانه هیبرید­های ذرت در شرایط تنش خشکی، طی سال­های زراعی 1394 و 1395 در شهرستان دهلران انجام شد. آزمایش به صورت کرت­های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. عامل اصلی شامل تنش در سه سطح، آبیاری مطلوب، قطع یک دوره آبیاری در مرحله 12 برگی و قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی، عامل فرعی شامل کود پتاسیم در سه سطح، 100 درصد کود سولفات پتاسیم، 70 درصد سولفات پتاسیم + 30 درصد پتابارور دو، 50 درصد سولفات پتاسیم + 50 درصد پتابارور دو و عامل فرعی فرعی شامل سه هیبرید ذرت، AS71، NS640 و CORDONA بودند. نتایج تجزیه مرکب نشان داد که برهمکنش سال، تنش خشکی، مصرف کود و هیبرید ذرت بر محتوای کلروفیل، میزان پرولین و پروتین دانه در سطح یک درصد معنی­دار بود. همچنین برهمکنش تنش خشکی، کود و هیبرید ذرت بر آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، پتاسیم دانه و عملکرد دانه نیز معنی­دار شد. مصرف تلفیقی کود شیمیایی و زیستی پتاسیم با تعدیل اثرات تنش خشکی تأثیر مثبتی بر ویژگی­های بیوشیمایی و عملکرد دانه ذرت داشتند. بر اساس نتایج برهمکنش تیمارها، بیشترین عملکرد دانه (12230 کیلوگرم در هکتار) در تیمار 50 درصد کود پتاسیم + 50 درصد کود پتا­بارور دو در هیبرید AS71و تحت شرایط مطلوب آبیاری یافت شد و کمترین عملکرد دانه (4616 کیلوگرم در هکتار) در هیبرید NS640و مصرف 100 درصد کود شیمیایی و تنش در مرحله ظهور گل تاجی مشاهده شد.

ذرت (Zea mays .L) یکی از محصولات تابستانه با نیاز آبی زیاد و نسبتاً حساس به کم آبی است و رشد بهینه گیاه و موفقیت در تولید محصول به شرایطی همچون خاک مناسب و وجود آب و عناصر غذایی کافی وابسته است (24). تنش آبی یکی از مهم‏ترین عوامل محدود کننده رشد و عملکرد غلات دانه­ای از جمله ذرت است (6) و زمانی رخ می­دهد که سرعت تعرق بیش از سرعت جذب آب می­باشد (20). پژوهش‏گران گزارش کرده­اند که علاوه بر شدت و طول دوره تنش خشکی، مرحله­ای از رشد ذرت که در آن تنش واقع می­شود نیز در میزان تأثیر تنش آب بر رشد و عملکرد گیاه حائز اهمیت است (7). همچنین گزارش شده است که هیبرید­های مختلف ذرت نیز از نظر تحمل به تنش خشکی تفاوت قابل توجهی دارند (11). در گیاه ذرت گزارش شده است اعمال تنش در مرحله کاکل­دهی و تشکیل بلال موجب کاهش شدید عملکرد دانه شده است (36). تنش خشکی باعث بسته شدن روزنه­ها و کاهش میزان تعرق و فتوسنتز خالص، کاهش پتانسیل آب بافت­های گیاه گندم، تجمع آبسزیک اسید، پرولین و سنتز پروتئین­های جدید می­گردد، این متابولیت­ها تحت تنش کمبود آب تجمع پیدا می­کنند و به عنوان تنظیم کننده­های اسمزی در حفظ تورژسانس سلولی ایفای نقش می­کنند (31). مطالعات نشان داده است که کمبود آب از طریق تأثیر بر توسعه سطح برگ، وزن خشک گیاه و تغییر شاخص­های رشد، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت را تحت تأثیر قرار می­دهد (12). بر اساس دستاوردهای منصوری­فر و همکاران (33) تنش قطع آب در مرحله هشت برگی و شیری شدن دانه، کلرفیل برگ ذرت را کاهش داد. از دیگر رویداد­های مهم بیوشیمیایی گیاهان در شرایط تنش آبی، تغییرات به صورت کاهش و یا افزایش پروتئین، قند محلول، پرولین و کلروفیل در برگ ذرت (2) و افزایش یا کاهش فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان (19) می­باشد. در شرایط تنش فعالیت گونه­های فعال اکسیژن[1] ممکن است سبب بروز صدماتی چون اکسید شدن لیپیدها، تغییر ساختمان پروتئین­ها و اکسید شدن گروه­های سولفیدریل (SH-)، غیرفعال شدن آنزیم­ها، بی­رنگ شدن و یا از بین رفتن رنگدانه­هایی مانند کلروفیل و سایر ترکیبات رنگیزه­ای و همچنین حمله مداوم به مولکول­های آلی مثل DNA و در نهایت کاهش عملکرد گردد (15).

پتاسیم فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی متعددی را در گیاهان تنظیم می­کند از جمله، تنظیم باز و بسته شدن روزنه­ها، فرایند فتوسنتز، فعال شدن آنزیم­ها، دخالت در تولید آدنوزین تری فسفات (ATP)، انتقال قندهای تولید شده در اثر فتوسنتز به قسمت­های مختلف گیاه و همچنین در ذخیره­سازی آنها نقش دارد (18). در اکثر کشورهای در حال توسعه از جمله ایران، این عنصر از طریق کودهای شیمیایی تامین می­شوند، گزارش شده است که تأمین پتاسیم از طریق کودهای شیمیایی، علاوه بر وارد کردن آلاینده­ها به خاک و تخریب زیست­بوم، سبب آلودگی چرخه­ی آب در طبیعت نیز می­شود که در نهایت می­تواند اثر جبران ناپذیری بر سلامتی انسان داشته باشد (40). بنابراین برای رهایی از این مشکلات و حذف آلاینده­ها، پیشرفت به سمت کشاورزی پایدار و استفاده از روش­های نوین تغذیه گیاهی از جمله استفاده از کودهای زیستی بیش از پیش مورد توجه قرار می­گیرد (34، 40). پژوهش‏گران بر اساس مطالعات خود در گیاه ذرت گزارش کرده­اند که کودهای زیستی در برخی موارد به عنوان جایگزین و در اکثر موارد به عنوان مکمل کودهای شیمیایی می­توانند پایداری تولید نظام­های کشاورزی را تضمین کنند (17)، این کودهای زیستی متشکل از ریزجانداران مفیدی هستند که هر یک به منظور خاصی مانند تثبیت نیتروژن، رهاسازی یون­های فسفات، پتاسیم، آهن، جذب عناصر ماکرو و میکرو و غیره تولید می­شوند و رشد و نمو گیاه را بهبود می­بخشند (41). بررسی­ها نشان داده­اند که تحت تأثیر شرایط تنش کم آبی در تیمارهایی که به صورت تلفیقی از کود شیمیایی و زیستی استفاده شد، حداکثر عملکرد دانه به دست آمد و تحت این تیمار گیاه شرایط خشکی را بهتر از سایر تیمارها تحمل می­کند (30). استفاده از کودهای زیستی پتاسه باعث افزایش جذب عناصر غذایی مثل فسفر، پتاسیم و برخی عناصر ریزمغذی، افزایش جذب آب، کاهش تاثیر منفی تنش­های محیطی، تاثیر مثبت بر روی برخی میکروارگانیسم­های خاکزی و همچنین بهبود خصوصیات کیفی و کمی محصولات زراعی شده است (35).

هدف از این پژوهش بررسی اثر توام کودهای شیمیایی (پتاسیم) و زیستی (پتا بارور دو) بر ویژگی­های بیوشیمیایی و عملکرد دانه هیبرید­های مختلف ذرت در شرایط تنش آبی بود.

 

مواد و روش­ها

به منظور بررسی اثر تنش آبی، مصرف کود شیمیایی پتاسیم و کود زیستی پتا بارور دو بر برخی ویژگی­های بیوشیمیایی و عملکرد دانه در هیبریدهای مختلف ذرت، این آزمایش به صورت اسپلیت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در یک مزرعه در شهرستان دهلران در دو سال زراعی 1394 و 1395 اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح تنش خشکی در کرت اصلی: آبیاری مطلوب مزرعه بر اساس نیاز گیاه، قطع یک دوره آبیاری در مرحله 12 برگی ذرت و قطع یک دوره آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی. سه سطح کود شیمایی و زیستی پتاسیم در کرت­های فرعی: 100 درصد کود شیمیایی (150 کیلوگرم سولفات پتاسیم)، 70 درصد کود شیمیایی (105کیلوگرم)+ 30 درصد کود پتا بارور دو (60 گرم) به صورت بذرمال و 50 درصد کود شیمیایی (75 کیلوگرم)+ کود پتا بارور دو (100 گرم) صورت بذرمال استفاده گردید (مصرف کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک (جدول 2) و در مرحله آماده­سازی زمین انجام گرفت. کود زیستی پتا بارور دو از شرکت زیست فناور سبز تهیه شد و میزان آن نیز بر اساس دستورالعمل این شرکت (هر بسته 100 گرمی از این کود معادل 50 درصد کود شیمیایی است) مشخص گردید. هیبریدهای مختلف ذرت به عنوان فاکتور فرعی فرعی در سه سطح: هیبرید AS71، هیبرید NS640 و هیبرید CORDONA انتخاب شدند. کشت مزرعه به صورت جوی پشته و هر کرت فرعی دارای شش خط کاشت و طول هر کدام شش متر بود. فاصله بین پشته‌ها 75 سانتیمتر، فاصله بین بوته­ها 18 سانتی­متر و عمق کاشت پنج سانتی­متر بود. تراکم مزرعه، 75 هزار بوته در هکتار و فواصل میان کرت­های اصلی حدود دو متر و کرت­های فرعی یک متر رعایت گردید. آبیاری مزرعه به روش جوی و پشته­ای انجام شد. در شرایط مطلوب، آبیاری بر اساس تخلیه 30 درصد ظرفیت زراعی مزرعه و در شرایط تنش بر اساس تخلیه 50 درصدی ظرفیت زراعی مزرعه انجام گردید (13). برای کنترل حجم آب محاسبه شده، از کنتور حجمی استفاده شد و مزرعه به صورت تدریجی آبیاری شد، به طوری که، پس از ورود آب به کرت اجازه داده شد تا نفوذ لازم صورت گیرد و پس از چند دقیقه این عمل تکرار گردید و تا رسیدن به حجم آب محاسبه شده، ادامه یافت. حجم آب آبیاری جهت هر تیمار با استفاده از معادله زیر محاسبه گردید و آبیاری طبق آن صورت گرفت (9):

معادله (1)                                                                                           

V = حجم آب آبیاری بر حسب متر مکعب

 = درصد رطوبت وزنی در حد ظرفیت زراعی

 = درصد رطوبت وزنی قبل از آبیاری

=  وزن مخصوص ظاهری خاک بر حسب گرم بر سانتی‌متر مکعب

A = مساحت آبیاری شده بر حسب متر مربع

 = عمق ریشه بر حسب متر

 = راندمان آبیاری

عملیات کاشت در مرداد ماه و برداشت محصول هر دو سال در اواسط آذر ماه انجام گرفت. نتایج مربوط آزمون خاک مزرعه آزمایشی و همچنین ویژیگی­های اقلیمی منطقه در ماهای کاشت در جدول­های 1 و 2 به اختصار ذکر شده است. در نهایت صفات مورد ارزیابی شامل: میزان کلروفیل a و b، غلظت پرولین، فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، درصد پروتئین دانه، پتاسیم دانه و عملکرد دانه بودند. اندازه­گیری میزان کلروفیل با استفاده از معادلات 2 و 3 و به روش آرنون صورت گرفت و میزان جذب نمونه­های حاوی کلروفیل با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر مدل 6305Jenway  ساخت کشور انگلستان خوانده شد (16).

معادله (2)                                                             Chla=[12.7(D663)-2.59(D645)]×(V/100×W)

معادله (3)                                                             Chlb=[22.9(D645)-4.69(D663)]×(V/100×W)

D= اپتیکال دانسیته عصاره کلروفیل در طول موج معین     V= حجم نهایی عصاره کلروفیل در استن 80 درصد

W = وزن تازه نمونه برگ بر حسب گرم

محتوای پرولین با استفاده از روش باتیس (22) اندازه­گیری شد. در این روش 400 میلی­گرم از برگ تازه به داخل هاون چینی انتقال یافت و با افزودن 10 میلی­لیتر اسید سولفوسالیسیلیک سه درصد به آن در هاون کوبیده شد. سپس محلول حاصل از کاغذ صافی عبور داده شد و 2 میلی­لیتر از محلول صاف شده به همراه دو میلی­لیتر محلول ناین هیدرین و دو میلی­لیتر اسید­استیک درون یک لولۀ آزمایش ریخته شد و به مدت یک ساعت در دمای 90 درجۀ سانتی­گراد در حمام بن ماری قرار گرفت. برای متوقف شدن واکنش، لوله­های حاوی محلول بی­درنگ در یخ قرار داده شدند. سپس چهار میلی­لیتر تولوئن به محلول اضافه و بعد از تکان دادن، محلولی دوفازی تشکیل شد که فاز بالایی برای اندازه­گیری پرولین به کار گرفته شد. نمونه ها در طول موج 526 نانومتر طیف سنجی شدند. به‌منظور اندازه‌گیری میزان پروتئین دانه ابتدا درصد نیتروژن دانه به­وسیله دستگاه کجدال که شامل مرحله هضم، تقطیر و تیتراسیون بود، اندازه‌گیری شد و پس از تعیین درصد نیتروژن، عدد به دست آمده در 25/6 ضرب گردید تا درصد پروتئین دانه محاسبه شود (45).

برای تعیین فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز 2/0 گرم نمونة منجمد در سه میلی­لیتر بافر HEPES-KOH با 8/7 pH حاوی EDTA 1/0 میلی­مولار عصاره­گیری شد. همگن­های حاصل در دور 15000 دور در دقیقه به مدت 15 دقیقه در دمای چهار درجة سانتی­گراد سانتریفیوژ شده و بخش رویی برای سنجش فعالیت سوپراکسید دیسموتاز مورد استفاده قرار گرفت (27). مخلوط واکنش شامل: بافر HEPES- KOH 50 میلی­مولار با pH 8/7 حاوی EDTA 1/0 میلی­مولار، کربنات سدیم 50 میلی­مولار با 2/10 pH، ال - متیونین 12 میلی­مولار نیتروبلو تترازولیوم 75 میکرومولار، ریبوفلاوین یک میکرومولار و 200 مایکرولیتر عصارة آنزیمی بود. نمونه­ها به مدت 15 دقیقه در معرض نور قرار داده شدند و پس از این مدت جذب آنها در طول موج 560 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد. یک واحد فعالیت سوپراکسید دیسموتاز به عنوان مقدار آنزیمی در نظر گرفته شد که منجر به مهار 50 درصد احیای نوری نیتروبلوتترازولیوم گردید.

برای انجام تجزیه مرکب داده­ها از نرم افزار MSTAT-C استفاده شد و مقایسه میانگین داده­ها با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال خطای آماری پنج درصد محاسبه شد.

جدول 1- حداقل و حداکثر دما، میزان رطوبت نسبی و میانگین ماهانه مقدار بارندگی،
در منطقه ایلام واقع در غرب ایران طی ماه‏های کشت در سال زراعی 1394 و 1395

 

 

حداکثر رطوبت نسبی (درصد)

حداقل رطوبت نسبی (درصد)

میزان بارش

(میلی­متر)

متوسط حداکثر دما

(سانتی­گراد)

متوسط حداقل دما (سانتی­گراد)

سال

1395

1394

1395

1394

1395

1394

1395

1394

1395

1394

مهر

35

7/37

16

97/17

0

5/1

3/38

79/38

23

87/25

آبان

46

4/85

20

23/47

0

1/184

4/31

33/25

5/18

97/15

آذر

61

85

24

83/42

2/36

5/58

6/20

79/17

2/9

15/9

مرداد

32

29

13

32/11

0

1

4/48

82/48

6/33

2633

شهریور

37

23/31

18

39/14

0

0

45

72/44

1/30

75/31

 

 

جدول 2- نتایج مربوط به آزمون خاک مزرعه تحقیقاتی

سال

عمق خاک (سانتی‌متر)

هدایت الکتریکی (دیس­زیمنس بر متر)

اسیدیته خاک

کربن آلی (درصد)

نیتروژن خاک (کیلوگرم در هکتار)

پتاسیم (میلی­گرم بر کیلوگرم)

فسفر (میلی‌گرم بر کیلوگرم)

بافت خاک

اول

30 - 0

7/3

51/7

73/0

6/4

128

6/15

شنی لومی

دوم

30 - 0

5/3

54/7

82/0

5/4

131

3/16

شنی لومی

 

نتایج وبحث

عملکرد دانه

مطابق با نتایج مقایسه میانگین­ها، برهمکنش سال، پتاسیم، هیبرید ذرت و همچنین برهمکنش تنش، پتاسیم، هیبرید ذرت بر عملکرد دانه به ترتیب در سطح احتمال پنج و یک درصد معنی­دار شد (جدول 3). نتایج مقایسه میانگین­ها نشان داد که قطع آبیاری در مرحله 12 برگی و همچنین در مرحله ظهور گل تاجی در مقایسه با آبیاری مطلوب مزرعه، منجر به کاهش عملکرد دانه هیبریدهای ذرت گردید و این کاهش عملکرد در قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی بیشتر از قطع آبیاری در مرحله 12 برگی ذرت بود (جدول 6). علت بالاتر بودن عملکرد دانه در شرایط آبیاری کامل نسبت به سایر سطوح آبیاری وجود آب کافی در خاک می­باشد که باعث می­گردد گیاه به خوبی بتواند آب و مواد غذایی مورد نیاز خود را جذب نماید و از رنگیزه­های فتوسنتزی بالاتر و در نتیجه، فتوسنتز و ماده‌سازی بیشتر و به تبع آن رشد و عملکرد بالاتر برخودار باشد (21). همچنین گزارش شده است که تنش خشکی میزان کلروفیل برگ را کاهش می­دهد و با تأثیر منفی بر دوره­های ابریشم­دهی و گرده­افشانی منجر به کاهش عملکرد ذرت می شود (26). مصرف کود پتاسیم با کاهش اثرات تنش خشکی منجر به افزایش عملکرد دانه شد. مصرف 50 درصد کود شیمیایی پتاسیم به اضافه­ی 50 درصد کود پتا بارور دو در سال دوم آزمایش در هیبرید AS71 منجر به تولید بیشترین عملکرد دانه گردید (11100 کیلوگرم در هکتار) و همچنین کمترین عملکرد دانه نیز به هیبرید NS640 و مصرف تمام کود به صورت شیمیایی اختصاص یافت (جدول 7). پژوهشگران اعلام داشتند، استفاده تلفیقی از کودهای زیستی و شیمیایی بهترین گزینه در زراعت ذرت می­باشد و بیشترین عملکرد ذرت در آزمایش آنها در تیمار مصرف 25 درصد کود شیمیایی توصیه­شده به همراه کود زیستی مشاهده گردید (29). اهمیت مصرف کودهای زیستی در شرایط کم­آبی به اثر آن در بهبود خصوصیات فیزیکی خاک، حفظ آب و افزایش قابلیت استفاده عناصر غذایی می­باشد که درنهایت به افزایش بیوماس و تولید محصول منجر شود (28). در این راستا حجتی­پور و همکاران (4) نیز تاثیر تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد دانه گندم را مورد هدف قرار دادند و به این نتیجه دست یافتند که بیشترین عملکرد دانه مختص تیمار تلفیقی کود شیمیایی و زیستی بود و کمترین عملکرد دانه در تیمار شاهد (بدون مصرف کود زیستی) مشاهده شد که با نتایج پژوهش حاضر هماهنگی دارد.

جدول 3- تجزیه واریانس میانگین مربعات اثر کود زیستی و شیمیایی پتاسیم بر ویژگی­های بیوشیمیایی و عملکرد هیبرید­های ذرت تحت تنش خشکی

 

منابع تغییرات

درجه آزادی

غلظت کلرفیل a

غلظت کلرفیل b

غلظت پرولین

فعالیت سوپراکسید دسموتاز

پتاسیم دانه

درصد پروتئین دانه

عملکرد دانه

بلوک

2

002/0

001/0

0025/0

267/38

001/0

001/0

42/901

سال

1

002/0**

003/0**

011/0**

93/21635**

078/0**

323/0**

10/3480108**

خطای سال

2

0001/0

001/0

0004/0

136/3

001/0

001/0

91/246

تنش

2

249/76**

744/10**

483/0**

9/535846**

713/0**

02/19

94/47364995**

سال × تنش

2

002/0ns

0004/0ns

005/0**

32/20323**

015/0**

0001/0ns

91/246ns

خطای اصلی

8

00037/0

001/0

0001/0

574/111

0005/0

001/0

45/3441

پتاسیم

2

733/3**

101/0**

01/0**

86/23471**

488/0**

054/8**

16/13504618**

سال × پتاسیم

2

222/0**

171/0**

001/0**

339/13ns

011/0**

001/0ns

93/1064ns

تنش × پتاسیم

4

742/0**

787/0**

001/0**

498/3301**

003/0**

443/1**

67/57844**

سال × تنش × پتاسیم

4

02/0**

171/0**

001/0**

127/9ns

013/0**

088/0**

77/30855**

خطای فرعی

24

00045/0

0004/0

00025/0

65/106

0003/0

0002/0

16/3024

هیبرید ذرت

2

192/9**

763/6**

319/0**

8/109803**

603/0**

809/1**

34/694977350**

سال × هیبرید ذرت

2

0004/0ns

0003/0ns

001/0**

451/8 ns

006/0**

005/0**

38/55426**

تنش × هیبرید ذرت

4

142/0**

114/0**

036/0**

342/2011**

005/0**

037/0**

31/5692350**

سال × تنش × هیبرید ذرت

4

001/0ns

00012/0ns

0005/0**

127/5ns

001/0**

0005/0ns

91/246ns

پتاسیم × هیبرید ذرت

4

137/0**

055/0**

00025/0**

932/465**

014/0**

023/0**

72/435085**

سال × پتاسیم × هیبرید ذرت

4

052/0**

012/0**

0001/0**

784/7ns

002/0**

018/0**

78/13033*

تنش × پتاسیم × هیبرید ذرت

8

077/0**

019/0**

00012/0**

866/1166**

002/0**

003/0**

95/288070**

سال × تنش × پتاسیم × هیبرید ذرت

8

024/0**

012/0**

00012/0**

21/5ns

00037/0ns

004/0**

80/9743ns

خطای فرعی فرعی

72

0003/0

001/0

000013/0

603/103

00026/0

001/0

21/4825

درصد ضریب تغییرات

-

24/2

55/2

39/1

29/1

85/0

29/0

79/3

ns و * و :** به ترتیب غیر معنی­دار و معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد

 

کلروفیل

برهمکنش سال، تنش خشکی، مصرف کود و هیبریدهای ذرت بر غلظت کلروفیل a و b در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 3). در سال اول آزمایش بیشترین میزان کلروفیل a و b به ترتیب با مقدار عددی 57/2 و 15/1 میلی­گرم بر وزن تر برگ به هیبرید AS71 و تیمار کودی 70 درصد کود شیمیایی توام با 30 درصد کود زیستی و شرایط مطلوب آبیاری اختصاص یافت (جدول 4). در سال دوم آزمایش نیز هیبرید AS71 و مصرف 50 درصد کود شیمیایی همراه با 50 درصد کود زیستی تحت شرایط مطلوب آبیاری، بیشترین مقدار کلروفیل a و b را داشتند (جدول 4). تنش خشکی بخصوص در مرحله ظهور گل تاجی محتوای کلروفیل را کاهش داد. تنش کم آبی سبب افزایش غلظت رادیکال­های آزاد اکسیژن در کلروپلاست شده و تخریب مولکول کلروفیل را در پی­دارد (5). لذا مصرف تلفیقی کود شیمیایی و زیستی پتاسیم اثرات مخرب تنش خشکی را کاهش داد و رشد و نمو گیاه را بهبود بخشید و میزان کاروفیل a و b افزایش یافت. محرم نژاد و همکاران (14) در بررسی اثر تنش خشکی بر میزان کلروفیل در هیبریدهای ذرت اظهار داشتند که تنش خشکی به طور معنی­دار باعث کاهش میزان کلروفیل گردید. و همچنین افزایش غلظت کلروفیل، با مصرف کودهای پتاسه، قبلاً توسط محققین اثبات شده است با نتایج این آزمایش مطابقت دارد (39).

پرولین

برهمکنش سال، تنش خشکی، مصرف کود و هیبرید ذرت بر میزان پرولین در برگ در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 3). مطابق با جدول مقایسه میانگین­ها (جدول 5) وقوع تنش خشکی بخصوص تنش در مرحله ظهور گل تاجی میزان اسیدامینه پرولین را نسبت به شرایط مطلوب آبیاری افزایش داد، تیمارهای کودی و هیبریدهای مختلف ذرت از نظر میزان پرولین تفاوت قابل توجهی داشتند و بیشترین مقدار پرولین در هیبرید AS71 و مصرف تلفیقی 70 درصد کود­شیمیایی و 30 درصد کود پتا بارور دو و تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی مشاهده شد (0385/0 میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ). پرولین به عنوان مخزن ذخیرهای نیتروژن و یا ماده محلولی که پتانسیل اسمزی سیتوپلاسم را کاهش می­دهد عمل می­نماید و گیاه را در تحمل به تنش یاری می‌کند (23). همچنین پتاسیم نیز با افزایش غلظت پرولین، غشاهای سلولی را از آسیب غلظت­های بالای یون­ها حفظ می‌نماید (38). حفاظت گیاه توسط پرولین از طریق مکانیسم­های متفاوت نظیر تنظیم اسمزی، زدودن گونه‏های فعال اکسیژن، حفظ تمامیت غشاء و ساختمان پروتئین­ها می­باشد (38). جمالی و همکاران (2) با بررسی تاثیر عناصر پتاسیم و روی بر تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی مقاومت به خشکی در ذرت نشان دادند که پتاسیم اثر بسزایی در افزایش میزان پرولین در برگ ذرت داشته است.

پروتئین دانه

بر اساس نتایج تجزیه واریانس، برهمکنش سال، تنش خشکی، مصرف کود و هیبرید ذرت بر پروتئین دانه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 3). ایجاد تنش خشکی بخصوص تنش در مرحله ظهور گل تاجی پروتئین دانه را افزایش داد. در این شرایط به علت کوتاه شدن دوره پر شدن دانه، از انتقال مواد فتوسنتزی به سمت دانه­ها کاسته شده و ذخیره نشاسته در آنها کاهش می­یابد که این امر موجب کوچک شدن دانه­ها و افزایش درصد پروتئین می­گردد. ضمن اینکه در شرایط تنش، گیاه با ساخت پروتئین­های متحمل به تنش، میزان پروتئین­های محلول خود را نیز افزایش می­دهد (25). کاربرد تلفیقی کود شیمیایی و زیستی پتاسیم در مقایسه با مصرف تنهایی کود شیمیایی باعث افزایش درصد پروتئین دانه شده است به طوری که درصد پروتئین دانه از 05/11 درصد در تیمار کود شیمیایی به 78/11 درصد در تیمار 50 درصد کود شیمیایی همراه با 50 درصد کود زیستی رسیده است که موید 6/6 درصد افزایش درصد پروتئین می باشد. پتاسیم از طریق فعال سازی بسیاری آنزیم­های گیاهی که روی فرایند فتوسنتز،کارایی مصرف آب، جذب نیتروژن و ساخت پروتئین دخالت دارند، باعث افزایش میزان پروتئین دانه می شود (44) به طور کلی بیشترین میزان پروتئین دانه در سال دوم آزمایش به تیمار کودی 50 درصد کود شیمیایی توام با 50 درصد کود پتا بارور دو و هیبرید AS71 اختصاص یافت (جدول 5). که در این راستا بحرانی (1) بیان داشت که پتاسیم عامل ساخته شدن هیدرات­های کربن بوده و در انتقال مواد غذایی، حرکت مواد قندی در بافت­های گیاهی، نشاسته و ساخته شدن پروتئین کاربرد دارد.


 

پتاسیم دانه

نتایج مبنی بر تجزیه واریانس، گویای اثر معنی­دار برهمکنش تنش، مصرف کود، هیبرید ذرت و همچنین برهمکنش سال، مصرف کود، هیبرید ذرت بر پتاسیم دانه بود (جدول 3). نتایج مقایسه میانگین­ها نشان داد که وقوع تنش خشکی منجر به کاهش پتاسیم در دانه هیبرید­های مختلف ذرت شدند که این بخش از نتایج با یافته­های جمالی و همکاران (2) در گیاه ذرت مطابقت دارد. بر اساس مطالعات انجام شده، روند جذب و تجمع پتاسیم با توجه به نیاز گیاه در دوره­های مختلف متفاوت گزارش شده است در ابتدای مرحله شیری شدن دانه­ها حداکثر جذب پتاسیم در گیاه اتفاق می­افتد و در هنگام رسیدگی دانه، 3/2 پتاس در برگ و 3/1 آن در دانه­ها ذخیره گردیده  است (8). بنابراین ایجاد تنش در مرحله ظهور گل تاجی نسبت به مرحله 12 برگی ذرت اثر بیشتری در کاهش جذب پتاسیم دارد. مکانیسم­های جذب و انتقال عناصر غذایی در گیاهان نظیر، جریان توده­ای، انتشار و یا جذب و انتقال به وسیلة پدیدة اسمز همگی، کم و بیش تابعی از مقدار رطوبت موجود در خاک و ریشه می­باشد و در صورت نقصان رطوبت، شدت و مقدار جذب عناصر غذایی دستخوش تغییر و تحول می­گردد اگر چه بعضی از این سیستم‏های انتقالی عناصر، نظیر انتشار، به مقدار رطوبت کمتری جهت جذب عناصر غذایی نیازمند بوده و در این راستا، با کاهش رطوبت تا آستانه بحرانی، باز هم، روند جذب و انتقال بعضی از عناصر غذایی توسط ریشه ادامه می­یابد.  اما از سوی دیگر، جریان توده­ای وابستگی زیادی به مقدار رطوبت داشته و در صورت کاهش رطوبت، عناصری که بوسیله این جریان انتقال می یابند، روند جذب منفی نشان می­دهند (43). مصرف پتاسیم به روش تلفیقی کود شیمیایی و کود پتا بارور دو در مقایسه با مصرف همه کود به صورت کود شیمیایی (بدون کود پتا بارور دو) اثر مثبت و معنی‏داری بر میزان پتاسیم در دانه داشتند و بیشترین مقدار پتاسیم دانه در سال دوم آزمایش، در هیبرید AS71 و با مصرف تلفیقی کودها و در شرایط آبیاری کامل مزرعه مشاهده شد (جدول­های 6 و 7). عیدی­زاده و همکاران (10) نشان داد که استفاده از کودهای زیستی دسترسی به عناصر فسفر، پتاسیم و برخی عناصر کم مصرف را افزایش می­دهد. استفاده از کودهای زیستی می­تواند باعث افزایش اسیدیته خاک و عدم تثبیت پتاسیم شود که افزایش دسترسی به این عنصر در خاک و در نتیجه افزایش جذب آن توسط گیاه را در پی دارد (3).

پتاسیم دانه

نتایج مبنی بر تجزیه واریانس، گویای اثر معنی­دار برهمکنش تنش، مصرف کود، هیبرید ذرت و همچنین برهمکنش سال، مصرف کود، هیبرید ذرت بر پتاسیم دانه بود (جدول 3). نتایج مقایسه میانگین­ها نشان داد که وقوع تنش خشکی منجر به کاهش پتاسیم در دانه هیبرید­های مختلف ذرت شدند که این بخش از نتایج با یافته­های جمالی و همکاران (2) در گیاه ذرت مطابقت دارد. بر اساس مطالعات انجام شده، روند جذب و تجمع پتاسیم با توجه به نیاز گیاه در دوره­های مختلف متفاوت گزارش شده است در ابتدای مرحله شیری شدن دانه­ها حداکثر جذب پتاسیم در گیاه اتفاق می­افتد و در هنگام رسیدگی دانه، 3/2 پتاس در برگ و 3/1 آن در دانه­ها ذخیره گردیده  است (8). بنابراین ایجاد تنش در مرحله ظهور گل تاجی نسبت به مرحله 12 برگی ذرت اثر بیشتری در کاهش جذب پتاسیم دارد. مکانیسم­های جذب و انتقال عناصر غذایی در گیاهان نظیر، جریان توده­ای، انتشار و یا جذب و انتقال به وسیلة پدیدة اسمز همگی، کم و بیش تابعی از مقدار رطوبت موجود در خاک و ریشه می­باشد و در صورت نقصان رطوبت، شدت و مقدار جذب عناصر غذایی دستخوش تغییر و تحول می­گردد اگر چه بعضی از این سیستم‏های انتقالی عناصر، نظیر انتشار، به مقدار رطوبت کمتری جهت جذب عناصر غذایی نیازمند بوده و در این راستا، با کاهش رطوبت تا آستانه بحرانی، باز هم، روند جذب و انتقال بعضی از عناصر غذایی توسط ریشه ادامه می­یابد.

 



جدول 4- مقایسه میانگین اثر برهمکنش سال، تنش، پتاسیم و هیبرید ذرت برغلظت کلرفیل a و b

کلروفیل b

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

کلروفیل a

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

هیبرید

پتاسیم

تنش

سال

کلروفیل b

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

کلروفیل a

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

هیبرید

پتاسیم

تنش

سال

86/0

f

93/1

hi

H1

F1

S1

سال دوم

86/0

F

93/1

i

H1

F1

S1

سال اول

71/0

m-p

86/1

j

H2

71/0

m-p

85/1

j

H2

83/0

f

96/1

gh

H3

82/0

Fg

95/1

ghi

H3

99/0

c

48/2

b

H1

F2

15/1

A

57/2

a

H1

F2

77/0

h-k

97/1

g

H2

82/0

f-i

19/2

f

H2

94/0

de

46/2

bc

H3

08/1

B

42/2

e

H3

15/1

a

57/2

a

H1

F3

99/0

Cd

48/2

bc

H1

F3

82/0

fgh

19/2

f

H2

77/0

i-l

97/1

g

H2

09/1

b

43/2

de

H3

94/0

E

45/2

cd

H3

77/0

g-j

67/1

m

H1

F1

S2

77/0

h-k

67/1

m

H1

F1

S2

64/0

qrs

35/1

q

H2

64/0

Rs

35/1

qr

H2

76/0

j-m

62/1

n

H3

76/0

j-m

61/1

n

H3

74/0

j-o

70/1

lm

H1

F2

74/0

j-p

76/1

k

H1

F2

60/0

st

39/1

p

H2

59/0

Stu

47/1

o

H2

72/0

k-p

72/1

l

H3

72/0

l-p

76/1

k

H3

74/0

j-p

76/1

k

H1

F3

74/0

j-p

69/1

lm

H1

F3

59/0

tu

48/1

o

H2

58/0

Tu

39/1

p

H2

71/0

m-p

76/1

k

H3

71/0

Nop

71/1

l

H3

73/0

j-p

19/1

u

H1

F1

S3

73/0

j-p

18/1

u

H1

F1

S3

55/0

tuv

90/0

y

H2

54/0

Uv

9/0

y

H2

73/0

j-p

14/1

v

H3

72/0

j-p

13/1

v

H3

71/0

m-p

32/1

s

H1

F2

71/0

m-p

33/1

rs

H1

F2

48/0

w

95/0

wx

H2

48/0

W

97/0

wx

H2

69/0

opq

28/1

t

H3

69/0

Pqr

3/1

st

H3

71/0

m-p

33/1

qrs

H1

F3

71/0

m-p

32/1

s

H1

F3

53/0

vw

98/0

w

H2

52/0

Vw

95/0

x

H2

70/0

op

31/1

st

H3

69/0

Op

28/1

t

H3

1S: آبیاری مطلوب، 2S: تنش قطع آبیاری در مرحله 12 برگی، 3S: تنش قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی. 1F: 100 درصد کود شیمیایی پتاسیم، 2F: 70 درصد پتاسیم +30 درصد کود پتا بارور دو، 3F: 50 درصد پتاسیم + 50 درصد پتا بارور دو.

1H: 71AS، 2H: 640NS ، 3H: CORDONA

میانگین­های با حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

 

 

جدول 4- مقایسه میانگین اثر برهمکنش سال، تنش، پتاسیم و هیبرید ذرت برغلظت کلرفیل a و b

کلروفیل b

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

کلروفیل a

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

هیبرید

پتاسیم

تنش

سال

کلروفیل b

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

کلروفیل a

(میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

هیبرید

پتاسیم

تنش

سال

86/0

f

93/1

hi

H1

F1

S1

سال دوم

86/0

F

93/1

i

H1

F1

S1

سال اول

71/0

m-p

86/1

j

H2

71/0

m-p

85/1

j

H2

83/0

f

96/1

gh

H3

82/0

Fg

95/1

ghi

H3

99/0

c

48/2

b

H1

F2

15/1

A

57/2

a

H1

F2

77/0

h-k

97/1

g

H2

82/0

f-i

19/2

f

H2

94/0

de

46/2

bc

H3

08/1

B

42/2

e

H3

15/1

a

57/2

a

H1

F3

99/0

Cd

48/2

bc

H1

F3

82/0

fgh

19/2

f

H2

77/0

i-l

97/1

g

H2

09/1

b

43/2

de

H3

94/0

E

45/2

cd

H3

77/0

g-j

67/1

m

H1

F1

S2

77/0

h-k

67/1

m

H1

F1

S2

64/0

qrs

35/1

q

H2

64/0

Rs

35/1

qr

H2

76/0

j-m

62/1

n

H3

76/0

j-m

61/1

n

H3

74/0

j-o

70/1

lm

H1

F2

74/0

j-p

76/1

k

H1

F2

60/0

st

39/1

p

H2

59/0

Stu

47/1

o

H2

72/0

k-p

72/1

l

H3

72/0

l-p

76/1

k

H3

74/0

j-p

76/1

k

H1

F3

74/0

j-p

69/1

lm

H1

F3

59/0

tu

48/1

o

H2

58/0

Tu

39/1

p

H2

71/0

m-p

76/1

k

H3

71/0

Nop

71/1

l

H3

73/0

j-p

19/1

u

H1

F1

S3

73/0

j-p

18/1

u

H1

F1

S3

55/0

tuv

90/0

y

H2

54/0

Uv

9/0

y

H2

73/0

j-p

14/1

v

H3

72/0

j-p

13/1

v

H3

71/0

m-p

32/1

s

H1

F2

71/0

m-p

33/1

rs

H1

F2

48/0

w

95/0

wx

H2

48/0

W

97/0

wx

H2

69/0

opq

28/1

t

H3

69/0

Pqr

3/1

st

H3

71/0

m-p

33/1

qrs

H1

F3

71/0

m-p

32/1

s

H1

F3

53/0

vw

98/0

w

H2

52/0

Vw

95/0

x

H2

70/0

op

31/1

st

H3

69/0

Op

28/1

t

H3

1S: آبیاری مطلوب، 2S: تنش قطع آبیاری در مرحله 12 برگی، 3S: تنش قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی. 1F: 100 درصد کود شیمیایی پتاسیم، 2F: 70 درصد پتاسیم +30 درصد کود پتا بارور دو، 3F: 50 درصد پتاسیم + 50 درصد پتا بارور دو. 1H: 71AS، 2H: 640NS ، 3H: CORDONA

میانگین­های با حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

 


 

جدول 5- مقایسه میانگین اثر برهمکنش سال، تنش، پتاسیم و هیبرید ذرت بر غلظت پرولین و درصد پروتئین دانه

پروتئین دانه (درصد)

پرولین (میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

هیبرید

پتاسیم

تنش

سال

پروتئین دانه (درصد)

پرولین (میلی­گرم بر گرم وزن تر برگ)

هیبرید

پتاسیم

تنش

سال

43/9

x

0215/0

d-l

H1

F1

S1

سال دوم

36/9

Y

0194/0

i-m

H1

F1

S1

سال اول

15/9

[

0181/0

klm

H2

10/9

[

0152/0

m

H2

37/9

y

0205/0

g-m

H3

28/9

Z

0177/0

klm

H3

74/10

l

0215/0

d-l

H1

F2

66/10

Mn

0208/0

f-m

H1

F2

23/10

u

0181/0

klm

H2

34/10

T

0173/0

lm

H2

44/10

r

0204/0

g-m

H3

48/10

r

0188/0

j-m

H3

78/10

l

0215/0

d-l

H1

F3

64/10

mno

0206/0

f-m

H1

F3

44/10

r

0178/0

klm

H2

16/10

vw

0168/0

lm

H2

60/10

op

0204/0

g-m

H3

34/10

t

0186/0

j-m

H3

47/10

r

0255/0

d-h

H1

F1

S2

38/10

st

0247/0

d-i

H1

F1

S2

20/10

uv

0196/0

h-m

H2

12/10

w

0178/0

klm

H2

43/10

rs

0243/0

d-j

H3

34/10

t

0235/0

d-k

H3

78/10

l

0268/0

b-e

H1

F2

68/10

m

0259/0

c-g

H1

F2

44/10

r

02/0

h-m

H2

35/10

t

0186/0

j-m

H2

63/10

no

0259/0

c-g

H3

57/10

pq

0249/0

d-i

H3

77/10

l

0272/0

bcd

H1

F3

68/10

m

0264/0

b-f

H1

F3

44/10

r

0202/0

g-m

H2

34/10

t

0194/0

i-m

H2

65/10

mno

0264/0

b-f

H3

54/10

q

0252/0

d-i

H3

05/11

hi

0321/0

ab

H1

F1

S3

96/10

jk

0323/0

ab

H1

F1

S3

74/10

l

0212/0

e-l

H2

65/10

mno

0204/0

g-m

H2

01/11

ij

0317/0

abc

H3

92/10

k

0316/0

abc

H3

78/11

a

0335/0

a

H1

F2

44/11

e

0358/0

a

H1

F2

24/11

f

0219/0

d-l

H2

10/11

h

0215/0

d-l

H2

65/11

b

0332/0

a

H3

42/11

e

0352/0

a

H3

53/11

cd

0349/0

a

H1

F3

69/11

/b

0347/0

a

H1

F3

18/11

g

0233/0

d-l

H2

15/11

g

0211/0

e-l

H2

50/11

d

0343/0

a

H3

56/11

c

0345/0

a

H3

1S: آبیاری مطلوب، 1S: تنش قطع آبیاری در مرحله 12 برگی، 1S: تنش قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی. 1F: 100 درصد کود شیمیایی پتاسیم، 2F: 70 درصد پتاسیم +30 درصد کود پتا بارور 2، 3F: 50 درصد پتاسیم + 50 درصد پتا بارور دو. 1H: 71AS، 2H: 640NS ، 3H: CORDONA

میانگین­های با حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

 


 


اما از سوی دیگر، جریان توده­ای وابستگی زیادی به مقدار رطوبت داشته و در صورت کاهش رطوبت، عناصری که بوسیله این جریان انتقال می یابند، روند جذب منفی نشان می­دهند (43). مصرف پتاسیم به روش تلفیقی کود شیمیایی و کود پتا بارور دو در مقایسه با مصرف همه کود به صورت کود شیمیایی (بدون کود پتا بارور دو) اثر مثبت و معنی‏داری بر میزان پتاسیم در دانه داشتند و بیشترین مقدار پتاسیم دانه در سال دوم آزمایش، در هیبرید AS71 و با مصرف تلفیقی کودها و در شرایط آبیاری کامل مزرعه مشاهده شد (جدول­های 6 و 7). عیدی­زاده و همکاران (10) نشان داد که استفاده از کودهای زیستی دسترسی به عناصر فسفر، پتاسیم و برخی عناصر کم مصرف را افزایش می­دهد. استفاده از کودهای زیستی می­تواند باعث افزایش اسیدیته خاک و عدم تثبیت پتاسیم شود که افزایش دسترسی به این عنصر در خاک و در نتیجه افزایش جذب آن توسط گیاه را در پی دارد (3).

جدول 6- مقایسه میانگین اثر برهمکنش تنش خشکی،کود پتاسیم و هیبرید ذرت بر فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، درصد پتاسیم دانه و عملکرد دانه

 

عملکرد دانه

(کیلوگرم در هکتار)

پتاسیم دانه (درصد)

سوپراکسید دیسموتاز

(میلی­گرم پروتئین در دقیقه)

هیبرید ذرت

پتاسیم

تنش

11990

c

326/0

def

1/754

hi

H1

F1

S1

6345

n

292/0

hi

9/682

l

H2

9140

i

325/0

def

9/732

j

H3

12200

b

963/0

ab

9/749

hi

H1

F2

1688

m

318/0

ef

4/663

m

H2

10650

e

355/0

bc

9/729

j

H3

12230

a

38/0

a

8/710

k

H1

F3

6888

m

326/0

def

4/645

n

H2

10650

e

360/0

ab

6/689

l

H3

10450

f

296/0

gh

6/797

g

H1

F1

S2

5253

q

277/0

ij

7/725

j

H2

8910

j

299/0

gh

9/970

g

H3

11210

d

333/0

de

5/791

g

H1

F2

6013

o

297/0

gh

3/706

k

H2

10030

g

324/0

def

5/790

g

H3

11210

d

339/0

cd

761

h

H1

F3

6013

o

297/0

gh

8/693

l

H2

10030

g

323/0

def

8/747

i

H3

8324

l

284/0

hi

1/972

a

H1

F1

S3

4616

r

261/0

j

864

e

H2

8530

k

278/0

ij

7/957

b

H3

9423

h

320/

def

9/938

c

H1

F2

5485

p

277/0

ij

4/827

f

H2

9425

h

313/0

fg

8/870

e

H3

9423

h

326/0

def

5/921

d

H1

F3

5485

p

276/0

ij

1/816

f

H2

9420

h

318/0

ef

5/917

d

H3

1S: آبیاری مطلوب، 2S: تنش قطع آبیاری در مرحله 12 برگی، 3S: تنش قطع ابیاری در مرحله ظهور گل تاجی. 1F: 100 درصد کود شیمیایی پتاسیم، 2F: 70 درصد پتاسیم +30 درصد کود پتا بارور دو، 3F: 50 درصد پتاسیم + 50 درصد پتا بارور دو. 1H: 71AS، 2H: 640NS، 3H: CORDONA

میانگین­های با حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

جدول 7- مقایسه میانگین اثر برهمکنش سال، کود پتاسیم و هیبرید ذرت بر درصد پتاسیم و عملکرد دانه

عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار)

پتاسیم دانه (درصد)

هیبرید ذرت

پتاسیم

سال

10130

f

300/0

e

H1

F1

سال اول

5221

n

277/0

f

H2

8733

j

300/0

e

H3

10830

c

332/0

bcd

H1

F2

5953

l

294/0

e

H2

9875

h

322/0

d

H3

10810

c

345/0

ab

H1

F3

5937

l

298/0

e

H2

9945

g

326/0

cd

H3

10380

d

306/0

e

H1

F1

سال دوم

5588

m

277/0

f

H2

8986

i

302/0

e

H3

11060

b

351/0

a

H1

F2

6304

k

301/0

e

H2

10200

e

340/0

abc

H3

11100

a

351/0

a

H1

F3

6320

k

303/0

e

H2

10130

f

343/0

ab

H3

1F: 100 درصد کود شیمیایی پتاسیم، 2F: 70 درصد پتاسیم +30 درصد کود پتا بارور دو، 3F: 50 درصد پتاسیم + 50 درصد پتا بارور دو. 1H: 71AS، 2H: 640NS ، 3H: CORDONA

میانگین­های با حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی­داری ندارند.

همچنین علت دیگری که محققین برای افزایش جذب پتاسیم پیشنهاد نموده­اند آن است که مصرف کود زیستی باعث رها شدن K+ از بین لایه­های رسی شده، غلظت یون پتاسیم در خاک افزایش می­یابد که این پدیده جذب پتاسیم را بیشتر می­کند (32).

فعالیت آنزیم سوپراکسد دیسموتاز

بر طبق نتایج تجزیه واریانس مشخص شد که برهمکنش تنش خشکی، مصرف کود و هیبرید ذرت، بر فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 3). ایجاد شرایط تنش در مقایسه با شرایط مطلوب آبیاری، فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را افزایش داد و تنش قطع آبیاری در مرحله ظهور گل تاجی نسبت به تنش در مرحله 12 برگی ذرت، تأثیر بیشتری در افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز داشت (جدول 6). مرحلة زایشی در ذرت حساس‌ترین مرحله به تنش کم آبی است به طوری که فعالیت آنزیم در این مرحله به شدت افزایش یافت. تنش کم­آبی در مرحله زایشی به دلیل نیاز بیشتر گیاه به آب و بیشتر بودن تبخیر و تعرق اثر بیشتری بر گیاه می­گذارد و افزایش فعالیت آنزیم در این مرحله نسبت به مرحلة رویشی بیشتر است (5). محققان بیان نمودند، افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز زمانی رخ می­دهد که یون سوپر اکسید درون سلولی افزایش یابد، این گونة فعال اکسیژن در اثر تنش­های محیطی مختلف از جمله کم­آبی، افزایش می­یابد (42). بر اساس نتایج مقایسه میانگین­ها ثابت شد که بین تیمارهای کودی و همچنین هیبرید­های مختلف ذرت از نظر فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز تفاوت معنی‌داری وجود داشت به طوری که بیشترین مقدار عددی مربوط به این آنزیم در هیبرید AS71 و تیمار 100 درصد کود شیمیایی پتاسیم مشاهده شد (1/972 میلی­گرم پروتئین در دقیقه). مطالعات نشان داده است در کود شیمیایی پتاسه، پتاسیم یک کاتیون یک ظرفیتی است که دارای جذب انتخابی بوده و در فیزیولوژی و متابولیسم گیاه و فعال کردن آنزیم­های گیاهی نقش مهمی دارد، پتاسیم با دخالت در تولید آدونوزین­تری­فسفات (ATP)، در افزایش فعالیت آنزیم­ها اثرات مثبتی دارد (18) با این وجود در مطالعه حاضر، مصرف کود زیستی در مقایسه با کود شیمیایی پتاسیم سبب کاهش فعالیت این آنزیم شده است. به نظر می­رسد که کود زیستی پتاسیم خاصیت آنتی­اکسیدانی داشته و یون سوپر اکسید را خنثی نموده و در نهایت میزان فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را کاهش داده است (37).

 

نتیجه­گیری نهایی

با توجه به نتایج به دست آمده می­توان بیان داشت که کود­های زیستی می­توانند علاوه بر تولید محصول کافی، مصرف کود­های شیمیایی را کاهش دهند که این امر کمک قابل توجهی به سالم­سازی محیط زیست می­کند و راه‏برد مهمی در جهت حرکت به سمت کشاورزی پایدار می­باشد. نتایج این آزمایش نشان داد که هیبریدهای مختلف ذرت از نظر ویژگی­های بیوشیمیایی و عملکرد دانه تحت تأثیر کودهای تلفیقی شیمیایی و زیستی پتاسیم و همچنین تحت شرایط تنش خشکی تفاوت معنی­داری داشتند. کاربرد تلفیقی کود­های شیمیایی و زیستی پتاسیم با غلبه بر اثرات منفی تنش خشکی، ویژگی­های بیوشیمیایی ذرت را بهبود بخشید و منجر به افزایش عملکرد دانه شدند. به طور کلی بر اساس نتایج برهمکنش تیمارها مشخص شد که تیمار تلفیقی 50 درصد کود شیمیایی (سولفات پتاسیم) توأم با تیمار 50 درصد کود پتا بارور دو در هیبرید 71AS منجر به تولید بیشترین عملکرد دانه شد که این تیمارهای آزمایشی برای استفاده در مناطق مختلف دهلران توصیه می­شوند.

 

منابع

1-     بحرانی، ع. 1393 اثر شیوه­های مختلف آبیاری و کاربرد کود پتاسیم بر کارآیی مصرف آب، عملکرد دانه و برخی ویژگی­های فیزیولوژیک ذرت رقم 500SC. مجله دانش نوین کشاورزی پایدار. 10: 25 – 15.

2-     جمالی، ج.، انتشاری، ش. و حسینی، س. م. 1391 تاثیر عناصر پتاسیم و روی بر تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی مقاومت به خشکی در ذرت. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی.  14: 44-37.

3-     جوانمرد، ع.، مصطفوی، س. ح.، خضری، ا. و محمدی، س. 1394 بهبود تجمع عناصر غذایی و پر و کم­نیاز در ذرت با کاربرد کودهای زیستی و شیمیایی. ویژه­نامه نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار. 9: 49 – 24.

4-     حجتی­پور، ل.، جعفری­حقیقی، ب. و درستکار، م. 1392 تاثیر تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد دانه، اجزای عملکرد و شاخص­های رشدی گندم. مجله اکوفیزیولوژی گیاهی. 15: 48 – 36.

5-     دولت­آبادیان، آ.، مدرس ثانوی، ع. م. و شریفی، م. 1388 اثر تنش کم آبی و محلولپاشی اسید­آسکوربیک بر میزان فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان و برخی تغییرات بیوشیمیایی در برگ ذرت دانه­ای. مجله زیست شناسی ایران. 22: 422 – 407.

6-      ربانی، ج. و امام، ی. 1390 پاسخ عملکرد دانه هیبریدهای ذرت به تنش خشکی در مراحل مختلف رشد. مجله تولید و فراوری محصولات زراعی و باغی. 2: 78 – 65.

7-     علوی­فاضل، م.، نادری، ا.، امام، ی.، اینه­بند ا. و لک، ش. 1390 تجزیه و تحلیل مسیر صفات مؤثر بر عملکرد دانه ذرت سینگل کراس 704 در شرایط مختلف الگو و تراکم بوته و آبیاری در مراحل رشد. مجله فیزیولوژی زراعی. 10: 18-3.

8-     علیزاده، ا.، مجیدی، ا. ونورمحمدی، ق. 1387 تاثیر تنش خشکی و میزان نیتروژن خاک بر جذب عناصر غذایی در ذرت رقم 704 مجله پژوهش در علوم کشاورزی. 4: 59 – 51.

9-     علیزاده، ه. 1374 رابطه آب و خاک و گیاه. انتشارات آستان قدس رضوی. 353 صفحه.

10- عیدی زاده، خ.، مهدوی دامغانی، ع.، ابراهیم پور، ف. و صباحی، ح. 1390. اثرات مقدار و روش کاربرد کودهای زیستی در ترکیب با کود شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 15: 35 – 21.

11- عیوضی،ع. ر.،افشارپور، ک.،رنجی، ح.،موسوی­دانزابی، س. ح. و رشدی، م. 1390 اثر تنش خشکی بر ویژگی‌های فیزیولوژیک ژنوتیپ­های ذرت. مجله تولید گیاهان زراعی در شرایط تنش­های محیطی. 1: 1-16.

12- لک، ش.، مدحج، ع.، علوی­فاضل، م.، مجدم، م. و گوهری، م. 1389 بررسی اثر تنش کمبود آب، سطوح نیتروژن و تراکم بوته بر شاخص­های رشد ذرت هیبرید سینگل کراس 704 در شرایط خوزستان – رامین. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی.  6: 66 – 45

13- لک، ش.، نادری، ا.، سیادت، ع.، آینه­بند، ا. و نورمحمدی، ق. 1385 اثر سطوح مختلف نیتروژن و تراکم بوته در شرایط مختلف رطوبتی بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارآیی مصرف آب ذرت دانه­ای سینگل کراس ٧٠٤ در خوزستان.  مجله علوم زراعی ایران. 2: 170 – 153

14- محرم­نژاد، س.، ولی­زاده، م.، سفالیان، ا.، شیری، م. ر. و اصغری، ع. 1395 اثر تنش کم­آبی بر صفات زراعی و فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در گیاه ذرت. مجله تحقیقات غلات. 4: 300 – 290

15-  Ansari, O., CHoghazardi, H.R., Sharifzadeh, F., Nazarli, h. 2012. Seed reserve utilization and seedling growth of treatef seeds of mountain rye (Secale mountanum) as affected by drought stress. Cercetări Agronomiceîn Moldova. 150: 43-48.

16-  Arnon, D. I. 1975. Copper enzymes in isolated chloroplasts polyphenoxidase in Baba vulgaris L. Plant Physiology. 45p.

17-  Arrudaa, L., Beneduzi, A., Martins, A., Lisboa, B., Lopes, C., Bertolo, F., Passaglia Maria, L. M. P. and Vargas, K. L. 2013. Screening of Rhizobacteria isolated from maize (Zea mays L.) in Rio Grande do Sul State (South Brazil) and analysis of their potential to improve plant growth. Applied Soil Ecology. 63: 15- 22.

18-  Arti, S., Surekha, A. and Minal, M. 2014. Potassium Solublisers: Occurrence, Mechanism and Their Role as Competent Biofertilizers. International Jornal of Current Microbiology Applied Sciences. 3: 622-629.

19-  Bahari, A., Sokhtesaraei, H.R., chaghazardi, f., Masoudi, h. and Nazarli, h. 2015. Effect of water deficit stress and foliar application of salicylic acid on antioxidants enzymes activity in leaves of thymus daenensis subsp. Lancifolius, cercetări agronomice în Moldova. 1(161): 57-67.

20-  Barbara, E. K., Nora, L. E. and Edith, S. 2014. Compartment specific response of antioxidants to drought stress in Arabidopsis. Plant Science. 227: 133-144.

21-  Baser khochehbagh, S., Mirshekari, B., Farahvash, F. and Javanshir, A. 2011. Effect of Seed Inoculation with Nitragin and Different Levels of Nitrogen Fertilizer on Yield and Yield Components of Corn (Zea mays L.). Crop and Weed Ecophysiology. 5: 1-10.

22-  Bates, L. S. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil. 39: 205-207.

23-  Bian, Y. M., Chen, S. Y., Liu, S. K., Xie, M. Y. 1988.Effects of HF on praline of some plants. Plant Physiology. 6: 19-21.

24-  Cakir, R., 2004. Effect of water stress at different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crops Research. 89: 1–16.

25-  De-Mejia, E. G., Martinez-Resendiz, V., Castano-Tostado, E. and Loarca-Pina G. 2003. Effect of drought on polyamine metabolism, yield, protein content and in vitro protein digestibility in tepary (Phaseolus acutifolius) and common (Phaseolus vulgaris) bean seeds. Journal of the Science of Food and Agriculture. 83: 1022-1030.

26-  Evelin, H., Kapoor, R. and Giri, B. 2014. The effect of drought stress in alleviation of salt stress: A review. Annals of Botany. 104: 1263-1280.

27-  Giannopolitis, C. and Ries, S. 1997. Superoxid desmutase. I. Occurence in higher plant. Plant Physiology. 59: 309-314.

28-  Jones, C.E. 2006. Aggregate or aggravate? Creating soil carbon. YLAD Living Soils seminars, Eurongilly and Young, NSW, 14 & 15 February 2006 Australian.

29-  Kalhapure, A., Shete, B. and Dhonde, M. 2013. Integrated nutrient management in Maize (Zea mays L.) for increasing production with sustainability. International Journal of Agriculture and Food Science Technology. 4 (3): 195-206.

30-  Kantwa, S.R. and Meena, N.L. 2002. Effect of irrigation, phosphorus and PSB on growth and yield of mustard. Annuals of Agricultural Research. 23(3): 456-460.

31-  Khan, S., Bano, A.J. and Gurmani, A. 2012. Abscisic acid and salicylic acid seed treatment as potent inducer of drought tolerance in wheat (Triticum aestivum L.). Pakistan Agricultural Research Council (PARC). 44: 43-49.

32-  Logan, .T.J., Goins, L.E. and Jlindsay, B. 1997. Field assessment of trace element uptake by six vegetables from N-viro soil. Water Environmental Research. 69:28-33.

33-  Mansouri Far, C., ModarresSanavy, S. A. M. and Saberali, S. F. 2010. Maize yield response to deficit irrigation during low-sensitive growth stages and nitrogen rate under semi-arid climatic conditions. Agricultural Water Management. 97: 12–22.

34-  Milani, M., Amini, R. and Bande-hagh, A. 2014. Effects of application of bio fertilizers in combination with chemical fertilizers on yield and yield components of Chita bean. Special Issue for Agricultural Science and Sustainable Production. 22: 15 - 29.

35-  Mostaajeran, A. and Fonoei, F. 1998. Mycorrhizae coexistence. Esfahan University Publications. 35p.

36-  Nesmith, D. S. and Ritchie, J. T. 2010. Short-and long-term responses of corn to a pre-anthesis soil water deficit. Agronomy Journal. 84: 107-113.

37-  Noctor, G. and Foyer, CH. 1998. Ascorbate and glutathione: Keeping active oxygen under control. Annual Reviews plant physiology and plant Moldova Biology. 49: 249-279.

38-  Patade, V. Y., Bhargava, S. and Suprasanna, P. 2011. Salt and drought tolerance of sugarcane under iso-osmotic salt and water stress: growth, osmolytes accumulation, and antioxidant defense. Journal of Plant Interactions. 6: 275-282.



[1] - Reactive Oxygen species