اثر زمان برداشت برخصوصیات جوانه‌زنی و برخی ویژگی‌های آنتی‌اکسیدانی ارقام مختلف گندم

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانش آموخته کارشناسی ارشد زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

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

3 3-استادیار، گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

به منظور بررسی اثر زمان برداشت بر جوانه­زنی و برخی ویژگی­های آنتی­اکسیدانی ارقام مختلف گندم، این تحقیق در سال زراعی 95-1394 در شهرستان ایذه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل زمان برداشت در دو سطح برداشت در مرحله خمیری سخت دانه و برداشت در مرحله رسیدگی دانه و ارقام گندم نان و دوروم در شش سطح ناتاشا، افلاک، چمران، دهدشت، بهرنگ و کرخه بود. نتایج نشان داد بیشترین میزان ترکیبات آنتی­اکسیدان دانه از قبیل پلی­فنول و فلاونوئید و ظرفیت آنتی­اکسیدانی به رقم چمران و برداشت در مرحله رسیدگی دانه تعلق داشت. کمترین ترکیبات آنتی اکسیدان نیز از ارقام افلاک و کرخه در مرحله خمیری سخت دانه بدست آمد.هم­چنین زمان برداشت به طور معنی­داری درصد جوانه­زنی و طول گیاهچه ارقام مختلف گندم را تحت تأثیر قرار داد.درصد جوانه­زنی با تسریع در برداشت دانه به طور معنی‌داری کاهش یافت. در برهمکنش زمان برداشت و رقم بیشترین درصد جوانه­زنی بذر با میانگین 99 درصد به رقم چمران و دهدشت و برداشت در مرحله رسیدگی دانه مربوط بود. کاهش درصد جوانه­زنی و به دنبال آن کاهش طول گیاهچه با تسریع در برداشت دانه در مرحله خمیری سخت شدن دانه منجر به کاهش بنیه بذر شد. به­طور کلی حداکثر ویژگی­های جوانه­زنی و برداشت آنتی­اکسیدان از برداشت در مرحله رسیدگی کامل دانه بدست آمد. رقم چمران نیز در مقایسه با سایر ارقام برتری معنی­داری از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد.

کلیدواژه‌ها


غلات یکی از مهمترین منابع غذایی انسان­ها است. از میان غلات، گندم نان (Triticum aestivum L.) و گندم دوروم (Triticum durum L.) به عنوان محصولی استراتژیک در جهان مورد توجه می­باشند (29). با توجه به رشد جمعیت ایران و جهان و کمبود غذا در سطح دنیا، بررسی تمام راهکارهایی که سبب افزایش تولید و استفاده بهینه از گندم تولید شده می­شود، از موضوعات مهم و قابل توجه می­باشد. از میان عوامل مهمی که در تولید گندم نقش دارد کیفیت زراعی بذرها یا توده­های بذری است که از مهمترین نهاده­های تولید محصولات زراعی است و از اهمیت ویژه­ای در عملکرد مطلوب برخوردار است (8). کیفیت نامناسب جوانه­زنی و استقرار گیاهان زراعی از معضل­هایی است که کشاورزان در مناطق مختلف با آن مواجه هستند. این کیفیت تحت تأثیر عوامل بسیاری از جمله رقم، خلوص ژنتیکی، قدرت جوانه­زنی و قوه نامیه بذر قرار می­گیرد. جوانه زنی اولین مرحله ی رشد و نمو گندم است که از اهمیت بسیاری برخوردار می­باشد. علاوه بر جوانه­زنی سرعت و یکنواختی جوانه زدن و بنیه بذر از پارامترهای مهم کیفیت بذر می­باشد (27). افزایش ویگور بذر و نیاز به مدت زمان کمتر برای خروج ریشه­چه و تکمیل جوانه­زنی عامل مهمی در بهره­برداری بیشتر و بهتر از منابع محیطی خواهد بود و استقرار نهایی بوته در مزرعه را افزایش خواهد داد (10). تولید دانه گندم جهت نیل به حداکثر کیفیت، تابع زمان برداشت است. در طول دوران رسیدگی، کیفیت دانه ممکن است کاهش یابد که دلیل آن می­تواند کاهش محتوای رطوبت دانه و صدمه بیوشیمیایی بافت­ها باشد (31).

در سال­های اخیر به دلایل مربوط به سلامت در جوامع بشری توجه زیادی به آنتی­اکسیدان‌های طبیعی معطوف گردیده است و تحقیقات گسترده­ای به منظور به کارگیری این ترکیبات در مواد غذایی به جای آنتی­اکسیدان­های غیرطبیعی در دست اجرا قرار گرفته است. آنتی‌اکسیدان‌ها عوامل سرکوب­کننده‏ی رادیکال‎های آزاد می‌باشند و جلوگیری از شکل‌گیری رادیکال‎های آزاد یک گام حیاتی برای بقاء سلول است (16).  امروزه از آنتی‌اکسیدان‌های مصنوعی برای به تأخیر انداختن اکسید شدن چربی‌ها به ‎صورت دارویی استفاده می‌شود، اما به ‌دلیل اثرات بد تغذیه‌ای و سرطان‌زا بودن این ترکیبات و نیز تمایل مصرف‌کنندگان به استفاده از ترکیبات طبیعی، کاربرد آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی مورد توجه محققان قرار گرفته است (7). گیاهان منبع غنی از ترکیبات فنلی‎اند که مهم ‌ترین آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی محسوب می‌گردند (4). نتایج حاکی از آن است که از نظر تعداد کل فنل‌ها و ظرفیت آنتی‌اکسیدان‌ها در انواع مختلف غلات و همچنین ژنوتیپ‌های متفاوت اختلاف وجود دارد (21).

جاجرمی (3) با بررسی جوانه­زنی هفت رقم گندم گزارش نمود که بیشترین درصد جوانه­زنی در رقم G73-20 و کمترین درصد جوانه­زنی را رقم اروند با 36 درصد دارا بود. اسکاریوت و همکاران[1] (30) دریافتند که زمان برداشت (بسته به درصد رطوبت و دما) موجب فرسودگی در بذرهای گندم می­شود و این فرسودگی به صورت کاهش درصد جوانه­زنی و گیاهچه­های ضعیف حاصل از این بذور نمایان می­شود. ایساک و همکاران[2] (20) در گیاه سویا گزارش کردند برداشت زودتر از موعد باعث کاهش کیفیت بذر و جوانه­زنی و برداشت دیرتر از موعد نیز افزایش ریزش دانه­ها را درپی داشت. داودی و همکاران (6) با بررسی زمان برداشت بذر چند رقم گندم گزارش نمودند که اثر رقم و زمان برداشت بر سرعت و درصد جوانه­زنی معنی­دار شد. در بین ارقام بالاترین سرعت جوانه زنی به رقم سرداری اختصاص یافت. تنوع موجود در پاسخ درصد جوانه­زنی ارقام به سطوح مختلف زمان برداشت چندان زیاد نبود و این بیانگر عدم توانائی آزمون جوانه­زنی برای شناسائی توانائی سبزشدن متفاوت بذور بین ارقام بود. مور و همکاران[3] (24) در بررسی خصوصیات آنتی‎اکسیدانی سبوس ژنوتیپ‎های گندم سخت زمستانه نشان دادند که این خصوصیات تحت تاثیر ژنوتیپ و مرحله نموی دانه و رسیدگی آن می­باشد به طوری­که تسریع در برداشت بذر موجب کاهش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، محتوای پلی­فنول و فلاونوئید دانه گندم می­شود. راگی و همکاران[4] (28) چهار غله جو، ارزن مرواریدی، چاودار و سورگوم را از نظر محتوای فنل‌ها و خواص آنتی‌اکسیدان مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنان حاکی از آن بود ارقام مختلف یک گیاه و هم­چنین گونه­های مربوط به یک تیره از لحاظ خصوصیات انتی­اکسیدانی متفاوتند به طوری که اظهار داشتند در بین غلات، سورگوم و به دنبال آن ارزن و جو بالاترین خواص آنتی‌اکسیدانی‌ را نشان دادند.

تحقیق حاضر جهت ارزیابی اثر زمان برداشت دانه (بر مبنای رطوبت دانه­ها) بر ویژگی­های جوانه زنی و برخی ویژگی­های آنتی­اکسیدانی شش رقم گندم نان و دوروم در شرایط اقلیمی ایذه طراحی و اجرا شد.

 

مواد و روش­ها

مشخصات تیمارها و مکان آزمایش

این تحقیق در سال زراعی 95-1394 در مزرعه­ای واقع در شهرستان ایذه در استان خوزستان با طول جغرافیایی 49 درجه و 52 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 31 درجه و 50 دقیقه شمالی و با ارتفاع 760 متر از سطح دریا انجام شد. مشخصات خاک­شناسی محل تحقیق در جدول 1 ارائه شده است.

جدول 1- خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه خاک محل آزمایش

 

فسفر قابل

جذب

(میلی­گرم بر کیلوگرم)

پتاسیم قابل

جذب

(میلی­گرم بر کیلوگرم)

کربن آلی

 (درصد)

واکنش گل اشباع

هدایت الکتریکی

(دسی­زیمنس بر متر)

ذرات تشکیل دهنده خاک (درصد)

 

بافت خاک

عمق نمونه‌برداری (سانتی­متر)

 

لای

رس

شن

4/11

237

6/0

9/6

62/2

46

37

17

لومی سیلتی

30-0

                       

 

این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل زمان برداشت در دو سطح برداشت در مرحله خمیری سخت دانه و برداشت در مرحله رسیدگی دانه (30 روز پس از گلدهی) و ارقام گندم نان و دوروم در شش سطح  ناتاشا، افلاک، چمران، دهدشت، بهرنگ و کرخه بود. این آزمایش جمعا از 36 کرت تشکیل شد که هر کرت آزمایشی به طول پنج متر و دارای نه خط کاشت با فاصله 33سانتی­متر با تراکم 400 بوته در مترمربع در نظر گرفته شد.

عملیات تهیه بستر شامل شخم، دیسک و نهایتا عملیات تسطیح با ماله بود. کود پایه بکار برده شده در مزرعه شامل کود نیتروژن خالص از منبع اوره به میزان 150 کیلوگرم کیلوگرم در هکتار بصورت تقسیط در دو مرحله (50 درصد هم­زمان با کاشت و 50 درصد در مرحله ساقه­دهی بصورت سرک)، کود فسفر نیز براساس 75 کیلوگرم فسفر خالص و کود پتاسیم 80 کیلوگرم در هکتار K2O از منبع سولفات پتاسیم بصورت پایه در هنگام تهیه زمین بود. بعد از آماده‌سازی زمین، کاشت بذر در تاریخ 15 آبان ماه 1394 به صورت دستی انجام شد. اولین آبیاری بعد از کاشت بذر انجام شد. کنترل علف­های­هرز به صورت وجین دستی انجام شد. برداشت به منظور بررسی جوانه­زنی و ویژگی‌های بیوشیمیایی در دو مرحله (در دو مرحله خمیری سخت شدن و رسیدگی دانه) صورت گرفت. از سه خط میانی هر کرت مربوط به هر رقم به طور تصادفی 10 سنبله جدا شد و به آزمایشگاه انتقال داده شد. در آزمایشگاه ابتدا بذرها از سنبله با دست جدا و بذور مربوط به هر رقم بلافاصله پس از جدا شدن از سنبله درشرایط مناسب درون یخچال نگهداری شد.

در آزمایش جوانه­زنی بعد از استریل نمودن پتری­دیش­ها و مشخص کردن تیمارها، تعداد 25 عدد بذر بین دو لایه­ی کاغذ صافی (ضدعفونی شده در آون با دمای 70 درجه سانتی­گراد) در پتری­دیش­ها قرار داده و مقدار 10 میلی­لیتر آب مقطر به آن­ها اضافه شد. پتری­دیش­ها به ژرمیناتور با دمای 2±26 درجه سانتی­گراد منتقل شدند (17).

صفات اندازه­گیری شده

درصد جوانه­زنی (16) و شاخص بنیه بذر (18) از طریق معادله­های­ زیر محاسبه شد.

معادله (1)                                                                                                          100

GP: درصد جوانه­زنی، G: تعداد بذور جوانه­زده، N: تعداد کل بذور

معادله (2)                                                                                                       VI= (RL+SL)×GP

VI: شاخص بنیه بذر،RL : طول ریشه­چه، SL: طول ساقه­چه، GP: درصد جوانه‌زنی

طول ریشه‌چه و ساقه‌چه با خط‌کش و با دقت یک میلی­متر به عنوان طول گیاهچه اندازه‌گیری شد. به منظور بدست آوردن وزن خشک، نمونه‌ها به مدت 72 ساعت درون آون با دمای 70 درجه سانتی­گراد قرار گرفتند سپس با استفاده از ترازوی دیجیتالی با دقت 0001/0 وزن خشک گیاهچه اندازه‌گیری شد (2).

جهت بررسی فعالیت آنتی­اکسیدان دانه در آزمایشگاه دانشگاه شهید چمران اهواز، بذور  با دستگاه آسیاب­برقی آرد شدند. سپس آرد حاصل از الک 250 میکرومتری عبور داده شد. محتوای آنتی­اکسیدان پس از عصاره­گیری با حلال به کمک اسپکتروفتومتری بر اساس روش درصد مهار بنیان توسط محلول دی پی پی اِچ، اندازه­گیری شد (20).

اندازه­گیری محتوای کل فنولی با استفاده از روش اسپکتوفتومتری انجام شد. ابتدا 300 میلی­گرم از دانه آسیاب شده در حلال متانول به حجم چهار میلی­لیتر ریخته و به منظور عصاره­گیری به مدت دو ساعت روی شیکر در دمای اتاق (25 درجه سانتی گراد) قرار داده شد. سپس به مدت 10 دقیقه و در 3000 دور سانتریفیوژ گردید و از محلول شناور رویی برای سنجش کل محتوای فنولی استفاده شد. 200 میکرولیتر از عصاره­ها در سه تکرار به 5/1 میلی­لیتر از معرف فولین سیوکالتو رقیق شده با آب (10:1) مخلوط و به مدت پنج دقیقه در حالت تعادل گذاشته شد. در مرحله بعدی با 5/1 میلی­لیتر از کربنات سدیم (با غلطت60گرم در لیتر) مخلوط و به مدت 90 دقیقه در دمای اتاق نگهداری شد، سپس در طول موج 725 نانومتر توسط اسپکتروفتومتری قرائت گردید. نتایج را بر اساس میکروگرم در فرولیک معادل در گرم دانه آسیاب شده (آرد دانه در مراحل مختلف نموی) استفاده شد (13).

تجزیه واریانس داده­ها توسط نرم افزار آماری SAS (نسخه 1/9) انجام و برای مقایسه میانگین­ها از آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده گردید.

 

نتایج و بحث

محتوی فنول کل

در این تحقیق اثر تیمار زمان برداشت، ارقام و برهمکنش آن­ها بر محتوی فنول کل در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 2). بیشترین میزان فنول کل به رقم چمران و برداشت در مرحله رسیدگی دانه و کمترین میزان فنول کل به ارقام کرخه و افلاک و برداشت در مرحله خمیری سخت شدن دانه مربوط بود  (جدول 3). در این پژوهش غلظت فنول کل با تسریع در برداشت بذر کاهش یافت. در این رابطه مور و همکاران[5] (24) در بررسی ویژگی­های آنتی‎اکسیدانی سبوس ژنوتیپ‎های گندم سخت زمستانه نشان دادند که این ویژگی­های تحت تأثیر ژنوتیپ و مرحله نموی دانه و رسیدگی آن می­باشد به طوری­که تسریع در برداشت بذر موجب کاهش محتوای پلی‌فنول دانه گندم می­شود. هم­چنین لیانا- پاتیرانا و شهیدی[6] (22) در بررسی پتانسیل آنتی‎اکسیدانی قطعات آرد شده دو رقم گندم دوروم و گندم نان با استفاده از روش ظرفیت جذب رادیکال اکسیژن نشان دادند که دانه آن‎ها دارای بیش‎ترین فعالیت آنتی‎اکسیدانی است. براساس یافته‎های زیاوزنگ و همکاران[7] (33) و فالر و فیالهر[8] (16) ژنوتیپ‏های گندم از لحاظ ترکیبات آنتی‌اکسیدانی از جمله پلی‏فنل‎ها و زیر مجموعه آن یعنی فلاونوئیدها باهم متفاوتند و برخی از ژنوتیپ­ها و ارقام نسبت به ارقام دیگر برتری قابل­توجهی از لحاظ ویژگی­های آنتی­اکسیدانی دارند.‏ آنان نشان دادند که میان ژنوتیپ‏های گندم بسته به میزان بیان ژن­های مرتبط، از نظر نوع و میزان ترکیبات آنتی‌اکسیدانی اختلاف وجود دارد که با نتایج این تحقیق مطابقت داشت.

جدول 2- نتایج تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات اندازه گیری شده

منابع تغییرات

درجه آزادی

محتوی فنل کل

ظرفیت آنتی اکسیدان

درصد

جوانه­زنی

طول گیاهچه

وزن خشک گیاهچه

بنیه بذر

زمان برداشت

1

73/54**

25/17**

58/733**

4/76**

2/129**

11845**

ارقام گندم

5

22/38**

83/13**

3/161*

9/101**

6/43*

9368**

زمان برداشت ´ ارقام گندم

5

49/26**

52/9**

5/712**

4/88**

28/100**

7349**

خطای آزمایشی

24

32/5

88/2

7/55

8/99

25/15

2/535

درصد ضریب تغییرات

-

63/8

45/7

45/9

2/10

09/8

4/11

ns، *، **: به ترتیب غیرمعنی­دار و معنی­دار در سطح احتمال  پنج درصد و یک درصد آماری

 

ظرفیت آنتی­اکسیدانی

نتایج نشان داد تأثیر زمان برداشت، ارقام و بر همکنش آن­ها بر این صفت در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 2). بیشترین میزان ظرفیت انتی­اکسیدانی دانه به رقم چمران و برداشت در مرحله رسیدگی دانه و کمترین میزان ظرفیت آنتی­اکسیدانی دانه به ارقام افلاک و بهرنگ و برداشت در مرحله خمیری سخت شدن دانه تعلق داشت. برداشت در مرحله رسیدگی دانه و رقم چمران حداکثر ظرفیت آنتی­اکسیدانی دانه را نسبت به مرحله خمیری سخت شدن دانه و رقم افلاک به میزان 42 درصد افزایش داد. در این تحقیق ظرفیت آنتی‌اکسیدانی با استفاده از IC50 در هر مرحله برداشت نشان داد که رفتار ژنوتیپ‎های مختلف مشابه نیست. همچنان که اکبریان و ارزانی (1) در گندم اظهار داشتند که لاین­های تریتیکاله و ارقام گندم دارای اختلاف معنی­داری از لحاظ عملکرد و فعالیت آنتی­اکسیدانی بوده به­طوری که تریتیکاله در هر دو شرایط تنش خشکی و عدم تنش خشکی برتر بود.

نتایج پژوهش حاضر با یافته‌های ارزانی و صالحی[9] (12) و زیاوزنگ و همکاران[10] (33) که اعلام داشتند زمان برداشت و ارقام بر نوع و میزان ترکیبات آنتی‌اکسیدانی مؤثر هستند مطابقت داشت.

درصد جوانه­زنی

نتایج نشان داد اثر زمان برداشت و برهمکنش آن­ها بر درصد جوانه­زنی در سطح احتمال یک درصد و اثر ارقام بر درصد جوانه­زنی در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین­های برهمکنش زمان برداشت و ارقام مبین آن بود که بیشترین درصد جوانه­زنی بذر با میانگین 99 درصد به رقم چمران و دهدشت و برداشت در مرحله رسیدگی دانه تعلق داشت. کمترین درصد جوانه زنی بذر با میانگین 5/76 درصد از رقم ناتاشا و برداشت در مرحله مرحله خمیری سخت شدن دانه حاصل شد (جدول 3). زمان برداشت یکی از مهمترین عملیات به زراعی در گیاهان و به ویژه غلات است به طوری­که تأخیر در برداشت باعث شده فرصت بیشتری برای تجمع مواد هیدروکربنی و کاهش مواد بازدارنده رشد در اختیار دانه قرار گرفته لذا منجر به بهبود جوانه­زنی بذر جهت کشت سال آینده می­شود (31). جاجرمی (3) با بررسی جوانه­زنی هفت رقم گندم گزارش نمود که بیشترین درصد جوانه­زنی در رقم G73-20 و کمترین درصد جوانه­زنی را رقم اروند با 36 درصد دارا بود. در آزمایشی دیگر نزار و همکاران[11] (26) اثر سه زمان برداشت دانه را بر جوانه‌زنی بذر ماشک بررسی کردند و دریافتند درصدجوانه زنی در دانه‌هایی که در مرحله غلاف سبز برداشت شدند 30 درصد بود. در مرحله غلاف زرد هیچ­گونه جوانه‌زنی صورت نگرفت و بذرها در این مرحله دارای خواب بودند. حداکثر جوانه­زنی بذر در مرحله قهوه­ای شدن غلاف مشاهده شد. بنابراین حداقل خواب بذر و حداکثر جوانه­زنی در بذرهای برداشت شده در مرحله قهوه­ای شدن غلاف مشاهده گردید. همچنان­که ایساک و همکاران[12] (20) در گیاه سویا گزارش کردند برداشت زودتر از موعد باعث کاهش کیفیت بذر و جوانه زنی و برداشت دیرتر از موعد نیز افزایش ریزش دانه­ها را در پی داشت. نتایج حاصل از این آزمایش با نتایج ایساک و همکاران (20)، علیزاده­بناب و همکاران[13] (11) و  محمدی و همکاران[14] (23) مطابقت دارد.

جدول 3- نتایج مقایسه میانگین برهمکنش صفات مورد مطالعه در گندم در واکنش به زمان برداشت و ارقام

بنیه بذر

وزن خشک گیاهچه

(میلی­گرم)

طول گیاهچه

(سانتی­متر)

درصد جوانه­زنی

ظرفیت آنتی اکسیدان با استفاده از LC50

محتوی فنول کل

 (میلی­گرم در میلی‌لیتر عصاره)

تیمارها

زمان برداشت

ارقام

2/679 ef

7/8 f

7/8 cd

6/77 e

3/1 cd

9/4  c

مرحله خمیری سخت شدن دانه

دهدشت

 

5/925 bc

5/12 bc

3/9 bc

4/97 ab

7/1 ab

5/6 ab

مرحله رسیدگی دانه

5/779 d

1/11 cd

5/9 bc

1/82 c

4/1 c

2/5 c

مرحله خمیری سخت شدن دانه

 

افلاک

6/1273 a

5/14 a

8/12 a

5/99 a

9/1 a

1/7 a

مرحله رسیدگی دانه

5/665 f

5/8 f

5/8 cd

3/78 de

1/1 e

2/4 d

مرحله خمیری سخت شدن دانه

چمران

5/1074 b

2/12 bc

1/11 ab

8/96 b

6/1 b

2/6 b

مرحله رسیدگی دانه

7/675 ef

1/9 ef

5/8

5/79 cd

1/1 e

5/4 cd

مرحله خمیری سخت شدن دانه

کرخه

3/914 bc

5/13 ab

5/9 bc

3/96 b

6/1 b

4/6 ab

مرحله رسیدگی دانه

5/733 de

5/10 de

9 c

5/81 c

3/1 cd

01/5 c

مرحله خمیری سخت شدن دانه

ناتاشا

1240 ab

5/13 ab

5/12 a

1/99 a

8/1 ab

7/6 ab

مرحله رسیدگی دانه

729 de

5/9 def

9 c

81 c

2/1 de

3/4 d

مرحله خمیری سخت شدن دانه

بهرنگ

7/1023 b

8/12 b

3/10 b

5/97 ab

8/1 ab

3/6 b

مرحله رسیدگی دانه

میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشابه در هر ستون، در سطح احتمال پنج درصد آماری براساس آزمون دانکن اختلاف معنی­داری ندارند.

طول گیاهچه

در این تحقیق طول گیاهچه به طور معنی­داری در سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر زمان برداشت، ارقام و برهمکنش آن­ها قرار گرفت (جدول 2). برداشت در مرحله رسیدگی دانه و رقم چمران بیشترین طول گیاهچه را نسبت به مرحله خمیری سخت شدن دانه و رقم افلاک به میزان 5/33 درصد افزایش داد (جدول 3). اثر قوه نامیه بذر بر قدرت رویش گیاهچه­ها به شرایط برداشت و زمان برداشت نیز وابسته است. به طوری­که در این پژوهش کیفیت مناسب بذور منجر به جوانه­زنی مطلوب و افزایش قدرت رشد گیاهچه­ها و به دنبال آن افزایش طول گیاهچه شد که نتایج دفیگوردو و همکاران[15] (14) این نتایج را تأیید نمود. در این رابطه ایل­خانی و همکاران[16] (19) دریافتند که زمان برداشت (بسته به درصد رطوبت و دما) موجب فرسودگی در بذرها می‌شود و این فرسودگی به صورت کاهش درصد جوانه­زنی و گیاهچه­های ضعیف حاصل از این بذور آشکار می­شود که کاهش طول گیاهچه­های حاصل از جوانه­زنی را درپی خواهد داشت. برطبق گزارش­های الیاس و کاپلند[17] (15) بین کیفیت بذرهای کلزا در زمان­های مختلف برداشت اختلاف معنی‌داری وجود داشت و بذرهای کلزای برداشت شده در مرحله رسیدگی کامل (بذرهای تیره رنگ و سخت با رطوبت 14-10 درصد) دارای کیفیت بهتری از بذرهای برداشت شده در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک (بذرهای تغییر رنگ داده و دارای رنگ روشن­تر و با رطوبت 35-30 درصد) بودند. آن­ها نشان دادند که برداشت دانه کلزا قبل از رسیدگی کامل باعث کاهش جوانه زنی و طول گیاهچه در آزمایش جوانه­زنی شد. آن­ها دلیل این کاهش کیفیت را اثرگذاری و عدم تعادل هورمون­ها از اسیدآبسیزیک، جیبرلین، اکسین و سیتوکینین اعلام کردند که در زمان رسیدگی کامل در بذر تعادل مناسبی از این هورمون­ها اتفاق می­افتد. همچنان­که داودی و همکاران (6) در پژوهشی اظهار داشتند که در برداشت زود هنگام بذر گندم، به دلیل بالا بودن میزان رطوبت، خسارت مکانیکی در هنگام برداشت باعث کاهش جوانه­زنی و قوه نامیه دانه می­شود که کاهش طول گیاهچه را نیز به دنبال خواهد داشت. از طرفی موسوی­نیک و همکاران[18] (25) در بررسی­های خود، جوانه­زنی مطلوب و بالای بذرهای با چگالی زیاد را نشان دادند و متذکر شدند که این بذرها گیاهچه­های بزرگتری نسبت به بذرهای ریز و نارس تولید می­کنند که با نتایج این تحقیق مطابقت داشت.

وزن خشک گیاهچه

نتایج نشان داد اثر زمان برداشت و برهمکنش آن­ها بر وزن خشک گیاهچه در سطح احتمال یک درصد و اثر ارقام بر درصد جوانه­زنی در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد (جدول 2). وزن خشک گیاهچه از بذرهای جوانه زده حاصل از برداشت در مرحله رسیدگی دانه در ارقام مختلف بیشتر از مرحله خمیری سخت شدن دانه بود. حداکثر وزن خشک گیاهچه از رقم چمران و بذرهای جوانه­زده­ای که در مرحله رسیدگی دانه برداشت شده بودند به دست آمد و کمترین وزن خشک گیاهچه را رقم افلاک و بذرهای برداشت شده در مرحله خمیری شدن سخت نشان دادند (جدول 3). به دنبال کاهش درصد جوانه­زنی و هم­چنین ویژگی­های آنزیمی و آنتی­اکسیدانی در بذرهای برداشت شده در مرحله خمیری سخت شدن دانه، وزن خشک گیاهچه نیز کاهش یافت (11). برداشت در مرحله خمیری سخت شدن دانه باعث کاهش طول گیاهچه شد و دلیل کاهش وزن خشک در این زمان نیز ممکن است به دلیل کاهش رشد گیاهچه و کمبود توان و انرژی در بذرهای برداشت شده در مرحله خمیری سخت شدن دانه باشد که با نتایج احمدوند و همکاران[19] (10) مطابقت داشت. ارقام مختلف نیز از لحاظ وزن خشک گیاهچه متفاوت بودند. به طوری­که رقم چمران نیز با بالاترین خصوصیات جوانه­زنی و طول گیاهچه بیشترین میزان وزن خشک گیاهچه را نیز نشان داد. در این رابطه داودی و همکاران (6) اظهار داشتند که در بین ارقام مورد آزمایش، رقم الوند دارای کمترین مقدار وزن خشک گیاهچه (25/0 گرم) در عین حال مدت زمان زودتری (35 روز پس از گلدهی) نسبت به سایر ارقام، به حداکثر وزن خشک گیاهچه رسیده است.

بنیه بذر

براساس نتایج این پژوهش اثر زمان برداشت، ارقام و برهمکنش آن­ها در سطح احتمال یک درصد بر این صفت معنی­دار شد (جدول 2). نتایج برهمکنش زمان برداشت و ارقام نیز مبین آن بود که رقم چمران و برداشت در مرحله رسیدگی دانه دارای بیشترین بنیه بذر در این آزمایش بود و کمترین میزان بنیه بذر از رقم افلاک و برداشت در مرحله خمیری سخت شدن دانه به دست آمد (جدول 3). به دنبال کاهش فعالیت آنزیم­های مرتبط با جوانه­زنی در بذرهای برداشت شده در مرحله خمیری سخت شدن دانه درصد جوانه­زنی و سایر خصوصیات اولیه رشد کاهش یافت. کاهش بنیه بذر در برداشت زودهنگام ممکن است به دلیل کاهش انرژی بذر و توان رشدی گیاهچه­های حاصل از بذور جوانه­زده باشد. در آزمایشی هاشمی و همکاران (9) نشان دادند تفاوت صفات درصد جوانه­زنی، شاخص بنیه بذر، شاخص جوانه زنی، سرعت جوانه­زنی، انرژی جوانه­زنی و میانگین مدت جوانه­زنی بذرها در زمان­های مختلف برداشت معنی­دار بود. شاخص­های جوانه­زنی، رشد گیاهچه و بنیه بذر در برداشت در مرحله رسیدگی دانه برتر از سایر زمان‌های برداشت بود. موسوی­نیک و همکاران (25) در آزمایشی روی گندم آزمون­های مختلف قدرت بذر را بر مولفه­های درصد و سرعت جوانه­زنی و شاخص بنیه بذر در بذور با کیفیت متفاوت بررسی کردند و اظهار داشتند که این صفات در بذرهای با کیفیت بالاتر بیشتر بود و با گذشت زمان و پیر شدن بذور این صفات کاهش یافت. از طرفی آقایی بدر و توبه (2) با بررسی تاثیر خصوصیات کیفی بذر در ارتباط با قدرت بذر بر درصد و سرعت جوانه­زنی ارقام مختلف گندم دیم اظهار داشت خصوصیات اولیه رشد به طور معنی­داری تحت تاثیر کیفیت بذر قرار گرفت و با کاهش کیفیت بذر درصد و سرعت جوانه­زنی، رشد اولیه گیاهچه و هم­چنین بنیه بذر کاهش یافت. هم­چنین حمیدی (5) به منظور تعیین مناسب­ترین زمان برداشت بذر ذرت هیبرید 704، پژوهشی انجام داد. بذرهای دارای رطوبت 30، 25، 20 و 15 درصد به ترتیب 128، 133، 138 و 143 روز پس از کاشت برداشت گردیدند. درصد جوانه­زنی نهایی، تعداد گیاهچه­های عادی، وزن خشک گیاهچه، متوسط جوانه­زنی روزانه و سرعت جوانه­زنی روزانه و هم­چنین شاخص بنیه بذر تحت تأثیر زمان برداشت (رطوبت بذر زمان برداشت) قرار گرفتند. بذرهای برداشت شده در مرحله مناسب حداکثر شاخص بنیه بذر را نشان دادند.

در مجموع نتایج آزمایش نشان داد زمان برداشت به طور معنی­داری ویژگی­های آنتی­اکسیدانی و جوانه­زنی بذر ارقام مختلف گندم را تحت تأثیر قرار داد. اثر ارقام نیز بر صفات مورد بررسی معنی­دار بود. حداکثر ویژگی­های آنتی‌اکسیدانی و جوانه­زنی از قبیل درصد جوانه­زنی بذر، طول گیاهچه و هم­چنین بنیه بذر نیز به رقم چمران و برداشت در مرحله رسیدگی دانه مر بوط بود. از این نتایج می­توان استتناج کرد که برداشت در مرحله رسیدگی دانه نه تنها باعث افزایش ویژگی­های آنتی­اکسیدانی دانه و آرد گندم می­شود بلکه جوانه­زنی بذر نیز بهبود می­یابد. بنابراین در کل می­توان گفت به منظور دستیابی به حداکثر ویژگی­های آنتی­اکسیدانی و جوانه­زنی بذر با توجه به نتایج حاصله، برداشت در مرحله رسیدگی کامل دانه بود که در آن بیشترین قدرت بذر نیز مشاهده شد و می­تواند به عنوان تاریخ رسیدگی فیزیولوژیک بذر نیز تلقی شود. هم­چنین رقم چمران نیز در مقایسه با سایر ارقام برتری معنی­داری از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد.

 

منابع

1- اکبریان، ا.، ارزانی، ا. 1394. تأثیر تنش خشکی روی فعالیت آنزیمی آنتی­اکسیدان در لاین­های تریتیکاله. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 7(16): 168-158.

2- آقایی بدر، ش.، و توبه، ا. 1385. بررسی تأثیر جوانه زنی و قدرت بذر بر برخی خصوصیات کیفی در ارتباط با قدرت بذور در چند رقم از گندم دیم و آبی در شرایط کشت آزمایشگاهی و گلخانه­ای. خلاصه ششمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران (بابلسر). دانشگاه مازندران. 288 صفحه.

3- جاجرمی، و. 1394. بررسی اثر تنش خشکی بر مؤلفه‌های جوانه زنی هفت رقم گندم. پژوهش‌های زراعی در حاشیه کویر. 12(1): 11-1.

4- جمشیدی، م.، احمدی­آشتیانی، ح. ر.، رضازاده، ش.، فتحی­آزاد، ف.، مازندرانی، م.، خارکی، آ. 1389. بررسی و مقایسه‎ی ترکیبات فنلی و فعالیت آنتی‎اکسیدانی چند گونه بومی مازندران، فصل­نامه گیاهان دارویی. 2(34): 183-177.

5- حمیدی، آ. 1384. اثر رطوبت بذر زمان برداشت بر خصوصیات کیفی بذر ذرت دورگ 704.  مجله نهال و بذر. 21 (3): 440-425.

6-داودی، ش.، میرمحمودی، ت.، خلیلیاقدم، ن. 1391. تعیین بهترین زمان برداشت بذر چند رقم گندم. مجله علوم و تکنولوژی بذر. 2(4): 44-33.

7- شهسواری، ن.، بزرگمهر، م.، سحری، م. ع.، و نقدیبادی، ح. 1387. بررسی فعالیت آنتی‎اکسیدانی اسانس گیاه آویشن شیرازی (Zataria multiflora Boiss.) در روغن سویا، فصلنامه گیاهان دارویی. 1 (28): 6856.

8- محسن­نسب، ف.، شرفی­زاده، م.، وسیادت، ع. 1389. بررسی اثر فرسودگی بذر (پیری تسریع شده) بر جوانه­زنی و رشد گیاهچه­ی ارقام گندم در شرایط آزمایشگاه. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز. 2(3): 13-1.

9- هاشمی، س. م.، جعفری، ا.، اصفهانی، م.، و م، ربیعی. 1388. تاثیر زمان برداشت بر شاخص­های جوانه­زنی بذر و رشد اولیه گیاهچه در شش رقم کلزا. مجله به زراعی کشاورزی. 11(2): 82-75.

10- Ahmadvand, G., Soleimani, F., Saadatian, B., and Pouya, M. 2012. Effects of seed priming on germination and emergence traits of two soybean cultivars under salinity stress. International Research Journal of Applied andBasic Sciences.3: 234-241.

11- Alizade-Benab, G., Tobeh, A., Ghassemi-Golezani, K., Sadegzadeh Hemayati, S., and Ebadi khazine gadim, A. 2006. Investigation of different sowing and harvesting dates effect on yield and quality of monogram sugar beet seed. Journal Research Agricultur. 2:3. 33-42.

12- Arzani, A., and Salehi, M. 2012. Antioxidant activity and oxidative stress due to salinity in triticale and wheat lines in field condition. Journal of Plant Process and Function. 1: 39-50.

13- Bao, J., Cai, Y., Sun, M., Wang, G.Y. and Corke, H., 2005. Anthocyanins, flavonols, and free radical scavenging activity of Chinese bayberry (Myrica rubra) extracts and their color properties and stability. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53: 2327–2332.

14- De Figueiredo, E., Albuquerque, M.C., and De Carvalho, N.M. 2003. Effect of the type of environmental stress on the emergence of sunflower (Hellianthus annns L.), soybean (Glycine max L.) and maize (Zea mays L.) seeds with different levels of vigor. Seed Science and Technology. 31: 505 – 509.

15- Elias, S.G., and Copeland, L.O. 2001. Physiological and harvest maturity of canola in relation to seed quality. Agronomy Journal. 93(5):1054-1058.

16- Faller, A. L. K., and Fialho, E. 2009. The antioxidant capacity and polyphenol content of organic and conventional retail vegetables after domestic coking. Food Research International. 42: 210-215.

17- Hartman  H.,  Kester  D.,  and  Davis  F.  1990.  Plant propagation,   principle and practices.  Prentice Hall Imitational Editions. 647pp.

18- Hosseini, H. R., Chehrazi, M., Mohammadu Sorestani, M., Nabati Ahmadi, D. 2013. Polyploidy and comparison of diploid andauto tetraploid seedling of Madagascar periwinkle (Catharanthus roseus cv. alba). International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 4: 402-406.

19- Ilhkani Zadeh, H. M., Mir Mahmoodi, T., Khaliliaqdam, N. 2014. Effect of different harvesting times on the seed quality of Barley cultivars. Journal of Biological Sciences. 14(8): 532-536.

20- Isaac, O. T., Banful, B. K., Amoah, S., Apuri, S., Seweh, E. A. 2016. Effect of Harvesting Stages on Seed Quality Characteristics of Three Soybean (Glycine Max (L) Merrill) Varieties. Journal of Scientific and Engineering Research. 3(4):326-333.

21- Konopka, I., Kozirok, W., and Rotkiewicz, D. 2004. Lipids and carotenoids of wheat grain and flour and attempt of correlating them with digital image analysis of kernel surface and cross-sections. Food Research International. (37): 429–438.

22- Liyana-Pathirana, C.M., and Shahidi, F. 2005. Antioxidant properties of commercial soft and hard winter wheats (Triticum aestivum L.) and their milling fractions. Journal of the Science of Food and Agriculture. (86): 477–485.

23- Mohammadi, H., Soltani, A., Sadeghipour, H.R., and Zeinali, E. 2011. Effects of seed aging on subsequent seed reserve utilization and seedling growth in soybean. International Journal of Plant Production. 5: 65-70.

24- Moore, J., Liu, j.g., Zhou, K., and Yu, l. 2006. Effects of Genotype and Enviroment on the Antioxidant Properties of Hard Winter Wheat Bran. Journal of Agriculture Food Chemistry. (54): 5313–5322.

25- Moussavi Nik, M., Babaeian, M., and Tavassoli, A. 2011. Effect of seed size and genotype on germination characteristic and seed nutrient content of wheat. Scientific Research and Essays. 6(9): 2019-2025.

26- Nezar, H., Samarah, N., Nabeel, A., Munir, T. 2003. Effect of maturity stage on germination and dormancy of fresh and air-dried seeds of bitter vetch (Vicia ervilia L.). New Zealand Journal of Agricultural Research. 46: 347–354.

27- Peltzer, S., Ryan, K. 2018. Factors affecting grain crop seed germination. Agriculture and Food. 2:2-8.

28- Ragaee, S., Abdel–Aal, El–S.M., and Noaman, M. 2006. Antioxidant activity and nutrient composition of selected cereals for food use. Journal of Food Chemistry. (98): 32–38.

29- Sattar, A., Cheema, M. A., Farooq, M., Wahid, M. A., Wahid, A., and Babar, B. H.  2010. Evaluating the performance of wheat varieties under late sown conditions. International Journal of Agriculture and Biology. 12(4): 561–565.

30- Scariot, A. M., Radünz, L., Dionello, R. G., Müller, I., Almeida, P. M. 2017. Physiological performance of wheat seeds as a function of moisture content at harvest and storage system. Pesquisa Agropecuária Tropical. 47(4): 456-464.

31- Simic, B., Popovic, S., and Tuck, M. 2004. Influence of corn (Zea mays L.) inbred lines seed processing on their damage. Plant, Soil and Environment. 50:157-161.

32- Xiao-zhen, T., Yu-xio, D., Si-qing, W., Xian-sheng, Z., and Yan-ping, Y. 2010. Antioxidant Activity of Pigment Extracted from Green-Wheat-Bran. Journal of Agricultural Sciences in China. 9 (6): 825–832.

 



[1]- Scariot

[2]- Isaac

[3]- Moore

[4]- Ragaee

[5]- Moore

[6]- Liyana-Pathirana and Shahidi

[7]- Xiao-zhen

[8]- Faller and Fialho

[9]- Arzani, and Salehi

[10]- Xiao-zhen

[11]- Nezar

[12] - Isaac

[13] - Alizade-Benab

[14] - Mohammadi

[15] - De Figueiredo

[16] - Ilhkani Zadeh

[17] - Elias and Copeland

[18] - Moussavi Nik

[19] - Ahmadvand