بررسی اثر کود نیتروژن بر جوانه زنی، قدرت بذر و استقرار گیاهچه در گیاهان والد گندم رقم آذر-2 تحت شرایط دیم در آزمایشگاه

چکیده

استفاده بهینه و کافی نیتروژن در تغذیه گیاهان والد می­تواند نقش مهمی در تولید بذور با کیفیت و قدرت رشد بالا داشته باشد.  به همین منظور در آزمایشی اثر مقادیر مختلف کود نیتروژن بر قدرت بذر، جوانه­زنی و استقرار گیاهچه در گیاهان والد گندم رقم آذر-2، در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار و چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم کشور (مراغه) بررسی شد. در این تحقیق بذور گندم آذر-2 که تحت تیمار مقادیر مختلف کود نیتروژن (0، 30، 60، 90 و 120 کیلوگرم در هکتار) تولید شده بودند، برداشت شده و اثر تیمارهای کودی بر خصوصیات جوانه­زنی و قدرت بذر و استقرار گیاهچه­ها در آزمایشگاه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که هدایت الکتریکی نشت یافته از بذر، سرعت جوانه­زنی، میانگین مدت زمان جوانه­زنی و وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه در سطح احتمال یک درصد و درصد جوانه­زنی و گیاهچه­های نرمال در سطح احتمال پنج درصد تحت تأثیر مقادیر مختلف مصرف کود نیتروژن قرار دارند. مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین درصد بذور زنده مربوط به تیمارهای کودی 90 و 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در گیاه والد می­باشد. همچنین تیمارهای کودی 90 و 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در گیاه والد بیشترین مقدار هدایت الکتریکی نشت یافته از بذر، سرعت جوانه­زنی، میانگین مدت زمان جوانه­زنی و وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه را به­خود اختصاص داده­اند. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، مصرف 90 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن در گیاه والد گندم آذر-2 می­تواند جهت تولید بذور با قدرت بالا و خصوصیات جوانه­زنی خوب و استقرار مناسب گیاهچه­ها که در نهایت منجر به بالا رفتن توان رقابتی گیاهچه­های حاصل می­شود،  مناسب باشد.

کلیدواژه‌ها


بررسی اثر کود نیتروژن بر جوانه زنی،  قدرت بذر و استقرار گیاهچه در گیاهان والد گندم رقم آذر-2 تحت شرایط دیم در آزمایشگاه

آیت شاهی1، بهمن عبدالرحمنی2، ناصر محب­علی­پور3 و غلامرضا ولیزاده2

1- دانشجوی کارشناسی ارشد زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه، 2- استادیار پژوهشی مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور،

3- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه

shahi424@gmail.com

چکیده

استفاده بهینه و کافی نیتروژن در تغذیه گیاهان والد می­تواند نقش مهمی در تولید بذور با کیفیت و قدرت رشد بالا داشته باشد.  به همین منظور در آزمایشی اثر مقادیر مختلف کود نیتروژن بر قدرت بذر، جوانه­زنی و استقرار گیاهچه در گیاهان والد گندم رقم آذر-2، در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار و چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم کشور (مراغه) بررسی شد. در این تحقیق بذور گندم آذر-2 که تحت تیمار مقادیر مختلف کود نیتروژن (0، 30، 60، 90 و 120 کیلوگرم در هکتار) تولید شده بودند، برداشت شده و اثر تیمارهای کودی بر خصوصیات جوانه­زنی و قدرت بذر و استقرار گیاهچه­ها در آزمایشگاه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که هدایت الکتریکی نشت یافته از بذر، سرعت جوانه­زنی، میانگین مدت زمان جوانه­زنی و وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه در سطح احتمال یک درصد و درصد جوانه­زنی و گیاهچه­های نرمال در سطح احتمال پنج درصد تحت تأثیر مقادیر مختلف مصرف کود نیتروژن قرار دارند. مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین درصد بذور زنده مربوط به تیمارهای کودی 90 و 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در گیاه والد می­باشد. همچنین تیمارهای کودی 90 و 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در گیاه والد بیشترین مقدار هدایت الکتریکی نشت یافته از بذر، سرعت جوانه­زنی، میانگین مدت زمان جوانه­زنی و وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه را به­خود اختصاص داده­اند. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، مصرف 90 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن در گیاه والد گندم آذر-2 می­تواند جهت تولید بذور با قدرت بالا و خصوصیات جوانه­زنی خوب و استقرار مناسب گیاهچه­ها که در نهایت منجر به بالا رفتن توان رقابتی گیاهچه­های حاصل می­شود،  مناسب باشد.

واژه­های کلیدی: گندم، رقم آذر-2، گیاه والد، کود نیتروژن، قدرت بذر، استقرار گیاهچه

 

مقدمه

یکی از مشکلات اصلی در تولید برخی از گیاهان زراعی جوانه­زنی کند و سبز شدن ضعیف گیاهچه­هاست که به کیفیت پایین بذور مورد استفاده در کشت و یا شرایط نامناسب خاک بر می­گردد (9).عوامل محیطی از جمله وضعیت تغذیه و حاصلخیزی خاک در طول رشد و نمو گیاه بر قدرت بذر و در نتیجه استقرار گیاهچه­ها و عملکرد مؤثر است (1). لگات ثابت کرد که کمبود عنصر بُر در بذور نخود منجر به تولید گیاهچه­های غیر طبیعی می­شود و این غیر طبیعی بودن گیاهچه­ها فقط با افزایش بوره تعدیل می­شود (8). در مقابل بذور سویایی که در اراضی دارای غلظت بالای مولیبدن تولید شده­اند این عنصر را به مقدار زیاد در خود تجمع داده­اند، به طوری که دیگر نیازی به تیمار مولیبدات سدیم در خاک­های مواجه با کمبود این عنصر احساس نمی‌شود (6).

نیتروژن به عنوان عنصری کلیدی در تغذیه گیاهان نقش بسزایی در افزایش عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی دارد و همچنین به افزایش توان گیاه برای مقابله با شرایط دشوار محیطی کمک زیادی می­کند. امام یحیی و همکاران با مطالعه تیمارهای مختلف نیتروژن (0، 50، 100 و 150 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره) بر روی پنج رقم گندم دریافتند که با افزایش مقدار نیتروژن، افزایش معنی­داری در شاخص سطح برگ و دوام برگ در شرایط خشکی بوجود می­آید (3). نایلور با بررسی اثر تغذیه گیاه مادری با نیتروژن (50 ،100 ،150 ،200 و 250 کیلوگرم در هکتار) بر اندازه بذر، قابلیت حیات، جوانه‌زنی و  قدرت بذر در گندم و تریتیکاله گزارش کرد، تغذیه گیاه مادری منجر به تولید اندازه­های مختلف بذر گردید و همچنین کمترین مقدار مصرف نیتروژن، حداقل درصد جوانه­زنی را به خود اختصاص داد (10).

بنابراین استفاده بهینه و کافی نیتروژن در تغذیه گیاهان والد می­تواند نقش مهمی در تولید بذور با کیفیت و قدرت رشد بالا داشته باشد. از طرف دیگر مصرف بسیار زیاد نیتروژن علاوه بر تحمیل هزینه اضافی، افزایش بیش از حد رشد رویشی و نیز داشتن عوارض و خطرات جانبی آن توصیه نمی­شود. بنابراین یکی از کارهایی که پس از اصلاح و معرفی یک رقم باید مورد توجه قرار گیرد، تعیین مقدار بهینه نیتروژن مورد نیاز آن رقم در شرایط محیطی مورد زراعت است. رقم آذر-2 یکی از ارقام دیم بوده که در سال­های اخیر به کشاورزان معرفی شده است، لذا تعیین مقدار بهینه مصرف کود نیتروژن جهت حصول بیشترین عملکرد و کیفیت مناسب بذر ضروری است. برای این کار بذور گندم آذر-2 که تحت تیمار مقادیر مختلف کود نیتروژن تولید شده بودند، برداشت و اثر تیمارهای کودی بر جوانه­زنی، قدرت بذر، سبز شدن و استقرار گیاهچه­ها و دیگر خصوصیات کیفی بذر در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت.

 

مواد و روش­ها

در این تحقیق بذور گندم آذر-2 که تحت تیمار مقادیر مختلف کود نیتروژن (0، 30، 60، 90 و 120 کیلوگرم در هکتار) تولید شده بودند، برداشت اثر تیمارهای کودی بر خصوصیات جوانه­زنی، قدرت بذر، سبز شدن و استقرار گیاهچه­ها در آزمایشگاه در قالب طرح کاملاً تصادف در 4 تکرار و با استفا‍‌ده از روش‌های انجمن بین‌المللی آزمون بذر (ایستا، 1999) مورد ارزیابی قرار گرفت. صفات مورد بررسی شامل درصد بذور زنده، درصد جوانه‌زنی، تعداد گیاهچه­های عادی، هدایت الکتریکی مواد نشت یافته یا پایداری غشاء‌های سلولی (به کمک شاخص پایداری غشاء)، سرعت جوانه‌زنی، وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه بود.

جهت تعیین درصد و سرعت جوانه زنی بذرها از هر نمونه گندم آذر-2 تولیدی با تیمارهای مختلف نیتروژن، 100 بذر انتخاب و پس از جدا کردن چهار تکرار 25 بذری به طور تصادفی، بذور هر تکرار بین دو کاغذ صافی مرطوب قرار داده شدند. از انتهای پایینی کاغذها دو تا سه سانتی­متر تا کرده و سپس به صورت لوله پیچانده شد و لوله­های کاغذی مربوط به تکرار هر نمونه در یک کیسه پلاستیکی گذاشته شد و به داخل انکوباتوری با دمای 10 درجه سلسیوس (2 و 4) منتقل شدند. پس از 72 ساعت بذور کلیه تیمارها به طور جداگانه از انکوباتور بیرون آورده شد و اولین شمارش تعداد بذور جوانه­زده در هر تکرار انجام شد و سپس کاغذهای مرطوب، مجدداً پیچید شد و در داخل انکوباتور قرار داده شد.

ظهور ریشه­چه به اندازه دو میلی­متر به عنوان معیاری برای جوانه­زنی بذور است (1). تعداد بذور جوانه­زده به طور روزانه در 10 روز متوالی شمارش و سرعت جوانه­زنی نیز با نسبت مجموع تعداد بذور جوانه زده به مجموع حاصل­ضرب تعداد روز­های سپری شده از شروع آزمایش در تعداد بذور جوانه زده محاسبه گردید (5). برای اجرای آزمون هدایت الکتریکی چهار تکرار 50 بذری از هر تیمار که وزن آنها تعیین شده است برای این آزمایش در نظر گرفته شد. برای هر تکرار یک ارلن پلاستیکی درب­دار حاوی 20 میلی­لیتر آب دیونیزه استفاده شد. ابتدا ارلن­های حاوی آب دیونیزه به مدت 24 ساعت در دمای 20 درجه سلسیوس نگهداری شد تا دمای آب دیونیزه نیز به حدود 20 درجه سلسیوس برسد. سپس بذور هر تکرار در داخل یک ارلن ریخته شده و پس از بستن درب آن دوباره به مدت 24 ساعت در داخل انکوباتوری با دمای 20 درجه سلسیوس قرار داده شد. سپس میزان هدایت الکتریکی مواد نشت یافته به داخل آب دیونیزه به وسیله دستگاه EC سنج (مدل Conductivity meter- LF 538) اندازه­گیری و نتایج بر حسب میکروزیمنس بر سانتی­متر بر گرم بر اساس نسبت عدد قرائت شده از دستگاه به وزن خشک 50 عدد بذر ثبت گردید (7).

در پایان آزمون جوانه­زنی (10 روز در دمای 10 درجه سلسیوس) گیاهچه­های مربوط به هر تیمار و در هر تکرار جدا شد و ریشه­چه­ها و ساقه­چه­ها از محل اتصال به بذور قطع و به مدت 24 ساعت در آونی با دمای 80 درجه سلسیوس (1) خشک و با ترازوی حساس توزین و میانگین وزن خشک گیاهچه برای هر تیمار در هر تکرار تعیین شد (7). تجزیه واریانس داده­ها و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن با استفاده از نرم افزارهای SPSS و  MSTATC انجام گرفت.

نتایج و بحث

تجزیه واریانس صفات مورد آزمایش نشان داد که سرعت جوانه­زنی، میانگین مدت زمان جوانه­زنی ، هدایت الکتریکی، وزن خشک ریشه­چه، وزن خشک ساقه­چه و وزن خشک گیاهچه در سطح احتمال یک درصد و تعداد گیاهچه­های نرمال و در صد جوانه زنی در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بودند.

مقایسه میانگین­ها نشان داد که میزان هدایت الکتریکی مواد نشت یافته از بذرها و سرعت جوانه­زنی با افزایش میزان کود مصرفی در گیاه والد بالا رفته بطوری که در تیمارهایN90  و N120  بیشترین مقدار بوده و اختلاف معنی داری با سایر تیمارها دارند و همبستگی بالای هدایت الکتریکی با خصوصیات جوانه­زنی بذر شامل درصد بذور زنده، درصد جوانه زنی و سرعت جوانه زنی نشان دهنده تاثیر مثبت آن بر رشد بهتر و مطلوب بذر با بالا رفتن وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه می شود (جدول 1 و2). این نتایج با یافته­های روزرخ و همکاران (1381) مطابق است.

بررسی درصد جوانه­زنی نشان داد که مصرف کود نیتروژن در گیاه والد تأثیر مثیتی بر درصد جوانه­زنی داشته بطوری که حداقل درصد جوانه­زنی مربوط به کمترین میزان مصرف کود نیتروژن در گیاه والد می باشد که با یافته­های نایلور (2008) مطابقت دارد (جدول-1)

مشخص گردید که مصرف کود نیتروژن در گیاه والد تاثیر مثبتی بر وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه داشته است بطوری که در تیمارهایN90  و N120 به نسبت بقیه تیمارها بیشتر و با تیمارهای شاهد و N30 اختلاف معنی داری دارند و همیسنگی مثبتی با درصد بذور زنده، درصد جوانه زنی و سرعت جوانه زنی دارد و این امر نشانگر آن است که با افزایش مصرف کود نیتروژن با افزایش وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه خصوصیات جوانه­زنی بذر و قدرت بذر بالا رفته است (جدول 1 و 2). این نتایج با یافته های تحقیق نصرالله­زاده و همکاران (1373) مطابقت دارد. مقایسه میانگین صفات نشان داد که بیشترین درصد بذور زنده مربوط به تیمار 120 کیلوگرم کود نیتروژن بوده و در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی داری با تیمارهای اول و دوم (N0,N30) دارد (جدول1).

جدول 1- مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه گیاهچه­های گندم آذر-2 در شرایط آزمایشگاهی

تیمارها

درصد

بذور زنده

درصد جوانهزنی

سرعت جوانه زنی

میانگین مدت زمان جوانه‏زنی

تعداد گیاهچه­های نرمال

هدایت الکتریکی

وزن خشک ریشه چه

وزن خشک ساقه چه

وزن خشک گیاهچه

N0

b94

b89

d345/0

a902/2

b25/22

c075/38

c065/0

b113/0

d177/0

N30

b95

ab93

c380/0

a883 /2

ab25/23

b800/41

c071/0

ab122/0

c194/0

N60

ab96

a94

b421/0

b377/2

a50/23

b225/43

bc075/0

ab124/0

bc200/0

N90

ab97

a96

a455/0

b200/2

a75/23

a025/46

ab083/0

a125/0

ab208/0

N120

a99

a97

a467/0

b145/2

a25/24

a275/46

a089/0

a128/0

a216/0

نتایج همبستگی ساده بین صفات نشان داد که بالاترین همبستگی مثبت بین وزن خشک گیاهچه با وزن خشک ریشه­چه و وزن خشک ساقه­چه و نیز بین تعداد گیاهچه­های نرمال با درصد جوانه­زنی (**97/0=r) و بیشترین همبستگی منفی بین میانگین مدت زمان جوانه­زنی با سرعت جوانه­زنی (**99/0- =r) برقرار بود. این نتایج حاکی از آن است که کلیه صفات مورد مطالعه به غیر از میانگین مدت زمان جوانه­زنی با صفات رشد گیاهچه که شامل درصد بذور زنده، درصد جوانه‌زنی، تعداد گیاهچه­های عادی، هدایت الکتریکی مواد نشت یافته یا پایداری غشاء‌های سلولی، سرعت جوانه‌زنی، وزن خشک ریشه­چه، ساقه­چه و گیاهچه می­باشد، همبستگی مثبت و معنی داری دارند (جدول-2). این نتایج با یافته­­های پاول (1988)، قادری و همکاران (1387) و امام یحیی و همکاران (1388) نیز مطایقت دارد.

 

جدول 2- ضرایب همبستگی ساده بین صفات مورد مطالعه گیاهچه­های گندم آذر-2 در شرایط آزمایشگاهی

صفات

درصد بذور زنده

درصد جوانه‏زنی

سرعت جوانه‏زنی

میانگین جوانه‏زنی

گیاهچه­های نرمال

هدایت الکتریکی

وزن خشک ریشه چه

وزن خشک ساقه چه

وزن خشک گیاهچه

درصدبذور زنده

1

 

 

 

 

 

 

 

 

درصدجوانه زنی

**85/0

1

 

 

 

 

 

 

 

سرعت جوانه زنی

**64/0

**67/0

1

 

 

 

 

 

 

میانگین زمان جوانه­زنی

**65/0-

**68/0-

**99/0-

1

 

 

 

 

 

تعدادگیاهچه های نرمال

**82/0

**97/0

**65/0

**66/0-

1

 

 

 

 

هدایت الکتریکی

**69/0

**77/0

**90/0

**91/0-

**74/0

1

 

 

 

وزن خشک ریشه چه

**61/0

**67/0

**94/0

**92/0-

**65/0

**91/0

1

 

 

وزن خشک ساقه چه

*54/0

**57/0

**85/0

**88/0-

**55/0

**86/0

**83/0

1

 

وزن خشک گیاهچه

**60/0

**65/0

**94/0

**94/0-

**63/0

**92/0

**97/0

**97/0

1

  1. اکرم قادری، ف.، کامکار، ب. و سلطانی، ا. 1387. علوم و تکنولوژی بذر. جهاد دانشگاهی مشهد. 512 صفحه.
  2. امام، ی.، سلیمی کوچی، س. و شکوفا، آ. 1388. تاثیر سطوح مختلف کود نیتروژن­دار بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم (Triticum aestivum) در شرایط آبی و دیم. پژوهش­های زراعی ایران. جلد 7، شماره 1، صفحات 323 تا 334.
  3. عبدالرحمنی، ب.، قاسمی گلعذانی، ک. و اصفهانی، م. 1384. اثر آبیاری تکمیلی بر روی شاخص‌های رشد، عملکرد و اجزای عملکرد گندم. مجله دانش کشاورزی. جلد 15. شماره 1. صفحات 51 تا 69.
  4. روزرخ، م.، قاسمی گلعذانی، ک. و جوان­شیر، ع. 1381. ارتباط بین قدرت بذر با رشد و عملکرد نخود (Cicer arietinum L.) در مزرعه. نهال و بذر. جلد 18، شماره 2، صفحات 156 تا 169.
  5. نصرالله­زاده، ص. 1373. بررسی قدرت بذر گندم در مراحل مختلف رسیدگی تحت شرایط آبی و دیم. پایان نامه دوره کارشناسی ارشد زراعت. دانشگده کشاورزی دانشگاه تبریز.
    1. Abdolrahmani, B., Ghassemi- Golezani, K., Valizadeh, M. and Feizi Asl, V. 2007. Seed priming and seedling establishment of barley (Hordium voulgare L.). J. Food Agr. Env., 5: 179- 184.
    2. Ellis, R. H. and Roberts, E. H. 1981. The quantification of aging and survival in orthodoxs seeds. Seed Sci. and Tech., 9: 374- 409.
    3. Harris, H. B., Parker, M .B. and Johnson, B. J. 1965. Influence of molybdenum content of soybean seed and other factors associated with seed source on progeny response to applied molybdenum. Agron. J., 57: 397- 399.
    4. ISTA. 1999. International rules for seed testing. Seed Sci. Technol., 27:1-333.

10. Leggatt, C. W 1948. Germination of boron-defficient peas. Sci. Agri., 28: 131-139.

11. McNeal, F. H., Berg, M. A., and McGuire, C. F. 1971. Productivity and quality response of five spring wheat genotypes (Triticum Aestivum) to nitrogen fertilizer. Agron. J., 63: 908- 910.

12. Naylor, R. 2008. The effect of parent plant nutrition on seed size, viability and vigour and on germination of wheat and triticale at different temperatures. Ann. Appl. Biol., 123: 379- 390.