Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Zahedi,Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Hamid Reza Eshghizadeh Samani,Allireza Soltani toudeshki
مرتضی زاهدی (استاد راهنما) امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور) حمیدرضا عشقی زاده سامانی (استاد راهنما) علیرضا سلطانی تودشکی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mahammad Jawad Ahmadi
محمدجواد احمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Effects of ZnSO4 Foliar Application on the Root Growth Pattern of Four Wheat Cultivars under Different Levels of Soil Moisture
Wheat, as a main crop, plays a significant role in supplying food and human health. However, water stress and zinc deficiency are important factors limiting the growth and yield of crop plants including wheat. On the other hand, roots are important not only for providing water, nutrients and hormones but also for their contribution to water stress tolerance and nutrient use efficiency. Therefore, this study was conducted in order to investigate the roles of root morphological characteristics and also foliar application of zinc sulphate on the responses of wheat cultivars to water deficit. In this experiment, four wheat cultivars (Ghods, Roshan, Chamran and Kavir) were evaluated under four levels of irrigation (irrigation based on 100, 90, 75 and 50% of crop water requirement) and two levels of zinc (foliar application of zinc sulphate at stem elongation stage and non-sprayed as control). The experiment was carried out at Isfahan University of technology, arranged as factorial in a completely randomized design with three replications. Wheat plants were harvested at physiological maturity. Measured traits were SPAD index, plant height, tiller numbers, spike numbers, grain weight per plant and shoot dry weight and also root parameters including root dry weight, volume, cumulative surface and length and diameter, determined at 0-30, 30-60 and 60-100 cm soil depths. The results showed that there were significant differences among cultivars for all measured traits, except plant height and SPAD index. Tiller numbers, spike numbers, grain weight per plant and shoot dry weight were decreased as the available water was reduced in soil. However, the responses of plant height and SPAD index to water deficit were dependent on cultivar, irrigation and zinc level. Root dry weight was decreased under mild and severe levels of water deficit (it was instead increased with zinc foliar application under mild water deficit in cultivars Ghods and Roshan and under severe water deficit in Ghods). The extent of decreases in root dry weight was greater for the roots measured at 30-60 cm soil depth. The responses of other root parameters including root volume, cumulative root surface and length and root diameter to water stress were dependent on both experimental treatments and the soil depth at which roots were measured. The root system of Ghods, and Chamran cultivars showed more flexibility in response to water deficit as compared to those of Kavir and Roshan. Foliar spray of zinc sulphate, in average, increased grain yield (grain weight per plant) 12.3 percent. However, the extent of the increases was higher under irrigation based on 100 (24.6 percent), than under irrigation based on 90, 75 and 55% (3.75, 10.79 and 8.33 percent, respectively) of crop water requirement. The increase in grain yield was significant only in Ghods (28.6), showing that this cultivar was more responsive to zinc application than others. The effects of foliar application of zinc sulphate on cumulative root surface and length were more evident in roots measured at 0-30 cm and on root dry weight and root volume at 30-60 cm soil depth. Root depth was not significantly affected by zinc application. Chamran was the most responsive cultivar (in most cases positively) in terms of the changes in root parameters under zinc foliar application, instead, zinc application generally restrained root growth of Ghods, Roshan and Kavir. Under all irrigation levels and in most cases, there were significant negative correlations between grain yield and the changes in root characteristics. At soil depth of 0-30 cm, the negative correlation between grain yield and root dry weight became higher with increasing water stress. The results from this experiment showed that the effect of zinc foliar application on wheat root growth pattern was dependent not only on irrigation level and cultivar but also on the soil depth at which root parameters were measured. Keywords: Genetic variation, Foliar application, Root parameters, Soil layers, Water-deficit stress, Wheat, Zinc sulfate.
گندم به عنوان اصلی‌ترین محصول زراعی نقش مهمی در تامین غذا و سلامتی بشر ایفا می‌کند. با این حال، تنش آب و کمبود روی از عوامل مهم محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان زراعی از جمله گندم می باشند. از طرف دیگر، ریشه نه تنها از نظر تأمین آب، مواد مغذی و هورمون مهم است بلکه در تحمل به تنش آب و افزایش راندمان بهره بری از مواد غذایی نقش دارد. بنابراین، این مطالعه به منظور ارزیابی نقش ویژگی‌های ریخت‌شناسی ریشه و محلول پاشی سولفات روی بر پاسخ ارقام گندم به تنش کمبود آب انجام شد. در این آزمایش چهار رقم گندم (قدس، روشن، چمران و کویر) در چهار سطح آبیاری (بر اساس 100، 90، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه) و دو سطح کاربرد سولفات روی (محلول پاشی 2 در هزار در مرحله ساقه رفتن و عدم محلول‌پاشی به عنوان شاهد) مورد ارزیابی قرار گرفتند. این مطالعه در دانشگاه صنعتی اصفهان و به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. بوته‌های گندم در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک برداشت و صفات شاخص سبزینگی، ارتفاع، تعداد پنجه، تعداد سنبله، وزن دانه در هر بوته و وزن خشک اندام هوایی و نیز پارامتر های ریشه شامل عمق نفوذ، وزن خشک، حجم، طول تجمعی، سطح تجمعی و قطر ریشه در لایه‌های 30-0، 60-30 و 100-60 سانتی‌‌متری خاک اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که در کلیه صفات، به استثنای ارتفاع و شاخص سبزینگی، تفاوت قابل توجهی بین ارقام وجود داشت. در اثر کاهش رطوبت تعداد پنجه، تعداد سنبله، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد دانه (وزن دانه در هر بوته) کاهش یافت. پاسخ ارتفاع و شاخص سبزینگی به کاهش رطوبت بسته به رقم، سطح آبیاری و شرایط کاربرد روی متفاوت بود. وزن خشک ریشه در سطوح متوسط و شدید تنش آب افزایش یافت (تحت شرایط کاربرد روی در ارقام قدس و روشن در سطح متوسط تنش آب و در رقم قدس در سطح شدید تنش آب وزن خشک ریشه کاهش یافت). میزان افزایش وزن ریشه در اثر تنش آب در عمق 60-30 سانتی متری خاک بیشتر بود. واکنش دیگر پارامتر های ریشه شامل حجم، طول تجمعی، سطح تجمعی و قطر ریشه به تنش رطوبتی بسته به تیمار های آزمایشی و لایه خاک مورد ارزیابی متفاوت بود. میزان تغییر پذیری سامانه‌ ریشه‌ای ارقام قدس و چمران در پاسخ به تنش رطوبتی به طور چشمگیری در مقایسه با ارقام کویر و روشن بیشتر بود. در اثر محلول پاشی سولفات روی عملکرد دانه به طور میانگین ?/12 درصد افزایش یافت. میزان این افزایش در سطح آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه (6/24 درصد) در مقایسه با سطوح آبیاری 90، 75 و 50 درصد نیاز آبی (به ترتیب 79/3، 79/10 و 33/8 درصد) بیشتر بود. افزایش عملکرد دانه در اثر محلول پاشی سولفات روی در رقم قدس (6/28 درصد) قابل ملاحظه بود که بیانگر این است که این رقم نسبت به ارقام دیگر به کاربرد روی واکنش بیشتری نشان داده است. به طور کلی، محلول‌پاشی سولفات روی صفات طول تجمعی و سطح تجمعی ریشه را در عمق 30-0 سانتی‌متری و صفات وزن خشک ریشه و حجم ریشه را در عمق 60-30 سانتی متری در مقایسه با دیگر لایه های مورد مطالعه خاک به نسبت بیشتری تحت تاثیر (به طور مثبت) قرار داد. تاثیر محلول‌پاشی سولفات روی بر عمق نفوذ ریشه معنی‌دار نبود. صرف نظر از سطح آبیاری، میزان واکنش رقم چمران به محلول پاشی سولفات روی از نظر پارامتر های مرتبط با ریشه بیشترین و غالبا مثبت بود. در نقطه مقابل، کاربرد روی در بیشتر موارد موجب محدویت توسعه ریشه ارقام قدس، روشن و کویر گردید. در کلیه سطوح آبیاری در غالب موارد همبستگی بین ویژگی‌های ریشه و عملکرد دانه منفی بود. در عمق 30-0 سانتی متری با افزایش تنش کمبود رطوبت میزان همبستگی منفی بین وزن خشک ریشه و عملکرد دانه افزایش یافت. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که تاثیر تغذیه برگی سولفات روی بر الگوی رشد ریشه گندم علاوه بر سطح رطوبت قابل استفاده در خاک و نوع رقم به عمق اندازه‌گیری ریشه در خاک نیز بستگی داشت. کلمات کلیدی : تنوع ژنتیکی، تنش کمبود رطوبت، سطح تجمعی ریشه، گندم، لایه‌های خاک، محلول پاشی، سولفات روی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی