Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Zahedi,Parviz Ehsanzadeh,Hamid Reza Eshghizadeh Samani
مرتضی زاهدی (استاد مشاور) پرویز احسان زاده (استاد راهنما) حمیدرضا عشقی زاده سامانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Moslem Vaghar
مسلم وقار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

A Study on the Interactive Effects of Irrigation Regime and Nitrogen on Some Physiological Attributes and Grain Yield of Hulled Tetraploid Compared to Modern Wheat
Water and nitrogen are the most limiting factors of agricultural production in most parts of the world, especially in arid and semi-arid areas. Accordingly, in order to compare the response of hulled wheats to irrigation regime and nitrogen in comparison with modern wheats, an experiment as a split plot factorial (combind analysis) was conducted in the form of a randomized complete blocks design with three replications. The main factor included moisture regime in two levels (40% of field capacity depletion as control and 80% of field capacity depletion as drought) and sub-factors included five hulled tetraploid wheats (Juneghan, Zarne, Singerd, Shahre-Kord, Khuygan) and Yavarus (durum wheat) and hexaploid, Roshan (bread wheat) and two nitrogen levels (30 and 100 kg N per hectare). The results of this experiment showed that the concentrations of chlorophyll a and b in hulled wheats were more stable at the presence of drought stress, compared to modern wheats, and a smaller reduction in the concentration of these photosynthetic pigments was observed. The concentration of carotenoids in modern wheats was higher than that of hulled wheats. The maximum efficiency of PSII (F v /F m ) decreased under drought stress conditions in both hulled and modern wheats groups, and the membrane stability index under stress conditions in hulled wheats group was higher than that of the modern wheats group. Modern genotypes out-numbered the hulled wheats in terms of net photosynthetic rate, trairation rate and stomatal conductance in the obscense of drought compared to hulled genotypes. However, drought stress caused more severe decreases in these traits in the modern genotypes. In drought stress conditions, leaf proline concentration increased in both wheat groups, but this increase was higher in modern wheats group than in hulled wheats group. In general, hulled wheats had a higher relative water content than modern wheats, in response to drought stress. Increased use of nitrogen fertilizer increased the F v /F m and membrane stability index in modern wheats group, but in hulled wheats group, the membrane stability index was almost constant in response to increase of nitrogen fertilizer and the F v /F m decreased in this group. The concentrations of chlorophyll a and b in hulled wheats group remained constant in treatment of more use of nitrogen fertilizer and the concentration of these pigments in hulled wheats increased to a lesser extent compared to that of modern wheats by increase of the use of nitrogen fertilizer. At both levels of nitrogen fertilizer, modern genotypes out-numbered the hulled group in terms of trairation rate, stomatal conductance, and hence net photosynthetic than hulled genotypes. Photosynthetic water use efficiency was higher in hulled wheats group compared to modern group. The concentration of leaf proline of modern and hulled wheats increased and decreased respectively in response to increased nitrogen fertilizer application. Relative water content of hulled wheats did not change in response to increasing nitrogen fertilizer application. Modern group of wheats out-performed the hulled group in term of 1000-grain weight (46 g), seed number per spike (60), grain yield (6050 kg per hectare), nitrogen use efficiency of grain (135.75) and harvest index (43.9%). Plant height (110.4 cm) and number of spikes per square meter (501.5) but the revers was true for drought stress caused decrease in plant height, number of seeds per spike, grain yield, nitrogen use efficiency of grain and 1000-grain weight in both wheat groups, but the extent of the decrease was greater in the hulled wheat group, while drought stress caused the harvest index to be reduced in hulled wheats group and modern wheats group, which was higher in the hulled wheats group. It should be noted that the effect of drought stress had no significant effect on the number of spikes per square meter in both wheat groups. Increasing nitrogen fertilizer utilization increased height in both wheat groups, but this treatment caused the harvest index to decrease in both wheat groups. Grain yield per hectare and number of seeds per spike decreased in response to increasing nitrogen fertilizer application in hulled wheats group, but increased in modern wheats group. The 1000-grain weight also remained almost constant in both groups in response to nitrogen. Hulled wheats had a higher protein content and grain hardness compared to modern wheats, but had smaller bread volume and Zeleny sedimentation content. Considering the above results, it seems that hulled genotypes are more tolerant to environmental stresses, such as drought and nutrient deficiencies, compared with modern genotypes, and these less-utilized cereals can be used for breeding purposes, especially for improving stress resistance
آب و نیتروژن محدود کننده‌ترین عوامل در عملکرد گیاهان زراعی در بیشتر نقاط جهان بخصوص در مناطق خشک و نیمه‌خشک می‌باشند. بر این اساس، به منظور مقایسه پاسخ گندم های پوشینه دار به رژیم آبیاری و کود نیتروژن در مقایسه با گندم های نوین آزمایشی به‌صورت کرت‌ خردشده-فاکتوریل (تجزیه مرکب) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی شامل رژیم رطوبتی در دو سطح (40درصد تخلیه ظرفیت زراعی به عنوان شاهد و 80 درصد تخلیه ظرفیت زراعی به عنوان خشکی) و فاکتور فرعی شامل پنج ژنوتیپ گندم‌ تتراپلویید پوشینه دار (جونقان، زرنه، سینگرد، شهرکرد، خویگان) و یک ژنوتیپ گندم ماکارونی (یاواروس) و یک ژنوتیپ گندم نان (روشن) و دو سطح نیتروژن (30 و 100 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار) بود. نتایج آزمایش حاضر نشان داد که غلظت کلروفیل های a وb در گندم های پوشینه دار در شرایط وجود تنش رطوبتی نسبت به گندم های نوین، از ثبات بیشتری برخوردار بودند و کاهش کمتری در میزان غلظت این رنگدانه های فتوسنتزی مشاهده شد. میزان غلظت کاروتنوئید ها در گندم های نوین نسبت به گندم های پوشینه دار بیشتر بود. حداکثر کارآیی کوانتومی فتوسیستمII F v/ F m در شرایط تنش رطوبتی در هر دو گروه گندم پوشینه دار و نوین کاهش یافت و شاخص پایداری غشا تحت شرایط تنش در گروه گندم های پوشینه دار نسبت به گروه گندم های نوین از میزان بالاتری برخور دار بود. ژنوتیپ های نوین نسبت به ژنوتیپ های پوشینه‌دار در شرایط مطلوب رطوبتی از سرعت فتوسنتزخالص، تعرق و هدایت روزنه‌ای بیشتری برخوردار بودند ولی تنش کمبود آب سبب شد مقادیر این صفات در ژنوتیپ‌های نوین با شدت بیشتری کاهش یابد. در شرایط تنش رطوبتی غلظت پرولین برگ در هر دو گروه گندم افزایش یافت اما این افزایش در گروه گندم های نوین بیشتر از گروه گندم های پوشینه دار بود. در مجموع گندم های پوشینه دار در مقایسه با گندم های نوین در پاسخ به تنش رطوبتی محتوای نسبی آب برگ بالاتری داشتند. تنش رطوبتی سبب شد ارتفاع بوته، تعداد دانه در سنبله، عملکرد دانه، راندمان مصرف نیتروژن دانه و وزن هزار دانه در هر دو گروه گندم کاهش یابد اما این کاهش در گروه گندم های پوشینه دار نسبت به گروه گندم نوین بسیار کمتر بود. همچنین تنش رطوبتی سبب شد شاخص برداشت در گروه گندم های پوشینه دار و گروه گندم های نوین کاهش یابد که این کاهش در گروه گندم های پوشینه دار بیشتر بود. لازم به ذکر است که تاثیر تنش رطوبتی تاثیر محسوسی بر صفت تعداد سنبله در متر مربع، در هر دو گروه گندم نداشت. افزایش استفاده از کود نیتروژن سبب شد نسبت F v/ F m و شاخص پایداری غشا در گروه گندم های نوین افزایش یابد اما در گروه گندم های پوشینه دار شاخص پایداری غشا در پاسخ به افزایش استفاده از کود نیتروژن تقریبا ثابت بود و نسبت F v/ F m در این گروه کاهش یافت. غلظت کلروفیل های a و b در گروه گندم های پوشینه دار در تیمار استفاده بیشتر از کود نیتروژن ثابت ماند. در هر دو سطح کود نیتروژن ژنوتیپ‌های نوین از سرعت تعرق، هدایت روزنه‌ای و به تبع آن فتوسنتز خالص بیشتری نسبت به ژنوتیپ های پوشینه‌دار برخوردار بودند. راندمان مصرف آب فتوسنتزی در گروه گندم های پوشینه دار نسبت به گروه گندم های نوین بیشتر بود. غلظت پرولین برگ گندم های نوین و پوشینه دار در پاسخ به افزایش استفاده از کود نیتروژن بترتیب افزایش و کاهش یافت. محتوای نسبی آب برگ گندم های پوشینه دار در پاسخ به افزایش مصرف کود نیتروژن تغییر محسوسی نکرد. بالاترین مقدار در صفات وزن هزار دانه (46 گرم)، تعداد دانه در سنبله (60)، عملکرد دانه (6050 کیلوگرم در هکتار)، راندمان مصرف نیتروژن دانه (75/135 کیلوگرم بر کیلوگرم) و شاخص برداشت (9/43 درصد) به ژنوتیپ های نوین تعلق داشت. حداکثر ارتفاع بوته (4/110 سانتی متر) و تعداد سنبله در متر مربع (5/501) به ژنوتیپ های پوشینه دار تعلق داشت. افزایش مصرف کود نیتروژن سبب افزایش ارتفاع در هر دو گروه گندم شد اما این تیمار سبب شد که شاخص برداشت در هر دو گروه گندم کاهش یابد. عملکرد دانه در هکتار و تعداد دانه در سنبله در پاسخ به افزایش مصرف کود نیتروژن در گروه گندم های پوشینه دار کاهش یافت اما در گروه گندم های نوین افزایش یافت. وزن هزار دانه نیز در پاسخ به این تیمار در هر دو گروه تقریبا ثابت ماند. با بررسی صفات کیفی این دو گروه گندم مشاهده شد که گندم های پوشینه دار در مقایسه با گندم های نوین درصد پروتئین و سختی دانه بالاتری دارند اما دارای حجم نان و رسوب زلنی کمتر می باشند. با توجه به نتایج فوق چنین به نظر می رسد که ژنوتیپ های پوشینه دار در مقایسه با ژنوتیپ های نوین تحمل بیشتری نسبت به تنش های محیطی از جمله خشکی و کمبود عناصر غذایی نظیر نیتروژن از خود نشان می دهند و می توان از این غلات قدیمی برای اهداف به نژادی به ویژه در بهبود مقاومت به تنش ها بهره گرفت. کلمات کلیدی : نیتروژن، تنش خشکی، فتوسنتز خالص، عملکرد دانه، پروتئین دانه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی