تاثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب بر صفات فیزیولوژیک و عملکرد گندم رقم آذر 2 در شرایط دیم

مقدمه

خشکی یکی از مهمترین مشکلات تولید گیاهان زراعی در دنیا، خصوصاً مناطق خشک و نیمه خشک جهان نظیر ایران می‌باشد (2006 ., Yang et al). و بیش از هر عامل محیطی دیگر باعث محدود شدن رشد گیاهان و کاهش تولید محصولات زراعی می‌شود (2000 Huang, ). غلات به طور مستقیم و غیر مستقیم بیشترین اهمیت را در تغذیه انسان دارند و در این بین گندم (.Triticum aestivum L ) مهم‌ترین نقش را ایفا می‌کند. در حال حاضر سطح زیر کشت آن در ایران به 7035020 هکتار می‌رسد (2010 FAO,)، که 36/43 درصد آن آبی و 64/56 درصد بقیه دیم بوده است. میزان تولید گندم کشور حدود 48/13 میلیون تن برآورد شده است که 54/66 درصد آن از کشت آبی و مابقی 46/33 درصد آن از کشت دیم بدست آمده است   (آمارنامه جهاد کشاورزی، 1388). تنش خشکی در هر مرحله از رشد گیاه گندم می‌تواند رشد و عملکرد آن را به طرق مختلف تحت تاثیر قرار دهد. میزان این تاثیر در گیاه بسته به مدت و شدت اعمال تنش‌ خشکی فرق دارد (et al., 2001 Guttieri). بنابراین با اعمال مدیریت صحیح و به‌کار‌گیری روش‌های پیشرفته از طریق حفظ ذخیره رطوبتی خاک و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک، می‌توان بهره برداری از منابع محدود آب را در شرایط دیم بهبود بخشید. از جمله اقدامات مؤثر در این زمینه کاربرد پلیمرهای سوپرجاذب می‌باشد. پلیمرهای سوپرجاذب (هیدروژل) ترکیبات آلی بوده و به صورت مصنوعی‌ از پلی‌آکریلات‌پتاسیم و کوپلیمرهای پلی‌اکریل‌آمید ساخته ‌شده‌اند و می‌توانند آب را به سرعت تا چندین برابر حجم خود جذب و نگهداری کنند و قابلیت نگهداری آب را در خاک افزایش دهند و در نهایت با کاهش اثرات تنش خشکی سبب بهبود رشد گیاه شوند (روشن، 1381). این مواد بی بو، بی رنگ و بدون خاصیت آلایندگی خاک، آب و بافت گیاهی با pH خنثی می‌باشند و توانایی جذب آب به میزان 300 تا 400 برابر وزن خود را دارند (2007 Orts,). ترکیب سوپرجاذب با خاکهای شنی و درشت بافت نتیجه بهتری را در مقایسه با سایر خاک‌ها بخصوص خاک‌های رسی و ریز بافت به همراه دارد. دلیل این مسأله بیش از همه مربوط به ظرفیت کاتیونی (CEC) کمتر خاک‌های شنی نسبت به خاک‌های رسی می‌باشد‌ (2002 Peterson,  1989.,  Fry and Butler, ). همچنین در تحقیق دیگری در مورد رابطه بین مصرف پلیمرهای سوپرجاذب و افزایش آب در دسترس گیاه نتایج نشان داد که با مصرف سوپرجاذب آب به‌میزان 68/10 درصد بیشتر نسبت به شاهد در خاک باقی می‌‌ماند(Wu et al., 2007  ). سوپرجاذب‌های آنیونی با دارا بودن ظرفیت زیاد تبادل کاتیونی قادر هستند علاوه بر جذب مقدار زیاد آب، کاتیون‌های مؤثر و مفید در رشد گیاه را در خود جذب کرده و به موقع در اختیار گیاه قرار دهند (2004   ( Neg et al., هاروی¹ (2000) با بررسی خود بر روی لوبیا قرمز نشان داد که این ماده تأثیر قابل ملاحظه‌ای در تعدیل تنش خشکی و افزایش ماده خشک در این گیاه دارد. طبق تحقیقات صورت گرفته توسط فرجام (1386) بر روی نخود دیم مشاهده گردید که کاربرد  18 کیلوگرم مواد سوپرجاذب در شرایط دیم عملکرد و تعداد روز تا گلدهی را افزایش داد. سوپرجاذب‌ها با ذخیره کردن آب به میزان چندین برابر وزن خود و قرار دادن آن بصورت تدریجی در اختیار گیاه، و همچنین با افزایش پتانسیل آب ‌ِخاک، تنش رطوبتی را کاهش و تعداد روز تا گلدهی را افزایش می‌دهد (الله دادی، 1381). تاثیر مثبت پلیمرهای سوپرجاذب بر کاهش اثرات سوء ناشی از تنش خشکی بر روی آفتابگردان (کریمی،1380)، ارزن ( بانج شفیعی،1381) و سورگوم (Joshi et al., 1998  ) نیز گزارش شده است. در واقع در حضور پلیمر سوپر‌جاذب دسترسی ریشه گیاه به آب قابل استفاده افزایش، و گیاه کمتر تحت تاثیر شرایط تنش خشکی قرار می‌گیرد. کریمی و نادری (1386)، نشان دادند که کاربرد هیدروژل‌های سوپرجاذب عملکرد و اجزای‌عملکرد ذرت‌دانه‌ای را تحت شرایط تنش خشکی از طریق افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک، کاهش شستشوی مواد غذایی، رشد سریع ومطلوب ریشه در خاک بهبود بخشید. برخی محققان علت روند افزایشی عملکرد در اثر مصرف پلیمر را رساندن آب و مواد غذایی به گیاه در مرحله رشد رویشی و زایشی گیاه توسط این ماده دانسته، که در شرایط تنش قادر است کمبود آب در مرحله گرده‌افشانی را بر‌طرف کرده و سبب افزایش عملکرد شود (Taylor and, 1986 Halfacre). تحقیقات صورت گرفته بر روی سورگوم علوفه‌ای در شرایط تنش‌خشکی نشان داد که، مصرف سوپرجاذبA200 با تأثیر مثبت بر شاخص‌های سطح برگ، دوام سطح برگ و سرعت رشد محصول باعث افزایش تجمع ماده خشک شده است ( فاضلی رستم پور و همکاران، 1390). با توجه به اهمیت گندم در تأمین غذا و سطح زیر کشت حدود 57 درصدی دیم آن در ایران این تحقیق به منظور بررسی تأثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب بر صفات فیزیولوژیک و ارتباط آن با کاهش اثرات ناشی از تنش خشکی و به دنبال آن تأثیر بر افزایش عملکرد در شرایط دیم انجام شد.

مواد و روش‌ها

این تحقیق در پاییز سال 1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان اجرا گردید. عرض جغرافیایی منطقه 36 درجه و40 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی آن 48 درجه و 24 دقیقه غربی است. ارتفاع منطقه از سطح دریا 1594متر است. از نظر شرایط آب و هوایی نیز این منطقه جزء مناطق نیمه خشک محسوب می‌شود. بر اساس نتایج تجزیه خاک، خاک محل آزمایش دارای بافت لوم رسی، میزان هدایت الکتریکی 4 میکرو زیمنس بر سانتی متر، اسیدیته خاک 7،  میزان نیتروژن 1/0 درصد، فسفر ppm2/8 و پتاسیم ppm300 بود. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 4 تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایش 4 سطح کاربرد سوپرجاذب کلوفونی شامل صفر، 15، 30 و 45  کیلوگرم در هکتار بود. این نوع سوپرجاذب  محصول شرکت Groene Lands هلند، یک کوپلیمر آکریلامید- آکریلیک اسید است که توسط K⁺ وNH₄⁺ خنثی شده و pH آن بین 6 تا7 می‌باشد که توسط شرکت مهرپادکیان تهیه گردید. در این آزمایش بعد از آماده سازی زمین، عملیات کاشت با استفاده از ماشین دقیق کار (Winter Fteiger مدل  TC2700) صورت گرفت. هر واحد آزمایش شامل 6 ردیف کاشت به طول 5 متر و به فاصله25 سانتی متر بود. برای این منظور ابتدا سوپرجاذب طبق مقادیر محاسبه شده در مخزن این دستگاه ریخته شد و در عمقی پایین تر از بذر حدود 10 سانتی متر از سطح خاک به صورت نواری قرار داده شد. سپس بذر گندم رقم آذر 2 نیز طبق همین روش، با در نظر گرفتن 110 کیلوگرم در هکتار، برای هر واحد آزمایش محاسبه گردید و در عمقی بالاتر از عمق قرار گیری سوپرجاذب یعنی در عمق 6 سانتی متری از سطح خاک در تاریخ 10 آبان ماه 1389 کشت شد. در طی فصل رشد صفات مختلف مانند محتوای‌نسبی‌آب‌برگ، شاخص کلروفیل و شاخص سطح برگ اندازه‌گیری شد. در پایان فصل رشد و پس از رسیدگی بوته‌ها صفات زراعی مانند عملکرد دانه و زیستی، شاخص برداشت و اجزای عملکرد دانه مانند تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه به شرح زیر اندازه‌گیری شدند.

جهت اندازه‌گیری محتوای‌نسبی‌آب برگ ، 4 بوته در زمان دانه‌بندی گیاه از خطوط میانی هر پلات به طور تصادفی انتخاب، و برگ پرچم آنها جدا گردید و پس از قرار دادن در نایلون جهت تعیین محتوای نسبی آب سریعاً به آزمایشگاه منتقل شد. در آزمایشگاه قسمت میانی برگ پرچم را جدا کرده و پس از اندازه گیری وزن تازه‌ی آن، به مدت 16 ساعت در آب مقطر و شدت نور کم قرار داده شد. سپس وزن آماس برگ اندازه گیری شد و برگ به مدت 24 ساعت در آون در دمای 70 درجه سانتی گراد قرار داده شد و سپس وزن خشک آن اندازه‌گیری شد و در پایان محتوی نسبی آب برگ پرچم از رابطه 1 محاسبه گردید (Barrs, 1968 ) .     رابطه 1)                                                   

---------------

شاخص کلروفیل برگ با استفاده از دستگاه کلروفیل سنج مدل (CCM 200) در زمان دانه بندی گیاه اندازه گیری شد. برای سنجش آن از هر پلات 3 بوته به طور تصادفی انتخاب و میزان شاخص کلرفیل برگ پرچم آنها ثبت گردید. و میانگین آنها بعنوان شاخص کلروفیل برگ برای هر پلات محاسبه شد.

برای اندازه گیری شاخص سطح برگ از هر پلات مساحت معینی(625 سانتی متر مربع ) به طور تصادفی مشخص شد و بوته‌های موجود در آن در زمان گلدهی برداشت شد. سپس نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل گردید و برگ‌های بوته‌ها جدا شده و سطح برگ‌ها توسط دستگاه (Leaf Area Meter مدل Delta T ) اندازه‌گیری شد. پس از اندازه‌گیری میزان سطح برگ، شاخص سطح برگ توسط رابطه 2 محاسبه گردید (Watson, 1947).

رابطه2)-------------------
که در این رابطه LA  میزان سطح برگ و GA مساحت زمین است.

  در اوایل مرداد ماه سال 1390برای اندازه گیری عملکرد زیستی و عملکرد دانه، بعد از رسیدگی بوته ها و خشک شدن کامل آنها از هر پلات آزمایش ، مساحت 3 متر مربع به صورت دستی برداشت شد. سپس در ابتدا عملکرد زیستی هر پلات جداگانه توزین و بر اساس کیلوگرم در هکتار محاسبه گردید. برای محاسبه‌ی عملکرد دانه نیز بوته های برداشت شده از هر پلات توسط دستگاه خرمن کوب خرد شد و دانه ها از خوشه جدا گردید و سپس توسط دستگاه بوجاری تحقیقاتی کاملاً تمیز، و بوسیله ترازوی دیجیتالی وزن گردید. و بر اساس کیلوگرم در هکتار محاسبه شد.

پس از برداشت و اندازه‌گیری عملکرد زیستی و دانه میزان شاخص برداشت بر اساس رابطه 3 محاسبه گردید Donald and Hamblin, 1976)).

             رابطه 3)-----------------------

جهت اندازه گیری تعداد پنجه بارور و تعداد دانه در سنبله از هر پلات 10 بوته به طور تصادفی انتخاب شد و این صفات اندازه گیری شد. به منظور اندازه‌گیری وزن هزار دانه، از هر پلات نمونه هایی به صورت تصادفی از کل دانه‌ها جدا شد و سپس در آزمایشگاه بوسیله دستگاه بذر شمار هزار عدد از آنها شمارش و بوسیله ترازوی دیجیتالی وزن گردید. پس از اندازه‌گیری‌ها و انجام محاسبات لازم داده‌ها با استفاده از نرم افزار SAS نسخه 9 تجزیه گردید.

جدول 1-------------

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده تاثیر معنی دار کاربرد سوپر جاذب برتمامی صفات اندازه گیری شده به ‌جز RWC و تعداد پنجه بارور است (جدول2). نتایج مقایسات میانگین نشان داد که با افزایش میزان کاربرد سوپرجاذب شاخص‌سطح‌برگ به‌طور معنی‌داری افزایش یافت به‌طوری که با مصرف 45 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار میزان شاخص‌سطح برگ نسبت به تیمار شاهد191درصد افزایش نشان داد (جدول3). به‌طور کلی، تنش خشکی و کمبود آب در طول دوره‌ی رویشی باعث کوچک شدن برگ‌ها می‌شود، در نتیجه شاخص سطح برگ، دوره رسیدن محصول و میزان جذب نور توسط گیاه کاهش می‌یابد (1980 Levitt,). منفی شدن بیشتر پتانسیل آب بافت‌های مریستمی و کاهش فشار تورژسانس در طول روز به حد پایین‌تر از میزان لازم مانع از بزرگ شدن سلول می‌گردد در نتیجه فرایند تقسیم و طویل شدن سلول و به دنبال آن رشد برگ نیز کاهش می‌یابد (کافی و همکاران، 1388). بنا بر نظر هاروی(2000)، در هنگام تنش پلیمر‌سوپرجاذب با قرار دادن آب در اختیار گیاه سبب نگهداری آب بیشتر درون بافت‌ها به خصوص بافت برگ شده و در نتیجه از کاهش پتانسیل آب برگ و نزول فشارآماس جلوگیری کرده و سبب افزایش سطح برگ می‌شود. فاضلی‌رستم پور و همکاران (1390)، نیز با مطالعه بر گیاه سورگوم دریافتند که با کاربرد 225 کیلوگرم در هکتار از سوپرجاذب A200 شاخص سطح برگ از 49/2 در شرایط شاهد به 1/3 افزایش یافت که با نتایج این تحقیق مطابقت دارد.

جدول 2-------

 بالاترین میزان شاخص کلروفیل با مصرف 45 کیلوگرم سوپرجاذب کلوفونی در هکتار به مقدار 79/29 بدست آمد که با تیمار 30 و 15 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار اختلاف معنی‌داری نداشت و نسبت به تیمار شاهد 8/31 درصد افزایش داشت (جدول3). تخریب غشاهای تیلاکوئید کلروپلاست و اکسیداسیون نوری کلروفیل در اثر گونه‌های فعال اکسیژن و افزایش فعالیت آنزیم کلروفیلاز از جمله دلایل کاهش کلروفیل در شرایط تنش خشکی گزارش شده است2001) et al., Alonso  1995,  Kraus et al., 1994, Moran et al., ). به‌نظر می‌رسد افزایش محتوای کلروفیل با کاربرد مقادیر بالاتر سوپرجاذب بدلیل فراهمیِ آب و افزایش جذب نیتروژن توسط گیاه در شرایط تنش خشکی باشد. بالا بودن ضریب همبستگی بین محتوی آب نسبی و محتوی کلروفیل(85/0r=) در سطح یک درصد نیز می‌تواند بیانگر این مسئله باشد که با کاربرد سوپرجاذب میزان فرایند‌های تخریب کننده کلروفیل کاهش یافته و در نتیجه میزان شاخص کلروفیل برگ با کاربرد سوپرجاذب افزایش می‌یابد (جدول4). با وجود عدم معنی دار شدن تأثیر کاربرد سوپرجاذب بر محتوای نسبی آب در جدول تجزیه واریانس نتایج مقایسات میانگین نشان دهنده تاثیر معنی دار سوپر جاذب بر محتوی آب نسبی است و بیشترین میزان RWC با کاربرد 45کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار بدست آمد که نسبت به تیمارهای 30 و 15 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار تفاوت معنی‌داری نداشت و نسبت به شاهد 45/11 درصد افزایش نشان داد (جدول3). RWC تعادل بین آب تأمین شده در بافت برگ و آب موجود برگ در حالت تورژسانس را نشان می‌دهد( کافی و همکاران، 1388 ). که بالا رفتن آن در این آزمایش با کاربرد سوپرجاذب بیانگر جذب بیشتر آب توسط گیاه است. افزایشRWC با کاربرد سوپرجاذب با مطالعه بر روی گیاه لوبیا قرمز نیز توسط هاروی (2000)‌گزارش شده است. پلیمر سوپرجاذب با قرار دادن آب کافی در اختیار ریشه‌گیاه، باعث افزایش سرعت جذب آب و کارایی مصرف آب توسط گیاه می‌شود، درنتیجه کاربرد پلیمر‌سوپرجاذب باعث افزایش‌RWC در شرایط کمبود آب می‌شود که با نتایج حاصل از (Janson and Leah., 1990) مبنی بر افزایش RWC با افزایش مصرف پلیمر سوپرجاذب   مطابقت دارد. RWC با عملکرد زیستی همبستگی مثبت و معنی‌داری را نشان داد (جدول4). می‌توان گفت که افزایش RWC احتمالاً باعث می‌شود که میزان باز بودن روزنه‌ها و در نتیجه میزان فتوسنتز افزایش یافته و تولید ماده خشک را افزایش دهد. همچنین همان‌طور که اشاره شد RWC و میزان کلروفیل همبستگی بالایی را نشان دادند (جدول4) که RWC به طور غیر مستقیم و از طریق افزایش قدرت منبع می‌تواند میزان فتوسنتز و در نهایت عملکرد زیستی را تحت تأثیر قرار دهد.

جدول 3-----------

 نتایج تجزیه واریانس تعداد پنجه‌بارور نشان‌دهنده عدم‌تاثیر معنی‌دار کاربرد سوپر‌جاذب بر آن است درحالی که نتایج مقایسات میانگین نشان دهنده تفاوت معنی‌دار بین عدم مصرف سوپر جاذب و کاربرد 45 کیلوگرم سوپر جاذب در هکتار است که باعث افزایش تعداد پنجه بارور از 25/2 به 4 شده است (جدول 2 و3). کمبود آب قابل دسترس و کاهش جذب عناصر غذایی در خاک از جمله عواملی هستند که در شرایط تنش خشکی باعث کاهش تعداد پنجه بارور می‌شوند، تعداد پنجه بارور در واحد سطح با رژیم رطوبتی خاک در طی دوره‌ی رشد گیاه ارتباط نزدیکی دارد ( Gooding et al., 2003). پس افزایش تحمل به تنش در غلاتی مانند گندم و جو مستلزم افزایش ظرفیت پنجه‌دهی و تولید بیولوژیک بیشتر است (Kirby, 1988). تعداد سنبله در گیاه با تعداد پنجه بارور ارتباط دارد که در مراحل ابتدائی رویش تعیین می‌شود (Savin et al., 1996).  به نظر می‌رسد کاربرد سوپرجاذب با فراهمی آب قابل دسترس و مواد غذایی به‌ویژه افزایش جذب نیتروژن و جلوگیری از شستشوی عناصر غذایی تأثیر مثبتی در افزایش تعداد سنبله بارور داشته باشد، زیرا کمبود آبِ خاک موجب محدودیت توانایی گیاه در جذب عناصر غذایی از خاک می‌شود. تعداد پنجه بارور با عملکرد زیستی همبستگی مثبت ومعنی‌داری را نشان می‌دهد (جدول4). این همبستگی نشان دهنده‌ تأثیر مثبت این صفت بر عملکرد زیستی است. این نتیجه نشان می‌دهد که هرچه یک گیاه در مراحل رشد رویشی پنجه بیشتری تولید کند عملکرد زیستی بیشتری خواهد داشت.

 تعداد دانه در سنبله نیز از دیگر اجزاء عملکرد دانه است که نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده تأثیر معنی‌دار سوپرجاذب بر آن در سطح یک درصد است (جدول2). نتایج مقایسات میانگین نیز حاکی از این است که بیشترین تعداد دانه در سنبله (72/28 عدد) با کاربرد 45 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار بدست آمد که با تیمار 30 کیلوگرم سوپرجاذب اختلاف معنی‌داری نداشت و کمترین تعداد دانه در سنبله نیز مربوط به تیمار شاهد (13/20 عدد) بود. با کاربرد مقادیر 15، 30 و 45 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب تعداد دانه در سنبله به ترتیب 43/17، 21/36 و 67/42 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت (جدول3). تنش خشکی در مرحله ظهور سنبله بر تعداد دانه در گلچه‌ها تأثیر، و موجب کاهش تلقیح در گل‌آذین می‌گردد و این امر بر تعداد دانه تولیدی اثر می‌گذارد (1996 Moustafa et al.,). همچنین تنش خشکی در مرحله گرده‌افشانی باعث کاهش تعداد دانه‌های گرده فعال شده و تعداد گلچه‌های بارور کاهش می‌یابد (کاظمی اربط، 1386). کاربرد پلیمر سوپرجاذب با در اختیار گذاشتن آب باعث بهبود وضعیت باروری گلچه‌ها شده در نتیجه تعداد ‌دانه ‌در‌ سنبله را افزایش می‌دهد. ویلسون² (2004) نیز در گیاه لوبیا قرمز مشاهده کرد که با کاربرد پلیمرسوپرجاذب تعداد دانه‌ در غلاف افزایش یافت. تعداد دانه درسنبله در بین اجزای عملکرد بالاترین میزان همبستگی (875/0=r ) در سطح یک درصد را با عملکرد دانه نشان داد (جدول3). تعداد دانه در سنبله از مهمترین اجزای عملکرد است که بیشترین تأثیر را بر تعداد دانه در واحد سطح و نهایتاً عملکرد‌ دانه دارد (کافی و همکاران، 1384). بنابراین افزایش تعداد دانه در سنبله با کاربرد سوپرجاذب تأثیر زیادی بر افزایش عملکرد دانه داشته است.

جدول 4-----

نتایج تجزیه واریانس وزن هزار دانه بیانگر تأثیر معنی‌دار کاربرد سوپرجاذب بر این صفت در سطح احتمال یک درصد است (جدول2). نتایج مقایسات میانگین حاکی از این است که بالاترین وزن هزار دانه با کاربرد 15 کیلوگرم سوپرجاذب کلوفونی در هکتار با متوسط وزن 87/24 گرم بدست آمد که با تیمار 45 کیلوگرم سوپرجاذب تفاوت معنی‌داری نداشت (جدول3) و کمترین وزن هزار دانه نیز مربوط به عدم استفاده از سوپرجاذب با متوسط وزن هزار دانه 15/21 گرم بود که با تیمار کاربرد 30 کیلوگرم سوپرجاذب کلوفونی اختلاف معنی‌داری نداشت (جدول3) کاربرد 15 و 45 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب وزن هزار دانه را در مقایسه با شاهد به ترتیب به میزان 16/17 و 07/16 درصد افزایش داد(جدول3). کاهش طول دوره پرشدن دانه به دلیل افزایش دمای محیطی در شرایط تنش خشکی و مواجه شدن با دمای بالای آخر فصل همگی موجب می‌گردند که گیاه نتواند فرصت کافی برای فتوسنتز جاری، حفظ دمای برگ، ذخیره کردن هیدرات کربن در ساقه، تأمین آب و مواد غذایی جهت افزایش وزن دانه داشته باشد، در نتیجه وزن دانه علیرغم پتانسیل ژنتیکی رقم نمی‌تواند به حداکثر مقدار خود برسد و هر یک از عوامل فوق به‌نحوی موجب کاهش آن می‌گردد ( کوچکی و خواجه حسینی،1387 ). به نظر می‌رسد که بالاتر بودن وزن هزار دانه با کاربرد سوپرجاذب نسبت به شرایط شاهد ناشی از تأمین آب و مواد غذایی برای گیاه و همچنین افزایش انتقال مواد فتوسنتزی به دانه‌ها و افزایش ظرفیت فتوسنتزی به‌واسطه کاهش پیری زود‌رس برگ‌ها در حین پر شدن دانه باشد. نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده‌ی تأثیر معنی‌دار سوپرجاذب بر عملکرد دانه در سطح یک درصد است (جدول2). نتایج مقایسات میانگین نیز نشان می‌دهد که بیشترین مقدار عملکرد دانه با کاربرد 45 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب بدست آمد، که برابر با 2718 کیلوگرم در هکتار بود (جدول3) و کمترین مقدار عملکرد دانه نیز در شرایط عدم استفاده از سوپرجاذب، به میزان 5/1059 کیلوگرم در هکتار بدست آمد (جدول3). بنابراین کاربرد 45 کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب کلوفونی باعث افزایش عملکرد دانه به میزان 5/1658 کیلوگرم در هکتار نسبت به شرایط شاهد شد. افزایش عملکرد دانه دارای رابطه خطی با کاربرد سوپر جاذب بود (شکل 1) همان طور که در شکل نیز مشخص است با افزایش کاربرد سوپر جاذب میزان عملکرد دانه افزایش تقریبا خطی نشان داد. با کاربرد 15 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب میانگین عملکرد دانه حدود 14/39 درصد افزایش یافت ولی با کاربرد 30 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب میزان افزایش عملکرد نسبت به 15 کیلوگرم در هکتار افزایش بیشتری نشان داد و به 02/57 درصد رسید. ولی با کاربرد 45 کیلوگرم در هکتار این افزایش کاهش یافت و به 42/17 درصد رسید. احتمالاً کاربرد بیشتر سوپر جاذب موجب عملکرد بیشتری خواهد شد ولی میزان افزایش آن کمتر خواهد بود. کاهش عملکرد دانه گندم در شرایط تنش خشکی به علت کاهش سرعت فتوسنتزی و پیر شدن سریع برگ‌ها (کاهش قدرت منبع) همچنین کاهش قدرت مخزن است (Ritchie, 1990). ( ( Foulkes et al., 2002 گزارش کردند که وقوع تنش خشکی در مرحله گرده‌افشانی و بعداز آن کاهش قابل توجهی را در عملکرد دانه نسبت به شرایط بدون تنش نشان داد. افزایش عملکرد به ‌واسطه کاربرد سوپرجاذب احتمالاً به‌خاطر افزایش تعداد پنجه‌ بارور، افزایش تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه می‌باشد.

شکل 1------------

همبستگی مثبت و بالای بین عملکرد دانه و عملکرد زیستی در سطح یک درصد به دست آمد (74/0=r )  که می‌تواند بیانگر این مسئله باشد که افزایش عملکرد زیستی با افزایش عملکرد ‌دانه همسو بوده که این مسئله در مطالعات دیگر نیز گزارش شده است. کاربرد سوپر جاذب با افزایش فتوسنتز و سطح برگ موجب افزایش قدرت منبع شده و موجب افزایش عملکرد دانه و زیستی شده است. که نتایج تجزیه واریانس ومقایسات میانگین نشان دهنده تاثیر معنی دار کاربرد سوپر جاذب بر عملکرد زیستی است (جدول 2 و3). بالاترین عملکردزیستی با کاربرد 45 کیلوگرم سوپرجاذب در‌هکتار بدست‌آمد که با تیمار30 کیلوگرم سوپرجاذب اختلاف معنی‌داری نداشت (جدول3) وکمترین مقدار عملکرد زیستی نیز مربوط به تیمار شاهد بود (جدول3). بقایی (1383) افت معنی‌دار عملکرد زیستی در اثر تنش خشکی را گزارش کرده و دلیل آن را پیری و ریزش برگ‌های گیاه عنوان کرد. کاهش سطح فتوسنتز کننده و همچنین کاهش میزان فتوسنتز بر اثر تنش خشکی باعث کاهش تجمع ماده خشک، و کاهش تجمع ماده خشک باعث کاهش عملکرد زیستی در پایان دوره رشد گیاه می‌شود (1993 et al., Simanne ). به نظر می‌رسد پلیمر سوپرجاذب با توسعه‌ی بیشتر اندام‌های رویشی از طریق قرار دادن آب کافی در اختیار ریشه گیاه، و افزایش انتقال مواد از خاک توسط گیاه و همچنین با افزایش کارایی فتوسنتزی برگ‌ها از طریق افزایش سطح برگ و میزان فتوسنتز باعث تجمع بیشتر ماده خشک و عملکرد زیستی در گیاه شد. نتایج تجزیه واریانس صفت شاخص برداشت نشان دهنده تأثیر معنی‌دار میزان سوپرجاذب بر این صفت در سطح آماری پنج درصد است (جدول2). نتایج مقایسات میانگین سوپرجاذب نیز حاکی از این است که بیشترین مقدار شاخص برداشت مربوط به تیمار30 کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار بدست آمد که در مقایسه با تیمار شاهد و45 کیلوگرم سوپرجاذب اختلاف معنی‌داری نداشت و کمترین مقدار آن با کاربرد 15کیلوگرم سوپرجاذب کلوفونی در هکتار بدست آمد (جدول3). نتایج تحقیقات نشان داد که در شرایط تنش و کمبود آب قابل دسترس گیاه، انتقال مواد فتوسنتزی به اندام‌های هوایی کاهش و در نهایت اجزای عملکرد نیز کاهش می‌یابد، در واقع با کاهش این اجزا میزان شاخص برداشت نیز کاهش می‌یابد Turk et al., 1986 )). الله دادی و همکاران (1384)، معتقدند با دسترسی بهتر گیاه به آب و مواد غذایی توسط سوپرجاذب میزان هر دو صفت ( عملکرد دانه و عملکرد زیستی) افزایش یافته و در نهایت میزان شاخص برداشت نیز افزایش می‌یابد. به نظر می‌رسد پلیمر سوپرجاذب با فراهم نمودن رطوبت لازم برای گیاه در طی پر شدن دانه سبب افزایش عملکرد دانه و در نتیجه افزایش شاخص‌برداشت می‌شود. شاخص برداشت با عملکرد دانه همبستگی مثبت و معنی‌داری را نشان داد (جدول4) که این همبستگی نشان دهنده تأثیر مثبت عملکرد دانه بر شاخص برداشت است و با افزایش بیشتر عملکرد دانه در شرایط کاربرد سوپر جاذب نسبت به عملکرد زیستی موجب افزایش شاخص برداشت شده است. به طور کلی نتایج نشان داد که کاربرد سوپر جاذب کلوفونی با قرار دادن بهتر آب در اختیار گیاه باعث افزایش قدرت منبع و مخزن شده و در نهایت عملکرد دانه را افزایش می‌دهد.

پاورقی ها

Harvy

Wilson