بومشناسي کاربردي/ سال پنجم / شماره پانزدهم / بهار ۱۳۹۵

ارزیابی صفات جوانهزنی اسپرس همدانی(Hedysarum criniferum Boiss) در شرایط دماي تناوبی و تنش خشکی

عاطفه شهبازي1*، سید حمید متینخواه1، حسین بشري1 و مصطفی ترکش اصفهانی1

(تاریخ دریافت: 30/10/1393 ؛ تاریخ پذیرش: 3/11/1394)

چكيده
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

شناسايي پارامترهاي تاثيرگذار بر جوانهزني گونههاي با ارزش مرتعي از ضرورتهاي برنامههاي اصلاح و احياي مراتع ميباشد. اين مطالعـهبهمنظور بررسي اثر تنش خشکي فيزيولوژيك ناشي از پلياتيلنگليکول و دماي تناوبي بر درصد و سرعت جوانهزني گونه اسپرس همـداني(Hedysarum criniferum Boiss) بهعنوان يكي از گياهان بومي و با ارزش مراتع ييلاقي ايران انجام شد. بدين منظـور آزمايشـي بـر پايـهفاکتوريل و در قالب طرح کاملاکاملاً تصادفي با دو فاکتور (فاکتور اول شامل دو سطح دماي تناوبي( C°۲۰-۱۸) و( C°۲۶-۲۴) (روز- شـب) وفاکتور دوم شامل ۴ سطح تنش خشکي( ۰، ۲-، ۴- و 6- بار) و سه تکرار صورت پذيرفت. نتايج نشان داد كه تيمارهاي دما و خشـكي بـردرصد جوانهزني و سرعت جوانهزني بذر اثر معنيداري داشتند (۵% = α) بهطوري که مقايسه ميانگين شاخصها نشان داد كـه بـا افـزايشميزان دما و سطح خشكي، درصد جوانهزني و سرعت جوانهزني اين گونه كاهش يافت. بالاتر بودن درصد جوانهزنـي بـذر ايـن گونـه درسطوح مختلف خشکي نسبت به دماي تناوبي C°۲6-۲۴ نشان ميدهد كه اين گونه حساسيت نسبتانسبتاً بيشتري به دمـاي بـالا در مقابـل تـنشخشکي دارد که میتواند نشاندهنده مقاومت به خشکي نسبتنسبتًاًا متوسط اين گونه باشد.

واژههاي كليدي: لگوم مرتعي، قوه ناميه، تنش خشکي، درصد جوانهزني، سرعت جوانهزني

۱. گروه مرتع آبخيزداري، دانشکده منابع طبيعي دانشگاه صنعتي اصفهان
* : مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي: a.shahbazi@na.iut.ac.ir
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

مقدمه
جوانهزنی بحرانیترین مرحله رشد یک گیـاه در شـرایط آب وهوایی نامطلوب در اکثر اکوسیستمهاي طبیعی است (9). از آنجا که درجه حرارت اثرات قابل توجهی بر ویژگیهاي جوانـه زنـیاز جمله شروع، درصد و سرعت جوانهزنی گونـه هـاي گیـاهیدارد، بنابراین شرایط دمایی بهعنوان یکی از عوامـل اساسـی درموفقیت یا عدم موفقیت جوانهزنی و استقرار گیاهـان مـیباشـد (14 و 16). رطوبت یکی دیگـر از عوامـل اصـلی فعـال کننـده جوانهزنی است و قابلیت دسترسـی بـه آب بـا کـاهش پتانسـیل اسمزي خاك کاهش مییابد. پتانسیل اسمزي، تأثیر مستقیمی بـر سرعت جذب آب و در نتیجه سرعت جوانهزنی گیاه دارد (19).
تنش کمبود آب هنگامی ایجاد میشود که رطوبـت موجـود دراطراف ریشه کمتر از نیاز آبی گیاه باشد (15). بنیه بذر، سرعت جوانهزنی و توسعه سریع گیاهچه براي استقرار مناسب گیاهـانمهم میباشند و عوامل محیطی مانند درجه حـرارت و رطوبـتخاك میتوانند بر این خصوصیات اثرات نامطلوبی داشته باشند (13). بررسی هاي انجام شده در زمینه مقاومت به تنش خشکی گیاهان بیشتر روي گیاهان زراعـی انجـام شـده و در رابطـه بـاگیاهان مرتعـی بـه تحقیقـات بیشـتري نیـاز اسـت (20 و 25).
همچنین اطلاعات کمی در رابطـه بـا اثـر ترکیبـی دمـا و تـنشخشکی بر جوانهزنی لگوم هاي مرتعی وجود دارد (9).
جنس Hedysarum از تیره Papilionaceae بـا نـام فارسـیاسپرسی یا ماش معطر، شامل تعدادي گونه قابل تمـایز از نظـرریختشناسی، سیستم تولید مثلـی و مشخصـات کـاریوتیپی دردنیا میباشد که در حـدود 200 گونـه از آن در نـواحی معتدلـهنیمکره شمالی (اروپا، آسیا، شمال آفریقا و شمال آمریکا) انتشار دارند. در ایران نیز حدود 18 گونـه چندسـاله علوفـهاي از ایـنج نس وجــود دارد (11). Hedysarum criniferum Boiss از جمله گونههاي علفی چند ساله و انحصاري کشور ایران بوده و با نام دیگر Hedysarum ecbatanum Beck نیز شناخته میشود (23). ارتفاع گیاه 40-25 سانتیمتر، ساقهها متعـدد، بـرگهـاياین گونه شانهاي زوج، برگچهها بیضوي- خطی، کركها ساده ،گل آذین خوشه تنک و گلها داراي بال، نـاو و درفـش اسـت.
پرچمها دیادلفوس (دو دسته اي) و همگی نخـی شـکل اسـت.
جام گل بهرنگ گلی و گلهاي این گونـه هرمافرودیـت اسـت.
میوه آن نیام بیضـی شـکل، دانـه تسـبیحی و اغلـب سـه بنـدي است (23).
این گونه در منطقه چادگان، واقع در اصفهان بـا نـام محلـییونجه معمولی شـناخته مـیشـود. اسـپرس همـدانی از جملـهگونههاي بسیار با ارزش مراتع ییلاقـی ایـران مـیباشـد کـه درشدت برداشت متوسط میتواند تولید مناسبی داشته باشـد و درشدتهاي چرایـی مختلـف از تحمـل چرایـی و رشـد مجـددمناسبی برخوردار اسـت (7). علـی رغـم کیفیـت علوفـه بـالايگونههاي این جنس و توانایی تثبیت ازت لگومهاي چند ساله و همچنین بومی بودن این گیاه مرتعـی، اطلاعـات مـدون علمـیراجع به اکولوژي و بیولوژي آن در دسـترس نیسـت. شـناختاکولوژي جوانهزنی گونههاي با ارزش بـومی کشـور مـیتوانـدنقش مهمی در مدیریت و احیاي مراتع و دیمزارهاي کم بـازدهداشته باشد. از طرفی تاکنون مطالعهاي در رابطه با اثرات دمـا و رطوبت بهعنوان مهمترین عوامل مؤثر در جوانهزنی بذور گیاهان برروي گونههاي جنس Hedysarum انجـام نشـده اسـت. تنهـاکشاورز و همکاران با بررسی اثر تنش شوري بـر خصوصـیاتجوانهزنی گونهH. criniferum Boiss نشان داد کـه بـا افـزایششوري (از 150میلی مولار به بالا) درصد جوانهزنـی و سـرعتجوانهزنی ، طول ریشهچه، ساقهچه و بنیه بذر این گونه کـاهشمییابد .آنها بیان نمودند که در میانگین درصد جوانـه زنـی بـینتیمـار شـاهد و سـطوح شـوري 50، 100 و 150 میلـی م ولارتفاوت معنیداري وجود نداشـت ه و از آنجـا کـه جوانـهزنـی درســطوح بــالاتري از شــوري رخ داده اســت، مــیتــوان چنــین نتیجهگیري کرد که این گونه داراي مقاومـت نسـبی بـه شـوريمیباشد (5). مطالعات مربوط بـه جـنسHedysarum در دنیـامعطوف به گونههاي دیگر این جنس است کـه بـه مـوارد زیـراشاره میگردد: شو و همکاران با بررسی اثر شـوري و دمـا بـر
خصوصیات جوانهزنی گونه H. scoparium Fisch نتیجه گرفتند که حداکثر جوانهزنی در ایـن گونـه در دمـاي C°
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

15 در مرحلـه
تاریکی و در شرایط تحت شوري میباشد و دماي بالا( C° 35) و شوري بالا( mM 500) مانع از جوانهزنی این گونه شده است (27). زنگ و همکـاران بـا بررسـی تـنش خشـکی بـر درصـدجوانهزنی گونه Hedysarum fruticosum اظهار داشـتند کـه بـاکاهش پتانسیل آب، درصد جوانهزنی کاهش مییابد. بهطوريکه حداقل جوانهزنی در پتانسیل Mpa 6/0- رخ داده است (24).
ردنــت بــا بررســی اثــر تــنش خشــکی بــرروي گیــاه Hedysarum boreale نتیجه گرفت که این گونه نسبتاًنسبتا مقاوم بـهخشکی است و حتی در صورت تأمین دماي مناسـب قـادر بـهجوانهزنی در شرایط تنش خشـکی بـالا اسـت (21). شناسـاییخصوصیات جوانهزنی گونههـاي بـا ارزش و بـومی در جهـتحفظ و توسعه آنها امري ضروري است. علاوه بر خصوصـیاتبذور و شرایط جوانهزنی آن، کیفیت بذرهاي تولید شـده نیـز ازعوامل مهم تعیین جمعیت یک گونـه و در نهایـت پـراکنش آنگونه است. نخستین گام در این مسیر داشتن اطلاعات کـافی ازخصوصیات بذر این گیاهان میباشد. ایـن تحقیـق بـه بررسـیبرخی خصوصیات جوانهزنی بذر گونه اسپرس همـدانی تحـتشرایط آزمایشگاهی میپردازد.

مواد و روشها
بهمنظور ارزیابی رفتار جوانهزنـی اسـپرس همـدانی، مطالعـهاي تحت شـرایط آزمایشـگاهی در سـال 93-92 بـا مشخصـات وروش زیر صورت گرفت: بذرهاي این گونه از رویشگاه طبیعی آن در تیرماه 1392 در منطقـه چادگـان واقـع در ایسـتگاه ملـیتحقیقــات آبخیــزداري زاینــدهرود در موقعیــت 32 درجــه و 43 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 46 دقیقـه طـول شـرقیبرروي تپههاي مشرف بـه دریاچـه سـد زاینـدهرود جمـع آوري گردید .ارتفاع متوسط ایستگاه از سطح دریا 2100 متر، متوسـط
بارندگی 289 میلیمتر، متوسط دمـاي دمـاي سـالانهC °9/10 و
متوسط رطوبت نسـبی هـوا 48 درصـد اسـت . متوسـط درجـه حــرارت منطقــه در دي مــاه 3- و در تیــر مــاه 4/23 درجــه سانتیگراد است. حداقل و حداکثر دماي مطلق هـوا بـه ترتیـب 34- و 38 درجه سانتیگراد اندازهگیري شـده اسـت. براسـاس طبقهبندي اقلیمی دومارتن ایسـتگاه تحقیقـات آبخیـزداري سـد زایندهرود داراي اقلیم نیمهخشک میباشد.

روش تعیین قوه نامیه
بهمنظور تعیین قوه نامیه تعـداد 200 عـدد بـذر سـالم از نمونـهبذري بهطور تصادفی انتخـاب شـد و در 4 تکـرار 50 تـایی درقالب طرح کاملاکاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. ابتـدا تمـاموسایل کار از جمله پنسها و ظروف پتري ضد عفـونی شـدند.بذور با محلول هیپوکلرات سدیم 5 درصـد ضـدعفونی شـده وپس از چندین بار شستشو با آب مقطر، برروي کاغذ صـافی درظروف پتري استریل شده قرار داده شدند. هر پتري بهعنوان یک واحد آزمایشی درنظر گرفته شد. همچنین جوانهزنی گونه مورد مطالعه در شرایط دمایی و پتانسیل اسمزي مختلف با قـرار دادن25 عدد بذر در پتري دیشهاي 7 سانتیمتري که حـاوي کاغـذصافی و میزان 5 میلیلیتر آب مقطر یا محلول مـورد نظـر بـود،تعیین شد. شمارش بذرهاي جوانه زده 24 ساعت پس از شروع آزمایش انجام و تا پایان آزمایش (پس از 60 روز) بهطور روزانه یادداشت گردیـد. معیـار جوانـهزنـی، خـروج ریشـهچـ ه قابـل رویت بود.

روش تعیین اثر دما و پتانسیل اسمزي روي جوانهزنی بهمنظـور بررسـی تـاثیر دمـاي تنـاوبی و پتانسـیل اسـمزي بـرخصوصیات جوانهزنی بذر اسپرس همدانی، آزمایش فاکتوریـلدر قالب طرح کاملاًکاملا تصادفی با دو فاکتور در سـه تکـرار انجـام
شد. فاکتور اول شـامل دو سـطح دمـاي تنـاوبی ( C°
20-18) و
°C)
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:29 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.15.27 ]

26-24) (روز- شـب) و فـاکتور دوم شـامل 4سـطح ت نشخشکی( 0، 2-، 4- و 6- بار) اختیار شد. براي ایجاد هر یک از تنشهاي خشکی مختلف، مقادیر لازم از پلیاتیلن گلایکول( با وزن مولکولی 6000) با استفاده از فرمول میشل و کافمن( 18) محاسبه و با روش سوسپانسیون به حجـم رسـانده شـد. بـرايسطح صفر تنش خشکی در محیط استریل از آب مقطر اسـتفادهشد. بهمنظور اثر دما بر ویژگیهاي جوانـه زنـی، ظـروف پتـريحاوي بذور کشت شده به ژرمیناتور مدل Binder (KVW 240)
ب ا دم اي متن اوب C°
20/18 (روز- ش ب) و دوره ن وري 12
ساعته و دماي C°
26/24 (روز- شب) و دوره نوري 12 ساعته به مدت 60 روز منتقل شدند .
پس از بازدیدهاي روزانه از ظروف پتري، در صـورت نیـازآب مقطر به میزان لازم اضافه گردید. پس از گذشت 60 روز از شروع آزمایش صفات مورد مطالعه از قبیل درصد جوانهزنـی وسرعت جوانهزنی (رابطه 1) اندازهگیري شد.
[1] ] R    D N /  N در این معادله D تعداد روز مورد نیاز است که عمل جوانـه زنـیبذر انجام می شود، N : تعداد بذور جوانه زده شده و R: سرعت جوانهزنی اسـت (12). مقایسـه میـانگین دادههـا بـا اسـتفاده ازنرمافـزار SPSS و آزمـون دانکـن در سـطح اطمینـان 5 درصـد انجام شد. همچنین براي ترسـیم نمودارهـا از نـرمافـزار اکسـلاستفاده شد.

نتایج
نتایج تعیین قوه نامیه در دماهاي مختلف نشان داد کـه بـالاتریندرصد جوانهزنی بـا میـانگین 67/86 درصـد مربـوط بـه دمـاي
تنــاوبی C°
20-18 (روز- شــب) و دوره نــوري 12 ســاعته و کمترین مقدار با میانگین 67/54 درصد مربوط به دماي تنـاوبی
°C
26-24 (روز- شب) با دوره نوري 12 سـاعته بـود. درصـد
جوانهزنی در دماي تناوبیC°
23-21 با میـانگین 67/63 درصـد
رخ داد که به لحاظ آماري تفاوت معنـی داري بـا دمـاي تنـاوبی
°C
26-24 نشان نمیدهد (شکل 1).
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر دما و تنش خشکی بر خصوصـیات جوان ه زن ی گون ه م ورد مطالع ه در س طح 05/0 معنیدار است ولی اثر متقابل دما و تنش خشکی بر هیچکدام از خصوصیات جوانهزنی معنیدار نبود (جدول 1).
نتایج آزمـون مقایسـه میـانگین دادههـاي حاصـل از تیمـار
خشکی نشان میدهد که درصد جوانهزنی تیمار شاهد و 2- بار با همدیگر تفاوت معنیداري نشان نمیدهد ولی تیمار شاهد بـادیگر سطوح تنش خشکی تفاوت معنیداري در سـطح 05/0 از خود نشان دادند (جـدول 2). بـالاترین درصـد جوانـهزنـی بـامیانگین 33/72 درصد مربوط به تیمار شاهد و کمتـرین مقـدارجوانهزنی با میانگین 33/43 مربوط به تـنش خشـکی در سـطح6- بار مشـاهده گردیـد. بـا افـزایش تـنش خشـکی از درصـدجوانهزنی گونه مورد مطالعه کاسته شد (جدول 2).
نتایج حاصل از اثر تـنش خشـکی بـر سـرعت جوانـهزنـی نشان داد که بالاترین سرعت جوانهزنی مربوط به تیمار 2- بار و سپس مربوط به تیمار شاهد بـود. هـمچنـین بـا افـزایش تـنشخشکی از 2- بار سرعت جوانهزنی ایـن گونـه کـاهش یافـت،بهطوري که کمترین مقدار سرعت جوانهزنی با میـانگین 643/0 (تعداد در روز) مربوط به تنش خشـکی در سـطح 6- بـار بـود
(جدول 2).
اثر سطوح تنش خشکی پایین (2- بار و حالت شـاهد) بـردرصد جوانهزنی بذر گونه H. criniferum روند مشـابهی را دردماهاي مختلف نشان میدهد. بهطوري کـه درصـد جوانـه زنـیتحت تنش خشکی 2- بار در هر دو دماي تناوبی تفاوتی را بـاحالت شاهد از خود نشان نمیدهد (شکل 2 و 3). همانطور که مشاهده میشود در شدت تنش خشکی بالا( 6- مگـا پاسـکال)در دماي متناوب 18-20 (شـب – روز) درصـد جوانـهزنـی بـهحداقل مقدار خود رسیده است (شکل 2). این در حـالی اسـتکه در دماي متناوب 26-24 (شب- روز) تفاوت معنـی داري در تنش خشکی 4- و 6- بار مشاهده نشد (شکل 3). بهعـلاوه در شدت تنش خشکی بالا( 6- بار) این گیاه قادر به جوانهزنـی بـامیانگین 48 درصد در دو دوره دماي تناوبی میباشد که این امر میتواند تا حدي نشاندهنده مقاومت نسبتاً متوسط گیاه اسپرس همدانی به خشکی باشد.
اثر سطوح مختلف خشـکی بـر سـرعت جوانـهزنـی گونـهH. Criniferum نشــان داد کــه بــین تمــامی تیمارهــا تفــاوت
معنیداري در سطح 05/ 0 وجود دارد. در هر دو دماي تنـاوبی،حداکثر سرعت جوانهزنی در تنش خشکی 2- بار مشاهده شـدو پ س از آن در حالــت شــاهد، جــایی کــه ه یچ گونــه تــنش رطــوبتی وجــود نداشــت (شــک ل 4 و 5). یزدانــی بیــوکی و همکاران( 8) با بررسی اثـر تـنش خشـکی بـر گیـاه مارتیغـال (Silybum marianum) نتیجه گرفتند که پتانسیلهـاي خشـکی
1- ، 2- و 3- بار بیشترین درصد و سرعت جوانهزنی را داشتند

د

سطوح
تناوبی

مای

درصد

جوانه
زنی

د

سطوح

تناوبی



قیمت: تومان


پاسخ دهید