اثر ریزگردها بر فلئورسانس کلروفیل و خصوصیات فتوسنتزی نیشکر (Saccharum officinarum L.) دراهواز

چکیده مبسوط فارسی سابقه و هدف: نیشکر با نام علمی(Saccharum officinarum L.) از تیره Poaceae گیاهی چند ساله و بومی مناطق گرم قاره آسیا می باشد. نسبت Fv/Fm تخمینی از حداکثر عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو است. تحت شرایط تنش،Fv/Fm کاهش می یابد، این کاهش به علت فعالیت کم مراکز واکنش فتوشیمیایی دو و کاهش پروتئین های مسئول حمل الکترون آب به کلروفیلa می باشد. ریزگرد باعث بستن دهانه روزنه شده و باعث افزایش دمای برگ، عدم تهویه مناسب، عدم تعرق و عدم ورود CO۲ به برگ می شود، از طرفی تجمع ریزگرد بر گیاه باعث ایجاد حالت سایه بر گیاه می شود و فتوسنتز برگ را کاهش می دهد. از آنجایی که گیاه نیشکر بیشترین سطح زیر کشت در منطقه دارد، بنابراین مطالعه و بررسی اثر پدیده ریزگرد بر این گیاه در منطقه ضروری به نظر می رسد. مواد و روش ها : این آزمایش با هدف مطالعه اثرات ریزگرد، در محیط کنترل شده گلخانه موسسه تحقیقات نیشکر شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی در سال زراعی ۱۳۹۳-۱۳۹۲ اعمال گردید. این آزمایش درقالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار و چهار تیمار انجام گرفت. تیمارها شامل شاهد (بدون اعمال ریزگرد)، ماهانه یک بار، دو هفته یک بار، هفته ای یک بار اعمال ریزگرد بودند. جهت جداسازی و انجام صحیح ریزگرد روی هر تیمار، از چهار پایه فلزی ساخته شده با لوله های نیم اینچ گالوانیزه به ارتفاع ۲ متر، طول ۳ متر و عرض یک متر، استفاده شد. تیمار مورد نظر توسط پلاستیک نازک شفاف پوشانده گردید و در دو طرف بالای آن، دو دستگاه فن کار گذاشته شد. برای کاشت، از قلمه های واریتهCP۶۹-۱۰۶۲ استفاده گردید. در این آزمایش، صفات Fv/Fm (بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو در شرایط سازگار با تاریکی)، ) NPQخاموشی غیر فتوشیمیایی)، qP (خاموشی فتوشیمیایی)، ΦPSII (عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو در شرایط سازگار با نور)، عدد SPAD، آهنگ فتوسنتز، غلظت CO۲زیر روزنه ای، شار تعرق، دمای برگ و PAR، آسکوربیت، نشت الکترولیت و درصد قند محاسبه شد. یافته ها: نتایج نشان داد که ریزگرد باعث کاهش مقادیر Fv/Fm، qP، ΦPSII، آهنگ فتوسنتز، شار تعرق، غلظت CO۲ زیر روزنه ای، PAR و مقدار قند شد ولی مقادیر NPQ، عدد SPAD و درجه حرارت برگ را افزایش داد. همبستگی مثبت و معنی داری بین رسانایی روزنه ای با فتوسنتز، تعرق و CO۲ زیر روزنه ای مشاهده شد، که نشان از محدودیت روزنه ای در ورود گازها به درون سلول داشت. در شرایط شدت نور کم در اثر اعمال ریزگردها، تولید قند کاهش معنی داری نشان داد. نتایج نشان داد که qP همبستگی بالایی با Fv/Fm نشان داد، لذا کاهش qP سبب کاهش Fv/Fm شد. نتیجه گیری: در اثر تنش ریزگرد و کاهش ظرفیت کئینون A، انتقال الکترون به فتوسیستم یک کاهش یافت و باعث اتلاف انرژی نورانی جذب شده به شکل فلئورسانس گردید و در واقع در جریان برانگیختگی کلروفیل، NPQبر qP غلبه داشت و لذا عملکرد کوانتومی فتوسنتز، کاهش و دمای برگ به سبب بسته شدن روزنه ها و کاهش هدایت روزنه ای، افزایش یافت و تلفات انرژی به شکل نور و گرما، افزایش پیدا کرد. کاهش قند به این دلیل است که بسیاری از آنزیم های درگیر در احیای قندها طی سیکل کالوین صرفا با شدت نور مناسب، فعال می گردند. با توجه به اینکه مولفه Fv/Fm بیشترین همبستگی را با اغلب صفات مورد بررسی طی تنش نشان داد، لذا می توان از آن به همراه qP و NPQ به عنوان شاخص های بررسی گیاه نیشکر تحت تنش ریزگرد بهره گرفت.

کلیدواژه ها:

واژه های کلیدی: حداکثر عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو ، خاموشی فتوشیمیایی ، خاموشی غیر فتوشیمیایی