بهبود جنبه های فیزیولوژیک و عملکرد ذرت (Zea mays L.) با کاربرد خاکی و افشانه کردن عنصر روی تحت شرایط متفاوت رطوبتی

مقدمه: کمبود آب مهم ترین عامل تنش زای محیطی است که رشد گیاهان را در جهان محدود می سازد. از سوی دیگر، عنصر روی به عنوان یک ریزمغذی ضروری برای رشد طبیعی گیاهان شناخته می شود. مشخص شده است که کاربرد عنصر روی، علاوه بر افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی، به واسطه افزایش فعالیت فتوسنتزی و همچنین افزایش آنزیم های آنتی اکسیدان و ترکیبات اسمولیت از جمله پرولین، در کاهش اثرات زیان بار تنش های محیطی از جمله تنش خشکی در گیاهان تاثیرگذار است. در پژوهش حاضر، تاثیر مقادیر مختلف و روش های گوناگون کاربرد عنصر روی بر میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و همچنین رشد و عملکرد ذرت در رویارویی با تنش خشکی بررسی شد. هدف از اجرای آزمایش، بهبود جنبه های فیزیولوژیک، رشد و عملکرد ذرت تحت شرایط متفاوت رطوبتی بود.مواد و روش ها: این آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در کشتزار پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال ۱۳۹۹ انجام شد. رقم ذرت مورد مطالعه در این پژوهش، ذرت دانه ای رقم سینگل کراس ۷۰۴ متعلق به گروه دیررس با طول دوره رویش ۱۲۵ الی ۱۳۵ بود. تنش خشکی با اعمال آبیاری در سه سطح شامل ۹۰، ۶۰ و ۳۰ درصد ظرفیت زراعی، به ترتیب به عنوان شرایط عدم تنش، تنش متوسط و تنش شدید، به عنوان عامل اصلی آزمایش و مقادیر و روش های کاربرد عنصر روی در شش سطح شامل عدم مصرف روی، کاربرد خاکی سولفات روی در مقادیر ۱۰ و ۲۵ کیلوگرم در هکتار، افشانه کردن در مراحل ساقه روی، ظهور تاسل و مرحله شیری دانه به میزان پنج گرم در لیتر به عنوان عامل فرعی آزمایش در نظر گرفته شد. صفات ارزیابی شده در این پژوهش، شامل غلظت آهن، روی و فسفر دانه، میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، محتوای پرولین، پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدئید، شاخص کلروفیل برگ، شاخص سطح برگ، عملکرد دانه و عملکرد زیست توده بودند. تجزیه و تحلیل داده ها از جمله تجزیه واریانس و مقایسه میانگین­ها با آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد با استفاده از نرم افزار SAS (نسخه ۹.۳) و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel انجام شد.یافته های تحقیق: نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر تنش خشکی و کاربرد عنصر روی بر تمامی ویژگی های ارزیابی شده در رقم سینگل کراس ۷۰۴ معنی دار بود. برهم کنش عنصر روی × تنش خشکی نیز بر تمامی ویژگی های ارزیابی شده، به جز عملکرد دانه و عملکرد زیست توده معنی دار شد. نتایج این آزمایش نشان داد که وقوع تنش خشکی موجب کاهش معنی دار غلظت آهن، روی و فسفر دانه، میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان شامل سوپراکسیددیسموتاز، گایاکول پراکسیداز، کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز و همچنین شاخص کلروفیل برگ و شاخص سطح برگ در رقم سینگل کراس ۷۰۴ شد. از سوی دیگر، با افزایش شدت تنش خشکی، میزان پراکسید هیدروژن، مالون دی آلدئید و پرولین به ترتیب به میزان ۱۹۷، ۲۵۶ و ۱۲۹ درصد افزایش یافت. در مقابل، کاربرد روی با بهبود صفات ذکر شده، موجب کاهش تولید پراکسید هیدروژن و مالون دی آلدئید شد. افزون بر این، تنش خشکی، عملکرد دانه و عملکرد زیست توده رقم سینگل کراس ۷۰۴ را کاهش داد، اما کاربرد روی به ویژه کاربرد خاکی روی به میزان ۲۵ کیلوگرم در هکتار موجب بهبود معنی دار عملکرد دانه و عملکرد زیست توده این رقم به ترتیب به میزان ۶۲ و ۴۴ درصد شد.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که با بروز تنش خشکی به ویژه در شدت های بالای تنش، به دلیل ایجاد اختلال در جذب عناصر غذایی از خاک، غلظت عناصر دانه، شاخص سطح برگ، شاخص کلروفیل برگ و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاهش یافت، در حالی که تنش خشکی باعث افزایش میزان پرولین شد. در مقابل، کاربرد عنصر روی به ویژه کاربرد خاکی آن به میزان ۲۵ کیلوگرم در هکتار با تغییر (تشدید) صفات ذکرشده، موجب بهبود جنبه های فیزیولوژیک، ریخت شناختی و عملکرد ذرت شد، به طوری که کاربرد آن در تنش متوسط خشکی، میزان پراکسیدهیدروژن و مالون دی آلدئید را کاهش و میزان پرولین و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان را افزایش داد. همچنین، نتایج این آزمایش نشان داد که افشانه کردن روی در افزایش غلظت عناصر دانه موثرتر از کاربرد خاکی بود.

کلیدواژه ها:

آنزیم های آنتی اکسیدان ، پراکسیدهیدروژن ، پرولین ، شاخص کلروفیل ، غلظت عناصر دانه ، مراحل فنولوژیک