نقش عناصر ریزمغذی آهن و روی و محلول‎ پاشی اسید سالیسیلیک در بهبود تحمل ذرت (Zea mays L.) به خشکی

مقدمه: ذرت (Zea mays L.) یکی از غلات حیاتی در جهان است که به عنوان یک منبع غذایی و درآمدی مهم برای کشاورزان به ویژه در کشورهای در حال توسعه به شمار می آید. این گیاه در صنایع مختلفی از جمله تولید سوخت زیستی (اتانول) کاربرد دارد. از سوی دیگر، تنش خشکی به عنوان یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده محیطی، رشد، بهره وری و عملکرد ذرت را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. راه کارهای پایدار و سازگار با محیط زیست نظیر کاربرد ریزمغذی ها و تنظیم کننده های رشد گیاهی، به طور موثری می توانند در بهبود تحمل گیاه به خشکی کمک کنند. ریزمغذی های ضروری مانند آهن و روی نقش حیاتی در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه ایفا می کنند. آهن در فرآیندهای تثبیت نیتروژن و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و روی در سنتز کلروفیل و متابولیسم کربوهیدرات ها دخیل است. علاوه بر این، اسید سالیسیلیک، به عنوان یک تنظیم کننده رشد گیاهی، مقاومت گیاهان به خشکی را افزایش می دهد. با توجه به شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک ایران و کمبود منابع آبی، بررسی راه کارهای نوآورانه برای بهبود عملکرد ذرت تحت این شرایط ضروری است. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات کاربرد توام ریزمغذی های آهن و روی همراه با اسید سالیسیلیک بر ویژگی های رشد و عملکرد ذرت تحت شرایط خشکی بود.مواد و روش ‎ها: آزمایش به صورت کرت های خردشده-فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مجتمع آموزش عالی گناباد (استان خراسان رضوی) طی سال زراعی ۱۴۰۰-۱۳۹۹ انجام شد. آبیاری در دو سطح شامل آبیاری نرمال (بدون تنش) و تنش خشکی (قطع کامل آبیاری از مرحله پر شدن دانه ها) به عنوان عامل اصلی و دو عامل محلول پاشی اسید سالیسیلیک در دو سطح شامل با و بدون محلول پاشی و محلول پاشی ریزمغذی ها در سه سطح شامل آهن، روی و بدون محلول پاشی به صورت فاکتوریل به عنوان عوامل فرعی آزمایش در نظر گرفته شدند. از روش خاک ورزی حداقل برای آماده سازی زمین استفاده شد. رقم ذرت مورد استفاده نیز رقم سینگل کراس ۷۰۴ بود که از رقم های ذرت دانه ای پرمحصول و مناسب کشت در مناطق نیمه خشک تا معتدل و دارای مقاومت نسبی در برابر تنش های محیطی به ویژه خشکی است. صفات اندازه گیری شده شامل ارتفاع بوته، قطر و وزن بلال، تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و شاخص برداشت بودند. تجزیه و تحلیل آماری داده ها شامل تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها با آزمون چنددامنه ای دانکن با استفاده از نرم افزار SAS ۹.۴ انجام و نمودارهای مربوطه نیز با استفاده از نرم افزار Excel ۱۴ رسم شدند.یافته های تحقیق: نتایج نشان داد که تنش خشکی به طور معنی داری تمام صفات مورد بررسی را کاهش داد. با این حال، محلول پاشی اسید سالیسیلیک و ریزمغذی های آهن و روی، اثرات منفی خشکی را به طور موثری کاهش دادند. کاربرد توام اسید سالیسیلیک با آهن و روی به ویژه تحت شرایط خشکی، موجب بهبود قابل توجه صفاتی نظیر تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و شاخص برداشت شد، به طوری که کاربرد توام اسید سالیسیلیک با آهن و روی تحت شرایط خشکی موجب بیش ترین افزایش عملکرد دانه (به ترتیب ۹۴.۳۶ و ۸۷.۳۵ درصد) و شاخص برداشت (به ترتیب ۷۷.۴۲ و ۹۹.۴۲ درصد) نسبت به سایر تیمارها شد. همچنین، محلول پاشی روی نسبت به آهن، اثرات مطلوب بیش تری بر قطر بلال، عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت. علاوه بر این، کاربرد اسید سالیسیلیک تحت شرایط خشکی منجر به بهبود ۱۶ تا ۳۷ درصدی در صفات کلیدی از جمله ارتفاع بوته و وزن هزار دانه شد. همچنین، ترکیب اسید سالیسیلیک با ریزمغذی ها به طور هم افزا اثرات مثبت کاربرد جداگانه هر یک از این عوامل را تقویت کرد.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که محلول پاشی اسید سالیسیلیک و ریزمغذی های آهن و روی می تواند راه کار موثری برای کاهش اثرات منفی تنش خشکی در ذرت باشد. کاربرد ترکیبی این مواد، عملکرد و ویژگی های فیزیولوژیک گیاه را به طور معنی داری بهبود بخشید. اگرچه محلول پاشی هر یک از ریزمغذی های آهن و روی همراه با اسید سالیسیلیک منجر به نتایج مثبت شد، اما بررسی اثرات هم افزایی کاربرد توام هر دو ریزمغذی همراه با اسید سالیسیلیک در مطالعات آتی می تواند مسیرهای متابولیک مقاومت به خشکی نظیر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و سنتز هورمون های گیاهی را روشن تر کند و راه کارهای بهینه تری برای افزایش بهره وری ذرت در اقلیم های خشک و نیمه خشک ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

اسید آلی ، شاخص برداشت ، شبه هورمون ، عناصر کم مصرف ، قطع آبیاری