بررسی اثرات تنش خشكی در مراحل انتهایی رشد بر صفات زراعی و شاخص‌های رشد ارقام بهاره كلزا

1-1-     اریخچه:

كلزای روغنی مهم‌ترین گونه زراعی جنس براسیكا می‎باشد و به احتمال قوی فرم وحشی آن به اروپا و آفریقای شمالی محدود می‎شود (شیرانی راد و دهشیری، 1381). موردتوجه قرار گرفتن كلزا تنها در سالهای اخیر نبوده بلكه 2000 سال قبل از میلاد مسیح در نوشته های دوران قدیم از آن یاد شده است.

 در نوشته های باستانی كه به زبان سانسكریت بوده ، دانه روغنی كلزا سارسون[1] نامیده شده است (عاشوری، 1380). در آثار به جا مانده از دوران نوسنگی در مصر، در نوشته های هندوها كه از سال‌های 1500 تا 2000 قبل از میلاد به دست آمده و به ویژه در كتیبه های یونانی، رومی و چینی باقی مانده از سال‌های 200 تا 500 قبل از میلاد به گیاهان روغنی جنس براسیكا و ارزش دارویی آنها اشاره شده است. كشت تجاری كلزا از سال 1942 در قسمت شمالی آمریكا یعنی كشور كانادا شروع گردیده و امكان استفاده از روغن كلزا برای مصرف خوراكی در سال 1948 مورد توجه قرار گرفت و منجر به استخراج روغن خوراكی از كلزا در سال های 1956 تا 1957 گردید (شیرانی راد و دهشیری، 1381). كلزا نخستین بار در كانادا در سال 1943 به منظور روغن كاری ماشین بخار كشت شد (عزیزی و همكاران، 1378). در سال 1957 در كشور كانادا اولین كلزای روغنی با مقدار اندك اسید اروسیك اصلاح شد. با تولید روزافزون كلزا طی سال 1956 هزاران هكتار از اراضی كانادا به كشت این گیاه اختصاص یافت (رودی و همكاران، 1382). اپلیكویست (1972) اظهار داشته است كه B.napus اولین بار در هلند و در قرن 17 به عنوان یك گیاه روغنی كشف شده است و سپس كشت آن به سایر بخشهای اروپا گسترده شده است. با كشف ویژگیهای غذایی مفید روغن كلزا وضعیت آن در سال‌های اخیر بهبود یافته است (عزیزی و همكاران، 1378). در سال 1974، رقم تاور[2] به عنوان اولین رقم دو صفر كلزا كه هم میزان اسید اروسیك و هم میزان گلوكوزینولات آن پائین بود، معرفی شد. در سال 1981، تولید رقم های كلزا با میزان گلوكوزینولات بالا تقریباً متوقف گردید (شیرانی راد و دهشیری، 1381). در دو دهه گذشته، آزمایش‌های به نژادی و به زراعی متعدد و متنوعی در بخش تحقیقات دانه های روغنی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر بر روی گیاه كلزا صورت گرفته و منجر به معرفی چهار رقم كلزای اصلاح شده با نام های زرگل، طلایه، استقلال و ساری گل شده است 

(شیرانی راد و دهشیری، 1381). در حال حاضر به واسطة مشكلاتی كه در روش كشت متوالی گندم وجود دارد، نظر متخصصان محلی بر این است كه باید در تناوب گندم از كلزا استفاده گردد (شهیدی و فروزان، 1375).

-1- مشخصات محل اجرای آزمایش

این طرح در سال زراعی 83-1382، در مزرعه 400 هكتاری مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر كرج واقع در جادة  ماهدشت، با طول جغرافیایی 59 درجه و 35 دقیقه شمالی و عرض جغرافیایی 75 درجه و 50 دقیقه شرقی و ارتفاع 1313 متر از سطح دریا اجرا شد. براساس آمار هواشناسی و با توجه به منحنی آمبروترمیك[1] ، منطقه مورد نظر با داشتن 150 تا 180 و گاهی تا 200 روز خشك، جزء مناطق آب و هوایی مدیترانه ای گرم وخشك[2] و با داشتن زمستان سرد و مرطوب و تابستان گرم و خشك جزء مناطق نیمه خشك محسوب می‌شود. متوسط بارندگی سالیانه منطقه، 243 میلی‌متر بوده و بارندگی عمدتاً در اواخر پاییز و اوایل بهار روی می‌دهد. وضعیت آب وهوای منطقه در سال زراعی اجرای آزمایش در جدول (3-1) درج گردیده است.

جدول (3-1)- مشخصات اقلیمی محل اجرای آزمایش در سال زراعی 83-1382.

       مأخذ : (ایستگاه هواشناسی بخش تحقیقات خاك و آب كرج)

قبل از آماده سازی زمین، از خاك مزرعه در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متری جهت تعیین خصوصیات فیزیكی و شیمیایی خاك، نمونه برداری شد و سپس به آزمایشگاه منتقل گردید نتایج حاصل از تجزیه خاك مزرعه در جدول (3-2) درج گردیده است.

3-2- مشخصات آزمایش

3-2-1- معرفی تیمارها

آبیاری و رقم، تیمارهای آزمایشی بودند. آبیاری به عنوان عامل اصلی و در دو سطح، شامل آبیاری معمول یا شاهد ( آبیاری پس از 60 میلی متر تبخیر از تشتك كلاس A)[3] و تنش خشكی (‌قطع آبیاری از مرحله خورجین دهی به بعد) و رقم به عنوان عامل فرعی در ده سطح كه تماماً دارای تیپ رشدی بهاره بودند. این ارقام، عبارت بودند از: Goliath ، Comet، Sw 5001، Eagle، Sw Hot Shot، 19-H، Hyola 401، Hyola 420، Option 500، Quantum كه به ترتیب مبدا آنها از كشورهای دانمارك، ایتالیا، سوئد، سوئد، سوئد، پاكستان، صفی آباد، كانادا و كانادا و آلمان بود.

جدول (3-2)- مشخصات فیزیكی و شیمیایی خاك مزرعه.

      مأخذ: (یافته‌های تحقیق)

3-2-2- طرح آزمایشی

آزمایش به صورت كرت‌های یك بار خرد شده[4] در قالب بلوك‌های كامل تصادفی با چهار تكرار اجرا گردید. سطوح آبیاری در كرت‌های اصلی و ارقام در كرت‌های فرعی قرار گرفتند. تعداد كل كرت‌های آزمایشی در این طرح برابر 80 بود. به منظور برآورد بدون اریب[5] میانگین تیمارها و اشتباه آزمایشی، تیمارها به صورت تصادفی در واحدهای آزمایشی پخش گردیدند.

3-2-3- تجزیه آماری

داده‌های حاصل مطابق مدل طرح آماری اسپلیت پلات در قالب بلوك‌های كامل تصادفی مورد تجزیه واریانس ساده قرار گرفت و مقایسه میانگین ها نیز با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانكن انجام شد همبستگی ساده بین صفات مورد آزمون نیز تعیین گردیدند.

همچنین  شاخص‌های رشد نیز محاسبه گردیدند. برای این اعمال از نرم افزار آماری  Mstatc و برای رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده گردید.

3-3- عملیات زراعی

3-3-1- آماده سازی زمین

مساحت كل مزرعه آزمایشی حدود 1600 مترمربع بود. در مزرعه آزمایشی در سال قبل، گندم كشت شده بود. ابتدا زمین آزمایشی ، آبیاری گردید و پس از گاو رو شدن، به وسیله گاو آهن برگردان دار شخم پائیزه زده شده، سپس جهت خرد شدن كلوخه‌ها و همچنین یكنواخت شدن وضعیت خاك مزرعه، زمین مذكور، دیسك و ماله زده شد. سپس اقدام به نمونه‌گیری از خاك مزرعه در دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی‌متر گردید. براساس نتایج تجزیه خاك و توصیه كودی، حدود 50 كیلوگرم در هكتار ازت خالص و حدود 75 كیلوگرم در هكتار P205 از دو منبع كودی  اوره و فسفات آمونیوم و 100 كیلوگرم K2O از منبع كودی سولفات پتاسیم به همراه 5/2 لیتر در هكتار علف كش ترفلان ( تری فلورالین) همراه با دو دیسك عمود برهم و سبك با خاك مخلوط گردیدند. سپس مزرعه به وسیله فاروئر به صورت جوی پشته در آمد. فاصله جوی ها از یكدیگر 60 سانتی متر بود. ابعاد هر كرت آزمایشی m8/1 * m5 بود. بین بلوك ها نیز حدود
 5 متر فاصله تعبیه شده بود. هر كرت آزمایشی شامل 6 خط 5 متری با فاصله خطوط 30 سانتی متر و فاصله بوته روی‌خط 5 سانتی متر بود كه 2 خط كناری‌به عنوان حاشیه‌در نظر گرفته شد و4 خط‌میانی آن برای‌ تعیین كلیه‌مراحل فنولوژیكی گیاه و صفات مختلف مورد استفاده قرارگرفت. همچنین‌دو مرحله‌ازت  سرك‌در مراحل ساقه دهی‌و‌غنچه دهی هر كدام به میزان 50 كیلوگرم ازت‌خالص از منبع كود اوره تامین شد.

3-3-2- كاشت

بذور قبل از كاشت غربال شدند تا از نظر اندازه یكسان باشند. كاشت در تاریخ 12/7/82 انجام گرفت. عملیات كاشت با دست انجام شد. به این صورت كه دو طرف هر پشه و به فاصله ردیف 30 سانتی متری از یكدیگر بذور به صورت خطی كاشته شدند. همچنین قبل از كاشت، تصادفی شدن از طریق جدول اعداد تصادفی انجام پذیرفته و نقشه طرح بر روی كاغذ پیاده شده بود. كشت و تخصیص تیمارهای مختلف به كرت ها براساس این نقشه انجام گرفت. سپس تابلوهایی كه معرف نوع تیمارها بود در ابتدای هر كرت نصب گردید.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                               صفحه

چکیده......................................................................................................................... 1

مقدمه.......................................................................................................................... 3

فصل اول: كلیات........................................................................................................ 6

1-1- تاریخچه............................................................................................................ 7

1-2- كلیاتی دربارة كلزا.............................................................................................. 8

1-3- اهمیت وجایگاه كلزا در ایران.............................................................................. 10

1-4- سطح زیركشت، تولید وعملكرد كلزا در جهان و ایران........................................... 12

1-5- تركیب شیمیایی دانه كلزا..................................................................................... 14

1-6- خصوصیات گیاه شناسی...................................................................................... 16

1-6-1- ریشه........................................................................................................ 16

1-6-2- ساقه......................................................................................................... 17

1-6-3- برگ......................................................................................................... 18

1-6-4- گل........................................................................................................... 18

1-6-5- میوه.......................................................................................................... 18

1-6-6- دانه كلزا.................................................................................................... 19

1-7- مراحل فنولوژی.................................................................................................. 19

1-8- اكولوژی كلزا..................................................................................................... 19

1-9- كاشت .............................................................................................................. 22

1-9-1- آماده سازی زمین....................................................................................... 22

1-9-2- تاریخ كاشت............................................................................................. 22

1-9-3- میزان بذر وتراكم بوته................................................................................. 23

1-9-4- عمق و ابعاد كاشت.................................................................................... 23

1-9-5- روش كاشت............................................................................................. 23

1-10- داشت............................................................................................................. 24

1-10-1- نیازهای غذایی........................................................................................ 24

1-10-2- علف‌های هرز......................................................................................... 24

1-10-3- آفات و بیماری‌ها.................................................................................... 25

1-11- برداشت.......................................................................................................... 26

1-11-1- خرمن كوبی............................................................................................ 26

1-12- انبار كردن....................................................................................................... 27

فصل دوم : بررسی منابع.............................................................................................. 28

2-1- تنش................................................................................................................. 29

2-2- تنش خشكی یا تنش آبی.................................................................................... 29

2-3- مكانیزم‌های مقاومت به خشكی............................................................................ 30

2-4- تنظیم اسمزی..................................................................................................... 33

2-5- تأثیر تنش خشكی بر رشد برگ........................................................................... 34

2-6- تأثیر تنش خشكی بر رشد ساقه و برگ................................................................ 35

2-7- عكس العمل كلزا در برابر تنش خشكی ورژیمهای رطوبتی.................................... 36

2-8- تأثیر تنش خشكی بر عملكرد دانه........................................................................ 39

2-9- تأثیر تنش خشكی بر اجزای عملكرد.................................................................... 41

2-9-1- تعداد خورجین در گیاه بوته........................................................................ 41

2-9-2- تعداد دانه در خورجین............................................................................... 42

2-9-3- وزن هزار دانه............................................................................................ 43

2-9-4- شاخص برداشت........................................................................................ 44

2-10- تأثیر تنش خشكی بر صفات كیفی..................................................................... 45

2-10-1- درصد روغن دانه.................................................................................... 45

2-11- تجزیه و تحلیل رشد........................................................................................ 46

2-11-1- تجمع ماده خشك................................................................................... 48

2-11-2- شاخص سطح برگ................................................................................. 49

فصل سوم : مواد و روش ها........................................................................................ 51

3-1- مشخصات محل اجرای آزمایش.......................................................................... 52

3-2- مشخصات آزمایش............................................................................................. 52

3-2-1- معرفی تیمارها........................................................................................... 52

3-2-2- طرح آزمایشی........................................................................................... 53

3-2-3- تجزیه آماری............................................................................................. 54

3-3- عملیات زراعی................................................................................................... 54

3-3-1- آماده سازی زمین....................................................................................... 54

3-3-2- کاشت....................................................................................................... 54

3-3-3- داشت....................................................................................................... 55

3-3-4- برداشت.................................................................................................... 55

3-4- برآورد شاخص های رشد................................................................................... 55

3-4-1- نمونه برداری............................................................................................. 56

3-4-2- تعیین سطح برگ....................................................................................... 56

3-4-3- تعیین وزن خشك برگ و وزن خشك كل................................................... 56

3-5- اندازه گیری صفات كمی..................................................................................... 56

3-6- اندازه گیری صفات كیفی مورد مطالعه.................................................................. 58

3-6-1- تعیین درصد روغن دانه.............................................................................. 58

3-7- تعیین مراحل فنولوژیکی..................................................................................... 59

فصل چهارم : نتایج و بحث......................................................................................... 60

4-1- تأثیر تنش خشكی بر ویژگیهای مورفولوژیكی، ساختاری و زراعی.......................... 61

4-1-1- ارتفاع بوته................................................................................................ 61

4-1-2- تعداد شاخه فرعی در بوته.......................................................................... 64

4-1-3- قطر ساقه.................................................................................................. 67

4-1-4- طول خورجین ساقه اصلی.......................................................................... 70

4-1-5- طول خورجین شاخه فرعی......................................................................... 73

4-1-6- طول خورجین بوته..................................................................................... 76

4-1-7- تعداد خورجین در ساقه اصلی.................................................................... 79

4-1-8- تعداد خورجین در شاخه فرعی................................................................... 83

4-1-9- تعداد خورجین در بوته............................................................................... 87

4-1-10- تعداد دانه در خورجین ساقه فرعی............................................................ 91

4-1-11- تعداد دانه در خورجین شاخه فرعی.......................................................... 94

4-1-12- تعداد دانه در خورجین............................................................................. 98

4-1-13- وزن هزار دانه......................................................................................... 102

4-1-14- عملكرد دانه............................................................................................ 105

4-1-15- عملكرد بیولوژیك................................................................................... 109

4-1-16- شاخص برداشت..................................................................................... 113

4-2- تأثیر تنش خشكی بر روی صفات كیفی............................................................... 116

4-2-1- درصد روغن دانه....................................................................................... 116

4-2-2- عملكرد روغن دانه..................................................................................... 120

4-3- تأثیر تنش خشكی بر روی شاخص‌های رشد........................................................ 124

4-3-1- وزن خشك كل گیاه................................................................................... 124

       4-3-1-1- روندتغییرات وزن خشک کل گیاه درشرایط آبیاری معمول وتنش کم آبی............... 124

       4-3-1-2- روند تغییرات وزن خشک کل ارقام برتر در شرایط آبیاری معمول........ 125

       4-3-1-3- روند تغییرات وزن خشک کل ارقام برتر در شرایط تنش کم آبی........... 126

4-3-2- وزن خشك برگ....................................................................................... 128

    4-3-2-1- روند تغییرات وزن خشک برگ در شرایط آبیاری معمول و تنش کم آبی... 128

    4-3-2-2- روند تغییرات وزن خشک برگ ارقام برتر در شرایط آبیاری معمول...... 129

    4-3-2-3- روند تغییرات وزن خشک برگ ارقام برتر در شرایط تنش کم آبی........ 130

4-3-3- شاخص سطح برگ.................................................................................... 131

       4-3-3-1-روندتغییرات شاخص سطح برگ ارقام کلزادرشرایط آبیاری معمول وتنش کم آبی... 131

      4-3-3-2-روندتغییرات شاخص سطح برگ ارقام برتر در شرایط آبیاری معمول...... 132

       4-3-3-3- روند تغییرات شاخص سطح برگ ارقام برتر در شرایط تنش کم آبی..... 133

4-4- همبستگی ساده صفات مورد مطالعه...................................................................... 134

4-5- نتیجه گیری كلی................................................................................................. 138

4-6- پیشنهادات......................................................................................................... 139

فهرست منابع.............................................................................................................. 140