مطالعه اثر پتانسیل‌های مختلف اسمزی شوری بر جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه‌های اسفناج (Spinacia oleracea

دوفصلنامه ی علوم به زراعی گیاهی

مقاله 1، دوره 5، شماره 1، شهریور 1394، صفحه 1-5   

چکیده

اسفناج گیاه بومی ایران است و از اوائل قرن اول میلادی کم کم به نقاط دیگر دنیا راه یافت، بطوریکه در تاریخ مسطور است اسفناج در قرن هفتم در چین و در قرن دوازدهم در اسپانیا کشت می شده است. اسفناج گیاهی است یکساله دارای ساقه ای راست به ارتفاع نیم متر که برگهای آن پهن و نرم مثلثی شکل به رنگ سبز می باشد. یافتن گیاهان مقاوم به شوری در مراحل مختلف رشد می­تواند راهی مناسب در جهت افزایش بهره­وری از آب­های شور باشد. پاسخ گیاهان مختلف در مرحله جوانه­زنی به شوری نیز می­تواند متفاوت باشد. به منظور بررسی اثر تنش شوری بر جوانه زنی (درصد و سرعت) و خصوصیات گیاهچه­های (طول ریشه­چه، طول ساقه­چه، وزن تر و خشک) اسفناج، آزمایشی در سال 1389 در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه زراعت دانشگاه زابل انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل 4 سطح شوری (0، 50، 100 و 150 میلی­مولار) ناشی از نمک کلرید سدیم بود. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که بیشترین و کمترین درصد و سرعت جوانه زنی، طول ساقه­چه و ریشه­چه همچنین وزن تر و خشک گیاهچه به ترتیب مربوط به تیمار شاهد و 150 میلی­مولار بود که بیانگر حساسیت این گیاه به شوری است. کلیه داده­های حاصل با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه و مقایسه میانگین­ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت.

کلیدواژه‌ها

اسفناج؛ تنش شوری؛ جوانه‌زنی؛ کلرید سدیم

اصل مقاله

مطالعه اثرپتانسیل­هایمختلفاسمزیشوریبرجوانهزنی و رشد اولیه گیاهچه­های اسفناج

 (Spinacia oleracea)

محمد حسین بیجه کشاورزی¹، سید محسن موسوی نیک²

1- دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه زابل، 2 – عضو هیئت علمی دانشگاه زابل

[e-mail]

چکیده

اسفناج گیاه بومی ایران است و از اوائل قرن اول میلادی کم کم به نقاط دیگر دنیا راه یافت، بطوریکه در تاریخ مسطور است اسفناج در قرن هفتم در چین و در قرن دوازدهم در اسپانیا کشت می شده است. اسفناج گیاهی است یکساله دارای ساقه ای راست به ارتفاع نیم متر که برگهای آن پهن و نرم مثلثی شکل به رنگ سبز می باشد. یافتن گیاهان مقاوم به شوری در مراحل مختلف رشد می­تواند راهی مناسب در جهت افزایش بهره­وری از آب­های شور باشد. پاسخ گیاهان مختلف در مرحله جوانه­زنی به شوری نیز می­تواند متفاوت باشد. به منظور بررسی اثر تنش شوری بر جوانه زنی (درصد و سرعت) و خصوصیات گیاهچه­های (طول ریشه­چه، طول ساقه­چه، وزن تر و خشک) اسفناج، آزمایشی در سال 1389 در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه زراعت دانشگاه زابل انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل 4 سطح شوری (0، 50، 100 و 150 میلی­مولار) ناشی از نمک کلرید سدیم بود. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که بیشترین و کمترین درصد و سرعت جوانه زنی، طول ساقه­چه و ریشه­چه همچنین وزن تر و خشک گیاهچه به ترتیب مربوط به تیمار شاهد و 150 میلی­مولار بود که بیانگر حساسیت این گیاه به شوری است. کلیه داده­های حاصل با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه و مقایسه میانگین­ها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت.

کلمات کلیدی: اسفناج، تنش شوری، جوانه­زنی، کلرید سدیم

 

مقدمه

تنش­های زنده و غیر زنده از مهم­ترین مشکلات سیستم­های کشاورزی می­باشند. براساس اطلاعات موجود در حدود یک سوم اراضی قابل کشت آبی دنیا، تحت تاثیر درجات مختلف شوری قرار دارند که در بیش از یکصد کشور جهان وجود دارند (7). خشکسالی های چند ساله اخیر و عدم مدیریت صحیح آبیاری نیز موجب بروز مشکلات عدیده ای شده است. دبی چاه ها و قنات ها کاهش یافته، کیفیت آب آبیاری و خاک نامطلوب شده و به سمت شوری گرایش یافته است. شوری خاک در سطوح بالا بر روی تولید محصولات زراعی اثر منفی دارد (14). شوری خاک باعث کاهش رشد و عملکرد گیاهان زراعی می­شود (8). شوری آب و خاک آبیاری سبب بروز تغییرات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیائی متعددی در گیاهان می‌شود ضمن ‌اینکه تحمل به شوری در گیاهان نیز خصوصیتی ثابت نبوده و ممکن است در مراحل مختلف رشد هر گونه، متفاوت باشد (13). شوری بر جنبه های مختلف رشد اثر گذاشته و موجب کاهش و به تاخیر افتادن جوانه زنی، کاهش رشد اندام­های هوایی و کاهش تولید ماده خشک می­گردد.

از آنجایی که رشد و نمو از جوانه­زنی شروع شده و حساسترین مرحله زندگی گیاه می باشد، گذراندن این دوره با موفقیت نقش بسیار مهمی را در مراحل رشد گیاه خواهد داشت (3). گیاهان مختلف توانایی­های متفاوتی در محیط های شور از خود نشان می­دهند (10). در گیاهانی که با بذر تکثیر می­شوند مرحله جوانه­زنی به خاطر تأثیری که به تراکم گیاهان دارد بسیار مهم و حساس است زیرا بقای گیاه و استقرار آن به مراحل ابتدایی رشد وابسته است. در خصوص اهمیت اجزای مؤثر تنش شوری بر جوانه­زنی نظریات مختلفی وجود دارد.

گواهی و همکاران (4) با بررسی جوانه­زنی عدس محلی شهر بابک نشان دادند، با افزایش غلظت NaCl جوانه­زنی متوقف شده و سرعت جوانه­زنی نیز کاهش می­یابد. همچنین آن­ها طی مطالعات خود نشان دادند که درصد و سرعت جوانه زنی بذور با افزایش شوری کاهش می­یابد. حاتمی و گالشی (1)، طی بررسی اثر سطوح مختلف کلرید سدیم بر جوانه­زنی گندم، گزارش کردند که با افزایش از محلول شاهد، درصد جوانه زنی و طول ریشه چه و ساقه چه به طور معنی داری کاهش یافت.

هدف از این آزمایش، بررسی اثر پتانسیل­های مختلف اسمزی شوری بر جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه­های اسفناج می­باشد.

 

مواد و روش­ها

این آزمایش در سال 1389 در آزمایشگاه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل 4 سطح شوری (0، 50، 100 و 150 میلی­مولار) ناشی از نمک کلرید سدیم بود. هر واحد آزمایشی شامل یک عدد پتری دیش به قطر 8 سانتیمتر بود. برای هر سطح تیمار 20 عدد بذر سالم اسفناج، ضدعفونی شده توسط هیپوکلریت سدیم، شمارش و در هر یک از پتری دیش­ها به طور یکنواخت بر روی کاغذ صافی قرار گرفتند و به هر یک از آنها 6 میلی­لیتر از تیمارهای تهیه شده از کلرید سدیم اضافه به طوری که کاغذ صافی کاملاً آغشته به محلول کلرید سدیم گردید. سپس در پتری دیش­ها توسط چسب نواری بسته و در اطاقک قرار داده شد. شمارش بذور جوانه زده اسفناج به منظور تعیین سرعت جوانه زنی به صورت روزانه انجام شد. شمارش بذور تا 6 روز ادامه یافت. برای محاسبه درصد و سرعت جوانه­زنی از فرمول های زیر استفاده گردید:

100S/T× =  درصد جوانه­زنی

= N1/D1+N2/D2+…+Ni/Diسرعت جوانه­زنی

که در آن S تعداد بذور جوانه­زده، Tتعداد کل بذور و Ni تعداد بذور جوانه زده در روز Di می باشد.

در پایان آزمایش از هر پتری دیش 10 بوته را انتخاب و ریشه­چه و ساقه­چه آنها را از هم جدا کردیم و طول ریشه­چه و ساقه­چه هر بوته را بطور جداگانه اندازه گرفته و یاداشت نمودیم. و بعد از انجام این مرحله هر تکرار را جداگانه در کاغذ صافی قرار دادیم و برای خشک کردن و بدست آوردن وزن خشک، آن را در آون قرار دادیم و بعد از بدست آوردن اعداد خام برای تجزیه و تحلیل آنها از برنامه. SAS استفاده کردیم.

 

نتایج و بحث

1- درصد و سرعت جوانه­زنی:

سطوح مختلف شوری اثر معنی داری بر درصد و سرعت جوانه زنی بذور داشت (P<0/01). (جدول 1). در بین تیمارهای تنش شوری، بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی از تیمار صفر میلی­مولار شوری (شاهد) بدست آمد و با افزایش سطح شوری از درصد و سرعت جوانه زنی آن کاسته شده و در تیمار 150 میلی­مولار کمترین درصد و سرعت جوانه­زنی حاصل شد (جدول 2). بوباکر (6) در آزمایش خود نشان داد که درصد و سرعت جوانه­زنی، طول ریشه­چه و طول ساقه­چه با افزایش سطوح شوری به طور معنی­داری در تمام ارقام گندم دوروم کاهش یافت. همچنین کاهش سرعت جوانه زنی را می­توان به اثر سوء تنش شوری بر برخی از فرایندهای فیزولوژیکی مؤثر بر جوانه زنی بذر نسبت داد (9).

2- طول ریشه چه:

اثر تیمارهای تنش شوری، بر طول ریشه چه­های گیاه اسفناج معنی دار بود (P<0/01). در بین تیمارهای تنش شوری نیز با افزایش سطح تنش از طول ریشه چه اسفناج به شدت کاسته شد، بطوریکه بیشترین و کمترین مقدار طول ریشه چه به ترتیب از تیمارهای صفر و 150 میلی مولار بدست آمد (جدول 2). حاج غنی و همکاران (2) نشان دادند که تنش شوری در مرحله جوانه­زنی سبب کاهش طول ریشه­چه، ساقه­چه و به طبع آن سبب کاهش وزن   ریشه­چه و ساقه­چه در گیاهچه­های گلرنگ شده است.

2- طول ساقه چه:

اثر تیمارهای تنش شوری، بر طول ساقه­چه­های گیاه اسفناج معنی دار بود (P<0/01). در بین تیمارهای تنش شوری نیز با افزایش سطح تنش از طول ساقه چه اسفناج به شدت کاسته شد. (جدول 1) بیشترین و کمترین مقدار طول ساقه چه به ترتیب از تیمارهای صفر و 150 میلی مولار بدست آمد (جدول 2). یکی از دلایل کاهش طول ساقه چه در شرایط تنش، کاهش یا عدم انتقال مواد غذایی لپه (ها) به جنین است.

6-وزن تر و خشک:

اثر تیمارهای تنش شوری، بر وزن تر و خشک گیاهچه­های اسفناج نیز معنی شد (جدول 1) . پیسرآکلی (11) اثر شوری بر وزن خشک، جذب آب در برگ ذرت در اثر اعمال تنش شوری را مورد مطالعه قرار داد و نتیجه گرفت که تنش شوری در هر سطحی، توسعة ریشه، تو لید ماده خشک در سطح معنی داری کاهش می دهد و میزان کاهش با افزایش شوری زیادتر می شود. همچنین بنگال و همکاران (5) کاهش وزن تر و خشک بخش هوایی در گیاه گوجه فرنگی و سایر گیاهان را با افزایش شوری گزارش کرده اند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول1- نتایج تجزیه واریانس برخی صفات جوانه زنی و رشد گیاهچه اسفناج تحت غلظت­های نمک NaCl

	میانگین مربعات					درجه  آزادی	منابع تغییرات
وزن خشک گیاهچه (g)	وزن تر گیاهچه (g)	طول ساقه چه (cm)	طول ریشه چه (cm)	سرعت جوانه‏زنی (روز)	درصد جوانه‎زنی
0.0015**	0.017**	1.09**	4.59**	38.37**	1988.88**	3	تیمار
0.0000066	0.00018	0.012	0.022	0.27	30.72	8	اشتباه آزمایشی
8.67%	9.89%	9.96%	7.27%	8.71%	10.37%		ضریب تغییرات

*، ** به ترتیب معنی دار بودن در سطح0.05 و 0.01 –ns  غیرمعنی دار بودن

جدول2- تاثیر سطوح مختلف شوری برصفات جوانه زنی اسفناج

وزن خشک گیاهچه (g)	وزن تر گیاهچه (g)	طول ساقه چه (cm)	طول ریشه چه (cm)	سرعت جوانه‏زنی (روز)	درصد جوانه زنی	میزان شوری (میلی مولار)
a0.061	a0.25	a2.04	a3.84	a10.17	a88.66	0
b0.038	b0.18	b1.39	b2.58	a9.32	b73.33	50
c0.03	c0.125	c1.09	c2.2	b5.58	c60	100
c0.0069	d0.071	d0.6	d0.83	c2.42	d26.66	150

حروف مشابه در هر ستون فاقد اختلاف آماری معنی دار می باشد

 

مراجع

1. حاتمی، ح، و س. گالشی. 1378 .اثر سطوح مختلف شوری بر جوانه زنی گندم. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 1و 2: 35 – 31.
2. حاج غنی، م.، م. صفاری، و ع. ا. مقصودی مود. 1387.  اثر سطوح مختلف شوری کلرید سدیم بر جوانه زنی و رشد گیاهچه ارقام گلرنگ
   .(Carthamus tinctorius L.) مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. سال دوازدهم. شماره چهل و پنجم (ب). پاییز 1387.
3. زهتابیان، غ.، ح. آذرنیوند.، م .جوادی، و ا .شهریاری. 1384 .بررسی اثر تنش شوری بر روی جوانه زنی دو گونه مرتعی از جنس اگروپایرون. مجله بیابان. جلد 10 .شماره 2.
4. گواهی، م. و ا. شجیع. 1384 .بررسی اثر سطوح مختلف شوری بر جوانه زنی و رشد اولیه عدس محلی شهر بابک. اولین همایش ملی حبوبات 524 – 522.
   1. Ben-Gal, A & U. Shani. 2002. Yield, transpiration and growth of tomatoes under combined excess boron and salinity stress. Plant Soil. 247:211-221.
   2. Boubaker, M., 1996. Salt tolerance of durum wheat cultivars during germination and early seedling growth, agricultura-mediterranea.126: 1,32-39.
   3. Humphery, A.E., and V. Rodriguez. 1998. Ion compartmentation in salinity stressed alfalfa seedling growing under different temperature régimes. Common soil sci. plant anal. 29 (17-18): 26.7-2618.
   4. Khajeh-Hosseini, M., Powell, A.A., Bimgham, I.J., 2003. The interaction between salinity stress and seed vigor during germination of soybean seeds. Seed Science and Technology 31:715-725.
   5. Khan, M. A., Gul, B. and Weber, D. J. 2002. Effect of temperature, and salinity on the germination of Sarcobatus vermiculatus. Biological Plant, 45: 133-135.

10. Maas, E. V. 1986. Crop tolerance to saline soil and wathe. Proeus park Bio Saline Res. Work shop. Karachi. Pakistan, 205.

11. Pessarakli.M. and H. Fardad . nitrogen (Total and 15N) Uptake by barley and wheat under tow irrigation regimes J . planutr . 18(12)2655-2007

12. Sadeghi, H., Emam, Y., 2005 Effect of different sodium chloride levels on morphological characteristics, chemical composition and yield components of two bread wheat cultivars. J. Biyaban. Vol 10. 2: 267-278.

13. Sairam, R.K. and  G.C. Srivastava. 2001. Water stress tolerance of wheat Triticum aestivum L.: Variation in hydrogen peroxide accumulation and antioxidant activiy in tolerant and susceptible genotype. Journal of Agronomy and Crop Science. 186: 63-70.

14. Szabolcs, I., 1994. Soils and salination. In Pessarakli, M. (ed.). Handbook of Plant and Crop Stress. Marcel Dekker, New York, pp. 311.