بررسی و تعیین مناسبترین تراکم بوته به منظور دستیابی به بالاترین عملکرد در سطوح مختلف تنش کم آبی برای گندم دوروم

علوم کشاورزی و منابع طبیعی
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کشاورزی بررسی و تعیین مناسبترین تراکم بوته به منظور دستیابی به بالاترین عملکرد در سطوح مختلف تنش کم آبی برای گندم دوروم چکیده این تحقیق به منظور تعیین بهترین و مناسبترین تراکم بوته گیاه گندم دوروم در شرایط آبیاری معمولی و نیز سطوح تنش خشکی در طی فاز رشد زایشی، در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی استان تهران واقع در شهرستان ورامین انجام شد. قالب آماری طرح به صورت اسپلیت پلات در پایه طرح بلوکهای تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. عامل اصلی طرح شامل رژیم آبیاری در سه سطح آبیاری نرمال (عرف منطقه)، قطع آبیاری در ابتدای مرحله پر شدن دانه (تنش خفیف) و قطع آبیاری در ابتدای مرحله گلدهی (تنش شدید) و عامل فرعی شامل تراکم کاشت در سه سطح 350 بوته در متر مربع، 450 بوته در متر مربع و 550 بوته در متر مربع بود. نتایج نشان داد که به جز ارتفاع بوته اثر تیمار تنش بر کلیه صفات مورد بررسی معنی دار بود. همچنین اثر تیمار تراکم بوته نیز برای همه صفات مورد بررسی به جز درصد پروتئین و میزان پرولین برگ پرچم معنی دار شد. هر دو تیمار تنش خفیف و شدید موجب کاهش معنی دار عملکرد دانه به ترتیب به میزان 6/8 درصد و 2/16درصد در مقایسه با شاهد شدند. در تیمار تنش خفیف، بیشترین میزان افت اجزای عملکرد دانه مربوط به وزن هزار دانه و تعداد خوشه بارور بود در حالی که برای تیمار تنش شدید علاوه بر این صفات، تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد بیولوژیک و دوام سطح سبز برگها به شدت تحت تأثیر قرار گرفت. درصد و عملکرد پروتئین دانه نیز تحت تأثیر تنش قرار گرفت. تنش، سبب افزایش درصد و کاهش عملکرد پروتئین دانه شد. همچنین افزایش معنی دار میزان پرولین برگ در هر دو تیمار تنش مشاهده شد. با افزایش تراکم از 350 به 450 بوته در متر مربع بسیاری از اجزای عملکرد بهبود یافته و سبب افزایش عملکرد دانه در این تیمار شد. بیشترین عملکرد دانه در تراکم 450 بوته در متر مربع و به میزان 7212 کیلوگرم در هکتار بود. افزایش تراکم به 550 بوته در متر مربع افت عملکرد دانه را موجب شد. با این حال کمترین عملکرد دانه از پایین ترین تراکم (350 بوته در متر مربع) حاصل شد. تراکم بوته اثر معنی داری بر درصد پروتئین دانه نداشت اما اثر آن بر عملکرد پروتئین معنی دار بود. میزان پرولین برگ پرچم تحت تاثیر تراکم قرار نگرفت اما هر دو تیمار تنش آبیاری سبب افزایش معنی دار آن شدند. روند تغییرات منحنی شاخص های رشد گندم تحت تأثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفت. تنش در طی فاز زایشی سبب ریزش سریعتر برگها و کاهش دوام سطح سبز شده و سبب افزایش شیب افت منحنی شاخص سطح برگ و سرعت رشد محصول شد. تراکم بوته، میزان و زمان به حداکثر رسیدن LAI و CGR را تحت تاثیر قرار داد. کلمات کلیدی : گندم دوروم قطع آبیاری تراکم بوته عملکرد پروتئین پرولین شاخصهای رشد مقدمه امروزه غلات بعنوان مهمترین گیاهان زراعی محسوب می شوند و گندم در بین غلات بصورت یك محصول استراتژیك در جهان مورد توجه می باشد. در ایران گندم مهمترین منبع غذایی محسوب می شود و قسمت عمده كالری و پروتئین مورد نیاز از این طریق بدست می آید. گندم مهمترین محصولی است كه بیشترین سطح زیر كشت و بالاترین میزان تولید را در گیاهان مختلف زراعی دنیا دارا می باشد. تنش خشکی یک مشکل گسترده جهانی است که بطور جدی تولید و کیفیت گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار میدهد. بنابراین مطالعة فیزیولوژی گندم تحت تنش خشکی با هدف تولید و اصلاح آن برای مواجهه با عوامل تنش زای زنده و غیر زنده مهم می باشد .(Shao et al., 2005) از دیرباز گندم دوروم به صورت آبی و دیم در بخشهای مختلف کشور ایران کشت می شود. تنش آبی شاید مهمترین تنشی باشد که کشاورزان دوروم کار در نواحی مرکزی و غربی ایران با آن روبرو هستند. گندم دوروم در برابر این تنشها متحمل تر از گندم نان است.(Reeves et al., 1999) بر این اساس به نظر می رسد یافتن ارقام جدید گندم دوروم و دارای تحمل بالا به شرایط خشكی بویژه در فاز رشد زایشی هدف اصلاحی مهم طرحهای به نژادی گندم دوروم در مناطق خشك و نیمه خشك می باشد با توجه به اینكه بخش زیادی از زمینهای زیر كشت گندم ایران در معرض تنش های آبی و گرما بوده و این تنش ها تولید غلات را در این نواحی بخصوص در مناطق مركزی، غربی و جنوبی ایران محدود می نماید بنابراین بهبود تحمل به خشكی و گرما به عنوان هدف اصلاحی مهم در طرح های غلات این مناطق مد نظر می باشد. اما از سوی دیگر، گندم دوروم نسبت به گندم نان از قدرت پنجه زنی پایینتری برخوردار است و به این دلیل به تراکم بوته حساسیت بیشتری نشان می دهد. به این سبب یکی از مهمترین پارامترهایی که به شدت تحت شرایط فراهمی یا عدم دسترسی به آب، موجب افزایش یا افت عملکرد نهایی گندم (دوروم) می گردد تعداد بوته در متر مربع یا همان تراکم کاشت بذر است. بدیهی است که تراکم مطلوبی که در شرایط نرمال آبیاری ضامن تولید مناسب و عملکرد بالاست می تواند خود در شرایط کمبود آب به صورت عامل کاهنده عملکرد عمل کرده و خسارت جدی به تولید محصول وارد نماید. عدم آگاهی از مدیریت صحیح زراعی و کمبود ارقام اصلاح شده و ناشناخته بودن مسائل به زراعی آنها از شمار عوامل اساسی در پایین بودن عملکرد گندم دوروم می باشد. عملکرد گندم دوروم نیز همانند هر محصول زراعی حاصل رقابت برون و درون بوته ای برای عوامل محیط رشدی می باشد. حداکثر عملکرد زمانی حاصل می شود که این رقابت ها به حداقل خود رسیده و گیاه بتواند از عوامل محیطی رشد موجود حداکثر استفاده را بنماید (خواجه پور، 1365). توزیع فضایی (تراکم بوته در واحد سطح) گیاهان در یک جامعه زراعی با جذب تشعشع در ارتباط است و این صفت، نقش تعیین کننده ای در ظرفیت فتوسنتزی و عملکرد دارد (Wells, 1991 ؛ Egli, 1998) زیرا سرعت رشد محصول تابعی از انرژی تشعشعی مورد استفاده در فتوسنتز است (Tetio-Kagho and Gorgner, 1988). نفوذ نامتعادل نور به داخل پوشش گیاهی باعث افت عملکرد می شود. به طور کلی افزایش کارایی جذب تشعشع خورشیدی نیاز به سطح برگ کافی و توزیع یکنواخت برگ در پوشش گیاهی دارد (Wells et al., 1993). این هدف با تغییر تراکم و الگوی کاشت بوته ها روی سطح خاک میسر است (Ikeda, 1992 ؛ Shibles and Weber, 1995 ). فواصل مناسب بین ردیف های کاشت و بین بوته ها در روی ردیف کاشت تعیین کننده فضای رشد قابل استفاده هر بوته می باشد. تراکم مناسب و توزیع متعادل بوته ها در واحد سطح، موجب استفاده بهتر از رطوبت، مواد غذایی و نور گردیده و موجب افزایش عملکرد می شود (کوچکی و سرمدنیا،1377). هدف از این تحقیق بررسی و تعیین مناسبترین تراکم بوته به منظور دستیابی به بالاترین عملکرد در سطوح مختلف تنش کم آبی برای گندم دوروم تحت شرایط آب و هوایی منطقه دشت ورامین و همچنین امکان تقلیل یک یا دو آبیاری پایان فصل رشد جهت فراهم آوردن آب کافی برای کشت زودتر محصولات بهاره و افزایش تولید محصولات زراعی در کشت دوم منطقه از طریق تنظیم تراکم مناسب می باشد. فهرست مطالب چکیده 1 فصل اول : مقدمه و کلیات 2 مقدمه 3 گندم، منشاء و تاریخچه 5 اهمیت اقتصادی گندم دوروم 8 اختلافات ساختاری و شیمیایی گندم دوروم و نان 8 موارد مصرف گندم دوروم 10 تولید ماکارانی 10 ویژه گیهای تغذیه ای ماکارونی حاصل از گندم دوروم 10 ارزش تغذیه ای ماکارونی سبوس دار 11 گندم دوروم برای تولید نان 13 درصد ترکیبات مغذی در بخشهای مختلف دانه 13 سطح زیر کشت و تولید گندم 14 سطح زیر کشت گندم نان و دوروم در ایران 16 خصوصیات گیاه شناسی گندم 19 انواع گندم 19 الف- گندم بهاره 20 ب- گندم پاییزه 20 اندام شناسی گندم 20 ریشه (Root ) 21 ساقه ( Stem ) 21 برگ ( Leaf ) 21 گل آذین (Spike) 22 دانه Grain)) 22 جنین (Embrio) 23 سبوس (Husk) 23 آندوسپرم (Endosperm) 23 کمیت گلوتن 24 کیفیت گلوتن 24 درصد پروتئین 25 اکولوژی گندم 25 نور 26 رطوبت و خشکی 26 شرایط مناسب برای رشد گندم دوروم 26 تهیه زمین : 27 ضدعفونی بذر: 27 میزان بذر 27 عمق مناسب كاشت 27 میزان كود مصرفی 27 آفات و بیماری های گیاه گندم 27 سن گندم 28 زنگ گندم 29 سیاهک گندم 29 پوسیدگی جوانه و ریشه 29 برداشت محصول 29 تنش و انواع آن 30 تنش خشکی 30 تنش خشکی و سازو کار های تحمل به آن 32 فرار از خشکی 33 اجتناب از خشکی 34 تحمل خشکی 34 صفات مرتبط با تحمل به تنش خشکی در گندم 35 نقش پرولین در تنظیم اسمزی و افزایش توانایی تحمل به خشکی 37 تراکم بذر 39 فصل دوم : بررسی منابع 41 تنش خشکی 42 تراکم کاشت 50 فصل سوم : مواد و روشها 58 قالب آماری طرح 59 آماده سازی زمین و پیاده سازی طرح 59 مشخصات خاك محل آزمایش 61 خصوصیات بذر مورد استفاده 62 عملیات داشت 63 صفات مورد بررسی 64 روشهای اندازه گیری 65 تجزیه آماری داده ها 66 فصل چهارم : نتایج و بحث 67 ارتفاع بوته 69 تعداد خوشه در متر مربع 76 وزن هزار دانه 81 تعداد روز تا رسیدگی 85 عملکرد دانه 91 عملکرد بیولوژیکی 98 شاخص برداشت 103 درصد پروتئین دانه 110 عملکرد پروتئین 113 محتوای پرولین برگ 118 شاخص سطح برگ 122 سرعت رشد محصول 126 سرعت جذب خالص 130 جدول همبستگی بین صفات140 فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات 150 فهرست منابع 197 چکیده انگلیسی فهرست نمودارها نمودار 1- تولید و ارزش اقتصادی حاصل از گندم در سطح جهان 15 نمودار 2- جایگاه گندم از نظر میزان تولید در میان محصولات کشاورزی و دامی جهان 16 نمودار 3- جایگاه ارزش اقتصادی گندم در میان محصولات کشاورزی و دامی در ایران 17 نمودار 4- جایگاه گندم از نظر میزان تولید در میان محصولات کشاورزی و دامی در ایران 18 نمودار 3-1- نقشه اجرای طرح- اسپلیت پلات در 3 تکرار 61 نمودار 4-1) - اثر آبیاری بر ارتفاع بوته گیاه گندم 72 نمودار 4-2- اثر تراکم بر ارتفاع بوته گیاه گندم 72 نمودار 4-3 - اثر آبیاری بر تعداد خوشه گندم در متر مربع 76 نمودار 4-4- اثر تراکم بر تعداد خوشه گندم در متر مربع 79 نمودار 4-5 - اثر آبیاری بر وزن هزار دانه گندم 81 نمودار 4-6- اثر تراکم بر وزن هزار دانه گندم 83 نمودار 4-7 - اثر آبیاری بر تعداد روز تا رسیدگی گندم 86 نمودار 4-8- اثر تراکم بر تعداد روز تا رسیدگی گندم 89 نمودار 4-9 - اثر آبیاری بر عملکرد دانه گندم 91 نمودار 4-10 - اثر تراکم بر عملکرد دانه گندم 94 نمودار 4-11- اثرات متقابل آبیاری و تراکم بذر بر عملکرد دانه گندم 97 نمودار 4-12 - اثر آبیاری بر عملکرد بیولوژیکی گندم 98 نمودار 4-13- اثر تراکم بر عملکرد بیولوژیک گندم 100 نمودار 4-14-اثرات متقابل آبیاری و تراکم بذر بر عملکرد بیولوژیک گندم 102 نمودار 4-15 - اثر آبیاری بر شاخص برداشت گندم 106 نمودار 4-16- اثر تراکم بر شاخص برداشت گندم 108 نمودار 4-17- اثر آبیاری بر درصد پروتئین دانه گندم 110 نمودار 4- 18 - اثر آبیاری بر عملکرد پروتئین دانه گندم 113 نمودار 4-19- اثر تراکم بر عملکرد پروتئین دانه گندم 115 نمودار 4- 20 - اثر آبیاری بر محتوای پرولین دانه گندم 118 شکل 4- 21- روند تغییرات شاخص سطح برگ گندم در سطوح مختلف آبیاری 122 شکل 4-22 - روند تغییرات شاخص سطح برگ گندم در سطوح مختلف تراکم 124 نمودار 4- 23 - سرعت رشد محصول گندم در سطوح مختلف آبیاری 127 نمودار 4-24- روند تغییرات سرعت رشد محصول گندم در سطوح تراکم 128 نمودار 4- 25 - سرعت جذب خالص گندم در سطوح مختلف آبیاری 130 نمودار 4-26- سرعت جذب خالص گندم در سطوح مختلف تراکم 132 جدول 1-1-درصد ترکیب پروتئین ها و اسیدهای آمینه در بخشهای مختلف دانه گندم 13 جدول 1-2- توزیع کربوهیدراتها در بخشهای مختلف دانه گندم 14 جدول 3-1 : مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک محل اجرای طرح 62 جدول 4-1- تجزیه واریانس صفات ارتفاع بوته، تعداد خوشه در متر مربع و وزن هزار دانه 69 جدول 4 -2- مقایسه میانگین اثرات ساده تیمارهای آبیاری و تراکم بذر برای صفات ارتفاع بوته، تعداد خوشه در متر مربع و وزن هزار دانه 70 جدول 4 -3- مقایسه میانگین اثرات متقابل صفات ارتفاع بوته، تعداد خوشه در متر مربع، وزن هزار دانه 74 جدول 4-4-تجزیه واریانس صفات تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی 85 جدول 4- 5- مقایسه میانگین اثرات ساده صفات تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی 87 جدول 4-6- مقایسه میانگین اثرات متقابل آبیاری و تراکم بذر برای صفات تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی 90 جدول 4-7- تجزیه واریانس صفات شاخص برداشت، درصد پروتئین، عملکرد پروتئین و میزان پرولین برگ پرچم 104 جدول 4-8 - مقایسه میانگین اثرات ساده صفات شاخص برداشت، درصد پروتئین، عملکرد پروتئین و میزان پرولین برگ پرچم 105 جدول 4-9- مقایسه میانگین اثرات متقابل آبیاری و تراکم بذر برای صفات شاخص برداشت، درصد پروتئین، عملکرد پروتئین و میزان پرولین برگ پرچم جدول4-10-جدول همبستگی بین صفات 109