مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و تراکم بوته بر عملکرد دانه، سرعت و دوره موثر پر شدن دانه ارقام آفتابگردان در منطقه اردبیل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد

2727

چکیده

به منظور بررسی تأثیر تراکم و سطوح نیتروژن بر عملکرد دانه، سرعت و دوره پر شدن دانه ارقام آفتابگردان در منطقه اردبیل، آزمایشی در سال 1388 در مزرعه دانشگاه محقق اردبیلی به صورت کرت¬های خرد شده در قالب طرح بلوک¬های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. کرت¬های اصلی به سطوح کود نیتروژنه (صفر، 75 و 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار) و کرت¬های فرعی به صورت فاکتوریلی از تراکم¬های بوته (8،10و 12 بوته در متر مربع) و ارقام آفتابگردان (یوروفلور و آرماویرسکی) اختصاص داده شدند. نتایج نشان داد که حداکثر وزن دانه، سرعت و طول دوره مؤثر پرشدن دانه به تراکم پایین و مقادیر بالای نیتروژن تعلق داشت. مقایسه میانگین¬ها نشان داد که حداکثر وزن هر دانه در رقم آرماویرسکی در تراکم 8 بوته در متر مربع با 150کیلوگرم نیتروژن در هکتار و حداقل آن در رقم یوروفلور در تراکم 12 بوته در متر مربع و بدون مصرف نیتروژن بدست آمد. بیشترین عملکرد دانه در مصرف150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار با رقم آرماویرسکی و کمترین آن در عدم مصرف کود نیتروژن با رقم یوروفلور برآورد گردید. به نظر می رسد که به منظور افزایش عملکرد دانه، سرعت و دوره موثر پر شدن دانه می توان پیشنهاد نمود که رقم آرماویرسکی با 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار در شرایط اقلیمی اردبیل به کار برده شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of various levels of nitrogen fertilizer and plant density on grain yield, rate and effective grain filling period sunflower (Helianthus annus L.) cultivars in Ardabil region

نویسندگان [English]

  • Raouf Sharifi 1
  • himan abassi 2

1 scientific member, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

2 master science student

چکیده [English]

In order to investigate the effects of plant densities and nitrogen levels on grain yield, rate and effective grain filling period sunflower (Helianthus annus L.) cultivars in Ardabil region, an experiment was carried out as split plot factorial based on randomized complete block design with three replications in experimental field of University of Mohaghegh Ardabili in 2009. Nitrogen fertilizer in three levels (0, 75 and 150 kg N/ha as urea) were assigned to the main plots and the combination of plant density (8, 10 and 12 plant m-2) with two sunflower cultivars (Urofelor and Armavirisky) were factorially assigned to the subplots. The results showed maximum grain weight, rate and effective grain filling period belonged in low plant densities and high nitrogen rates. Means comparison showed that maximum of grain weight were obtained in Armavirisky cultivar × 8 plants/m2 with application of 150 kg N/ha and minimum of it was obtained in Urofelor cultivar × 12 plants/m2 without application of nitrogen fertilizer. The highest grain yield was obtained in application of 150 Kg N.ha-1×Armavirisky cultivar and the least of it was obtained in Urofelor cultivar without nitrogen fertilizer. It seems that in order to increasing the grain yield, rate and effective grain filling period can be suggested that 150 Kg N.ha-1 with Armavirisky cultivar be applied in conditions of Ardabil climate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Grain filling period
  • nitrogen fertilizer
  • Sunflower

تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و تراکم بوته بر عملکرد دانه، سرعت و دوره موثر پر شدن دانه ارقام آفتابگردان در منطقه اردبیل

رئوف سید شریفی* و هیمن عباسی

اردبیل، دانشگاه محقق اردبیلی، دانشکده کشاورزی، گروه زراعت و اصلاح نباتات

تاریخ دریافت: 10/10/90             تاریخ پذیرش: 22/12/91

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر تراکم و سطوح نیتروژن بر عملکرد دانه، سرعت و دوره پر شدن دانه ارقام آفتابگردان در منطقه اردبیل، آزمایشی در سال 1388 در مزرعه دانشگاه محقق اردبیلی به صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. کرت­های اصلی به سطوح کود نیتروژنه (صفر، 75 و 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار) و کرت­های فرعی بصورت فاکتوریلی از تراکم­های بوته (8، 10 و 12 بوته در متر مربع) و ارقام آفتابگردان (یوروفلور و آرماویرسکی) اختصاص داده شدند. نتایج نشان داد که حداکثر وزن دانه، سرعت و طول دوره مؤثر پرشدن دانه به تراکم پایین و مقادیر بالای نیتروژن تعلق داشت. مقایسه میانگین­ها نشان داد که حداکثر وزن هر دانه در رقم آرماویرسکی در تراکم 8 بوته در متر مربع با 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و حداقل آن در رقم یوروفلور در تراکم 12 بوته در متر مربع و بدون مصرف نیتروژن بدست آمد. بیشترین عملکرد دانه در مصرف150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار با رقم آرماویرسکی و کمترین آن در عدم مصرف کود نیتروژن با رقم یوروفلور برآورد گردید. بنابراین به نظر می‌رسد که به‌منظور افزایش عملکرد دانه، سرعت و دوره مؤثر پر شدن دانه می‌توان پیشنهاد نمود که رقم آرماویرسکی با 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار در شرایط اقلیمی اردبیل به‌کار برده شود.

واژه‌های کلیدی: آفتابگردان؛ کود نیتروژنه؛ طول پر شدن دانه.

* نویسنده مسئول، تلفن: 09143556585 ، پست‌الکترونیکی:  Raouf_ssharifi@yahoo.com

مقدمه

 

دانه­های روغنی یکی از منابع مهم انرژی برای انسان بشمار می­رود و در صنایع روغن نباتی از اهمیت بسزایی برخوردار است. آفتابگردان یکی از مهمترین دانه­های روغنی است که بعد از پنبه دانه و سویا بیشترین سهم تولید را در کشور به خود اختصاص داده است(7). عملکرد کمی و کیفی این گیاه در بیشتر مناطق به لحاظ عدم رعایت مسائل به‌زراعی مانند استفاده از میزان مناسب کود، تراکم کاشت و ارقام مناسب و سازگار هر منطقه پایین است.  

بکارگیری تراکم مناسب بوته در واحد سطح از مهمترین عوامل به‌زراعی مؤثر در عملکرد این گیاه است. عدم تولید پنجه و تک طبق بودن از ویژگی‌های مهم ارقام اصلاح شده امروزی است که بر اهمیت تعداد بوته استقرار یافته و تراکم مطلوب این گیاه زراعی می‌افزاید. تراکم بوته بر سرعت و طول دوره پر شدن دانه که از عوامل مؤثر بر عملکرد به حساب می‌آید مؤثر است، به‌طوری‌که وزن دانه به‌عنوان یکی از اجزای مهم تعیین کننده عملکرد، بشدت تحت تأثیر تراکم، سرعت و طول دوره پر شدن دانه قرار می‌گیرد. ارتباط بین سرعت پر شدن دانه و طول دوره پر شدن دانه با وزن دانه از تحقیقات پایه‌ای در برنامه‌ها و مطالعات به‌نژادی و فیزیولوژیکی بشمار می‌رود و می‌تواند راهگشایی برای اصلاح‌گران در جهت رسیدن به حداکثر عملکرد باشد (12). ضمن آنکه در حالت بکارگیری تراکم بالای بوته، انتخاب ژنوتیپ‌هایی با سرعت بالای پر شدن دانه مفید خواهد بود.

در تراکم­های بالاتر از حد مطلوب به نظر می‌رسد کاهش تعداد دانه در طبق به علت کاهش شدید فتوسنتز خالص باشد، زیرا در چنین شرایطی سایه­اندازی برگ­های بالایی روی برگ­های قسمت میانی و پایین گیاه بیشتر می­شود. با سایه­اندازی برگ­ها روی همدیگر، میزان مواد حاصل از فتوسنتز برگ­های تحت سایه قرار گرفته از مقدار کربوهیدرات­های مصرف شده در تنفس آنها کمتر شده و این گونه برگ­ها به جای صادر نمودن مواد به دانه­ها، خود بصورت یک مخزن رقیب برای دانه در مصرف کربوهیدرات­های ساخته شده توسط برگ­های بالایی بشمار می‌رود، در نتیجه مقدار آسیمیلات­هایی که به دانه منتقل می­شود کاهش می­یابد، ضمن آنکه همراه با کاهش تعداد دانه در هر طبق، وزن هر دانه نیز کم می­شود (2).

شائو و لومیس (1980) معتقدند در تراکم­های پایین، زودتر از تراکم­های بالاتر رسیدگی فیزیولوژیک صورت می­گیرد و زمان لازم برای پر شدن دانه بیشتر بوده در نتیجه وزن تک بذر افزایش می­یابد (22). صدقی و همکاران (2008) گزارش نمودند که سرعت پر شدن دانه آفتابگردان در تراکم­های پایین­تر بیشتر از تراکم­های بالاتر می­باشد (20). گی و همکاران (1980) حداکثر وزن دانه را به رابطه بین سرعت و طول پر شدن دانه نسبت دادند (14). زهتاب ­سلماسی و همکاران (1383) گزارش کردند با افزایش تراکم بوته­ها، رقابت بین بوته­ها به دلیل افزایش استفاده از منابع موجود و محدودیت این منابع موجب می­گردد که دوره پر شدن دانه طولانی و از وزن تک بذر کاسته ­شود (5).

نیتروژن یکی از اصلی‌ترین عناصر معدنی در بافت‌های گیاهیست و اغلب این عنصر معدنی به وسیله ریشه از خاک جذب می‌گردد. در شکلهای معدنی مثل  NO3–یا  NH4+به وسیله ریشه جذب می‌گردد و اغلب به همین شکل وارد چرخه غذایی می‌شود. گیاهان در طول تکوین خود به نیتروژن نیاز دارند و از نظر کمی بالاترین مقدار را در بافت‌های گیاهی دارد و حدود دو درصد وزن خشک کل گیاه را تشکیل می‌دهد(3) .نظر به نقش مهم نیتروژن در عملکرد و بهبود فرایندهای حیاتی و کمبود آن در خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک، این عنصر به‌عنوان یکی از مهمترین عوامل محدود کننده عملکرد آفتابگردان محسوب می‌گردد (4). ولی با این حال مصرف زیاد نیتروژن، عملکرد کمی را به دلیل افزایش رشد رویشی (21) و کیفیت دانه­ها را به دلیل کاهش درصد روغن (24) تحت تأثیر قرار می‌دهد. چو و همکاران (1987) گزارش کردند که با افزایش نیتروژن، وزن تک بذر، دوره مؤثر و طول دوره پر شدن دانه افزایش یافته و با کاهش آن تمامی پارامترهای پر شدن دانه نیز کاهش می­یابد (10). آنان اظهار داشتند که افزایش نیتروژن میزان اسیمیلاسیون را افزایش می­دهد و از طریق افزایش نقل و انتقال مواد به دانه، موجب افزایش سرعت و دوره مؤثر پر شدن دانه شده و در نهایت وزن تک دانه سیر صعودی پیدا می‌کند (10). چو و همکاران (1987)؛ تسونو و همکاران (1994) علت بیشتر شدن سرعت پرشدن دانه در بوته­هایی که کود نیتروژن را به صورت سرک دریافت کرده بودند به غلظت بالای نیتروژن برگ در طی مرحله پر شدن دانه نسبت دادند (10 و 25). آنها اظهار داشتند که مصرف نیتروژن در طول دوره رشد به‌ویژه دوره پرشدن دانه موجب بالا نگه داشتن میزان کلروفیل برگ­های بالایی و تأخیر در پیری برگ می‌شود، که این موضوع موجب افزایش میزان مواد فتوسنتزی و سرعت فتوسنتز در اندام­های فتوسنتز کننده (18) و افزایش وزن دانه می­گردد (26). دوره مؤثر پر شدن دانه نیز اکثراً برای ارزیابی نسبی طول دوره پر شدن بذر مورد استفاده قرار می­گیرد. این متغیر برای نخستین بار توسط دینارد و همکاران(1971) تعریف شده و از تقسیم عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار) بر سرعت کل تجمع ماده خشک در بذر (کیلوگرم در هکتار در روز) طی مرحله خطی نمو بذر بدست می­آید (11). همچنین در مورد تک بذر، دوره مؤثر پر شدن دانه را می­توان با تقسیم وزن بذر رسیده بر سرعت پر شدن دانه محاسبه نمود که تحت تأثیر شدید متغیرهایی ازجمله تراکم و نیتروژن قرار می‌گیرد (16). اسپیرتز و ووس (1985) اظهار داشتند که بین سرعت و مدت پر شدن دانه رابطه منفی برقرار است. افزایش سرعت پر شدن دانه می‌تواند کاهش وزن دانه در شرایط دشوار را که عمدتا از طریق کوتاه شدن دوره پر شدن دانه حادث می‌شود جبران نماید (23). انتخاب ژنوتیپ‌هایی که توانایی بالایی در سرعت پر شدن دانه داشته باشند می‌تواند در افزایش عملکرد دانه در شرایط دشوار، مؤثر واقع شود. با توجه به این که در شرایط اقلیمی اردبیل بارندگی‌های بهاری موجب می‌شود که آفتابگردان در تاریخ‌های مختلف کاشت شود و کشت‌های تاخیری به دلیل کوتاه شدن دوره‌های مختلف رشدی به‌ویژه دوره پر شدن دانه، موجب می‌شود تا زارعان مقادیر مختلفی از کود نیتروژن را با تراکم‌های مختلف بوته به‌منظور جبران بخشی از کاهش طول دوره رشد بکار گیرند. بنابراین هدف از اجرای این آزمایش، بررسی اثر سطوح مختلف کود نیتروژن و تراکم بر سرعت، دوام پرشدن دانه و عملکرد ارقام آفتابگردان در شرایط اقلیمی اردبیل بود.

مواد و روشها

آزمایش در بهار سال 1388 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی با مختصات جغرافیایی´20  °48 طول شرقی و ´19 °38  عرض شمالی اجرا شد. محل آزمایش از نظر آب و هوا و طبقه‌بندی اقلیمی جزو مناطق نیمه‌خشک سرد محسوب می­شود. pH خاک 2/8، هدایت الکتریکی خاک در حدود 61/3 دسی­زیمنس بر متر، خاک از نوع سیلتی لومی و درصد لوم، رس و شن آن به‌ترتیب 71، 5 و 24 درصد بود. ارتفاع 1350 متر از سطح دریا بود. حداکثر و میزان بارندگی در فصل زراعی در شکل 1 و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه آزمایشی در جدول 1 آورده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 1- درجه حرارت حداقل، حداکثر و میزان بارندگی در طول دوره رشدی آفتابگردان در فصل زراعی 1388

جدول 1- تجزیه برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش

مشخصه

شوری (EC)

pH

درصد

اشباع

آهک

(TNV)

رس

سیلت

شن

بافت

کربن‌آلی

نیتروژن

فسفر

PPM

پتاسیم

PPM

میزان

74/3

83/7

49

45/14

23

42

35

سیلتی‌لومی

626/0

0626/0

82/290

212

شوری (EC): بر حسب دسی زیمنس بر متر، اشباع (SP)، آهک (TNV)،‌ رس، سیلت، شن، کربن آلی (OC) و نیتروژن کل بر حسب درصد.

 

آزمایش به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. کرت­های اصلی به سطوح مختلف نیتروژن (صفر، 75 و150 کیلوگرم در هکتار) از منبع اوره و کرت­های فرعی بصورت فاکتوریلی از تراکم­های بوته (8،10 و12 بوته در متر مربع) و ارقام آفتابگردان (یوروفلور و آرماویرسکی) اختصاص داده شدند. کود نیتروژن در دو مرحله همزمان با کشت و به صورت سرک در مرحله 8-6 برگی استفاده شد. بذرهای آفتابگردان قبل از کاشت با قارچ­کش مانکوزب ضدعفونی و بعد در عمق 5 تا 7 سانتی­متری خاک به صورت دستی و با قرار دادن دو بذر در هر کپه کشت گردید. در مرحله 3 تا 4 برگی نسبت به تنک­کردن بوته­ها اقدام شد. هر کرت فرعی دارای 6 ردیف کاشت به طول 4 متر با فاصله بین ردیف 65 سانتی‌متر بود. اولین آبیاری بلافاصله بعد از کاشت و آبیاری­های دیگر با توجه به شرایط محیطی و نیاز گیاه زراعی مطابق با عرف زارعان محلی انجام گردید. در طول دوره رشد به‌منظور مبارزه با علف­های هرز از وجین­دستی و علف­کش توفوردی به نسبت دو در هزار استفاده شد. به‌منظور بررسی تأثیر نیتروژن و تراکم‌های مختلف بوته بر سرعت پر شدن دانه ارقام آفتابگردان، تقریبا از 16 روز پس از گلدهی (شروع دوره پر شدن دانه) در فواصل زمانی هر 3 روز یک­بار از خطوط اصلی هر کرت فرعی سه بوته بتصادف و با رعایت اثر حاشیه‌ای انتخاب و دانه‌ها از طبق جدا شدند. متعاقباً تعداد 100 دانه از کل دانه­های جدا شده از سه طبق به­ طور تصادفی انتخاب و شمارش گردید. سپس وزن خشک تک بذر از محاسبه وزن خشک کل به تعداد بذر برآورد گردید (19). به‌منظور تجزیه و تحلیل و تفسیر پارامترهای مربوط به پر شدن دانه از یک مدل رگرسیون خطی (دو تکه ای) به صورت زیر با استفاده از رویه DUD  دستور Proc NLIN نرم‌افزار SAS استفاده گردید (8).  

 

که در آن GW وزن دانه، t  زمان، b سرعت پر شدن دانه، t0 پایان دوره پر شدن دانه و a عرض از مبدأ است. این مدل تغییرات وزن دانه نسبت به زمان را به دو مرحله تفکیک می‌کند: مرحله اول که در حقیقت مرحله خطی پر شدن دانه است، وزن دانه تا رسیدن به حداکثر مقادیر خود در زمان t0 که در حقیقت زمان رسیدگی وزنی است، به صورت خطی افزایش پیدا می‌کند. شیب خط رگرسیون در این مرحله (t ‹ t0) سرعت پر شدن دانه را نشان می‌دهد (13). با برازش این مدل بر کلیه داده‌ها ابتدا دو پارامتر مهم پر شدن دانه یعنی سرعت پر شدن دانه (b ) و زمان رسیدگی وزنی ((t0  بدست آمده و بعد مقدار عددی t0 در قسمت دوم رابطه فوق قرار داده شد و GW که وزن دانه است برآورد گردید. برای تعیین دوره مؤثر پر شدن دانه از رابطه پیشنهادی الیس و پاتیافیلهو (1992) بشرح زیر استفاده گردید (9 و 13).

EFP=MGW / GFR

در این رابطهEFP  دوره مؤثر پر شدن دانه، MGW حداکثر وزن دانه و GFR سرعت پر شدن دانه است. عملکرد دانه از سطحی معادل یک متر مربع و از خطوط اصلی هر کرت و با رعایت اثر حاشیه­ای برآورد گردید. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها و رسم نمودارها از نرم‌افزارهای SAS و  Excelاستفاده شد. مقایسه میانگین‌ها نیز با استفاده از آزمون LSD انجام گردید.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


نتایج و بحث

بررسی روند تغییرات سرعت پر شدن دانه آفتابگردان در تراکم­های مختلف بوته در سطح ثابت از مصرف کود نیتروژن، نشان داد که الگوی نمو بذر در کلیه تراکم­ها مشابه است؛ بدین ترتیب که ابتدا وزن دانه در تراکم­های مختلف بوته به صورت خطی افزایش یافت و به حداکثر خود رسید (رسیدگی وزنی)؛ پس از این مرحله، وزن دانه از تغییراتی چندانی برخوردار نبود و به صورت یک خط افقی درآمد. براساس نتایج بدست آمده مشخص شد که بین تراکم­های مختلف بوته در سطح ثابتی از کود نیتروژن، ارقام آفتابگردان از نظر دوره مؤثر پر شدن، حداکثر وزن دانه و طول دوره پر شدن دانه تفاوت­هایی با هم داشتند. به عبارتی شیب خطی برازش شده برای تراکم­های مختلف بوته یکسان نبود. در جدول 2 تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و تراکم بر وزن تک بذر، دوره مؤثر و سرعت پر شدن دانه ارقام مورد بررسی آورده شده است.

برآورد وزن تک بذر آفتابگردان: برآورد وزن تک بذر آفتابگردان رقم یوروفلور در حالت عدم مصرف کود نیتروژن با تراکم‌های مختلف بوته نشان داد که حداکثر وزن تک بذر در تراکم 8 بوته در متر مربع در حالت عدم مصرف نیتروژن 058/0 گرم و در تراکم­های 10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب برابر 054/0 و 048/0 گرم برآورد گردید. که در همین ترکیب تیماری برای رقم آرماویرسکی حداکثر وزن تک بذر 064/0 گرم و در تراکم­های 10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب 058/0 و 051/0 گرم برآورد گردید. نیتجه اینکه در هر دو رقم آفتابگردان در حالت عدم مصرف نیتروژن، حداکثر وزن تک بذر در تراکم 8 بوته در متر مربع و حداقل آن در تراکم 12 بوته برآورد گردید (جدول2).

همچنین بررسی حداکثر وزن تک دانه در سطح ثابت کودی 75 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار با تراکم­های مختلف نشان داد که در تراکم 8 بوته در متر مربع در رقم یورو فلور وزن تک بذر 061/0 گرم و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی به‌ترتیب 055/0 و 048/0 گرم برآورد گردید (جدول2). با سطح ثابت کودی 75 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار وزن تک بذر رقم آرماویرسکی در تراکم 8 بوته در متر مربع 066/0 گرم و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی به‌ترتیب 059/0 و 054/0 گرم برآورد شد. به عبارتی تراکم 8 بوته در متر مربع در سطح ثابت کودی 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، در هر دو رقم آفتابگردان از بیشترین وزن تک بذر و تراکم 12 بوته در متر مربع از کمترین مقدار آن برخوردار بود.

رقم یوروفلور با تراکم 8 بوته در متر مربع در سطح ثابت 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از وزن تک دانه 063/0 گرم و در تراکم‌های 10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب از وزن تک بذر 058/0 و 053/0 گرم برخوردار بود که بیانگر افزایش وزن تک بذر در تراکم 8 بوته در متر مربع در مقایسه با دیگر سطوح تراکمی بود. براساس نتایج حاصل از شکلهای 2 تا 7 نتیجه می­شود با افزایش تراکم از وزن تک بذر کاسته می­شود، به‌طوری که هر چه تراکم کمتر باشد وزن تک بذر نیز افزایش می­یابد. حداکثر وزن دانه در تراکم­های پایین­تر در مدت زمان بیشتری در مقایسه با تراکم­های بالاتر برآورد گردید که ناشی از افزایش در دوام پر شدن دانه در این سطح از تراکم­ در مقایسه با تراکم­های بالاتر بود (شکل­های 2 تا 7). در ضمن با گذشت زمان از آغاز پرشدن دانه اختلاف در وزن خشک دانه بین تراکم­های مختلف بوته افزایش یافت (شکل­های 2 تا 7). شائو و لومیس (1980) معتقدند در تراکم­های پایین، زودتر از تراکم­های بالاتر رسیدگی فیزیولوژیک صورت می­گیرد و زمان لازم برای پر شدن دانه بیشتر بوده، در نتیجه وزن تک بذر افزایش می­یابد (22). صدقی و همکاران (2008) گزارش نمودند که سرعت پر شدن دانه آفتابگردان در تراکم‌های پایین­تر بیشتر از تراکم­های بالاتر می­باشد (20). در سطوح پایین تراکم، سرعت و دوره مؤثر پر شدن دانه بیشتر برآورد گردید و به همین دلیل حداکثر وزن دانه که حاصل برآیند این دو عامل است در تراکم­­های پایین­تر بیشترین مقدار را دربر داشت و کمترین مقدار مربوط به تراکم 12 بوته در متر مربع در ارقام مورد بررسی بود. گی و همکاران (1980) نیز حداکثر وزن دانه را به ارتباط بین سرعت و طول پر شدن دانه نسبت دادند (14). دوره مؤثر پر شدن دانه نیز اکثراً برای ارزیابی نسبی طول دوره پر شدن بذر مورد استفاده قرار می­گیرد. این متغیر برای نخستین بار توسط دینارد و همکاران (1971) تعریف شده و از تقسیم عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار) بر سرعت کل تجمع ماده خشک در بذر (کیلوگرم در هکتار در روز) طی مرحله خطی نمو بذر بدست می­آید (11). همچنین در مورد تک بذر، دوره مؤثر پر شدن دانه را می­توان با تقسیم وزن بذر رسیده بر سرعت پر شدن دانه محاسبه نمود که تحت تأثیر شدید متغیرهایی ازجمله تراکم می­باشد. زهتاب­سلماسی و همکاران (1383) گزارش کردند با افزایش تراکم بوته­ها، رقابت بین بوته­ها برای استفاده از منابع موجود افزایش یافته و چون منابع موجود برای آنها محدود است دوره پر شدن دانه طولانی و از وزن تک بذر کاسته می­شود (5). با افزایش سطوح نیتروژن نیز وزن تک بذر و دوره مؤثر پر شدن دانه افزایش یافت (شکلهای 2 تا 7). چو و همکاران (1987) اظهار داشتند با افزایش نیتروژن، وزن تک بذر، دوره مؤثر و طول دوره پر شدن دانه آفتابگردان افزایش یافته و با کاهش آن تمامی پارامترهای پر شدن دانه نیز کاهش می­یابد (10). افزایش نیتروژن میزان اسیمیلاسیون را افزایش می­دهد و موجب بالارفتن نقل و انتقال مواد به دانه شده و سرعت و دوره مؤثر پر شدن دانه را افزایش می­دهد، در نهایت وزن تک دانه سیر صعودی می­یابد (6). چو و همکاران (1987)؛ تسونو و همکاران (1994) علت بیشتر شدن سرعت پرشدن دانه در بوته‌هایی که کود نیتروژن را به صورت سرک دریافت کرده بودند به غلظت بالای نیتروژن برگ در طی مرحله پر شدن دانه نسبت دادند (10 و 25). آنها اظهار داشتند که مصرف نیتروژن در طول دوره رشد به‌ویژه دوره پر شدن دانه موجب بالا نگه داشتن میزان کلروفیل برگ­های بالایی و تأخیر در پیری برگ می‌شود، که این موضوع موجب افزایش میزان مواد فتوسنتزی و سرعت فتوسنتز در اندام­های فتوسنتز کننده (18) و افزایش وزن دانه می­گردد (26).

 

 

شکل 2- تأثیر سطوح مختلف تراکم در سطح کودی شاهد بر سرعت پر شدن دانه رقم آرماویرسکی

 

 

شکل 3- تأثیر سطوح مختلف تراکم در سطح کودی 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بر سرعت پر شدن دانه رقم آرماویرسکی

 

 

شکل 4- تأثیر سطوح مختلف تراکم در سطح کودی 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بر سرعت پر شدن دانه رقم آرماویرسکی

 

 

شکل 5- تأثیر سطوح مختلف تراکم در سطح کودی شاهد بر سرعت پر شدن دانه رقم یوروفلور

 

شکل 6- تأثیر سطوح مختلف تراکم در سطح کودی75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بر سرعت پر شدن دانه رقم یوروفلور

 

شکل 7- تأثیر سطوح مختلف تراکم در سطح کودی150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بر سرعت پر شدن دانه رقم یوروفلور

 

شکل 8- مقایسه میانگین اثر متقابل نیتروژن و رقم بر عملکرد دانه در آفتابگردان


 دوره مؤثر پر شدن دانه: در ارتباط با دوره مؤثر پر شدن دانه آفتابگردان رقم یوروفلور براساس جدول 2 می­توان اظهار داشت که طول این دوره در تراکم 8 بوته در متر مربع در حالت عدم مصرف نیتروژن 38/24 روز و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب برابر 47/23 و 85/22 روز برآورد گردید. این دوره در رقم آرماویرسکی در حالت عدم مصرف نیتروژن با تراکم ثابت 8 بوته در متر مربع 6/25 روز و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع 3/22 و 25/21 روز برآورد گردید. بنابراین در هر دو رقم مورد بررسی حداکثر دوره مؤثر پر شدن دانه در تراکم 8 بوته در مترمربع در حالت عدم مصرف نیتروژن و حداقل آن در تراکم 12 بوته در مترمربع برآورد گردید (جدول2). بنابراین بنظر می­رسد با افزایش تراکم، ظهور طبق به تأخیر می­­افتد و مرحله رسیدگی فیزیولوژیک هم زودتر صورت می­گیرد و موجب کاهش طول دوره پر شدن دانه می­شود (7).

در سطح ثابت کودی 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در رقم یوروفلور با تراکم 8 بوته در متر مربع، دوره مؤثر پر شدن دانه 02/25 روز و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی به‌ترتیب برابر 24/24 و 87/22 روز برآورد گردید. در رقم آرماویرسکی در همین ترکیب تیماری (با مصرف 75 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار) طول این دوره 73/25 روز در تراکم­های 10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی به‌ترتیب 87/23 و 51/22 روز برآورد شد. پس در تراکم 8 بوته در متر مربع در سطح ثابت کودی 75 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار در هر دو رقم آفتابگردان بیشترین مقدار و تراکم 12 بوته در متر مربع از کمترین طول دوره مؤثر پر شدن دانه برخوردار بود (جدول2). با توجه به اینکه افزایش تراکم موجب کاهش طول دوره پر شدن دانه می­شود، در نتیجه با کاهش طول دوره لازم برای پر شدن دانه، دوره مؤثر پر شدن دانه نیز کاهش می یابد.

طول دوره مؤثر پر شدن دانه: طول دوره مؤثر پر شدن دانه در سطح ثابت کودی 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار در رقم یوروفلور در تراکم­های 8، 10و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب برابر23/31، 59/29 و 21/28 روز برآورد گردید که بیانگر افزایش طول این دوره در پایین­ترین سطح از تراکم و کاهش آن در بالاترین سطح از تراکم می­باشد. همین روند در رقم آرماویرسکی با سطح کودی150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در تراکم­های 8، 10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب 92/25، 8/24 و 59/23 روز برآورد گردید. براساس نتایج حاصل از شکل‌ها و جدول 2 نتیجه می­شود که با افزایش تراکم از میزان دوره مؤثر پر شدن کاسته می­شود، به‌طوری که هر چه تراکم کمتر باشد دوره مؤثر پر شدن دانه نیز افزایش می­یابد. این یافته­ با نتایج بررسی­های کاتو (1999)؛ کوماری و والارماسی (1998) مطابقت دارد (16 و 17). آنها اظهار داشتند که دانه­های با وزن بالاتر، از سرعت پر شدن بالاتری نسبت به دانه­های با وزن کمتر برخوردار می­باشند. چو و همکاران (1987)؛ تسونو و همکاران (1994) علت زیادتر بودن طول دوره پرشدن دانه در بوته­هایی که کود نیتروژن به صورت سرک دریافت کرده بودند را به تأخیر در پیری برگ و افزایش طول این دوره نسبت دادند (10 و 25)، که این موضوع موجب افزایش میزان مواد فتوسنتزی و سرعت فتوسنتز در اندام­های فتوسنتز کننده (18) و افزایش وزن دانه می­گردد (26).

طول دوره پر شدن دانه: طول دوره پر شدن دانه آفتابگردان رقم یوروفلور در تراکم 8 بوته در متر مربع در حالت عدم مصرف کود نیتروژن 34/34 روز و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب 82/33 و 5/32 روز برآورد گردید. طول این دوره در همین ترکیب تیماری در رقم آرماویرسکی 35 روز  و در تراکم­های 10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب 2/34 و 17/33 روز برآورد گردید. نتیجه اینکه در هر دو رقم مورد بررسی حداکثر طول دوره پر شدن دانه در تراکم 8 بوته در متر مربع در حالت عدم مصرف نیتروژن و حداقل آن به تراکم 12 بوته در متر مربع تعلق داشت (جدول2).

طول دوره پر شدن دانه در تراکم 8 بوته در مترمربع با سطح کودی 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در رقم یوروفلور 1/35 روز و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع به‌ترتیب 2/34 و 57/33 روز برآورد گردید. طول این دوره در رقم آرماویرسکی در تراکم 8 بوته در متر مربع با سطح ثابت 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار برابر 36 روز و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی 16/35 و 34 روز برآورد شد. براساس نتایج حاصل از نمودارها نتیجه می­شود با افزایش تراکم از طول دوره پر شدن دانه کاسته می­شود، به‌طوری که هر چه تراکم کمتر باشد طول دوره پر شدن دانه نیز افزایش می­یابد. زیرا با افزایش تراکم ظهور طبق دیرتر صورت می­گیرد و طول دوره پر شدن دانه کاهش می­یابد. به عبارتی شیب برازش شده یا سرعت پر شدن دانه در رقم یوروفلور در تراکم 8 بوته در متر مربع در حالت عدم مصرف کود نیتروژن برابر 0026/0 و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع 0023/0 و 00212/0 برآورد گردید. که همین روند در رقم آرماویرسکی در تراکم 8 بوته در متر مربع برابر 0028/0 و در تراکم 10 و 12 بوته در متر مربع 0026/0 و 0024/0 برآورد گردید. نتیجه اینکه در هر دو رقم تراکم 8 بوته در متر مربع در حالت عدم مصرف نیتروژن از حداکثر شیب و تراکم 12 بوته در متر مربع از حداقل شیب برخوردار بود.

در ترکیب تیماری تراکم 8 بوته در متر مربع در مصرف 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار رقم یوروفلور، شیب برازش شده 0026/0 و در تراکم­های 10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی 00252/0 و 0022/0 بدست آمد. رقم آرماویرسکی در تراکم 8 بوته در متر مربع در مصرف 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار دارای شیب 0026/0 و در تراکم­های10 و 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی از شیب 0024/0و 0023/0 برخوردار بود. به‌طوری ­که تراکم 8 بوته در متر مربع با سطح کودی 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بیشترین شیب خط برازش شده یا سرعت پر شدن دانه و تراکم 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی کمترین شیب خط یا سرعت پر شدن دانه برآورد گردید. با افزایش تراکم شیب خط کاهش یافت، زیرا در تراکم بالا کلیه عوامل مؤثر بر پر شدن دانه کاهش پیدا می­کند و در نهایت بر روی شیب خط یا سرعت پر شدن دانه تأثیر می­گذارد و موجب کاهش آن می­شود. به‌طوری که در تراکم 8 بوته در متر مربع با سطح کودی ثابت 75 کیلوگرم نیتروژن بیشترین شیب خط و تراکم 12 بوته در متر مربع با همان سطح کودی، کمترین شیب خط برآورد گردید. با توجه به اینکه شیب خط برازش شده همان سرعت پر شدن دانه می­باشد و همچنین حداکثر وزن دانه هم حاصل برآیند دو عامل سرعت پر شدن و دوره مؤثر پر شدن است، بنابراین تغییر در تراکم موجب تغییر در وزن تک بذر آفتابگردان شد. در ترکیب تیماری تراکم 8 بوته در متر مربع در مصرف 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار رقم یوروفلور در تراکم­های 8،10 و 12 بوته در متر مربع شیب خط به‌ترتیب برابر 00203/0، 00196/0 و 0019/0 بدست آمد که تراکم 8 بوته در متر مربع دارای حداکثر شیب خط برازش شده و تراکم 12 بوته در متر مربع نیز با اختلافی جزئی نسبت به تراکم 10 بوته در متر مربع کمترین شیب خط برازش شده برآورد گردید. به عبارتی با افزایش تراکم شیب خط برازش شده کاهش یافت.

عملکرد دانه: براساس نتایج به‌دست آمده، نیتروژن و تراکم اثر معنی­داری را بر عملکرد دانه داشتند. به‌طوری ­که بالاترین عملکرد دانه (17/260 گرم در مترمربع) مربوط به سطح کودی 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار و کمترین آن (12/220 گرم در متر مربع) در حالت عدم مصرف نیتروژن برآورد گردید. جادهو و جادهو (1980) گزارش کردند که مصرف کود نیتروژن موجب افزایش عملکرد دانه آفتابگردان شد (15). با افزایش تراکم، عملکرد دانه به ازای تک بوته کاهش و در واحد سطح افزایش یافت. بیشترین عملکرد دانه (17/250 گرم در متر مربع) در تراکم 12 بوته در متر مربع و کمترین آن (12/223 گرم در متر مربع) در تراکم 8 بوته در متر مربع برآورد گردید. بنابراین به نظر می‌رسد علت ناشی از کاهش شدید فتوسنتز خالص باشد، زیرا در تراکم­های بیش ازحد مطلوب، سایه­اندازی برگ­های بالایی روی برگ­های قسمت میانی و پایین گیاه بیشتر می­شود، با سایه­اندازی برگ­ها روی همدیگر، میزان مواد حاصل از فتوسنتز برگ­های تحت سایه قرار گرفته، و مقدار کربوهیدرات­های مصرف شده در تنفس آنها کمتر شده و در نتیجه این گونه برگ­ها به جای صادرات مواد به دانه­ها، خود بصورت یک مخزن رقیب برای دانه در مصرف کربوهیدرات­های ساخته شده توسط برگ­های بالایی بشمار رفته و مقدار موادی که به دانه منتقل می­شود را کاهش می­دهد؛ در نتیجه همراه با کاهش تعداد دانه در هر طبق، وزن هر دانه نیز کم می­شود. آگاهی و همکاران (1391) همبستگی بین مدت زمان کاشت تا رسیدگی را با عملکرد مثبت و معنی‌دار گزارش کردند (1). در این بررسی به نظر می‌رسد کود نیتروژن بدلیل افزایش طول دوره و دوره مؤثر پر شدن دانه (جدول 2) منجر به افزایش کاشت تا رسیدگی شده و عملکرد از این طریق افزایش یافته است. زافارونی و اشنایتر (1991) یک همبستگی منفی و نسبتاً قوی بین تراکم و عملکرد دانه به ازای تک بوته را گزارش کردند (27). اثر ترکیب تیماری نیتروژن و رقم بر عملکرد دانه نیز معنی­دار شد. به‌طوری­که بیشترین عملکرد دانه در واحد سطح در مصرف150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار با رقم آرماویرسکی و کمترین آن در عدم مصرف کود نیتروژن با رقم یوروفلور برآورد گردید (شکل 8).

نتیجه­گیری

دوره مؤثر پر شدن دانه، حداکثر وزن دانه و طول دوره پر شدن دانه در تراکم­های پایین­تر و سطوح بالای نیتروژن در مدت زمان بیشتری در مقایسه با تراکم­های بالاتر و سطوح پایین کود نیتروژنه برآورد گردید. عملکرد رقم آرماویرسکی بیشتر از یوروفلور بود ضمن آنکه بیشترین عملکرد دانه در واحد سطح در بالاترین سطح از مصرف کود برآورد گردید. بنابراین می‌توان نتیجه‌گیری کرد که به‌منظور افزایش عملکرد دانه، سرعت و طول دوره پر شدن دانه بهتر است تراکم پایین بوته در رقم آرماویرسکی با سطوح بالای کود نیتروژنه به‌کار برده شود.

1- اگاهی، ک.،  م.ح. فتوکیان،  و  ذ. یونسی. 1391. مطالعه تنوع وراثتی و همبستگی صفات مهم زراعی در برخی ارقام برنج Oryza sativa  L.)) در ایران. مجله زیست شناسی ایران. جلد 25، شماره1. صفحات 97-110.
2- امام، ی و  م. نیک نژاد. 1373. مقدمه­ای بر فیزیولوژی عملکرد گیاهان زراعی، انتشارات دانشگاه شیراز. صفحات 153-159.
3- جاویدی آزاد، ف و  م، شریعتی. 1391. بررسی اثر نیتران بر جذب آمونیم  از طریق ناقل iHats  در گیاه تراریخت تنباکو Nicotiana plumbaginifolia Viv.. مجله زیست شناسی ایران. جلد 25 شماره 2. صفحات 172-182.
4- زرین­کفش، م.1371. حاصلخیزی خاک و تولید. انتشارات دانشگاه تهران. صفحات  189-197.
5- زهتاب ­سلماسی، س. ز.، ر. مهقانی.، ک. قاسمی گلعذانی، ه. آلیاری، و س. رئیسی. 1383. ارزیابی عملکرد، سرعت و دوام پرشدن دانه سه واریته سویا در تراکم­های مختلف. پژوهش ­نامه علوم کشاورزی. جلد1. شماره 4. صفحات 141-152.
6- سرمدنیا، غ و  ع. کوچکی. 1374. فیزیولوژی گیاهان زراعی. انتشارات دانشگاه مشهد. صفحات 250-258.
7- سیدشریفی، ر .1390. کاربرد مدل الیس و پاتیافیلهو در براورد سرعت و دوره موثر پرشدن دانه ارقام ذرت. دومین همایش ملی علوم و تکنولوژی بذر ایران. مشهد. 4-5- ابان ماه .
8- سیدشریفی، ر.  ع. قلی پوری، و   م. صدقی. 1388. ارزیابی عملکرد، سرعت و دوره موثر پر شدن دانه ارقام ذرت در تراکم های مختلف بوته. اولین کنفرانس ملی فیزیولوژی گیاهی ایران. اصفهان. 21-22 مرداد ماه.
9- سیدشریفی، ر. 1388. گیاهان صنعتی. انتشارات دانشگاه محقق اردبیلی و عمیدی تبریز. صفحات  115-118.
 
10-Cho, D.S.,  S.K. Jong., Y.K. Park. and  S.Y. Son. 1987. Studies on the duration and rate of grain filling in rice (Oryza sativa L.). I. Varietal difference and effects of nitrogen. Korean J. Crop  Sci. 32 (1):103-111.
11-Daynard, T.B.,  J.W. Tanner.  and  W.G. Duncan. 1971. Duration of the grain filling period and its relationship to grain yield in corn ( Zea mays  L.). Crop Sci. 11: 45-48.
12-Dorarach, B.A. and R.J. Baker. 1990. Grain filling in three spring wheat genotypes. Statistical   analysis. Crop Sci. 30:525-529
13-Ellis, R.H. and C. Pieta-Filho.1992. The development of seed quality in spring and winter cultivars of barely and wheat. Seed  Sci  .2:19-25-
14-Gay, S.D.,  B. Egli.  and  D.A. Reicosky. 1980. Physiological aspects of yield components in soybeans. Agron  J. 72:387-391.
15-Jadhav. A.S.  and  S.B. Jadhav. 1980. Effect of N-fertilization and row spacing in sunflower. J. Agric. Sci. 5:44-7.
16-Kato, T. 1999. Genetic environmental variations and association of the characters related to the grain filling processing rice cultivars. Plant  Product  Sci. 2(1):32-36.
17-Kumari, S.L.  and  G.Valarmathi. 1998. Relationship between grain yield grain filling rate and duration of grain filling in rice. Madras Agric. J. 85:210-211.
18-Murchie, E.H., J. Yang., S. Hubbart., P. Horton.  and S. Peng. 2002. Are there associations between grain-filling rate and photosynthesis in the flag leaves of field-grown rice? J. Euro. Sci. 53: 2217-2224.
19-Ronanini, D., R. Savin. and A.J. Hall. 2004. Dynamic of fruit growth and oil quality of sunflower (Helianthus annus L) exposed to brief interval of high temperature during grain filling. Field  Crop  Rers. 83:79-90.
20-Sedghi, M., R. Seyed Sharifi., A. Namvar., T. Khandan-e-Bejandi. and P. Molaei, 2008. Responses of  sunflower yield  and grain filling period to plant density and weed interference. Agric Sci. 32: 390-398.
21-Scheiner, J.D., F.H.Gutierrez-Boem. and  R.S. Lavado. 2002. Sunflower nitrogen requirement and 15N fertilizer recovery in Western Pampas, Argentina. Eur  J. Agron. 17: 73-79.
22-Shaw, R.H.  and W.E. Loomis.1980. Bases for prediction of corn yields. Plant Physiol. 25: 225-244.
23-Spiets, J.H.J.  and  J. Vos.1985. Grain growth of wheat and its limitation by carbohydrate and nitrogen supply. Crop  Sci. 36: 541-549.
24-Steer, B.T. and G.I. Seiler. 2009. Changes in fatty acid composition of sunflower seeds in response to time of nitrogen application, supply rates and defoliation. J. Sci. Food Agric. 51: 11-26.
25-Tsuno, Y., T. Yamaguchi. and  J. Nakano. 1994. Potential dry matter production and grain filling process of rice plant from the viewpoint of source-sink relationships and the role of root respiration in its relationship. Bulletin  of the faculty of Agriculture, Tottori University, 47: 1-10.
26-Yamaguchi, T., Y. Tsuno., J. Nakano. and  K. Miki. 1995. Influence of nitrogen content on grain weight at the early ripening stage and relationship between root respiration and leaf area per spikelet of rice plants. Agron  J. 33:251-258.
27-Zaffaroni, E.  and  A.A.Schneiter. 1991. Sunflower  production and row arrangement. Agron. J. 63:113-118.
 
 
مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 27، شماره 2 - شماره پیاپی 2
شهریور 1393
صفحه 228-242
  • تاریخ دریافت: 10 دی 1390
  • تاریخ بازنگری: 04 بهمن 1391
  • تاریخ پذیرش: 22 اسفند 1391