اثر تنش خشکی انتهایی بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ های گندم نان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس (ایستگاه داراب)

2 دانش‏ آموخته کارشناسی ارشد گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 مدرس آموزشکده کشاورزی فسا

4 کارشناس ارشد زراعت مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان داراب

چکیده

به منظور بررسی اثر تنش خشکی انتهایی بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم نان آزمایشی با 35 لاین و ژنوتیپ به صورت طرح کرت­های خرد شده در قالب بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار تحت شرایط آبیاری معمولی (آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه) و تنش خشکی انتهای فصل (قطع کامل آبیاری از شروع مرحله گلدهی) در سال زراعی 88-1387 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی داراب انجام شد. تنش خشکی (شرایط نرمال رطوبتی و تنش خشکی انتهایی) به عنوان فاکتور اصلی و ژنوتیپ­های گندم به عنوان فاکتور فرعی آزمایش در نظر گرفته شدند. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد، اجزای عملکرد و کاهش دمای سطح کانوپی بودند و به منظور انتخاب ژنوتیپ­های متحمل به خشکی شاخص‏های شدت تنش (SI)، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، شاخص تحمل به تنش (STI)، میانگین تولید (MP)، میانگین هندسی تولید (GMP) و شاخص تحمل (TOL) نیز ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تنش خشکی سبب کاهش عملکرد و اجزای عملکرد دانه شد، به­طوری که میانگین عملکرد در شرایط نرمال 4691 کیلوگرم در هکتار و در شرایط تنش خشکی انتهایی 3659 کیلوگرم در هکتار بود. همبستگی بین عملکرد دانه با میزان کاهش دمای کانوپی در هر سه مرحله اندازه­گیری آن از زمان گلدهی تا رسیدگی فیزیولوژیک و نیز با میانگین هر سه مرحله هم در شرایط بدون تنش و هم در شرایط تنش خشکی، متوسط تا نسبتاً بالا برآورد شد. به­طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از کاهش دمای کانوپی به عنوان یک معیار با سرعت بالا در اندازه­گیری، می­تواند جهت انتخاب ارقام با عملکرد بالا در نسل­های اولیه برنامه­های اصلاحی مفید باشد. بررسی شاخص‏های تحمل به تنش نیز نشان داد که شاخص­های MP، GMP و STI برای انتخاب ارقام با عملکرد بالا و متحمل به خشکی از کارایی بهتری برخوردار هستند. هر سه شاخص، ژنوتیپ­های 14 و 16 را که در هر دو محیط دارای عملکرد بالایی بودند، به عنوان ژنوتیپ­های متحمل به خشکی معرفی کردند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of terminal drought stress on yield and yield components of wheat genotypes

نویسندگان [English]

  • Majid Rajaie 1
  • Sirous Tahmasebi 1
  • Mohammad Javad Bidadi 2
  • Kavos Zare 3
  • Shahab Sarfarazi 4
1 Scientific Board Member, Darab Agricultural Research Station, Agricultural and Natural Resources Research Center of Fars, Fars, Iran
2 M. Sc. Graduate, Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Teacher, Fasa Agricultural College, Fars, Iran
4 M. Sc., Darab Agricultural Management, Darab, Fars, Iran
چکیده [English]

To investigate the effect of terminal drought stress on wheat, 35 lines and varieties were evaluated as split plot arrangement based on randomized complete block design with three replications under normal irrigation (based on crop water requirement) and terminal drought stress (no irrigation from flowering stage) in Darab Agricultural Research Station in 2009. Drought stress (normal irrigation and terminal drought stress) and wheat genotypes were considered as the main and sub-plots, respectively. The studied traits were included grain yield, yield components and canopy temperature depression (CTD). To select drought tolerant varieties, five drought tolerance indices including stress susceptibility index (SSI), stress tolerance index (STI), mean productivity (MP), geometric mean productivity (GMP) and tolerance (TOL) were also calculated. The results indicated that drought stress reduced grain yield and its components, so that average grain yield under normal and terminal drought stress conditions was 4691 and 3659 kg.ha-1, respectively. The correlation coefficients between grain yield and CTD at three measured stages from heading to physiological maturity as well as average CTD at all three stages under both normal and terminal drought conditions were moderate to relatively high. In total, the results of this research indicated that the CTD could be used as a rapid and effective criterion for screening high yielding genotypes in early generations of breeding programs. Evaluating drought tolerance indices also showed that the MP, GMP and STI are the more effective to select high yielding and drought tolerant varieties. All three indices identified the genotypes 14 and 16 as drought tolerant genotypes. These genotypes had the high yield in both normal and drought stress conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Canopy temperature
  • Drought tolerant varieties
  • Susceptibility and tolerance indices
Ehdaie, B., Hall, A. E., Farguhar, G. D., Nyuen, H. T. and Wains, J. G. 1991. Water use efficiency and carbon isotope discrimination in wheat. Crop Science 31: 1282-1288.#Emam, Y. 2003. Agriculture grains. Shiraz University Press. (In Persian).#Evans, L. T. and Dunstone, R. L. 1970. Some physiological aspects of evolation in wheat. Australian Journal of Biological Science 23: 725-741.#Fernandez, G. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. In: Kuo, C. G. (Ed.). Proceeding of the international symposium on adaptation of vegetables and other food crops in temprature and water stress. August 13-18, Taina, Taiwan. pp: 257-270.#Fischer, R. A. and Maurer, R. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I: Grain yield response. Australian Jouranl of Agricultural Research 29: 897-912.#Hurd, E. A. 1974. Phenotype and drought tolerance in wheat. Agricultural Meteorology 14: 39-55.#Kochaki, A. 1997. Farming and breeding in rainfed agriculture. Mashhad University Press. (In Persian).#Miri, H. R. 2005. Physiology and crop yield under drought stress. Navid Shiraz Press. (In Persian).#Pinter, J. P. J., Zipoli, G., Reginato, R. J., Jackson, R. D., Idso, S. B. and Hohman, J. P. 1990. Canopy temperature as an indicator of differential water use and yield performance among wheat cultivars. Agricultural Water Management 18 (1): 35-48.#Rossielli, A. and Hamblin, A. J. 1981. Theorical aspects of selection for stress and non-stress environment. Crop Science 21: 1441-1446.#Shafazade, M. V., Yazdansepas, V., Amini, V. M. and Ghanad, H. 2004. Evaluation of end-season drought stress in promising winter and facultative wheat genotypes using stress susceptibility and tolerance indices. Seed and Plant Journal 20: 71-75. (In Persian with English Abstract).#Shields, L. M. 1961. Morphology in relation to exermorphysm. In: Shiels, L. M. and Gardner, L. J. (Eds). Bioecology of the arid and semiarid lands of south-west. New Mexico Highlands University Bulletin.#Siani, H. S. and Aspinall, D. 1981. Effects of water deficit on sporogensis in wheat. Annals of Botany 48 (5):.623-633.#Siddique, M. R. B., Hamid, A. and Islam, M. S. 2000. Drought sterss effects on water relation of wheat. Botanical Bulletin of Academia Sinica 41: 35-39.#Slafer, G. A. and Araus, J. L. 1998. Improving wheat responses to abiotic stress. In: Slinkard, A. E. (Ed.). Proceeding of 9th International Wheat Genetic Symposium. August 2-7, Saskatoon, Saskatchewan, Canada. pp: 201-213.#Unger, P. W. and Jones, O. R. 1981. Effect of soil water content and a growing season straw muulh on grain sorghum. Soil Science Society of America Journal 45: 129-134.#Zadoks, J. C., Chang, T. T. and Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research 14 (6): 415-421.