تعیین آستانه تحمل به شوری لاین‌های امیدبخش گندم تحت شرایط گلخانه و مزرعه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 محقق، مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران

2 استادیار پژوهش، مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران

3 استادیار پژوهش، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

10.22124/cr.2019.14592.1522

چکیده

این پژوهش به­منظور مقایسه تحمل به شوری لاین­های امیدبخش گندم طی سال­های 96-1394 انجام شد. آزمایش گلخانه­ای در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج و آزمایش مزرعه­ای در مرکز ملی تحقیقات شوری در یزد انجام شد. تیمارها در آزمایش گلخانه­ای شامل شوری آب آبیاری در دو سطح (2 و 14 دسی­زیمنس بر متر) و پنج ژنوتیپ گندم
(MS-89-12، MS-89-13، MS-90-13، MS-90-15 و نارین به­عنوان شاهد) و در آزمایش مزرعه‌ای شامل شوری آب آبیاری در پنج سطح (2، 5، 8، 11و 14 دسی­زیمنس بر متر) و همان پنج ژنوتیپ گندم بودند. نتایج آزمایش گلخانه‌ای نشان داد که تنش شوری 14 دسی­زیمنس بر متر موجب کاهش ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن تر و خشک شاخساره و طول و وزن خشک ریشه در همه ژنوتیپ­ها و افزایش شاخص کلروفیل فقط در لاین MS-89-12 شد. رقم نارین و سپس لاین­های
MS-90-15 و MS-90-13 با کم­ترین درصد کاهش صفات در اثر تنش شوری، به­عنوان متحمل­ترین ژنوتیپ‌ها تعیین شدند. نتایج آزمایش مزرعه­ای نیز نشان داد که تنش شوری، بسته به شدت آن، با کاهش معنی­دار ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد سنبلک بارور در سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه همراه بود و از این­رو کاهش قابل­توجه عملکرد دانه و زیست­توده را به­همراه داشت. تحت تیمار شاهد (شوری دو دسی­زیمنس بر متر)، بیش­ترین و کم­ترین عملکرد دانه به­ترتیب از ژنوتیپ­های MS-90-13 (91/6 تن در هکتار) و نارین (81/5 تن در هکتار) و تحت شرایط شوری 14 دسی­زیمنس بر متر، بیش­ترین و کم­ترین عملکرد به­ترتیب از ژنوتیپ­های نارین (23/3 تن در هکتار) و MS-90-15 (51/1 تن در هکتار) به­دست آمد. آستانه تحمل به شوری نیز برای ژنوتیپ­های MS-89-13، MS-90-13، MS-90-15، نارین و MS-89-12 به­ترتیب برابر با 41/7، 30/6، 92/4، 84/4 و 20/4 دسی­زیمنس بر متر برآورد شد. نتایج نشان داد که در شوری‌های کم­تر از هشت دسی­زیمنس بر متر، لاین MS-89-13 دارای تحمل بالایی به شوری بود، ولی در شوری­های بالاتر، مشابه با آزمایش گلخانه­ای، رقم نارین و لاین MS-90-13 تحمل بیش­تری داشتند. با توجه به یکسان بودن تقریبی نتایج گلخانه­ای و مزرعه­ای، لاین MS-90-13 برای شرایط شوری کم و رقم نارین و لاین MS-90-15 برای شرایط شوری بالا مناسب و با رعایت ملاحظات قابل توصیه هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determining threshold salinity tolerance of wheat promising lines under greenhouse and field conditions

نویسندگان [English]

  • Mehdi Shiran Tafti 1
  • Hadi Pirasteh-Anosheh 2
  • Ashkboos Amini 3
1 Researcher, National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran
2 Research Assist. Prof., National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran
3 Research Assist. Prof., Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

This research was conducted to compare the salinity tolerance of wheat promising lines during 2015-2017. The greenhouse experiment was carried out at Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran, and the field experiment was conducted at National Salinity Research Center, Yazd, Iran. The treatments in greenhouse experiment were irrigation water salinity at two levels (2 and 14 dS.m-1) and five wheat genotypes (MS-89-13, MS-89-12, MS-90-13, MS-90-15 and Narin as check, and in the field experiment including salinity of irrigation water at five levels (2, 5, 8, 11 and 14 dS.m-1) and the same five wheat genotypes mentioned above. The results of greenhouse experiment showed that salinity stress of 14 dS.m-1 significantly decreased plant height, leaf area, shoot fresh and dry weight and root length and dry weight in all genotypes and increased chlorophyll index only in MS-89-12 genotype. Narin as well as MS-90-15 and MS-90-13 genotypes with the lowest reduction percentage due to salinity stress were determined as the most tolerant genotypes. The results of field experiment also indicated that salinity stress, depending on its severity, significantly reduced plant height, ear length, fertile spikelet number in ear, grain number per spike and thousand grain weight, which led to considerable decrease in grain and biological yield. Under control conditions (2 dS.m-1), the highest and lowest grain yield were obtained from MS-90-13 and Narin (6.91 and 5.81 t.ha-1, respectively), and under 14 dS.m-1 salinity conditions, Narin and MS-90-15 genotypes had the highest and lowest grain yield (3.23 and 1.51 t.ha-1, respectively). The threshold levels of salinity tolerance for MS-89-13, MS-90-13, MS-90-15, Narin and Ms-89-12 were evaluated to be7.41, 6.30, 4.92, 4.84 and 4.20 dS.m-1, respectively. The results showed that MS-89-13 had the higher salinity tolerance at salinity of less than 8 dS.m-1, but at higher salinity levels, Narin and MS-90-13 genotypes similar to greenhouse experiment were more tolerant than the other genotypes. According to the relatively similar results of greenhouse and field experiments, MS-90-13 line for lower salinity levels and Narin variety and
MS-90-15 line for higher salinity levels were the more suitable genotypes, which could be recommended with due to considerations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Grain yield
  • Irrigation water salinity
  • seedling
  • soil salinity
Amini Sefidab, A., Akbari Mogadam, H., Saberi, M., Tabatabaee, S. M., Afuni, D., Ravari, Z., Mohammadi, A., Afshari, F., Zakeri, A., Atahosseini, M., Akbari, A. and Hajiakhondi Meibidi, H. 2017. Narin, a new irrigated bread wheat cultivar, high grain yield, adapted to temperate and warm climate zones with salinity of soil and water. Research Achievements for Field and Horticulture Crops 6 (2): 135-147. (In Persian with English Abstract).##Ahmadi, K., Gholizadeh, H., Ebadzade, H. R., Hosseinpor, R. Abdeshah, H., Kazemian, A. and Rafeiei, M. 2017. Agricultural statistics, Vol 1: Field crops. The Ministry of Agriculture, Tehran, Iran. (In Persian).##Anagholi, A. and Tabatabaei, S. A. 2010. Determination of salinity tolerance threshold of barley cultivars. Final Report of Research Project, No. 89-796. AREEO Press. (In Persian).##Ayers, A. D., Brown, J. W. and Wadleigh, L. 1952. Salt tolerance of barley and Wheat in soil plots receiving several stalinization regimes. Agronomy Journal 44: 307-310.##Bredemeier, C. 2005. Laser-induced chlorophyll fluorescence sensing as a tool for site-specific nitrogen fertilizer evaluation under controlled environmental and field conditions in wheat and maize.  Ph. D. Dissertation, Technical University of Munich, Germany.##FAO. 2019. Statistical data. Food and Agriculture Organization. Retrieved October 1, 2019, from www.faostat.org.##Francois, L. E., Maas, E. V., Donovan, T. J. and Youngs, V. L. 1986. Effect of salinity on grain yield and quality, vegetative growth, and germination of semi-dwarf and durum wheat. Agronomy Journal 78: 1053-1058.##Kingsbury, R. W. and Epstein, E. 1984. Selection for salt-resistant spring wheat. Crop Science 24: 310-315.##Maas, E. V. 1990. Crop salt tolerance. In: Tanji, K. K. (Ed.). Agricultural salinity assessment and management. ASCE Publication. pp: 262-303.##Maas, E. V. and Hoffman, G. J. 1977. Crop salt tolerance: Current assessment. Journal of Irrigation and Drainage Division 103: 115-134.##Majidian, M., Ghalavand, A., Kamgar-Haghighi, A. A. and Karimian, N. 2008. Effect of drought stress, nitrogen fertilization and biofertilizer on SPAD index, grain yield and yield components of maize SC704. Crop Science 10: 303-330.##Munns, R. and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review in Plant Biology 59: 651-681.##Negrao, S., Schmöckel, S. M. and Tester, M. 2017. Evaluating physiological responses of plants to salinity stress. Annals of Botany 119: 1-11.##Pirasteh-Anosheh, H. and Emam, Y. 2012. Manipulation of morpho-physiological traits in bread and durum wheat by using PGRs at different water regimes. Journal of Crop Production and Processing 5: 29-45. (In Persian with English Abstract).##Pirasteh-Anosheh, H., Ranjbar, G., Pakniyat, H. and Emam, Y. 2016. Physiological mechanisms of salt stress tolerance in plants: An overview. In: Azooz, M. M. and Ahmad, P. (Eds.). Plant-environment interaction: Responses and approaches to mitigate stress. John Wiley, London.
pp: 141-160.##Ranjbar, G. and Banakar, M. H. 2010. Salt tolerance threshold of four commercial wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Soil Research Journal 24: 237-242. (In Persian with English Abstract).##Ranjbar. G. and Pirasteh-Anosheh, H. 2015. A glance to the salinity research in Iran with emphasis on improvement of field crops production. Iranian Journal of Crop Sciences 17 (2): 165 -178. (In Persian with English Abstract).##Richards, R. A. 1995. Improving crop production on salt affected soils: By breeding or management?  Experimental Agriculture 31: 395-408.##Rosielli, A. A. and Hambline, J. 1981. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environment. Crop Science 21: 943- 946.##Setter, T. L., Waters, I., Stefanova, K., Munns, R. and Barrett-Lennard, E. G. 2016. Salt tolerance, date of flowering and rain affect the productivity of wheat and barley on rainfed saline land. Field Crops Research 194: 31-42.##Shannon, M. C. 1999. Adaptation of plant to salinity. USDA, USSL, Reverside, California 92507.##Siadat, H., Bybordi, M. and Malakouti, M. J. 1997. Salt-affected soils of Iran: A country report. International Symposium on Sustainable Management of Salt Affected Soils in the Arid Ecosystem. Sep. 22-26, 1997, Cairo, Egypt.##Steppuhn, H. and Wall, K. J. 1997. Grain yields from spring-sown Canadian wheats grown in saline rooting media. Canadian Journal of Plant Science 77: 63-68.##Van Genuchtan, M. Th. and Hoffman, G. J. 1984. Analysis of crop salt tolerance data. Soil salinity under irrigation: Process and management. Ecological Studies 51: 258-271.##