اثر نوع پايه و شوري بر رشد رويشي، مقدار کلروفيل، نشت يون و مقدار آب نسبي برگ ليمو شيرين

تاريخ دريافت 85/10/18 - تاريخ پذيرش: 86/3/17

چکيده
 

در مقايسه با ساير محصولات باغباني، گونه هاي مرکبات جزء گياهان حساس به شوري دسته بندي مي شوند. يکي از راه هاي توسعه تحمل به شوري در مرکبات، پيوند ارقام تجاري حساس به شوري روي پايه هاي مقاوم مي باشد. ليموشيرين، يکي از گونه هاي مرکبات است که به شوري آب و خاک حساس بوده و تحت اين شرايط کاهش شديدي در رشد و عملکرد خواهد داشت. اين پژوهش به منظور بررسي تأثير پايه هاي مختلف در مقاومت به شوري پيوندک ليموشيرين (Citrus Limetta L) انجام گرفت. پايه هاي مورد نظر در اين پژوهش شامل نارنج (C. aurantium)، ليموشيرين (C. limetta)، ليموي آب (C.aurantifolia)، ولکامريانا (C. volkameriana)، و بکرائي C.reticulata× C.limetta)، بود. دانهال هاي يکساله پايه هاي مورد بررسي در گلدان هاي حاوي خاک آهکي (ph=8.2) کشت شد و پس از استفرار با پيوندک ليموشيرين به روش سپري کوپيوند شدند و پس از رشد کافي به مدت 10 هفته تحت تيمار قرار گرفتند. تيمارهاي شوري در اين پژوهش در چهار سطح صفر، 40،20، و 60 ميلي مول در ليتر کلريد سديم، در نظر گرفته شد. در پايان آزمايش درصد نشت يون، درصد آب، مقدار کلروفيل در برگ پيوندک و وزن تر و خشک پيوندک اندازه گيري شد. بر اساس نتايج مقدار کلروفيل، درصد آب، درصد نشت يون و وزن تر و خشک پيوندک روي پايه هاي مختلف متفاوت بود و تحت تاثير شوري تغييرات متفاوتي بسته به نوع پايه در هر کدام از شاخص هاي فوق به وجود آمد. تحت شرايط اين آزمايش، پايه ولکامريانا و تا حدودي بکرائي از پتانسيل خوبي در القاء تحمل به شوري در پيوندک ليموشيرين برخوردار بودند.
کلمات کليدي: مرکبات، ليموشيرين، شوري، پايه هاي مرکبات

مقدمه
 

تنش شوري از زمان هاي قديم تا حال عامل مهمي در تاريخ بشر و سيستم هاي کشاورزي بوده است که مي تواند، به علت حضور مواد معدني زياد در خاک و يا تجمع بيش از حد نمک در خاک آبياري شده، موجب اختلال در رشد ونمو گياه شود. مسئله شوري يکي از بزرگترين عوامل محدود کننده رشد گياهان و توليد محصولات کشاورزي در جهان مي باشد. به طور کلي نتايج مطالعات انجام شده نشان ميدهد که تأثير شوري بر رشد و متابوليسم گياهان در نتيجه کاهش پتانسيل اسمزي ناشي از تجمع نمک و سميت يون ها مي باشد. تحت تنش شوري جنبه هاي مختلفي از رشد و متابوليسم گياهي تحت تأثير قرار مي گيرند.
در اين زمينه، فتو سنتز،احياء نيترات، و به هم خوردن تعادل داخلي تنظيم کننده هاي رشد گياهي، از مهم ترين مواردي هستند که توسط پژوهشگران مورد بررسي قرار گرفته اند. علائم تنش شوري شبيه علائمي است که در گياهان تحت تنش خشکي ديده مي شود. با اين تفاوت که گياه متاثر از تنش شوري معمولا دچار پژمردگي نمي شود. اين مسئله به خاطر اثرات اسمزي است که طي آن روابط آبي درون گياه دچار اختلال مي شود. در اين رابطه سه تغيير مهم در روابط آبي گياه اتفاق مي افتد که شامل تغيير اسمزي، کاهش تورژسانس و کاهش خاصيت ارتجاعي ديواره سلولي است. اين تغييرات منتج از کاهش ميزان آب در گياه است و کمبود آب از طريق تأثير بر ميزان باز بودن روزنه ها، فعاليت گياه را تحت تأثير قرار مي دهد.
در مقايسه با ساير محصولات باغباني، گونه هاي مرکبات جزء گياهان خيلي حساس به شوري دسته بندي مي شوند. با اين وجود، توان تحمل به شوري در بين گونه هاي مختلف متفاوت مي باشد. از آنجائي که گونه هاي تجار ي مرکبات بصورت پيوندي تکثير مي شوند، ميزان تحمل پيوندک به شوري، بستگي زيادي به نوع پايه آنها دارد. عوامل تاثيرگذار بر واکنش درختان مرکبات نسبت به شوري مشخص شده اند که شامل سطوح شوري براي شروع سميت و همچنين افت عملکرد در درختان بالغ است. مطالعات متعدد نشان داده است که مرکبات با سازوکارهاي مختلفي نسبت به شوري تحمل نشان مي دهند که اين سازوکارها شامل پايه ها است. اين گياهان مي توانند از اين طريق نسبت به محدود کردن ورود عناصر شوري در سطوح سمي به درون گياه جلوگيري کنند.
بسته به نوع خاک، آب آبياري و دور آبياري، شوري خاک ممکن است در فواصل بين آبياري ها به چندين برابر برسد. به همين دليل اصلاح و شناسايي مداوم پايه ها و يا ترکيبات پايه و پيوندک به منظور پرورش و حفاظت مرکبات در محيط هايي که شوريشان در حال افزايش است، بسيار ضروري است. در اين راستا، شناخت واکنش گونه هاي مختلف مرکبات تحت تنش شوري و همچنين بررسي اثر ترکيبات مختلف پايه و پيوندک بر يکديگر، مي تواند کمک مؤثري در توسعه تحمل به شوري نموده و از مشکلات سر راه توليد اين محصول کاسته شود. بر اين اساس يکي از راه هاي توسعه تحمل به شوري در مرکبات، پيوند ارقام تجاري و حساس به شوري روي پايه هاي مقاوم به شوري مي باشد.
در کشور ما ارقام مختلف مرکبات تحت کشت است. ليموشيرين يکي از گونه هاي مرکبات است که توليد آن در تعداد معدودي از کشورها از جمله ايران صورت مي گيرد. ليموشيرين به شوري آب و خاک خيلي حساس بوده و تحت اين شرايط، کاهش شديدي در رشد و عملکرد خواهد داشت. در دنيا مطالعات زيادي در رابطه با واکنش گونه ها و ارقام مختلف مرکبات تحت شرايط شوري صورت گرفته است، ليکن در رابطه با ليموشيرين، اطلاعات اندکي در دسترس مي باشد. بر اين اساس، هدف از اين تحقيق بررسي تاثير نوع پايه و شوري بر رشد رويشي، مقدار کلروفيل، نشت يون و مقدار آب نسبي ليموشيرين در خاک غالب منطقه جنوب (شهرستان جهرم) با خصوصيات آهکي بوده است.

مواد و روش ها
 

اين تحقيق به صورت فاکتوريل در قالب طرح کاملاً تصادفي در چهار تکرار روي دانهال هاي يک ساله 5 نوع پايه مرکبات، در گلخانه بخش باغباني دانشگاه آزاد اسلامي واحد جهرم (متوسط دما 35-22 درجه سانتي گراد، رطوبت نسبي 75-45 درصد و بدون نور مصنوعي) انجام گرفت. فاکتور شوري در چهار سطح صفر، 40،20و60 ميلي مول در ليتر کلريد سديم و پايه ها در 5 سطخ شامل نارنج معمولي، ليموي آب، ليموشيرين، ولکامريانا و بکرائي بود. دانهال هاي يک ساله و يکنواخت 5 پايه فوق در گلدان هاي 5 ليتري حاوي خاک غالب شهرستان جهرم، با خصوصيات خاک آهکي (جدول 1) کاشته شد. پس از اين که دانهال ها کاملاً مستقر شدند و رشد مجدد آغاز نمودند (چهار ماه)، عمل پيوند به روش سپري با استفاده از پيوندک ليمو يرين انجام شد. 30 روز پس از انجام پيوند، پايه از بالاي محل پيوند قطع گرديد و از اين مرحله مدت 6 ماه به پيوندک اجازه رشد داده شد. سپس تيمارهاي شوري اعمال گرديد. جهت اجتناب از ايجاد شوک ناشي از شوري، مقادير نمک در هر يک از تيمارها تدريجا به آب آبياري (استحصالي از چاه عميق)، اضافه شد تا نهايتا پس از چهار دوره آبياري، نمک مصرفي به اندازه تيمار مورد نظر رسيد. از اين مرحله به بعد، دانهال ها به مدت 10 هفته تحت تيمار شوري قرار گرفتند. آبياري دانها ل هاي شاهد، تنها با آب آبياري صورت گرفت. در خلال دوره آزمايش، هيچ گونه کودي مصرف نگرديد. آبياري طور ي انجام مي شد که رطوبت گلدان ها در حد ظرفيت مزرعه نگه داري شود (جدول 2). در پايان آزمايش ميزان سبزينه برگ در چهار برگ کاملا رشد کرده در هر دانهال با استفاده از دستگاه کلروفيل سنج (مينولتا مدل SPAD-502) اندازه گيري شد و جهت اندازه گيري درصد آب و درصد نشت يون از هر دانهال، 4 عدد برگ سالم و يکنواخت جدا گرديد و سپس ساقه ها از محل پيوند جدا شد و پس از اندازه گيري وزن تر، داخل پاکت هاي کاغذي بسته بندي شدند و جهت خشک شدن و رسيدن به وزن ثابت به آون با دماي 75 درجه سانتي گراد منتقل شدند.
مقدار آب نسب در برگ تازه به روش چرکي و همکاران، اندازه گيري شد. بدين منظور در هر تکرار از 4 بر گ، 4 ديسک به قطر يک سانتي متر تهيه گرديد و به وسيله ترازوي ديجيتال با دقت يک ده هزارم گرم وزن تر آنها مشخص گرديد. ديسک هاي برگ به مدت 4 ساعت به آب مقطر منتقل و وزن آماس آنها مشخص شد. اين ديسک ها درون ظروف جداگانه به آون با دماي 70 درجه سانتي گراد منتقل گرديد و پس از 24 ساعت وزن خشک آنها به دست آمد و در نهايت مقدرا آب نسبي با استفاده از فرمول زير محاسبه گرديد:
مقدار آب نسبي=100× {(وزن خشک - وزن آماس) / (وزن خشک - وزن تر)}
اندازه گيري درصد نشت يون مي تواند شاخص خوبي در تعيين ميزان پايداري غشاء باشد. درصد نشت يون به روش لوتس و همکاران، اندازه گيري شد. بدين منظور برگ هاي تازه به طور دقيق با مواد شوينده و آب مقطر شسته شد و سپس با آب دوباره تقطير آبکشي گرديد. از هر برگ، 2 ديسک به قطر يک سانتي متر تهيه گرديد و درون ارلن هاي حاوي 10 ميلي ليتر آب دوبار تقطير منتقل شد و در دماي اطاق (25 درجه سانتي گراد) روي شيکر قرار گرفت و پس از 24 ساعت هدايت الکتريکي آب داخل ارلن به وسيله اي سي متر مدل (Aqualytic Sensdirect CD24)، اندازه گيري شد (Lt). ظرف هاي حاوي نمونه به مدت يک ساعت درون اتوکلاو در دماي 120 درجه سانتي گراد قرار گرفت. مجدداً هدايت الکتريکي نمونه ها اندازه گيري شد (LO). در نهايت درصد نشت يون با فرمول زير محاسبه گرديد:
100×(LT/LO)= درصد نشت يون
جهت تبديل اطلاعات بدست آمده از دستگاه کروفيل سنج به مقدار کلروفيل برگ، تعداد 10 برگ به طور تصادفي انتخاب و ميزان سبزينه آنها با دستگاه کلروفيل سنج اندازه گيري شد. سپس مقدار کلروفيل در هر کدام از نمونه ها به روش موران و پورات، اندازه گيري شد و در نهايت با استفاده از روش رگرسيون، اعدا قرائت شده توسط دستگاه کلروفيل سنج به ميلي گرم کلروفيل در گرم وزن تازه برگ تبديل شد.
کليه اطلاعات به دست آمده توسط نرم افزار رايانه اي MSTAT-C تجزيه و تحليل آماري شد. و ميانگين ها توسط آزمون چند دامنه اي دانکن در سطح يک درصد مورد مقايسه قرا ر گرفتند.

بحث و نتيجه گيري
 

تأثير نوع پايه و شوري بر درصد نشت يون در برگ پيوندک ليموشيرين
 

مقايسه ميانگين ها نشان داد که نوع پايه تأثير زيادي بر پايداري غشاء و ميزان نشت يون دارد. در تيمار شاهد بالاترين درصد نشت يون (11/8 درصد) در برگ پيوندک روي پايه بکرائي بود. در اين رابطه نوع پايه اثر معني دار بر درصد نشت يون در برگ پيوندک داشت. تيمارهاي شوري، درصد نشت يون را در برگ پيوندک روي همه پايه ها افزايش داد. ليکن ميزان افزايش بسته به نوع پايه متفاوت بود. بطور کلي بين تيمار شاهد و سايز تيمارها از نظر درصد نشت يون اختلاف معني داري در سطح يک درصد وجود داشت و از مجموع تيمارها نيز بين پايه هاي مورد آزمايش از نظر درصد نشت يون اختلافي معني دار در سطح يک درصد آزمون دانکن مشاهده شد و ترتيب آن از بيشترين به کمترين به صورت نارنج، بکرائي، ليموي آب، ليموشيرين و ولکامريانا بود (جدول 3).
با توجه به نتايج جدول 3، درصد نشت يون در برگ پيوندک با توجه به نوع پايه متفاوت است. اين مسئله مي تواند ناشي از اختلاف پايه هاي مختلف در ارسال يون ها، خصوصا، کلر و سديم به پيوندک باشد. گزارش شده است که وجود يون هاي کلر و سديم در سلول منجر به توليد راديکال هاي آزاد درون سلول شده و طي آن چربي هاي غيراشباع موجود در غشاء هاي داخل سلول اکسيده شده و ساختار غشاء دچار اشکال مي شود. بر اساس نتايج، پايه ولکامريانا کمترين درصد نشت يون را به خود اختصاص داده است.

تأثير نوع پايه و تيمارهاي شوري بر درصد آب در پيوندک
 

مقايسه ميانگين ها نشان داد که درصد آب در برگ پيوندک تحت تأثير نوع پايه متفاوت است در تيمار شاهد، بالاترين درصد آب (93/2 درصد)، در برگ پيوندک روي پايه ليموشيرين و کمترين آن (87درصد)، در برگ پيوندک روي پايه ولکامريانا بود. به طور کلي بين تيمارها از نظر درصد آب در پيوندک اختلاف معني دار وجود داشت. از مجموع تيمارها بين پايه هاي مختلف از نظر درصد آب در برگ پيوندک، اختلاف خيلي زيادي مشاهده نشد و تنها بين پايه هاي ليموشيرين و ليموي آب از نظر مقدار آب در برگ پيوندک اختلاف معني دار در سطح يک درصد وجود داشت (جدول 4).
اختلاف در ميزان آب در برگ پيوندک مرکبات تحت تاثير نوع پايه توسط ساير پژوهشگران، نيز گزارش شده است. با توجه به نتايج جدول 4، درصد آب در برگ پيوندک روي همه پايه ها به جز ليموشيرين در شوري 20 ميلي مولار افزايش يافت و با افزايش سطح شوري کاهش يافته است که با يافته هاي ساير محققان، در مورد سايرگياهان و ذکري، در مورد مرکبات مطابقت دارد. گزارش شده است که کاهش فشار آماس و طي آن کاهش رشد، يکي از مهم ترين اثرات شوري بالا در گليکوفيت هاست. گزارش شده است که تحت شرايط شور علاوه بر اين که ميزان مهيا بودن آب در خاک براي ريشه کم مي شود، بر اثر کاهش رشد ريشه ميزان جذب آب هم کم شده و ميزان کشش پذيري ديواره سلولي هم کم مي شود .اين مسئله به اين خاطر است که تحت شرايط شوري، سديم جايگزين کلسيم در ديواره سلولي مي شود. در اثر اين پديده، کشش پذيري ديواره سلولي کم شده و طي آن ميزان رشد، فشار آماس و به دنبال آن ميزان آب داخل سلول ها کم خواهد شد.

تأثير نوع پايه و شوري بر ميزان کلروفيل در برگ پيوندک ليموشيرين
 

مقايسه ميانگين ها نشان داد که نوع پايه بر ميزان کلروفيل برگ پيوندک تأثير دارد. در تيمار شاهد بالاترين مقدار کلروفيل (65/50 ميلي گرم در گرم برگ تازه) در برگ پيوندک روي پايه ليموي آب و کمترين آن (54/7 ميلي گرم در گرم برگ تازه)، در برگ پيوندک روي پايه ليموشيرين بود. بر اثر شوري مقدار کلروفيل در برگ پيوندک روي همه پايه ها کاهش يافت و اين کاهش در تمام سطوح شوري مشاهده شد ولي ميزان کاهش وابستگي شديد ي به نوع پايه داشت. به طور کلي بين تيمار شاهد و ساير تيمارها از نظر مقدار کلروفيل برگ اختلاف معني دار در سطح يک درصد وجود داشت و بالاترين مقدار کلروفيل در برگ گياهان تيمار شاهد بود. در مجموع آزمايش نيز بين پايه هاي مختلف از نظر مقدار کلروفيل برگ پيوندک اختلاف معني دار وجود داشت و ترتيب آن از بيشترين به کمترين به صورت ليموي آب، ولکامريانا و نارنج در يک سطح، بکرائي و ليموشيرين بود (جدول 5).
نتايج جدول 5، حاکي از تاثير شوري بر کاهش مقدار کلروفيل در برگ پيوندک است. ولي ميزان کاهش بسته به نوع پايه متفاوت مي باشد که اين مسئله را مي توان به توان پايه هاي مختلف در جذب و ارسال عناصر معدني به پيوندک دانست. در گزارش ساير محققان، نيز نوع پايه بر ميزان کلروفيل برگ پيوندک موثر گزارش شده است که با نتايج بدست آمده مطابقت دارد.

تاثير شوري بر درصد کاهش وزن تر و خشک پيوندک
 

مقايسه ميانگين ها نشان داد که شوري منجر به کاهش وزن تر پيوندک نسبت به شاهد شده است. ليکن ميزان کاهش بسته به نوع پايه و سطح شوري متفاوت بود. به طور کلي بين سطوح مختلف شوري از نظر درصد کاهش وزن تر پيوندک نسبت به شاهد افزايش معني دار وجود داشت و از مجموع تيمارها نيز نوع پايه تاثير زيادي در درصد کاهش وزن تر پيوندک داشت و اين تأثير از بيشترين به کمترين به صورت نارنج، بکرائي، ليموشيرين، ليموي آب و ولکامريانا بود (جدول 6).
مقايسه ميانگين ها نشان داد که وزن خشک پيوندک نيز تحت تأثير نوع پايه و شوري قرار داشته و افزايش سطح شوري منجر به کاهش وزن خشک پيوندک مي شود. به طور کلي بين تيمارها از نظر درصد کاهش وزن خشک پيوندک نسبت به شاهد اختلاف معني دار در سطح يک درصد وجود داشت و از مجموع آزمايش نيز بين پايه هاي مختلف از نظر درصد کاهش وزن خشک پيوندک اختلاف معني دار مشاهده شد(جدول 7).
نتايج موجود در جداول 6و7، حاکي از تاثير شوري بر ميزان کاهش رشد رويشي پيوندک تحت تنش شوري مي باشد. ولي ميزان کاهش بسته به نوع پايه متفاوت است. اين نتايج با نتايج بدست آمده توسط ساير محققان، در مورد نارنج و ساير ارقام مرکبات مطابقت دارد. به طور کلي کاهش رشد رويشي تا سطح شوري 20ميلي مولار، روي همه پايه ها به جز ليموي آب و ليموشيرين تا حدود زيادي کم بوده و با افزايش سطح شوري، رشد رويشي پيوندک ليموشيرين به مقدار خيلي زيادي کاهش مي يابد. با توجه به نتايج اين آزمايش مي توان گفت که بين پايه هاي مورد آزمايش از نظر مقدار کلروفيل در برگ پيوندک اختلاف وجود داشت و تحت تاثير شوري، مقدار کلروفيل در برگ پيوندک روي همه پايه ها کم شد، ولي ميزان کاهش کلروفيل در برگ پيوندک روي پايه ليموشيرين خيلي کمتر از ساير پايه ها بود. از اين نظر ولکامريانا و بکرائي در حد واسط قرار دارند. پايداري غشاء هاي درون سلولي در برگ پيوندک روي پايه هاي مختلف متفاوت بود. در اين رابطه به نظر مي رسد که بر اثر شوري، غشاءها ي درون سلولي در برگ پيوندک روي پايه هاي ولکامريانا و ليموشيرين پايداري خود را بهتر از ساير پايه ها حفظ مي کنند. پايه هاي مورد آزمايش از نظر درصد آب در برگ پيوندک اندکي با هم اختلاف داشتند و بر اثر شوري درصد آب در برگ پيوندک روي همه پايه کاهش يافت، ولي در مجموع ميزان کاهش درصد آب در برگ پيوندک روي همه پايه ها تقريباً يکسان بود. در اين رابطه ولکامريانا و ليموشيرين تا حدودي بهتر از ساير پايه ها بودند. شوري منجر به کاهش ميزان رشد پيوندک روي پايه هاي مورد آزمايش مي شود، ولي ميزان کاهش رشد رويشي و در نهايت کاهش وزن بسته به نوع پايه متفاوت بود. از اين نظر تاثير شوري بر پيوندک روي پايه نارنج، خيلي بيشتر از ساير پايه ها بود. با توجه کل موارد يادشده، مي توان گفت که نوع پايه تاثير زيادي بر رشد و تحمل پيوندک ليموشيرين تحت تنش شوري دارد. از مجموع اطلاعات به دست آمده مي توان گفت که تحت شرايط اين آزمايش، ولکامريانا و تا حدودي بکرائي از پتانسيل خوبي در القاء تحمل به شوري ليموشيرين برخوردار مي باشند.

پی نوشت ها :
 

*استاديار گروه باغباني دانشگاه آزاد اسلامي واحد جهرم
**کارشناس ارشد باغباني دانشگاه آزاد اسلامي واحد جهرم
***مربي آموزشي گروه باغباني دانشگاه آزاد اسلامي واحد جهرم

منبع: پژوهش در علوم کشاورزي