ارزیابی خصوصیات مورفوفیزیولوژیک ارقام پنبه تحت تنش کمبود آب در مرحله گیاهچه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان رضوی

2 دانشگاه فردوسی مشهد

3 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

چکیده

شناسایی و استفاده از ارقام متحمل به تنش خشکی یکی از راه‌کارهای بهبود تولید پنبه در سیستم‌های زراعی تحت تنش می‌باشد. بدین‌منظور تعداد 22 ‌رقم پنبه با استفاده از آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده دانشگاه فردوسی مشهد تحت دو شرایط بدون تنش و تنش کمبود آب (1-‌مگا‌پاسکال) رشد یافتند. رطوبت گلدان‌های حاوی ارقام پنبه تا مرحله دو برگ حقیقی در حد ظرفیت زراعی نگه‌داری و پس از آن با استفاده از روش وزنی تا پایان آزمایش پتانسیل آّب در حد 1-‌مگا‌پاسکال حفظ شدند. تنش خشکی سبب کاهش معنی‌دار اما متفاوت وزن خشک اندام‌های هوایی و ریشه گیاهچه در ارقام حساس و متحمل شد. نتایج ضرایب همبستگی نشان‌داد، صفات وزن خشک برگ و ریشه بالاترین و وزن خشک ساقه و ارتفاع کمترین همبستگی را با وزن خشک بوته، تحت تنش کمبود آب داشتند. در شرایط تنش میزان تلفات برگ در ارقام متحمل کمتر از ارقام حساس بود. تنش خشکی تأثیر کمتری بر افزیش دمای برگ ارقام متحمل داشت. ارقام ورامین، 43347، خرداد، دلتاپاین 25، 43200 وB-433 با کمترین کاهش در میزان تعداد و سطح برگ، و نیز وزن خشک برگ، ریشه و ساقه و وزن خشک بوته و نیز محتوای نسبی آب برگ و هدایت روزنه‌ای به‌عنوان ارقام متحمل و ارقام 43259، نازیلی84، کوکر‌349، نارابرای، شیرپان‌539 و Asj2*349 با بیشترین کاهش در مقادیر صفات مذکور به‌عنوان ارقام حساس به تنش خشکی در مرحله گیاهچه‌ای شناخته شدند.

کلیدواژه‌ها


1. Afshar, H., and Mehrabadi, H. R. 2005. Cotton crop yield on micro irrigation (tape) system. Final report. Agricultural Engineering Research Institute Press. Karaj. P. 40. (In Persian with English Abstract).
2. Belhassen, E. 1996. Drought in higher plants: Genetical, Physiological and Molecular biological analysis. ENSA-INRA SGAP, Montpellier, France. 152 p.
3. Blum, A. 1988. Plant Breeding for Stress Environments. CRC. press, Inc. pp. 45-56.
4. Blum, A., Gozlan, G., and Mayer, J. 1981.The manifestation of dehydration avoidance in wheat breeding germplasm. Crop Science 21: 495-499.
5. Boyer, J. S. 1985. Water transport. Annual review of plant Physioogy. 36: 473-516.
6. Burke, J. J., and Omhony, J. 2001. Protective role in acquired thermo tolerance of developmentally regulated heat shock proteins in cotton seeds. Journal of Cotton Science 2: 147-183.
7. Chaves, M. M. and Oliveira, M. M. 2004. Mechanism underlying plant resilience to water deficits: Prospects for water- saving agriculture. Journal of Experimental Botany 55: 2365-2384.
8. Dagdelen, N., Yilmaz, E., Sezgin, F. and Gurbuz, T. 2006. Water-yield relation and water use efficiency of cotton (Gossypium hirsutum L.) and second crop corn (Zea mays L.) in western Turkey. Agricultural Water Management 82: 63–85.
9. Deeba, F., Pandey, A.K., Ranjan, S., Mishra, A., Singh, R., Sharma,Y.K., Shirke, P.A. and Pandey, V. 2012. Physiological and proteomic responses of cotton (Gossypium herbaceum L.) to drought stress. Plant Physiology and Biochemistry 53: 6-18.
10. Falkenberg, N. R., Piccinni, G., Cothren, J. T., Leskovar, D. I. and Rush, C. M. 2003. Remote sensing of biotic and abiotic stress for irrigation management of cotton. Agricultural Water Management 87: 23–31.
11. Fernandez, G. C. 1992. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance in proceeding of and the Symposium. Taiwan, 13-16, AUG. ByC. O. Kuo. AVRDC.
12. Fernandez, C. J., Mcinnes, K. J. and Cothern, T. 1996. Water status and leaf area production in water and nitrogen stressed cotton. Crop Science 36: 1224-1233.
13. Gadallah, M. M. A. 1995. Effect of water stress, abscisic acid and proline on cotton plants. Journal of Arid Environment 30: 315-325.
14. Galeshi, S., Farzaneh, S. and Soltani, A. 2005. Investigation of drought tolerance in forty cotton cultivar (Gossypium hirstum L.) at seedling stage. Seed and Plant. 21: 65-79. (In Persian with English Abstract).
15. Grimes D.W. and Yamada H. 1982. Relation of cotton growth and yield to minimum leaf water potential. Crop Science 22: 134-139.
16. Joleini, M. and Mehrabadi, H. R. 2006. Investigation on the effect of surface and subsurface drip irrigation methods and irrigation interval on the quality and quantity cotton. Final report. Agricultural Engineering Research Institute Press. Karaj. P. 35. (In Persian with English Abstract).
17. Kafi, M., Borzoee, A., Salehi, M., Kamandi, A., Masoumi, A. and Nabati, J. 2009. Physiology of environmental stresses in plants. Jahade Daneshgahi Mashad Press. Mashad. (In Persian)
18. Leidi, E. O., LoÂpez, M., Gorhamc, J. and GutieÂrre, J. C. 1999. Variation in carbon isotope discrimination and other traits related to drought tolerance in upland cotton cultivars under dry land conditions. Field Crops Research 61: 109-123.
19. Nepomuceno, A. L., Oosterhuis, D. M. and Stewart, J. M. 1998. Physiological responses of cotton leaves and roots to water deficit induced by polyethylene glycol. Environmental and Experimental Botany 40: 29–41.
20. Padhi, J., Misra, R. K. and Payero, J. O. 2012. Estimation of soil water deficit in an irrigated cotton field with infrared thermography. Field crop research 126: 45-55.
21. Parida, A. S., Dagaonkar, V. S., Phalak, M. S., Umalkar, G. V. and Aurangabadkar, L. P. 2007. Alterations in photosynthetic pigments, protein and osmotic components in cotton genotypes subjected to short-term drought stress followed by recovery. Plant Biotechnology Reproduction 1: 37–48.
22. Pessarakli, M. 2002. Handbook of Plant and Crop Physiology. Marcel Dekker, Inc. New York. Basel. 997p.
23. Quisenbery, J. E. and McMichael, B. L. 1996. Screening cotton germplasm for root growth potential. Environmental and Experimental Botany 36: 333-337.
24. Rai, A. and Takabe, T. 2006. Abiotic Stress Tolerance in Plants. Toward the Improvement of Global Environment and Food. Published by Springer, P.O. Box 17, 3300 AA Dordrecht, The Netherlands. 256P.
25. Royo, C., Abaza, M., Blanco, R. and Garcia Del Moral, L. F. 2000. Triticale grain growth and morphometry as affected by drought stress, late sowing and simulated drought stress. Australian Journal plant of Physiology 27: 1051-1059.
26. Zhao, D. and Oosterhuis, D. 1997. Physiological response of growth chamber-grown cotton plants to the plant growth regulator PGR-IV under water-deficit stress. Environmental and Experimental Botany 38: 7-14.