اثر تنش خشکی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و اجزاء عملکرد، پایداری غشای سلول و محتوای نسبی آب برگ ژنوتیپ های سورگم دانه ای (Sorghum bicolor L. Moench) - علی آذری نصرآباد; سید محسن موسوی نیک; محمد گلوی; علیرضا سیروس مهر; سید علیرضا بهشتی (تنش های محیطی در علوم زراعی, 2016)
مقدمه عملکرد گیاهان زراعی از جمله سورگوم تحت تاثیر تنش خشکی به عنوان یکی از مهمترین تنشهای غیر زنده محدود میشود. اگرچه سورگوم توانایی سازش با بسیاری از تنش ها مثل گرما، خشکی و شوری را دارد، اما در نواحی خشک و نیمه خشک این گیاه معمولا در مرحله زایشی و مرحله بعد از گلدهی تحت تاثیر تنش آبی قرار میگیرد و عملکرد آن کاهش مییابد. بین ژنوتیپهای سورگوم از نظر قابلیت تحمل دورههای خشکی و واکنش به این دورهها تفاوت قابل ملاحظهای وجود دارد. بعضی از محققین برروی ویژگی های برگ پرچم مخصوصا روابط آب برگ بخاطر اثر متقابل قابل توجه آن با مقاومت به خشکی تاکید کردهاند. در این تحقیق برخی از خصوصیات از جمله پایداری غشای سلول و محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپ های سورگوم دانهای در شرایط مزرعه ای بررسی شده و به پاسخ عملکرد و اجزاء عملکرد ژنوتیپهای سورگوم در شرایط تیمارهای تنش خشکی( قطع آبیاری در مرحله رشد رویشی، زایشی و آبیاری نرمال)پرداخته شده است. مواد و روشها به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد، اجزای عملکرد دانه، پایداری غشای سلول و محتوای رطوبت نسبی برگ ژنوتیپهای سورگوم دانهای، آزمایشی به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سال 93 در مزرعه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان جنوبی اجرا گردید. تیمارهای تنش خشکی شامل آبیاری نرمال(شاهد)، قطع آبیاری در مرحله رشد رویشی(مرحله رویت آخرین برگ به صورت لولهای) و قطع آبیاری در مرحله رشد زایشی(50 درصد بوته ها در مرحله آغاز گلدهی) به عنوان عامل اصلی و 10 ژنوتیپ سورگوم دانهای شاملKGS29،MGS2 ،KGS33 ، سپیده، KGFS27،MGS5 ،KGFS5 ،KGFS17، KGFS13 و KGFS30 به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. برای تعیین اجزای عملکرد دانه از هر کرت نیم متر طولی برداشت و تعداد بوته، تعداد پانیکول، تعداد دانه پانیکول، وزن هزار دانه، تعداد دانه در متر مربع تعیین گردیدند. برای تعیین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت پس از حذف 2 خط حاشیه و نیم متر ابتدا و انتهای هر کرت از سطح 3 متر مربع برداشت انجام شد و پس از خشک شدن کامل، کل نمونهها توزین و عملکرد بیولوژیک تعیین شد و سپس نمونهها با دست کوبیده شده و دانهها جدا و توزین گردیده و شاخص برداشت محاسبه شد. برای محاسبه محتوای نسبی آب برگ (RWC)، از هر کرت و از برگ پرچم نمونهگیری شد و محتوای نسبی آب برگ یا آماس نسبی از طریق فرمول وزرلی (weatherley) محاسبه گردید. برای محاسبه میزان خسارت به غشاء یا تراوایی غشاء، ابتدا سه بوته از هر کرت بطور تصادفی انتخاب و برگ پرچمی آنها جدا شد. سپس توسط دستگاه کاغذ سوراخ کن تعداد 4 عدد دیسک از این برگها تهیه و در داخل آب مقطر بمدت 24 ساعت در دمای یخچال (4 درجه سانتی گراد) قرار داده شد. هدایت الکتریکی آبی که برگها در آن گذاشته شده بود توسط دستگاه اندازه گیری هدایت الکتریکی(EC meter)  هدایت الکتریکی آن اندازه گیری شده و از اعداد حاصل برای محاسبات استفاده شد. پس از جمع آوری دادههای مربوط به عملکرد و اجزاء آن با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه واریانس ساده قرار گرفت. میانگین دادهها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد مقایسه گردیدند. نتایج نتایج نشان داد که تنش خشکی تاثیر معنی داری بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد دانه در پانیکول، نفوذپذیری غشای سلول و محتوای نسبی آب برگ (RWC) داشته و سبب کاهش آنها گردید. میزان کاهش عملکرد دانه در بالاترین سطح تنش خشکی نسبت به تیمار شاهد معادل 42 درصد بود. ژنوتیپ ها نیز از نظر کلیه صفات فوق تفاوت معنی دار نشان دادند. ژنوتیپ KGFS13 دارای بالاترین عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت بذر بود. اثر متقابل تنش خشکی و ژنوتیپ در صفات فوق بجز وزن هزار دانه و نفوذپذیری غشاء تفاوت معنی دار نشان داد.  بیشترین محتوای نسبی آب برگ مربوط به تیمار آبیاری نرمال و کمترین آن مربوط به تیمار تنش خشکی شدید بود. همچنین با افزایش تنش خشکی، تراوش غشای سلول افزایش یافت، بطوری که کمترین میزان تراوش غشاء و درنتیجه بیشترین پایداری غشاء مربوط به تیمار آبیاری نرمال و بیشترین میزان تراوش غشاء و در نتیجه کمترین پایداری غشاء مشترکا مربوط به تیمار های تنش خشکی متوسط و شدید بود. نتیجه گیری تفاوتهای قابل توجهی بین ژنوتیپهای سورگوم دانه‌ای در مورد تحمل به دوره‌های تنش خشکی و واکنش به این دوره ها وجود دارد، همچنین عملکرد دانه و اجزای آن، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، محتوای آب نسبی و پایداری غشای سلول بین ژنوتیپ‌ها و تیمارهای تنش متفاوت بود. درمجموع، می‌توان از ویژگی‌های مربوط به روابط آبی برگ پرچم و نفوذپذیری غشاء سلول به‌عنوان معیارهایی علاوه بر عملکرد دانه در ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپ ها استفاده نمود.