اثر کاربرد شوک الکتریکی و هیدروپرایمینگ بذر بر افزایش بهره‌وری آب گندم تحت سطوح مختلف شوری

چکیده سابقه و هدف: هرچند شواهد بیانگر افزایش شوری و کاهش منابع آب‌وخاک است اما تقاضای روزافزون به مواد غذایی به دلیل رشد شدید جمعیت و کمبود منابع آب با کیفیت مناسب، استفاده از آب‌‌های با کیفیت نامناسب و نامتعارف را اجتناب‌ناپذیر نموده است. شوری از طریق سمیت عناصر، اختلال در جذب عناصر و کاهش پتانسیل آب بر رشد گیاهان زراعی تاثیر می‌گذارد. مراحل استقرار و جوانه‌زنی از حساس‌ترین مراحل رشد گیاه به شوری هستند و روش‌های متعددی جهت کاهش اثرات منفی شوری آب‌وخاک و افزایش یکنواختی سبز شدن و درنهایت عملکرد گیاهان وجود دارد. کاربرد شوک الکتریکی و هیدروپرایمینگ به ترتیب ازجمله روش‌های جدید و کاربردی افزایش مقاومت به شوری هستند. هرچند اطلاعات علمی کمی در مورد اثر شوک‌ الکتریکی بر جوانه‌زنی گیاهان وجود دارد اما پرایمینگ بذر یکی از روش‌های کاربردی و رایج کاهش اثرات منفی شوری است این روش‌ها باعث القای مقاومت اولیه به تنش‌ شوری می‌گردند. بدین منظور آزمایشی با هدف بررسی اثر پرایمینگ و شوک الکتریکی بر جوانه‌زنی و برخی صفات اولیه رویشی گندم انجام شد.مواد و روش‌ها: در شرایط آزمایشگاه آزمایش به‌صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار در سال 95 در آزمایشگاه تحقیقاتی گیاهان دارویی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربت‌حیدریه پیاده گردید. فاکتورها شامل پرایم بذور در دو سطح (عدم پرایم و پرایم با آب مقطر به مدت 48 ساعت)، شوک الکتریکی در دو سطح (عدم شوک و اعمال شوک الکتریکی با ولتاژ 20 کیلووات) و شوری در سه سطح (آب مقطر به عنوان شاهد، 200 و 400 میلی‌مولار) بود. آزمایش مزرعه‌ای به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال زراعی 961395 در سایت تحقیقاتی گیاهان دارویی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربت‌حیدریه انجام شد. تیمارهای تنش شوری به‌عنوان کرت اصلی و سطوح شوک و پیش تیمار به‌صورت فاکتوریل در کرت فرعی اعمال گردید. تیمارها مشابه با آزمایش جوانه‌زنی اعمال گردید. با توجه به اینکه آب مورداستفاده برای آبیاری مزرعه شوری حدود دو دسی‌زیمنس بر متر داشت به‌عنوان تیمار شاهد در نظر گرفته شد.یافته‌‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد تاثیر پرایم بذور، القای شوک الکتریکی و شوری و اثر متقابل آن‌ها در سطح یک درصد در تمامی صفات موردمطالعه دارای تاثیر معنی‌داری بوده است. بررسی نتایج اثرات ساده سه عامل مستقل نشان داد پرایم بذور قبل از کشت باعث افزایش تمامی صفات جوانه‌زنی موردمطالعه (غیر از سرعت جوانه‌زنی) شده است. نتایج مزرعه‌ای نشان داد صفات موردمطالعه تحت تاثیر تیمارهای مختلف پرایم، شوک و شوری قرار گرفتند و پرایم بذور و اعمال شوک الکتریکی باعث افزایش معنی‌دار تعداد سنبله در مترمربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، کلروفیل آ، ارتفاع بوته، عملکرد دانه و بیولوژیک و همچنین شاخص برداشت گندم گردیده و افزایش سطوح شوری باعث کاهش معنی‌دار صفات مذکور شد. میزان کاهش صفات موردمطالعه به دلیل افزایش سطوح شوری در شرایط عدم پرایمعدم شوک نسبت به شرایط اعمال پرایمالقای شوک، بیشتر بود.نتیجه‌گیری: کاربرد شوک الکتریکی و هیدروپرایمینگ می‌تواند در افزایش قدرت جوانه‌زنی و رشد اولیه گندم و درنتیجه افزایش توان رقابت با علف‌های هرز شده و به دنبال آن در شرایط مزرعه کاربرد شوک و پیش تیمار بذور باعث افزایش عملکرد و اجزای عملکرد گندم به‌ویژه در شرایط تنش شوری شده است.

Effect of Electric Shock Application and Hydropriming on Increasing Wheat Water Productivity under Different Salinity Levels

AbstractBackground and Objective: Although evidence points to increased salinity and depletion of water and soil resources, increasing demand for food due to rapid population growth and a lack of good quality water resources has made use of inappropriate water quality inevitable. Salinity affects the germination and seedling growth of plants through the toxicity of the elements, disruption of the absorption of the elements and the reduction of water potential. The establishment and germination stages are the most sensitive stages of plant growth to salinity and there are several methods to reduce the negative effects of soil and water salinity and increase the uniformity of emergence and ultimately yield of plants. Application of electric shock and hydropriming, respectively, are new and practical methods to increase salinity. Although there is little scientific information on the effects of electric shock on seed germination, seed priming is one of the most commonly used methods to reduce the negative effects of salinity. These methods induce initial resistance to salt stress. For this purpose, an experiment was conducted to investigate the effect of priming and electric shocks on germination and some of the initial vegetative traits of wheat.Materials and Methods: The experiment was carried out in a factorial experiment with three replications in two separate experiments in the year of 2017 at the research site of Medicinal plants of Faculty of Agriculture, TorbateHeydarieh University. Factors consisted of seed primers in two levels (nonprimer and primer with distilled water for 48 hours), electric shock at two levels (nonshock and electric shock with a voltage of 20 kW) and salinity with sodium chloride at three levels (zero, 200 and 400 mM), which was carried out in two separate experiments in germination in Petri dish and in field conditions.Results: The results of analysis of variance showed that the effect of seed primer, induction of electric shock and salinity and their interaction at 1% level in all studied traits had a significant effect. The results of simple effects of three independent factors showed that the primitives of the seeds before cultivation increased all studied germination traits (other than germination speed). Field results indicated that traits were affected by different treatments of primer, shock and salinity. Seeds and application of electric shock caused a significant increase in the number of spikes per square meter, number of seeds per spike, 1000 seed weight, chlorophyll A, plant height, grain yield and biological yield, as well as harvest index of wheat. Increasing levels of salinity significantly reduced the traits it was mentioned. The decrease in traits was higher due to increased salinity levels in nonprimernonshock conditions compared to primerinduced shock conditions.Conclusion: The application of electric shock and hydropriming can significantly increase the seed germination and primary growth of wheat and so increase the competition power with weeds. In addition in farm conditions, electric shock and seed priming enhanced yield and its components , especially in salinity stress conditions.