ارزیابی کارایی استفاده و پاسخ ژنوتیپ های مختلف گندم (triticum aestivum l.) به آهن و روی

سابقه و هدف: یکی از رویکردهایی که از دیرباز مورد توجه بوده اما امروزه اهمیت آن مضاعف شده است، استفاده از ژنوتیپ‌های کارای گیاهان در جذب و استفاده از عناصر غذایی است. در سال‌های اخیر، ژنوتیپ‌های گیاهی که کارایی بیشتری در استفاده از عناصر غذایی دارند، مورد توجه قرار گرفته است و استفاده از آن‌ها رویکرد جدیدی در کشاورزی کم نهاده برای افزایش بازده کودها می‌باشد. آهن و روی نیز از عناصر کم مصرف و ضروری برای گیاهان است که در تغذیه انسان نیز اهمیت بالایی دارد.. هدف از تحقیق حاضر شناسایی ژنوتیپ‌های کارا ازنظر آهن و روی بود که بتوان غنی‌سازی زیستی روی و آهن در محصول گندم حاصل گردد.مواد و روش‌ها: برای بررسی و مقایسه کارایی استفاده و جذب آهن و روی در ژنوتیپ‌های مختلف گندم نان، آزمایشی در شرایط گلدانی (مخلوط شن و خاک) و به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل 12 ژنوتیپ مختلف گندم و فاکتور دوم شامل چهار سطح کودی بود. ژنوتیپ‌های گندم نان شامل ان20-87، مروارید، گنبد، فلات، تجن، لاین 7-90، لاین 17-91، آفتاب، قابوس، کوهدشت، کریم و لاین17 بودند. تیمارهای کودی شامل محلول غذایی کامل، محلول غذایی با کمبود آهن، محلول غذایی با کمبود روی و محلول غذایی با کمبود توام آهن و روی بودند. روی از منبع سولفات روی به میزان صفر (سطح کمبود) و یک میکرومولار (سطح کفایت) و آهن از منبع سکوسترین آهن در دو سطح یک میکرومولار (سطح کمبود) و 100 میکرومولار (سطح کفایت) تامین گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که کمبود آهن و روی منجر به کاهش معنادار وزن خشک شاخساره و جذب آهن و روی شاخساره ژنوتیپ‎ها گردید ولی کارایی استفاده آهن و روی آنها را افزایش داد. تیمار کمبود توام آهن و روی باعث کاهش بیشتر این شاخص‌ها و افزایش کارایی استفاده آنها نسبت به تیمارهای کمبود تنهای آنها گردید. لاین 79-0 بالاترین کارایی استفاده آهن و لاین 17 و کوهدشت کمترین مقدار را داشتند در حالی که بالاترین کارایی استفاده روی در لاین17و کمترین مقدار آن در ژنوتیپ‌های کوهدشت، تجن، کریم و قابوس مشاهده گردید. گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها به روش گیل و براساس مقدار ماده خشک تولیدی و کارایی استفاده آهن و روی شاخساره نشان داد که ژنوتیپ‌های لاین 7-90 و ان20-87 بسیار پاسخ‌ده به‌ترتیب از نظر آهن و روی و لاین 7-90 و لاین 17 به‌ترتیب بسیار کارا از نظر آهن و روی بودند. همچنین ژنوتیپ تجن و ان20-87 برترین و ژنوتیپ‌های لاین 17 و کوهدشت به عنوان ژنوتیپ ضعیف در جذب و استفاده آهن و روی و تولید ماده خشک شناسایی شدند.نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که رقم‌های تجن و ان 20-87 هم پاسخ‌ده به کود آهن و روی و هم کارا از نظر استفاده آهن و روی با تولید ماده خشک بالا هستند. بنابراین، برای کاهش هزینه‌های مصرف کود شیمیایی و خطرات زیست محیطی حاصل از آنها، این رقم‌ها برای بررسی کشت در اراضی حاصلخیز و هم در اراضی کم‌بازده (کمبود آهن و روی) معرفی می‌گردد.

Evaluation of use efficiency and response of different wheat genotypes to iron and zinc

Background and objectives: Use of plant genotypes which are efficient in uptake and utilization of nutrients, is an approach that applied for many years but its importance is more realized. In recent years, plant genotypes that are efficient in using of nutrients attracted more attention and use of them is new approach in low external input agriculture in order to increase efficiency of fertilizers. Iron and zinc are essential macronutrient for plants that are also important in human nutrition. The purpose of this study was to identify the efficient genotypes on use efficiency of iron and zinc that can achieve biofortification of iron and zinc in wheat products. Material and methods: The trial conducted as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications in order to investigate use efficiency of iron and zinc in bread wheat genotypes. The experimental factors consisted of 12 wheat genotypes and 4 levels of fertilizer. Wheat genotypes were N8720, Morvarid, Gonbad, Falat, Tajan, Line907, Line9117, Aftab, Ghabus, Kouhdasht, Karim and Line17. Fertilizer treatments were completely nutrient solution, iron deficiency, zinc deficiency and iron and zinc deficiency. Zinc used as ZnSO4 at zero (deficiency level) and 1µM (sufficient level) and iron used as sequestrine at 1µM (deficiency level) and 100µM (sufficient level). Results: the results showed that shoot and iron and zinc uptake of shoot significantly reduced due to iron and zinc deficiency, but use efficiency of iron and zinc increased. Deficiency of iron and zinc together reduced more parameters rather than deficiency of each alone, but increased theirs use efficiency. Iron use efficiency of Line907 was the best and Line17 and Kouhdasht had the worst. The highest use efficiency of zinc has seen in line17 and lowest one was for Kouhdasht, Tajan, Karim and Ghabus. Classification of genotypes by Gill method based on dry matter weight and use efficiency of iron and zinc in shoot showed Line907 and N8720 were high responsive to iron and zinc respectively and Line907 and Line17 were high efficient to iron and zinc respectively. Classification also showed that the Tajan and N8720 were the best and Line17 and Kouhdasht were poor in uptake and use of iron and zinc and production of dry matter. Conclusion: The results of this study showed that Tajan and N8720 genotypes were responsive to iron and zinc fertilizers and had the highest efficiency in using iron and zinc and producing dry matter. Therefore, in order to reduce the cost and environmental effects of chemical fertilizers, we suggest these cultivars for field trials both in fertile and low output lands (iron and zinc deficiency).