تاثیرات تنش خشکی بر صفات زراعی گندم (.triticum aestivum l) با استفاده از فراتحلیل

تنش خشکی یکی از مهم‌ترین ریسک‌ها در تولید گندم در بسیاری از مناطق جهان بوده و به دلیل تاثیرات چندبعدی آن، یک نگرانی عمده در تحقق امنیت غذایی به شمار می‌رود. پژوهش حاضر به‌منظور بررسی تاثیر تنش خشکی بر صفات زراعی گندم (.triticum aestivum l) انجام شده است. بدین منظور با استفاده از روش فراتحلیل، نتایج پژوهش‌های مختلف مورد تحلیل آماری قرار گرفته است تا دیدگاهی کلی و قابل‌تعمیم در مورد اثر این تنش‌ بر صفات زراعی این گیاه در شرایط مختلف ارائه شود. برای ایجاد بانک اطلاعات مورداستفاده در فراتحلیل، جستجوی بانک‌های اطلاعات علمیپژوهشی مرتبط با اهداف تحقیق انجام شد و پس از بررسی و ارزیابی 120 پژوهش، 60 مقاله با موضوع بررسی صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، وزن هزار دانه و تعداد دانه در سنبله در شرایط تنش خشکی انتخاب‌شده و داده‌های آن‌ها مورد تحلیل قرار گرفت. در این تحقیق، به‌منظور ارزیابی تفاوت بین تیمارها در مطالعات مختلف از شاخص‌ اندازه اثر کوهن استفاده شده است. نتایج نشان داد تاثیر تنش خشکی در مورد تمامی صفات موردبررسی منفی و معنی‌دار بوده است. تغییرات اندازه اثر متغیر تنش خشکی بر صفات مزبور 1.9248 تا 4.4280 بوده است. نتایج نشان می‌دهند که در تمامی شرایط مطالعه شده، تنش خشکی بیشترین تاثیر را بر عملکرد دانه داشته و سایر صفات شامل وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله و شاخص برداشت در رتبه‌های بعدی قرار دارند. تحلیل نتایج پژوهش‌ها ازنظر سوگیری و همگنی نشان می‌دهد که پژوهش‌های مربوط به تاثیر تنش خشکی بر عملکرد دانه، شاخص برداشت و عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه و تعداد دانه در سنبله همگنی پایینی دارند که حاکی از سوگیری مطالعات است.

Effects of drought stress on agronomical traits of wheat (Triticum aestivum L.): A meta-analysis

IntroductionDrought stress is one of the major risks to wheat production in many parts of the world. Due to its multidimensional effects, drought stress become a known concern for food security. The purpose of this study was to evaluate the effect of drought stress on agronomic traits of wheat using metaanalysis. A large number of studies have been conducted worldwide regarding effect of drought stress on crops as a major risk in cereals production. The multidimentional effect of drought on agronomic traits of wheat are too complex to compare using traditional methods. Therefore, metaanalysis was used in the present study to identify general trends among numerous independent droughtrelated studies and combine the results into one measure known as the effect size. Metaanalysis of field trials data can provides an overall view of variables affecting crop traits and precision of experimental data. The purpose of this study was to evaluate the effect of drought stress on agronomic traits and evaluating reliability of studies using metaanalysis. Material and methodsUsing scientific database of agronomic researches, 120 articles were evaluated to build a database of experimental data. The study synthesized results from 60 papers and published researches on drought effects and the database was built based on keywords such as wheat, drought stress, yield and agronomic traits. All studies that met the following criteria were included in the database: (1) available data of trial and control plots, (2) reported data of drought effect on at least one of five traits(yield, harvest index, biological yield, 1000grain weight and grain per spike of wheat). The effect size for each datasets was calculated using cohen’s index. Cohen’s methodology applies differences between trial and control data as a measure of effect size. As a common measure in metaanalysis, Standard Mean Difference(SMD) used to evaluate precision and bias of experimental data of studies. Isquared measure used as estimation of heterogeneity for results of studies. An Isquared of less than 50% is usually viewed as low heterogeneity and over 50% as high heterogeneity. Results and discussionThe results of analysis demonstrated that effect of drought stress on all mentioned agronomical traits is significant and negative. Using Cohen’s index, the calculated effect size of drought stress on varies from 1.9248 to 4.4280 among traits. Grain yield had highest effect size and harvest index showed the lowest among all traits. Lower effect size in harvest index shows tolerance of the trait and it’s relative sustainability during stress period. Analysis of experiments showed a medium rate of heterogeneity in studies on grain yield, harvest index and biological yield and a higher heterogeneity in trials on 1000grain weight and grain per spike. ConclusionUsing metaanalysis in agronomic researches provides a framework to examine reliability and generalizability of experiments and individual studies. Drought stress affects many agronomic traits of wheat in different way in spite of statistical significance, results of many studies are not reliable and evident degrees of biases. Higher heterogeneity of experimental data shows a higher probability of bias and less trustable results in the examined researches and lower reliability of the sources for field application and generalization of the results.