تاثیر محدودیت منابع فتوسنتزی و تنش کم آبی پس از گرده افشانی بر سرعت پر شدن دانه، فتوسنتز و تبادلات گازی ارقام گندم نان

وقوع تنش خشکی در مرحله پر شدن دانه از ویژگی های بارز و غیرقابل‌اجتناب مناطق خشک و نیمه‌خشک است. این تحقیق به‌منظور بررسی اثر تنش کم آبی و نقش منابع جاری بر پر شدن دانه، فتوسنتز و تبادلات گازی انجام شد. آزمایش در سال زراعی 90-1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه رازی کرمانشاه با استفاده از طرح کرت های خردشده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمار آبیاری در دو سطح شامل تیمار عدم تنش (آبیاری در تمام مراحل رشدی) و تنش کم آبی (قطع آبیاری پس از مرحله گرده‌افشانی) در کرت های اصلی و ترکیب هشت رقم گندم بهار، پارسی، پیشتاز، پیشگام، چمران، زرین، سیوند، مرودشت و لاین dn-11همراه با تیمارهای محدودیت منابع فتوسنتزی بوته در پنج سطح شامل شاهد (بدون محدودیت منابع فتوسنتزی)، حذف برگ پرچم، حذف بقیه برگ‌ها به‌غیراز برگ پرچم، حذف ریشک ها و سایه اندازی بر سنبله به‌صورت فاکتوریل در کرت‌های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تنش کم آبی پس از گرده افشانی عملکرد دانه را 22/2 درصد نسبت به شرایط کنترل کاهش داد و حذف منابع فتوسنتزی سبب کاهش عملکرد از طریق افت وزن دانه شد. در این شرایط سهم فتوسنتز سنبله در پر کردن دانه با 35/4 درصد بیشتر از نقش برگ پرچم و برگ های زیری (به ترتیب 18/6 و 18/5 درصد) بود و ریشک ها کمترین سهم را با 3/3 درصد در عملکرد دانه داشتند. طی تنش کم آبی، طول دوره پر شدن دانه کاهش یافت به‌طوری‌که از 35 روز در شرایط کنترل رطوبتی به 28 روز رسید ولی سبب افزایش سرعت پر شدن دانه شد. همچنین نتایج بیانگر افزایش سرعت فتوسنتز و تبادلات گازی در شرایط محدودیت منابع فتوسنتزی بود، این افزایش بیانگر نقش جبرانی سرعت فتوسنتز برگ های باقی مانده در جلوگیری از افت عملکرد است.

Effects of photosynthetic source limitation and post-anthesis water deficiency on grain filling rate, photosynthesis and gas exchange in bread wheat cultivars

Occurrence of drought stress at grain filling period is the prominent and inevitable characteristic of arid and semiarid regions. The objectives of this research were to determine the effect of water deficiency and the role of current photosynthesis on grain filling, photosynthesis and gas exchange. Therefore, an experiment was carried out in a splitplot design based on a randomized complete block design with three replications at the Research Farm of Razi University in Iran during 20102011 cropping season. The irrigation treatments including non water stress (full irrigation over the whole season) and water deficiency stress (irrigation cessation after anthesis stage) were considered as main plots, while the factorial combination of eight wheat cultivars including Bahar, Parsi, Pishtaz, Pishgam, Chamran, Zarin, Sivand, Marvdasht and DN11 line and the source manipulation treatments including control (Non source limitation), defoliation of flag leaf, defoliation of all leaves except the flag leaf, removing awns and shading over ears, were considered as subplots. The results showed that, postanthesis water deficiency significantly decreased grain yield (22.2%) and 1000seed weight (18.6%) compared to the control treatment and Removal of photosynthetic sources of assimilates reduced grain yield owing to grain weight reduction. The contribution of spike photosynthesis to grain filling (35.4%) was greater than the flag leaf (18.6%) and lower leaves (18.5%) and also, awns had the lowest contribution to grain filling (3.3%). Grain filling period was shortened during water deficiency stress, so that it reduced from 35 days under control conditions to 28 days under stress conditions, whereas it caused an increase in seed filling rate. Moreover, results indicated that photosynthetic source limitations caused an increase in photosynthetic rate and gas exchange. This increase reflects the compensatory role of photosynthetic rate of remained leaves in preventing yield loss.