بررسی واکنش های فیزیولوژیکی و بیوشمیایی ارقام گندم دیم به تنش سرما در سیستم کشاورزی حفاظتی

مقدمه:کشاورزی حفاظتی از راهبردهای موفق کشاورزی پایدار در شرایط تغییر اقلیم به ویژه کاهش بارندگی می باشد که برای تولید گندم به عنوان یک محصول استراتژیک روش هایی را مبنی بر کم خاک ورزی و باقی ماندن بقایای محصول در مزارع ارائه کرده است. خاک ورزی حفاظتی شامل نگهداری پوشش گیاهی در سطح خاک در تناوب مناسب است که از طریق عملیات بدون خاک ورزی یا حداقل خاکورزی قابل دستیابی است. تصور بر این است که در سیستم کشاورزی حفاظتی با حفظ بقایا دمای خاک کاهش می یابد و این موضوع ممکن است روی رشد محصول در اقلیم سرد موثر باشد. روش شناسی پژوهش:در سال‌های زراعی 98-1397 و 99-1398 در دو شرایط کنترل شده و مزرعه‌ای در موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور روی ارقام مختلف گندم دیم اجرا شد. در شرایط کنترل شده، ارقام گندم (سرداری، باران، ریژاو، ساجی‏، گردیش و راسکون) در اتاقک رشد در معرض دماهای مختلف سرد و یخبندان (4+، 5-، 10- و 15- درجه سانتی گراد) قرار گرفتند و در شرایط مزرعه‌ ارقام گندم در سه تاریخ مختلف کاشت (اواخر شهریور، اواخر مهر و اواخر آبان) در تناوب با نخود در سیستم کشاورزی حفاظتی و مرسوم در قالب طرح اسپلیت- اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار کشت شدند. یافته های پژوهش:نتایج شرایط کنترل شده نشان داد که ارقام سرداری و باران با دارا بودن بیشترین میزان کلروفیل و آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و کمترین میزان پراکسیداسیون لیپیدی غشا از(mda) ارقام متحمل به سرما بودند. در مقابل میزان پراکسید هیدروژن (2 h2o) ارقام ریژاو و ساجی (حساس به سرما) در دمای 15- درجه سانتی‌گراد بیشتر از سایر ارقام بود. تمامی ارقام در شرایط مزرعه و در تیمار بدون خاکورزی بیشترین فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان و کمترین میزان h2o2 و mda را داشتند، با این وجود سرداری و باران نسبت به سایر ارقام از کارایی بیشتری در تحمل به تنش سرما برخوردار بودند. بنابر نتایج بدست آمده در سیستم کشاورزی حفاظتی در اراضی دیم مناطق سرد‏، تاریخ کاشت و مراحل فنولوژیکی گیاه در برخورد با سرما در زمستان و بهار از اهمیت بالایی برخوردار بوده و انتخاب ارقام متحمل به سرما با بهبود ویژگی‌های فیزیولوژیکی تحت تنش سرما میتواند آسیبهای تنش سرمایی را به شدت کاهش دهد.

investigation of physiological and biochemical reactions of dryland wheat cultivars to cold stress in conservation agricultural system

introduction: conservation agriculture is one of the successful strategies of sustainable agriculture in the context of climate change, which has provided methods for the production of wheat as a strategic product based on minimum tillage and remaining crop residues in the fields. conservation tillage includes the maintenance of residuals on the soil, which can be achieved through no-tillage or minimum tillage operations under suitable rotation. it is believed that in conservation agriculture with residues mantanance systems, could decrese soil temperature and this may affect crop growth in cold regions.materials & methods: in the years of 2018-2019 and 2019-2020 an experiment in dryland agricultural research institute of maragheh in two controlled and field condition was conducted. under controlledconditions, six wheat genotypes including baran, saradri, rizhav, saji, rascon and gerdish were exposed to different cold and frost temperatures (+4, -5, -10 and -15 ° c) and under field conditions, those genotypes were planted inthree different dates (late september, late october and late november) in chickpea rotation under conservation tillage (no till) and conventional tillage conditions. research findings: results of controlled conditions showed that sardari and baran cultivars are cold tolerant cultivars due to having the highest amount of chlorophyll and superoxide dismutase (sod) and the lowest content of malondialdehyde (mda). in contrast, h2o2 content in rizhav and saji genotypesat -15 ° c was higher than other genotypes. in conservation tillage conditions, all of the genotypes had the highest antioxidant enzymes activity and the lowest content of h2o2 and mda. however, sardari and baran were more effective genotypes under cold stress conditions, compared toother genotypes.according to the results, in cold drylands regions, planting date can affect phenological stages of the plants in dealing with cold stress in winter and spring, and selection of cold-tolerant genotypes can improve physiological characteristics of plants especially in conservation agriculture system under coldstress conditions.