بررسی تغییرات رنگیزه های فتوسنتزی و عملکرد ژنوتیپ های برنج در روش های مختلف آبیاری

سابقه و هدف: با توجه به قرارگیری ایران در منطقه خشک و نیمه خشک جهان، احتمال وقوع خشکسالی در آن فراوان است. بنابراین، اجرای فناوری های کم آبیاری به منظور بهره وری بیشتر منابع محدود آب راهکاری علمی در جهت کاهش مصرف آب به شمار می رود. از طرفی، برنج نسبت به دیگر گیاهان زراعی دو تا سه برابر آب بیشتری دریافت می کند و خشکی در برنج مهمترین عامل محدود کننده تولید در سطح جهان است که لزوم استفاده بهینه از منابع آبی جهت تعیین نیاز آبی واقعی گیاه برنج را مشخص می‌سازد. بنابراین، توسعه و معرفی ارقام متحمل به خشکی، با کاربرد روش‌های جدید آبیاری، یک روش مفید برای بهبود بهره وری و راندمان مصرف آب در مقابله با خشکی و کم آبی می باشد. این آزمایش با هدف ارزیابی تاثیر روش های مختلف آبیاری بر تغییرات رنگیزه های فتوسنتزی و صفات کمی ژنوتیپ های برنج به منظور انتخاب ژنوتیپ متحمل به تنش خشکی انجام شده است.مواد و روش ها: این آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با فاکتور اصلی روش‌های آبیاری در سه سطح غرقابی (fi)، روش تر و خشک شدن تناوبی تا 10 (awd10) و 20 (awd20) سانتی‌متری زیر سطح خاک و فاکتور فرعی با 10 ژنوتیپ انتخابی از آزمایش گلخانه‌ای و با سه تکرار در موسسه تحقیقات برنج کشور - معاونت مازنداران (آمل) اجرا گردید. صفات مورد مطالعه شامل ویژگی‌های فیزیولوژیکی مانند کلروفیل a، b و کاروتنوئید، شاخص برداشت، عملکرد زیستی و عملکرد دانه می‌باشد. اندازه‌گیری رنگریزه‌های فتوسنتزی توسط دستگاه اسپکتروفتومتر و غلظت آن با استفاده از روش ولبورن و لیچتنتالر (1994) انجام شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که مقادیر رنگیزه های فتوسنتزی در تیمارهای کم آبیاری تفاوتی با آبیاری غرقابی نداشتند. به گونه‌ای که محتوی کاروتنوئید در awd10 از بیشترین مقدار برخوردار بود. ژنوتیپ ها نیز اثر بسیار معنی داری بر صفات مرتبط با رنگیزه‌های فتوسنتزی و عملکرد گیاه نشان دادند. ژنوتیپ ar8 بیشترین مقدار کلروفیل a و a/ b را به خود اختصاص داد (میانگین به‌ترتیب هشت و دو میکروگرم بر میلی لیتر). بیشترین کلروفیل b و b + a نیز با میانگین 5.2 و 13 میکروگرم بر میلی لیتر در ژنوتیپ وندانا مشاهده شد. بالاترین عملکرد زیستی و دانه نیز به ترتیب مربوط به شیرودی و ir74428-153-2- بود. برهمکنش تیمارها نشان داد که ژنوتیپپ ندا در بین سایر ژنوتیپ ها از نظر محتوی رنگیزه های فتوسنتزی و عملکردی در زمان تنش آبی awd20 از مزیت بیشتری برخوردار می باشد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این تحقیق می توان بیان کرد که ژنوتیپ ندا، وندانا، (ar8) ir79907-b-493-3-3-1 و ir74428-153-2-3 (53 or 8605) گزینه های مناسبی در شرایط تنش خشکی با ادامه پژوهش های تکمیلی می باشند.

investigation of changes in photosynthetic pigments and yield of rice genotypes in different irrigation methods

background and objectives: due to iran's location in the arid and semiarid region of the world, the possibility of drought is high. therefore, implementing low irrigation technologies to increase the efficiency of limited water resources is a scientific solution to reduce water consumption. on the other hand, rice receives two to three times more water than other crops and drought in rice is the most important factor limiting production worldwide, which indicates the need for optimal use of water resources to determine the real water needs of rice plants. therefore, development and introduction of drought tolerant genotypes, using new irrigation methods, is a useful method to improve water productivity and efficiency in the face of drought and water scarcity. the aim of this experiment was to evaluate rice genotypes by measuring traits related to photosynthetic pigments and yield in order to select drought tolerant genotypes. materials and methods: the present study, evaluated physiological and qualitative traits of grain with 10 rice genotypes that were known as tolerant genotypes in seedling stage based on the measurement of traits and mechanisms of drought tolerance split-plot arrangement using randomized complete blocks design with three replications in 2016, in research institute rice (mazandaran), iran. experimental research includes three different irrigation regime (submerged surface (a0), alternate wetting and drying method up to 10 (a1) and 20 (a2) cm below the soil surface) and 10 genotypes rice that respectively are located in the main plots and sub-plots. the studied traits include physiological characteristics such as chlorophyll a, b and carotenoids, harvest index, biological yield and grain yield. photosynthetic pigments were measured by spectrophotometer and its concentration was performed by welburn and lichtenthaler (1994) method. results: the results showed that the amounts of photosynthetic pigments in low irrigation treatments increased compared to flood irrigation. so that the ratio of chlorophyll a to b and carotenoid content in in awd20 increased by 5 and 20% compared to flood irrigation treatment, respectively. genotypes also showed a very significant effect on traits related to photosynthetic pigments and quantitative and qualitative grain yield. the ar8 genotype had the highest chlorophyll a and a / b (average of eight and two μgr.ml, respectively). the highest chlorophyll b and a+b were also observed in vandana genotype with an average of 5.2 and 13 μg.ml. the highest grain and biological yields were related to shiroodi and ir74428-153-2-3, respectively. the interaction of the treatments showed that neda genotype among other genotypes during awd20 water stress has a greater advantage over the studied traits. conclusion: the results of this study indicated the preservation of quantitative and qualitative traits of genotypes under drought stress. also, genotypes showed different reactions to the studied traits. neda, vandana, ar8 and ir74428-153-2-3 genotypes were able to increase photosynthetic capacity and quantitative and qualitative grain yield by applying low irrigation treatments.