%46تخفیف

تاثیر پتاسیم بر کارایی جذب آهن در ارقام آهن کارای لوبیا

تعداد171صفحه در فایل word

گروه مهندسي علوم خاك

 پایان نامه کارشناسی ارشد

تاثیر پتاسیم بر کارایی جذب آهن در ارقام آهن کارای لوبیا

یکی از مشکلات مهم خاک­های قلیایی در مناطق خشک و نیمه خشک کاهش آهن و روی قابل جذب گیاه می باشد. با توجه به آهکی بودن بخش اعظم خاک­های کشور، pHقلیایی وکمی موادآلی، کیفیت نامناسب آب­های آبیاری، مصرف بی رویه کودهای فسفاته و مدیریت نادرست منابع آب و خاک، کمبود آهن یکی از عوامل مهم محدود کننده تولیدات کشاورزی به ویژه در گیاهان حساس است. ارقام و واریته­های گیاهی حساسیت متفاوتی نسبت به کمبودآهن دارند. ارقام آهن کارا با راهکار­های Ιو ΙΙ قادر  به تامین آهن مورد نیاز خود در خاک­های آهکی می باشند. شناسایی و انتخاب این ارقام می تواند کاهش هزینه و صرفه جویی خرید کود گران کلات آهن را در پی داشته باشد. از طرفی تغذیه متعادل گیاه راه حلی مناسب در جهت بهبود کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی می باشد. دراین پژوهش به منظور ارزیابی تحمل به کمبود آهن 12 رقم تجاری لوبیا(قرمز، سفید و چیتی)، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در شرایط گلخانه اجرا شد. آهن در دو سطح(بدون مصرف کود(Fe0) و مصرف بهینه در زمان کاشت(5میلی گرم در کیلوگرم از منبع سکوسترین)) به گلدانها اضافه گردید. پس ازشش هفته در اواخر دوره رشد رویشی نسبت به برداشت گیاهان اقدام گردید و سپس مناسب ترین شاخص در انتخاب ارقام مقاوم و حساس مورد ارزیابی قرار گرفت و با استفاده ازروابط مربوط، شاخص­های تحمل به تنش(STI)، شاخص تحمل(TOL)، آهن کارایی(Fe-efficiency) و شاخص جذب(Fe-uptake) محاسبه گردید و همبستگی وزن ماده خشک بااین شاخص­ها بدست آمد. نتایج نشان داد بین ارقام مختلف لوبیا در ویژگی آهن کارایی تفاوت معنی داری(P<0/01) وجود دارد و شاخص تحمل به تنش (STI)مناسب ترین شاخص برای شناسایی و معرفی ارقام متحمل به کمبود آهن بود، که در هردو شرایط کوددهی(r=0/77**) و عدم کوددهی (r=0/83**)همبستگی مثبت و معنی داری نشان داد. براساس این شاخص رقم گلی متحمل ترین (12/1) و رقم پاک حساسترین (71/0) رقم نسبت به کمبود آهن معرفی شدند. در آزمایش دیگر تاثیر پتاسیم در جذب آهن، ویژگی­های آهن کارایی و شاخص­های رشدی و عملکردی در آزمایش فاکتوریل، شامل دو سطح آهن(صفر و در حد کفایت)، سه سطح پتاسیم(صفر، حد کفایت و بیش از حد کفایت) و دورقم لوبیا(حساس و مقاوم) در طرح کاملا تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار وزن خشک اندام هوایی، آهن کل، آهن فعال اندام هوایی ، قرائت SPADو میانگین سطح برگ در تیمار سطح دو پتاسیم و کوددهی آهن حاصل شد. همچنین شاخص مقاومت به تنش در رقم گلی دارای بالاترین مقدار در سطح دو پتاسیم(4/1) و کمترین مقدار در سطح یک پتاسیم(08/1) را داشت. با افزایش سطح پتاسیم مقدار عناصر روی، مس و منگنز کاهش پیدا کرد.  یکی از مهمترین عوامل در کمیت و کیفیت رشد گیاهان توازن عناصر غذایی در گیاه می باشد، پتاسیم به عنوان یکی از مهمترین عنصر در کیفیت و کمیت عناصر غذایی در گیاه مطرح است. امید است نتایج این پژوهش گامی هر چند کوچک در راستای افزایش ویژگی­های آهن کارایی و رفع مشکل کمبود آهن در کشور باشد.

پنج

کلمات کلیدی: آهن کارایی، لوبیا، پتاسیم، شاخص­های آهن کارایی، کمبودآهن

فهرست مطالب

عنوان صفحه

1

مقدمه

4

فصل اول، کلیات

5

1- 1  لوبیا

5

1-1-1 عوامل موثر در رشد

5

1-1-2 نیاز غذایی حبوبات

8

1-2 پراکنش جغرافیایی کمبود آهن

9

1-3 نقش آهن در تغذیه انسان و نشانه­های کمبود آن

9

1-4 نقش آهن درتغذیه گیاه و نشانه های کمبود آن

13

1-5 عوامل موثر در کمبود آهن

14

1-5-1 عوامل محیطی موثر بر فراهمی آهن در خاک

15

1-5-2عوامل خاکی موثر بر فراهمی آهن در خاک

15

1-5-2-1اثرات ضدیت سایر عناصر بر جذب آهن

17

1-5-2-2 غرقاب شدن خاک­های آهکی

17

1-5-2-3 وجود کربنات کلسیم آزاد در خاک

19

1-6 روش­های رفع کمبود آهن

19

2-6-1 استفاده از کودهای شیمیایی

20

1-6-2 کاهشpH محلول خاک با استفاده از اسید

21

1-6-3 استفاده از موادآلی ولجن فاضلاب

21

1-6-4 استفاده از بذرهای با غلظت بالاتر آهن ( بذرهای غنی شده)

22

1-6-5 استفاده از ارقام متحمل به کمبودآهن (آهن کارا)

23

1-6-5-1 راهکارهای تحمل به کمبود آهن

23

الف- راهکار نوع اول

23

ب- راهکار نوع دوم

24

1-7 پاسخ گیاهی به شرایط تنش آهن

25

الف

1-7-1 آزاد کردن پروتون از ریشه

26

1-7-2 آزاد شدن ترکیبات احیا کننده از ریشه­ها

27

1-7-3 افزایش قابلیت دسترسی عناصر غذایی به واسطه ترکیبات آلیترشح شده از ریشه

28

1-7-4 تغییرات در ساختار ریشه

29

1-7-5 افزایش توان احیائی ریشه

29

1-8 پتاسیم و نقش­های آهن در گیاه

30

1-8-1  فعال شدن آنزیم

30

1-8-2 ساختن پروتئین

30

1-8-3  فتوسنتز

31

1-8-4 تنظیم اسمزی

31

1-8-5  حرکت روزنه­ها

31

1-8-6 موازنه ی کاتیون–آنیون

31

1-9 حرکت مواد از عرض غشاء

33

1-10 انتخاب ارقام با استفاده از شاخص­های تعیین کننده کارایی

35

فصل دوم، پیشینه تحقیق

36

2-1 تاثیر آهن در شاخص­های رشد و عملکردی

36

2-2 تفاوت آهن کارایی در ارقام و گیاهان مختلف

39

2-3 برهمکنش آهن با پتاسیم

42

2-4 برهمکنش آهن با آمونیوم

42

2-5 برهمکنش آهن با سایر عناصر

44

2-6 تغییرات آهن کل و آهن فعال در گیاه

45

2-7 شاخص­های انتخاب ارقام

47

فصل سوم، مواد و روش­ها

48

3-1 ویژگی­های خاک­های مورد مطالعه

48

3-2 تعیین مشخصات خاک

48

3-2 بافت خاک

48

3-3 تهیه گل اشباع

48

3-2-3 pHخاک در  عصاره گل اشباع

49

3-2-4 قابلیت هدایت الکتریکی خاک در عصاره گل اشباع

49

3-6 تعیین درصد ماده آلی خاک

49

3-7 نیتروژن کل خاک

49

3-8 کربنات کلسیم معادل

50

3-9 فسفر قابل جذب خاک

50

3-2-9 پتاسیم قابل استخراج توسط استات آمونیوم یک نرمال

50

3-2-10 آهن، روی، مس و منگنز قابل استخراج عصاره گیری شده با DTPA

50

3-12 ظرفیت تبادل کاتیونی

50

3-3 آماده سازی تیمارهای آزمایشی

51

3-4 آماده سازی نمونه های گیاهی

51

3-13 فسفر در گیاه

52

3-14 آهن، روی، مس، منگنز و پتاسیم در گیاه

52

3-15 آهن فعال یا دو ظرفیتی در گیاه

52

3-16 اندازه­گیری سطح برگ

52

3-4-5 اندازه گیری شاخص کلروفیل

52

3-18 تجزیه آماری داده­ها

53

فصل چهارم،  نتایج و بحث

54

4-1 آزمایش اول، انتخاب ارقام مقاوم و حساس با استفاده از مناسب ترین شاخص

54

4-1-1 تاثیر آهن بر شاخص­های رشدی و عملکردی لوبیا

57

4-1-2 بررسی جذب و انتقال آهن، روی، مس و منگنز در ارقام مختلف

65

4-1-3 غلظت و انتقال فسفر و پتاسیم در ارقام مختلفلوبیا

71

4-1-4 شاخص­های آهن کارایی و انتخاب ارقام

76

4-2 آزمایش دوم، تاثیر پتاسیم بر کارایی جذب آهن در ارقام آهن کارا لوبیا

77

4-2-1 تاثیر پتاسیم بر عددکلروفیل متر

80

4-2-2 تاثیر پتاسیم بر میانگین سطح برگ

81

4-2-3 تاثر پتاسیم بر وزن خشک اندام هوایی و ریشه

87

4-2- 4 تاثیر پتاسیم بر مقدار آهن کل در اندام هوایی و ریشه و انتقال آهن

91

4-2-5 تاثیر پتاسیم بر مقدار آهن فعال در اندام هوایی

94

4-2-6 تاثیر پتاسیم بر درصد پتاسیم اندام هوایی و ریشه و انتقال پتاسیم

96

4-2-7 تاثیر پتاسیم بر مقدار روی، مس و منگنز اندام هوایی و ریشه

96

4-2-7-1 روی

98

4-2-7-2 منگنز

100

4-2-7-3 مس

104

4-2-8 تاثیر پتاسیم بر درصد فسفر اندام هوایی و ریشه و انتقال فسفر

107

4-2-9 نسبت آهن به پتاسیم در گیاه

109

فصل پنجم،  نتیجه گیری کلی و پیشنهادها

111

مراجع

فهرست جدول­ها

عنوان   صفحه                                        

14

جدول 2-1 گروه بندی گیاهان مختلف در واکنش به آهن

54

جدول4-1برخیویژگی­هایفیزیکیوشیمیاییخاکدر آزمایش اول

56

جدول4-2تجزیه واریانس داده­های میانگین سطح برگ، کلروفیل ووزن خشک اندام هوایی درارقام مختلف لوبیا

56

جدول4-3میانگین­های سطح برگ، عددکلروفیل متر، وزن خشک اندام هوایی درارقام مختلف لوبیا

62

جدول4-4 تاثیرآهن مصرفی بر مقدار جذب(μg.Plant-1) آهن، روی، مس و منگنز در ارقام مختلف لوبیا

64

جدول4-5 همبستگیبینصفات اندازه گیری شده درارقام مورد مطالعه لوبیا

67

جدول6-4همبستگیبینصفات اندازه گیری شده درارقام مورد مطالعه لوبیا

68

جدول 4-7 غلظت آهن، پتاسیم و فسفر در ارقام مختلف لوبیا

69

جدول4-8 همبستگیبین آهن کارایی و انتقال آهن، پتاسیم و فسفر

70

جدول 4-9 همبستگی بین صفات اندازه گیری شده در ارقام مختلف لوبیا

71

جدول4-10تجزیهواریانسصفات وزنمادهخشکوشاخصهایتحملوحساسیتبهکمبودآهن

72

جدول4-11میانگین­هایوزن خشک اندام هواییوشاخص­هایتحملوحساسیتبهکمبودآهندرارقاممختلفلوبیا

72

جدول4-12همبستگیبینشاخص­هایتحملوحساسیتبهکمبودآهنو وزن مادهخشک

77

جدول4-13برخیویژگی­هایفیزیکیوشیمیاییخاکموردمطالعه(آزمایش دوم)

78

جدول4-14 تجزیه واریانس عدد کلروفیل متر در دو رقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

79

جدول4-15 همبستگی بین کلروفیل، آهن فعال و آهن کل در گیاه

81

جدول4-16 تجزیه واریانس سطح برگ در دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

84

جدول4-17 تجزیه واریانس وزن خشک اندام هوایی و ریشه در دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

86

جدول4-18 همبستگی شاخص مقاومت به تنش، آهن کارایی و وزن ماده خشک در شرایط کوددهی و عدم کوددهی آهن

88

جدول4-19 تجزیه واریانس مقدارآهن اندام هوایی، ریشه و خاک در دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

93

جدول4-20 تجزیه واریانس مقدارآهن  فعال در اندام هوایی دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

93

جدول4-21 همبستگی صفت های مورد مطالعه در شرایط کوددهی و عدم کوددهی آهن

94

جدول4-22 تجزیه واریانس مقدارآهن  فعال در اندام هوایی دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

96

جدول4-23 تجزیه واریانس مقدار روی در اندام هوایی و ریشه دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

98

جدول4-24 تجزیه واریانس مقدارمنگنز در اندام هوایی و ریشه دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

100

جدول4-25 تجزیه واریانس مقدارمس در اندام هوایی و ریشه دو رقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

104

جدول4-26 تجزیه واریانس درصد فسفر در اندام هوایی، ریشه و خاک دورقم لوبیا تحت شرایط کوددهی آهن و پتاسیم

106

جدول4-27 نسبت انتقال آهن، روی، منگنز، مس و فسفر در گیاه

فهرست شکل­ها

عنوانصفحه  

11

شکل 1-1 علائم کلروز برگی در لوبیا

13

شکل1-2 مکانیسم­های جذب آهن در برگ

24

شکل1-3 مکانیسم­های جذب آهن در ریشه گیاهان دارای راهکارΙ

24

شکل1-4 مکانیسم­های جذب آهن در گیاهان دارای راهکار ΙΙ

61

شکل4-1 تغییرات شاخص آهن کارایی در ارقام مورد مطالعه لوبیا

63

شکل4-2  نسبت انتقال آهن درارقام مورد مطالعه لوبیا

63

شکل4-3 نسبت انتقال رویدرارقام مورد مطالعه لوبیا

64

شکل4-4  نسبت انتقال مس درارقام مورد مطالعه لوبیا

64

شکل4-5  نسبت انتقال منگنز درارقام مورد مطالعه لوبیا

69

شکل4-6  نسبت انتقال فسفر درارقام مورد مطالعه لوبیا

69

شکل4-7  نسبت انتقال پتاسیم درارقام مورد مطالعه لوبیا

73

شکل4-8میانگینشاخصتحملبهتنشارقاممختلفلوبیا

73

شکل4-9 پلات سه بعدی شاخص STI

79

شکل 4-10 عددکلروفیل متر در تیمارهای کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

81

شکل 4-11 میانگین سطح برگ(سانتی متر مربع) در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

84

شکل 4-12 وزن خشک اندام هوایی(گرم) در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

85

شکل 4-13 وزن خشک ریشه(گرم)  در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

86

شکل 4-14 تغییرات شاخص مقاومت به تنش با مقدار پتاسیم در دو رقم گلی و پاک

86

شکل 4-15 تغییرات شاخص آهن کارایی  با مقدار پتاسیم در دو رقم گلی و پاک

89

شکل 4-16 آهن کل اندام هوایی  در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

89

شکل 4-17 آهن کل ریشه در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

90

شکل4-18 نسبت انتقال آهن در دو رقم گلی و پاک

91

شکل 4-19 مقدار آهن قابل جذب، عصاره گیری شده با DTPAبعد از برداشت، رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

93

شکل 4-20 تغییرات آهن فعال در تیمار کودی مختلف  در رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

95

شکل 4-21 تغییرات پتاسیم(%)اندام هوایی در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

95

شکل 4-22 تغییرات پتاسیم(%)ریشه در تیمار کودی مختلف رقم گلی(مقاوم)

96

شکل 4-23 مقدار پتاسیم قابل جذب عصاره گیری شده با استات آمونیوم بعد از برداشت، رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

97

شکل 4-24 تغییرات روی اندام هوایی در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

97

شکل 4-25 تغییرات روی ریشه در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

99

شکل 4-26 تغییرات منگنز اندام هوایی در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

99

شکل 4-27 تغییرات منگنز ریشه در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

101

شکل 4-28 تغییرات مس اندام هوایی در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

101

شکل 4-29 تغییرات مس ریشه در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

104

شکل 4-30 تغییرات فسفر اندام هوایی در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

105

شکل 4-31 تغییرات فسفر ریشه در تیمار کودی مختلف رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

106

شکل 4-32 مقدار فسفر قابل جذب عصاره گیری شده با بی کربنات سدیم بعد از کشت، رقم گلی(سمت چپ)، رقم پاک(سمت راست)

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo