نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هادی خرسندی ¹
• سعید زهتاب سلماسی ²
• رامین لطفی ³
• کاظم قاسمی گلعذانی ⁴

¹ -گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران - موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران

² مرکز علمی کشاورزی پایدار آلکالده، گروه علوم گیاهی و محیط زیست، دانشگاه ایالتی نیومکزیکو، آلکالده، آمریکا

³ موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران

⁴ گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

کشاورزی حفاظتی از راهبردهای موفق کشاورزی پایدار در شرایط تغییرات اقلیمی به ویژه کاهش بارندگی می‌باشد. در سیستم کشاورزی حفاظتی با حفظ بقایا دمای خاک کاهش می‌یابد و این موضوع ممکن است روی رشد محصول در اقلیم سرد موثر باشد. برای این منظور، آزمایشی 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. 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 ارقام متحمل به سرما بودند. در مقابل میزان پراکسید هیدروژن 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.

کلیدواژه‌ها

• آنزیم آنتی اکسیدان
• دیم
• فتوسنتز
• کشاورزی حفاظتی
• تنش دمایی

عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

• Hadi Khorsandi ¹
• Saeid ZehTable-Salmasi ²
• Ramin Lotfi ³
• Kazem Ghassemi-Golezani ⁴

¹ -Department of Plant Eco Physiology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran -Dryland Agricultural Research Institute, Agriculture Research, Education and Extension Organization, Maragheh, Iran.

² Sustainable Agriculture Science Center at Alcalde, Department of Plant and Environmental Sciences, New Mexico State University, Alcalde, N.M., U.S.A.

³ Dryland Agricultural Research Institute, Agriculture Research, Education and Extension Organization, Maragheh, Iran

⁴ Department of Plant Eco-physiology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tableriz, Iran.

چکیده [English]

Conservation agriculture is one of the successful strategies of sustainable agriculture in the context of climate change. Conservation agriculture with residues mantanance systems, could decrese soil temperature and this may affect crop growth in cold regions. For this purpose, an experiment was conducted during 2018-2019 and 2019-2020 in two controlled and field conditions in Dryland Agricultural Research Institute of Maragheh. Under controlled conditions, wheat genotypes (Baran, Saradri, Rizhav, Saji, Rascon, 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 shahrivar, late mehr and late aban) in chickpea rotation under conservation tillage (no till) and conventional tillage conditions. 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 genotypes at -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 cold stress conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

• Antioxidant Enzyme
• Dryland
• Photosynthesis
• conservation agriculture. Temperature stress