ارزيابي كارآيي استفاده و پاسخ ژنوتيپ‌هاي مختلف گندم به آهن و روي

Evaluation of use efficiency and response of different wheat genotypes to iron and zinc

سابقه و هدف: يكي از رويكردهايي كه از ديرباز مورد توجه بوده اما امروزه اهميت آن مضاعف شده است، استفاده از ژنوتيپ‌هاي كاراي گياهان در جذب و استفاده از عناصر غذايي است. در سال‌هاي اخير، ژنوتيپ‌هاي گياهي كه كارايي بيشتري در استفاده از عناصر غذايي دارند، مورد توجه قرار گرفته است و استفاده از آن‌ها رويكرد جديدي در كشاورزي كم نهاده براي افزايش بازده كودها مي‌باشد. آهن و روي نيز از عناصر كم مصرف و ضروري براي گياهان است كه در تغذيه انسان نيز اهميت بالايي دارد.. هدف از تحقيق حاضر شناسايي ژنوتيپ‌هاي كارا ازنظر آهن و روي بود كه بتوان غني‌سازي زيستي روي و آهن در محصول گندم حاصل گردد. مواد و روش‌ها: براي بررسي و مقايسه كارايي استفاده و جذب آهن و روي در ژنوتيپ‌هاي مختلف گندم نان، آزمايشي در شرايط گلداني (مخلوط شن و خاك) و به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار اجرا شد. فاكتور اول شامل 12 ژنوتيپ مختلف گندم و فاكتور دوم شامل چهار سطح كودي بود. ژنوتيپ‌هاي گندم نان شامل ان20-87، مرواريد، گنبد، فلات، تجن، لاين 7-90، لاين 17-91، آفتاب، قابوس، كوهدشت، كريم و لاين17 بودند. تيمارهاي كودي شامل محلول غذايي كامل، محلول غذايي با كمبود آهن، محلول غذايي با كمبود روي و محلول غذايي با كمبود توأم آهن و روي بودند. روي از منبع سولفات روي به ميزان صفر (سطح كمبود) و يك ميكرومولار (سطح كفايت) و آهن از منبع سكوسترين آهن در دو سطح يك ميكرومولار (سطح كمبود) و 100 ميكرومولار (سطح كفايت) تأمين گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه كمبود آهن و روي منجر به كاهش معنادار وزن خشك شاخساره و جذب آهن و روي شاخساره ژنوتيپها گرديد ولي كارايي استفاده آهن و روي آنها را افزايش داد. تيمار كمبود توأم آهن و روي باعث كاهش بيشتر اين شاخص‌ها و افزايش كارايي استفاده آنها نسبت به تيمارهاي كمبود تنهاي آنها گرديد. لاين 7-90 بالاترين كارايي استفاده آهن و لاين 17 و كوهدشت كمترين مقدار را داشتند در حالي كه بالاترين كارايي استفاده روي در لاين17و كمترين مقدار آن در ژنوتيپ‌هاي كوهدشت، تجن، كريم و قابوس مشاهده گرديد. گروه‌بندي ژنوتيپ‌ها به روش گيل و براساس مقدار ماده خشك توليدي و كارايي استفاده آهن و روي شاخساره نشان داد كه ژنوتيپ‌هاي لاين 7-90 و ان20-87 بسيار پاسخ‌ده به‌ترتيب از نظر آهن و روي و لاين 7-90 و لاين 17 به‌ترتيب بسيار كارا از نظر آهن و روي بودند. همچنين ژنوتيپ تجن و ان20-87 برترين و ژنوتيپ‌هاي لاين 17 و كوهدشت به عنوان ژنوتيپ ضعيف در جذب و استفاده آهن و روي و توليد ماده خشك شناسايي شدند. نتيجه‌گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد كه رقم‌هاي تجن و ان 20-87 هم پاسخ‌ده به كود آهن و روي و هم كارا از نظر استفاده آهن و روي با توليد ماده خشك بالا هستند. بنابراين، براي كاهش هزينه‌هاي مصرف كود شيميايي و خطرات زيست محيطي حاصل از آنها، اين رقم‌ها براي بررسي كشت در اراضي حاصلخيز و هم در اراضي كم‌بازده (كمبود آهن و روي) معرفي مي‌گردد.

Background and objectives: Use of plant genotypes which are efficient in uptake and utilization of nutrients, is an approach that applied for many years but its importance is more realized. In recent years, plant genotypes that are efficient in using of nutrients attracted more attention and use of them is new approach in low external input agriculture in order to increase efficiency of fertilizers. Iron and zinc are essential macronutrient for plants that are also important in human nutrition. The purpose of this study was to identify the efficient genotypes on use efficiency of iron and zinc that can achieve biofortification of iron and zinc in wheat products. Material and methods: The trial conducted as a factorial experiment in a completely randomized design with three replications in order to investigate use efficiency of iron and zinc in bread wheat genotypes. The experimental factors consisted of 12 wheat genotypes and 4 levels of fertilizer. Wheat genotypes were N87-20, Morvarid, Gonbad, Falat, Tajan, Line90-7, Line91-17, Aftab, Ghabus, Kouhdasht, Karim and Line17. Fertilizer treatments were completely nutrient solution, iron deficiency, zinc deficiency and iron and zinc deficiency. Zinc used as ZnSO4 at zero (deficiency level) and 1µM (sufficient level) and iron used as sequestrine at 1µM (deficiency level) and 100µM (sufficient level). Results: the results showed that shoot and iron and zinc uptake of shoot significantly reduced due to iron and zinc deficiency, but use efficiency of iron and zinc increased. Deficiency of iron and zinc together reduced more parameters rather than deficiency of each alone, but increased theirs use efficiency. Iron use efficiency of Line90-7 was the best and Line17 and Kouhdasht had the worst. The highest use efficiency of zinc has seen in line17 and lowest one was for Kouhdasht, Tajan, Karim and Ghabus. Classification of genotypes by Gill method based on dry matter weight and use efficiency of iron and zinc in shoot showed Line90-7 and N87-20 were high responsive to iron and zinc respectively and Line90-7 and Line17 were high efficient to iron and zinc respectively. Classification also showed that the Tajan and N87-20 were the best and Line17 and Kouhdasht were poor in uptake and use of iron and zinc and production of dry matter. Conclusion: The results of this study showed that Tajan and N87-20 genotypes were responsive to iron and zinc fertilizers and had the highest efficiency in using iron and zinc and producing dry matter. Therefore, in order to reduce the cost and environmental effects of chemical fertilizers, we suggest these cultivars for field trials both in fertile and low output lands (iron and zinc deficiency).