بررسي اثر پليمر سوپر جاذب بر خصوصيات مرفو‌فيزيولوژيك و بيوشيميايي گياه گندم (Triticum aestivum L.) در شرايط تنش كم آبي

Effect of super absorbent polymer on the morpho-physiological and biochemical characteristics of wheat (Triticum aestivum L.) under water deficit stress

اين تحقيق با هدف اثر سوپر­جاذب بر خصوصيات مرفو­فيزيولوژيك گندم در شرايط كم ­آبي به­ صورت كرت­هاي خرد شده در قالب طرح پايه بلوك­هاي كامل تصـادفي در سه تكـرار اجرا شـد. عامل اصلـي شامل سطـوح مختلف تنش كم­آبي (60، 90 و 120 ميلي­متر تبخير از تشتك تبخير) و عامل فرعي شامل مقادير مختلف پليمر (صفر، 15، 30 و 45 كيلو­گرم در هكتار) بود. پليمر سوپرجاذب بر صفات وزن هزار دانه، عملكرد زيست توده و عملكرد دانه، شاخص برداشت، آنزيم گاياكول پراكسيداز، آسكوربات پراكسيداز، گلوتاتيون رداكتاز معني­دار بود و در كالاتاز در اثر متقابل معني­دار نشد. نتايج نشان داد در شرايط معمول افزودن پليمر به خاك حتي به­ ميزان 45 كيلو­گرم در هكتار منجر به افزايش قابل توجهي در عملكرد زيست توده و عملكرد دانه نشد، اما كاربرد سطح بالاي پليمر در شرايط تنش ملايم و شديد، عملكرد دانه را به­ترتيب 10 و 30 درصد و عملكرد زيست توده را به­ترتيب 42/6 و 94/10 درصد نسبت به حالت شاهد بدون پليمر افزايش داد. در شرايط تنش شديد سطح بالاي پليمر منجر به كاهش قابل ملاحظه فعاليت آنزيم گاياكول پراكسيداز (5/1 برابر)، آسكوربات پراكسيداز (63 درصد) كاتالاز (30 درصد) و گلوتاتيون رداكتاز (71 درصد) نسبت به شرايط بدون اعمال پليمر شد. حتي سطح ملايم تنش كم­آبي منجر به كاهش معني­دار ميزان كلروفيل­هاي a و b (به­ترتيب 15 و 24 درصد كاهش نسبت به تيمار شاهد) شد. و ميزان كلروفيل­هاي a و b در سطح تنش شديد كم­آبي كاهش شديدي داشت (به­ترتيب 51 و 7/38 درصد كاهش در مقايسه با تيمار شاهد). با كاربرد سطوح بالاي پليمر، 30 و 45 كيلو­گرم در هكتار ميزان كلروفيل a در گياه نسبت به حالت شاهد به­ترتيب 42/13 و 13/20 درصد افزايش يافت. در شرايط تنش خفيف سطوح بالا­تر پليمر تقريبا اثرات يكساني را در اسموليت­هاي سازگار داشتند. در­حالي­كه در تنش شديد­تر تاثير مثبت پليمر 45 كيلو­گرم در هكتار بالا­تر از 30 كيلو­گرم در هكتار بود، توانست ميزان تجمع قند­هاي محلول و پرولين را حتي كم­تر از سطح تنش خفيف نگه­دارد. همچنين بالا­ترين سطح پليمر ميزان پراكسيداسيون ليپيد­هاي غشا را كاهش داد و در نتيجه توليد مالون دي­آلدئيد نسبت به شاهد 53 درصد كاهش يافت.

This experiment studies the effects of super-physiological characteristics of wheat in drought conditions for split plot in a randomized complete block design with three replications. Main plot including different levels of water deficit stress (60, 90 and 120 mm evaporation) and sub plot different amounts of polymer (zero, 15, 30 and 45 kg per ha).30 percent and biomass yield in the order of 6.42 and 10.94 percent increase compared to control polymer. In conditions of severe stress high level of polymer leads to a significant decrease in enzyme activity guaiacol (1.5 times), ascorbate peroxidase (63%), catalase (30%) and glutathione reductase (71%) compared to conditions without polymer. Even moderate levels of water stress leads to a significant reduction in chlorophyll a and b (15 and 24 percent respectively compared to control) was. But more drastic reduction in the amount of chlorophyll a and b in severe water deficit stress levels were observed (38.7, 51% reduction compared to control treatment). Using high polymer surfaces, 30 and 45 kg ha chlorophyll in plants to form a 13.42 and 20.13 percent respectively. Mild stress higher levels of polymers in organic solute had almost the same effect. While severe stress positive impact polymer was 45 kg per hector higher than 30 kg per hectare, and the accumulation of soluble sugars and proline able to hold even under mild stress. The high polymer membrane lipid peroxidation rate decreased, resulting in the production of malondialdehyde as compared to controls 53 percent. Superabsorbent polymer on grain weight, biological yield, grain yield, harvest index, guaiacol peroxidase enzymes, ascorbate peroxidase, glutathione reductase was significant, and in Kalataz the interaction is not significant.