اثر سطوح نيتروژن بر ميزان محدوديت مبدا و الگوي توزيع مواد فتوسنتزي به دانه ژنوتيپ‌هاي گندم در شرايط تنش گرماي پايان فصل

Effect of Nitrogen Levels on Source Restriction and the Pattern of Assimilate Redistribution to Grains in Wheat Genotypes under Post-Anthesis Heat Stress Conditions

تنش گرماي پايان فصل در مناطق نيمه گرمسيري نظير جنوب غرب ايران به عنوان يكي از عوامل مهم محدود كننده عملكرد گندم در تاريخ كشت‌هاي پاييزه محسوب مي شود. به منظور ارزيابي اثر سطوح نيتروژن بر ميزان محدوديت مبدا و الگوي توزيع مجدد مواد فتوسنتزي به دانه ژنوتيپ‌هاي گندم، اين پژوهش بصورت دو آزمايش مستقل، هر يك با آرايش كرت‌هاي خرد شده در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار انجام گرفت. آزمايش اول شامل كاشت ژنوتيپ‌ها در تاريخ كاشت توصيه شده يعني اول آذر ماه بود و به منظور برخورد مراحل فنولوژيكي رشد بعد از گرده افشاني با تنش گرماي پايان فصل، تاريخ كاشت ژنوتيپ‌ها در آزمايش ديگر در اوايل بهمن ماه انجام شد. در هر آزمايش، سه سطح كود نيتروژن 50، 100 و 150 كيلوگرم نيتروژن خالص در هكتار به عنوان كرت اصلي و شش ژنوتيپ گندم (چمران، استار، ويري‌ناك، 8-83-D و 5-84-D) به عنوان كرت‌هاي فرعي گزينش شدند. به منظور بررسي ميزان محدوديت مبدا در ژنوتيپ‌‌هاي مورد مطالعه، نيمي از سنبلچه‌هاي هر سنبله يك هفته پس از گرده‌افشاني حذف شدند. نتايج نشان داد، كاهش ميزان نيتروژن از 150 به 50 كيلوگرم در هكتار باعث كاهش معني‌دار عملكرد دانه در هر دو شرايط بهينه و تنش گرماي پايان فصل شد. تنش گرماي پايان فصل، عملكرد دانه و وزن هزار دانه را به ترتيب 24% و 31% كاهش داد. ميانگين محدوديت مبدا ژنوتيپ‌هاي گندم در شرايط تنش گرماي پايان فصل نسبت به شرايط بهينه 45 درصد افزايش يافت. بيشترين و كمترين ميزان افرايش محدوديت مبدا در شرايط تنش گرماي پايان فصل نسبت به شرايط بهينه به ترتيب به لاين‌ ديررس 5-84-D و لاين زودرس 8-83-D اختصاص داشت. ميزان افزايش محدوديت مبدا ژنوتيپ‌هاي ديررس، ميان‌رس و زودرس به ترتيب 56، 5/43 و 5/30 درصد ارزيابي شد. اگرچه سهم و كارايي توزيع مجدد مواد فتوسنتزي در شرايط تنش گرماي پايان فصل افزايش يافت، اما كاهش سهم فتوسنتز جاري به عنوان مهمترين مبدا تامين مواد فتوسنتزي دانه در مراحل پس از گرده‌افشاني، كاهش ميزان انتقال مجدد و افزايش ميزان محدوديت مبدا ، باعث كاهش معني‌دار وزن دانه و عملكرد دانه ژنوتيپ‌هاي مورد مطالعه شد.

Under subtropical conditions such as the south west of Iran, heat stress after anthesis is the major grain yield limiting factor in winter sown wheat genotypes. In order to study the effect of post-anthesis heat stress on grain yield, source restriction and the pattern of assimilate redistribution to grains under different nitrogen levels, two separate field experiments were conducted at delayed and optimum sowing dates in Ahvaz, Iran during 2007 and 2008 seasons. The experimental site had a moderate winter and dry, hot summer. Plants with delayed sowing date experienced heat stress post-anthesis. Each split-polt experiment had a randomized complete block design with three replicates. The N application rates were (50, 100, and 150 kgNha-1) assigned in the main-plots. Sub-plots consisted of six bread and durum wheat genotypes. Results indicated that, that the grain yield (GY) was reduced in the 50 and 100 kgNha-1 compared treatments with 150 kgNha-1 treatment. Compared with optimum conditions, heat stress after anthesis reduced grain yield and grain weight 24% and 31%, respectively. GY reduction under post-anthesis heat stress conditions was due to significant grain weight reduction. In all genotypes, the source restriction (SR) reduction under post-anthesis heat stress conditions was 45% compared with the non-stressed treatments. The highest and the lowest SR increment under post-anthesis heat stress conditions was belonged to D-84-5 and D-83-8 lines, respectively. The SR increment in long, middle and short season genotypes under stressed conditions was 56%, 43.5% and 30.5%, respectively. Although, the assimilate redistribution increased under heat stress condition and this increment was higher in long season genotypes, but significant reduction of the current photosynthesis and the rate of redistributed dry matter to grains and also increment of the SR, leaded to 1000-grain weight and GY reduction.