Qurgʻoqchilik stressining paxta barg maydoniga taʼsiri

Qurgʻoqchilik stressining paxta barg maydoniga taʼsiri (Gossypium hirsutum L.)
Chetin Karademir * Emine Karademir * Usmon Kopur ** Oqtay Gencer ***

* : GAP Xalqaro qishloq xo‘jaligi tadqiqot va o‘quv markazi, Diyarbakir, Turkiya

**: Harran universiteti, qishloq xo'jaligi fakulteti, dala ekinlari bo'limi, Shanliurfa, Turkiya
***: Chukurova universiteti, qishloq xo‘jaligi fakulteti, dala ekinlari bo‘limi, Adana, Turkiya

Annotatsiya:

Ushbu tadqiqotning maqsadi qurg'oqchilik stressining g'o'za bargi maydoni xususiyatlariga ta'sirini aniqlash edi. Tajriba GAP xalqaro qishloq xo‘jaligi ilmiy-tadqiqot markazida 2010 yil g‘o‘za vegetatsiya mavsumida sug‘oriladigan va suv zo‘riqish sharoitida barg maydonlarini rivojlantirish uchun 12 g‘o‘za genotipini baholash maqsadida o‘tkazildi. Tajriba to'rtta takrorlash bilan tasodifiy ajratilgan blokli dizayn sifatida ishlab chiqilgan. Barg maydoni uchun genotiplar, muolajalar va genotip x davolash o'zaro ta'siri o'rtasida sezilarli farqlar kuzatildi. Genotiplarning o'rtacha barg maydoni 67,15 dan 82,02 sm2 ga o'zgardi, nazorat o'rtacha 84,82 sm2, suv stressini davolash o'rtacha 62,59 sm2 ni tashkil etdi. Ushbu tadqiqot natijasi shuni ko'rsatdiki, qurg'oqchilik sharoitida barglar maydoni taxminan 30% ga qisqargan.
Kalit so‘zlar: Paxta (Gossypium hirsutum L.), Qurg‘oqchilik stressi, Barg maydoni

Kirish
Suv stressi hosildorlikni cheklovchi eng muhim omil boʻlib, meva yetishtirish, toʻrtburchak va koʻzaning toʻkilishi, paxta hosildorligi va tola sifatiga salbiy taʼsir koʻrsatadi (El-Zik va Takston, 1989). Global iqlim o'zgarishlari davom etar ekan, suv tanqisligi va qurg'oqchilik butun dunyo bo'ylab o'simlik yetishtirishni cheklovchi tobora jiddiy cheklovga aylandi.

Qurg'oqchilikka chidamli genotiplarga bo'lgan talab suv resurslari va ularga kirish uchun mablag'lar cheklanganligi sababli kuchayadi (Longenberger va boshq., 2006). Oldingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, haroratning 2-4 ° C ga oshishi va yog'ingarchilikning kutilayotgan 30% ga kamayishi 2050 yilgacha hosildorlik va suv mavjudligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin (Ben-Asher va boshq., 2007). Shunday qilib, g‘o‘za navlarini qurg‘oqchilik stress sharoitlariga chidamliligi bo‘yicha saralash va g‘o‘zaning ushbu stress sharoitlariga chidamliligini oshirish ushbu noqulaylikning salbiy oqibatlarini yumshatadi. Paxta odatda qurg'oqchilikka chidamli ekinlar qatoriga kirmaydi, masalan, jo'xori kabi boshqa ekinlarni etishtirish uchun juda issiq va quruq joylarda etishtiriladi (Poehlman, 1986). Shunga qaramay, paxta yarim qurg'oqchil hududlarga yaxshi moslashadigan mexanizmlarga ega (Malik va boshq., 2006). G‘o‘zaning o‘sishini modellashtirish va sug‘orish ehtiyojlarini baholash uchun navlarning suv tanqisligiga munosabatini tushunish ham muhim (Peys va boshq., 1999). Oldingi tadqiqotlar turlar orasida va turlar ichida qurg'oqchilikka chidamlilik o'zgarishini bildirgan (Penna va boshq., 1998). Suv tanqisligi stressi butun dunyo bo'ylab o'simliklarning ishlashiga va hosilning rivojlanishiga salbiy ta'sir qiladi (Boyer, 1982).
Barglar maydoni radiatsiyani ushlab turish, fotosintez, biomassa to'planishi, transpiratsiya va ekinlar soyabonlari orqali energiya o'tkazishda hal qiluvchi omil hisoblanadi. Bu begona o'tlar bilan raqobat va tuproq eroziyasiga nisbatan ham muhimdir (Jonckheere va boshqalar, 2004). Shuning uchun barg maydoni ko'plab turli tadqiqotlarda o'lchanadi. Qurg'oqchilik va g'o'zadagi barg maydoni yoki barg maydoni indeksi o'rtasidagi bog'liqlik bo'yicha ko'plab tadqiqotlar mavjud. Suv tanqisligi stressi hujayra va barglarning kengayishini, poyaning uzayishini va barg maydoni indeksini pasaytiradi (Jordan va boshq., 1970; McMichael va Hesketh, 1982; Turner va boshq., 1986; Ball va boshqalar, 1994; Gerik va boshq., 1996). Barg maydoni kichikroq bo'lgan genotiplar suv ta'sirida afzalliklarga ega (G. S. Chaturvedi va boshqalar, 2012). Barg, poya va ildizning o'sish tezligi suv stressiga juda sezgir, chunki ular hujayra kengayishiga bog'liq (Hsiao, 1976; Hearn, 1994). Krieg va Sung (1986) ta'kidlashicha, suv stressi yangi barglarning paydo bo'lishini kamaytirish orqali butun o'simlik barglari maydonining qisqarishiga olib keldi, bargning parchalanishining barglar hajmida sezilarli o'zgarishlar yo'q. Asosiy poya va simpodial novdalar barglari sezilarli darajada kamroq rivojlangan; ammo bu ta'sir asosiy poya barglarida kamroq kuchli edi. Buzilgan mitoz, hujayra uzayishi va rivojlanishi qurg'oqchilik sharoitida o'simlikning balandligi, barg maydoni va hosilning o'sishining pasayishiga olib keladi (Nonami, 1998; Kaya va boshq., 2006; Hussain, 2008). Pettigrew (2004) suv tanqisligi stressi barglar hajmining pasayishiga olib kelganligini aytdi. Mavjud hisobotlar shuni ko'rsatdiki, qurg'oqchilikka chidamli turlar barg maydonini qisqartirish yoki stomata ochilishini cheklash orqali suv yo'qotilishini kamaytirdi (Gillani,. 2010). Suv bilan cheklangan muhitda hosil olish uchun tanlangan ekin navlari ko'pincha kichik barglar bilan bog'liq bo'lgan barg maydonini sezilarli darajada kamaytiradi (Blum 2005). Ko'pgina hollarda, suv tanqisligi o'sishni, barg maydonining rivojlanishini va davomiyligini kamaytiradi (Alishah va boshq., 2009). Pace tomonidan nazorat qilinadigan o'simliklar bilan solishtirganda, suv ta'siriga uchragan o'simliklarning poyalari va barglarining sezilarli darajada kamroq tugunlari va quruq vazni pastligi haqida xabar berilgan. va boshqalar (1999) (1-jadval)
Materiallar va usullar
Tajriba Turkiyaning Diyarbakir shahridagi GAP xalqaro qishloq xo‘jaligi ilmiy-tadqiqot va o‘quv markazining tajriba maydonida 2010 yil vegetatsiya davrida o‘tkazildi. Tadqiqotda suv ta'sirida va stresssiz sharoitlarda barg maydoni xarakteristikasi bo'yicha o'n ikkita g'o'za genotipi kuzatildi. Qurg'oqchilik stressiga chidamlilik uchun ishlab chiqilgan sakkizta ilg'or paxta liniyalari (BMR-25, SMR-15, TMR-26, BST-1, SER-21, SST-8, CMR-24, SER-18) va to'rtta tovar paxta navlari ( Stoneville 468, BA 119, GW-Teks va Shahin 2000) o'simlik materiali sifatida ishlatilgan.
Tajriba dala sharoitida tasodifiy ajratilgan blokli dizayn (RSBD) sifatida ikkita blokdan iborat bo'lib, biri yaxshi sug'orilgan va ikkinchisi suv ta'siri ostida, har bir blokda to'rtta takrorlash bilan amalga oshirildi. Genotiplar asosiy bloklar va replikatsiyalarning har birida tasodifiylashtirildi. Har bir kichik uchastka 12 m uzunlikdagi to'rtta qatordan iborat bo'lib, qatorlar orasidagi va qatorlar oralig'i mos ravishda 0,70 m va 0,20 m edi. Muolajalar o'rtasida chekka shovqinlarni oldini olish uchun asosiy uchastkalar o'rtasida 4,2 m bo'sh joy qoldiriladi.
Ushbu g‘o‘za genotiplari urug‘lari 2010-yil 7-mayda kombaynli burg‘ulash mashinasida ekilib, barcha maydonlarga 20-20-0 kompozitsion o‘g‘it bilan ishlov berib, 70 kg N ga-1 va 70 kg P2O5 ga-1 hosil bo‘ldi. Gullashdan oldin qo'shimcha N dozada ammiakli selitra sifatida 70 kg N ga-1 yuborildi. Har ikki yilda ham gerbitsidlar ikki marta ishlatilgan. Har ikki yilda ham tajriba davomida hasharotlar kuzatildi va bu vegetatsiya davrida hasharotlarga qarshi kurash talab qilinmadi. O'simliklar tijorat ishlab chiqarish uchun tavsiya etilgan madaniy amaliyotlar ostida o'stirildi; tajriba uch marta qo'lda va ikki marta mashinada yupqalashtirildi va kaltaklandi.
Tajriba maydonlari tomchilatib sug‘orish usulida sug‘orildi. Suv muolajalari ikkita rejimdan iborat bo'lib, biri quduq bilan sug'orilgan, ikkinchisi suv bilan ta'minlangan. Butun vegetatsiya davrida 378 mm suv stress bilan ishlov berishda va 756 mm suvda stresssiz ishlov berishda berildi. Stressni qo'llashda o'simliklar gullash bosqichidan boshlab 10% ko'za ochilish davrigacha suv stressiga duchor bo'ldi.
O'lchovlar statistik tahlil uchun ishlatiladigan besh bargning o'rtacha qiymati bilan har bir uchastkada beshta barg bo'yicha o'tkazildi. Barg maydonini o'lchash uchun har bir uchastkadan tasodifiy ravishda beshta o'simlik tanlab olingan va etiketlangan. Ekishdan 80 kun o'tgach (gullashning eng yuqori bosqichi) terminal ostidagi beshinchi to'liq kengaytirilgan barg har bir o'simlikdan kesib olindi va sahifalarga ko'chirildi, keyinroq ko'chirilgan sahifalar skanerdan o'tkazildi va barg maydoni Net.Cad 5.1 GIS kompyuter dasturi bilan sm2 barg-1 sifatida hisoblab chiqildi.
Yer maydonlari ikki marta qo‘lda terib olindi va to‘rt qatordan olingan chigitli paxta chigitli paxta hosildorligi va tola hosildorligi bo‘yicha hisoblab chiqildi. Birinchi terim 2010-yil 7-oktabrda, ikkinchi terim 2010-yil 9-noyabrda amalga oshirildi. Oʻrim-yigʻimdan soʻng chigitlik paxta namunalari lint sifati uchun mini-laboratoriya rolikli paxta tozalash uskunasida tozalandi. Elyaf sifati xususiyatlari High Volume Instrument (HVI Spectrum) tomonidan aniqlangan. Statistik tahlil JMP 5.0.1 statistik dasturi (http://www.jmp.com) yordamida amalga oshirildi va vositalar LSD (0.05) testi bilan guruhlandi.
NATIJALAR VA MUHOKAMA
O'rganilayotgan xususiyatlarning dispersiyasi tahlili va g'o'za genotiplaridan olingan ma'lumotlar 1-jadvalda keltirilgan. Urug'lik paxta hosildorligi, tola hosildorligi va barg maydoni bo'yicha genotiplar va davolash usullari o'rtasida sezilarli farqlar olingan. Davolash x genotip o'zaro ta'siri barcha o'lchangan belgilar uchun ahamiyatsiz edi. Chigitli paxta hosildorligi, tola hosildorligi va barg maydoniga suv bilan ishlov berish doimiy ravishda ta'sir ko'rsatdi.
Genotiplar orasida eng yuqori chigitli paxta hosildorligi SER-18, Stoneville 468 BA 119 va SST-8 dan suv stressi sharoitida olingan. Stoneville 468 ham yaxshi sug'orilgan sharoitda eng yuqori hosilga ega bo'ldi. Bu holat ushbu genotiplarning (SER-18, Stoneville 468 va SST-8) boshqalarga nisbatan qurg'oqchilikka chidamliligini ko'rsatadi. Ushbu genotiplar, shuningdek, stress sharoitida yuqori tola hosilini saqlab qoldi. Bu urug'lik paxta hosildorligi va tola hosildorligining pasayishi (El-Fouly va boshqalar, 1971; Marur, 1991; Kuk va El-Zik, 1993; Rajamani, 1994; Pettigrew, 2004b; Bölek, 2007; Alishah va boshqalar) tomonidan bildirilganlarga o'xshash. Ahmadikhah, 2009).
Barg maydoni uchun genotiplar va davolash usullari o'rtasida sezilarli farqlar kuzatildi. Genotiplarning o'rtacha barg maydoni 67,15 dan 82,02 sm2 ga o'zgardi, nazorat o'rtacha 84,82 sm2, suv stressini davolash o'rtacha 62,59 sm2 ni tashkil etdi. Ushbu natijalar stress va stresssiz davolanishni solishtirganda barg maydonining deyarli 30% qisqarishini ko'rsatdi. Shunga o'xshash natijalar Jordan va boshq., 1970; MakMichael va Xesket, 1982; Turner va boshqalar, 1986; Ball va boshqalar, 1994; Gerik va boshqalar, 1996; Krieg va Sung, 1986; Nonami, 1998; Kaya va boshqalar, 2006; Husayn, 2008; Pettigrew, 2004 yil; Gillani,. 2010; Alishah va boshqalar, 2009; Peys va boshqalar, 1999.
XULOSA
Ushbu tadqiqotdan xulosa qilish mumkinki, suv stressi paxta hosildorligi, tola hosildorligi va barg maydonining xarakteristikasiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi. Barglar maydoni suv stressini davolash tufayli deyarli 30% kamaydi. Ushbu tadqiqotda ko'rinib turibdiki, barg maydoni fiziologik tadqiqotlar nuqtai nazaridan stressning ko'rsatkichi bo'lishi mumkin. Qurg'oqchilik stressining mexanizmini o'rganish uchun bargning tukliligi, bargdagi suv miqdori, ildiz uzunligi, tez ildiz o'sishi, ildiz / kurtak nisbati, xlorofill miqdori, fotosintez va stomatit o'tkazuvchanligi kabi fiziologik parametrlarni o'lchash kerak.

5-bob. Barglarning nisbiy suv miqdori aniqlash usuli

Daniel Mullan va Julian Pietragalla
Bargning nisbiy suv miqdori (RWC; yoki "nisbiy turgidlik") uning holati bo'yicha gidratining o'lchovidir (haqiqiy suv miqdori) to'liq turg'unlikda maksimal suv ushlab turish qobiliyatiga bog'liq. RWC bargning "suv tanqisligi" ni o'lchashni ta'minlaydi va qurg'oqchilik va issiqlik stressi ostida ifodalangan stress darajasini ko'rsatishi mumkin. RWC o'simlik suvi holatini o'lchash sifatida osmotiy sozlash (hujayra gidratini saqlashning kuchli mexanizmi) ta'siri bilan barg suvi salohiyatini (ps; o'simlik suvi holatining boshqa foydali bahosi) birlashtiradi. Stressli muhitda turg'un barglarni saqlash orqali stressni minimallashtirish qobiliyatiga ega bo'lgan genotip fiziologik afzalliklarga ega bo'ladi (masalan, bu o'sish va stomatal faollik kabi turgorga bog'liq jarayonlarga, fototizim kompleksini himoya qilish va saqlashga imkon beradi). Leaf RWC qimmat maxsus asboblarni talab qilmasdan oson va sodda tarzda o'lchanadi. Dala ekinlarining yangi barg namunalari avval tortiladi, keyin suvga solinadi, bir kechada sovutiladi va duxovkada quritilishidan oldin qayta tortiladi va yakuniy tortiladi. Barg namunalaridagi suv tarkibidagi nisbiy farq ularning holati bo'yicha gidratatsiyasining miqdoriy o'lchovini ta'minlaydi. Sinovlar suv tanqisligi stressi paytida yuqori barg RWC qiymatlarini saqlaydigan genotiplar uchun tezda tekshirilishi mumkin va aksincha. RWC ni baholashda xatolik manbalarini quyidagicha umumlashtirish mumkin: (i) quruq vaznning o'zgarishi (asosan nafas olish yo'qotishlari tufayli), (ii) suv miqdorining to'liq turg'unlikdan oshib ketishi va (iii) hujayralararo bo'shliqlarda suvning to'planishi. (Barrs va Weatherley, 1962).
Sayt va atrof-muhit sharoitlari
Namunalar ko'pgina ekologik sharoitlarda olinishi mumkin. Shu bilan birga, o'simlik sirtlari shudring, sug'orish yoki yomg'irdan nam bo'lmasligi muhimdir.
Kun vaqti
Namuna olish uchun eng maqbul vaqt quyoshli tushda ±2 soat; chunki bu nurlanish va harorat va ularning barg suvi munosabatlariga ta'siri bo'yicha kunning eng barqaror vaqti. RWC bargining kunlik egri chizig'ini kun davomida o'lchash orqali olish mumkin.
O'simliklarning rivojlanish bosqichi
Namunalar cho'qqi stressining eksperimental ob'ektiga qarab, rivojlanishning har qanday bosqichida va/yoki muntazam oraliqda, donni to'ldirish boshlanishidan kech to'ldirishgacha olinishi mumkin. Misol uchun, qurg'oqchilik va/yoki issiqlik sinovlarining yakuniy sinovlarida, stressga moslashishni baholash uchun donni erta to'ldirishda namunalar olinadi. E'tibor bering, og'ir stress sharoitida o'simliklar tezda qariydi va o'lchovlarni oldinroq qilish kerak. Ushbu davr mobaynida ketma-ket o'lchovlar o'zgaruvchan barglar RWCni baholashga imkon beradi.
Har bir uchastkada namunalar soni
Har bir uchastkada turli xil o'simliklardan oltita barg namunalarini oling.
Jarayon
Quyidagi protsedura butun barg texnikasini tavsiflaydi (Stokerdan o'zgartirilgan, 1929). Shu bilan bir qatorda, barg diskidan foydalanish mumkin. Dalaga quyidagi jihozlarni olib boring:
• Qaychi
• Belgilangan namunali naychalar (har bir uchastkada bittadan)
• Cool box Va, laboratoriyada talab qilinadi:
• Yarim tahlil balansi (3 d.p. gacha)
• Distillangan suv
• Qog'ozni tozalash
• Pech
O'lchovlarni o'tkazish bo'yicha tavsiyalar Quyosh nurini oladigan eng yuqori to'liq kengaygan bargni, odatda flag bargni tanlang yoki soyabon profili ostidagi barglarni tanlang. Barglardan namuna olish imkon qadar tez va samarali amalga oshirilishi kerak va namunalarni kesish va ushlab turishda namuna oluvchi tanasining soyasidan foydalaning. Field yordamchisi ko'pincha foydalidir.
Barcha og'irliklar eng yaqin milligrammga (3 d.p.) yozilishi kerak.
Tayyorgarlik ishlari
1. Bo'sh namuna naychalarini raqamlang va torting (tubeW; 5.1A-rasm).
Maydon o'lchovlari
2. Har bir uchastkada tasodifiy tanlangan o'simliklardan oltita to'liq kengaytirilgan fl ag bargni tanlang va kesib oling (5.1B-rasm).
3. Barcha barglarning yuqori va pastki qismlarini, shuningdek, o'lik yoki o'lib qolgan tishlarni (5.1C-rasm) kesib oling, 5 sm o'rta sekta qoldiring va darhol oldindan tortilgan naychalarga soling va qopqog'ini yoping. (tizimdan namlik yo'qolishi/yutmasligi uchun).
4. Naychani darhol sovutilgan, izolyatsiyalangan idishga joylashtiring (taxminan 10 ° C–15 ° C haroratda; lekin muzlatilmagan).
5. Naychalarni imkon qadar tezroq laboratoriyaga olib boring. Laboratoriya o'lchovlari
6. Barcha namuna naychalarini torting (tubeW+FW).
7. Har bir naychaga 1 sm distillangan suv qo'shing (5.1D-rasm).
8. Namuna naychalarini muzlatgichga (zulmatda 4 ° C haroratda) 24 soat davomida (barglarning to'liq turgorga etishi uchun) joylashtiring (5.1E-rasm).
9. Naychadan barg namunalarini oling va qog'oz sochiq bilan tez va ehtiyotkorlik bilan quriting (5.1F-rasm).
10. Barg namunasini torting (TW; turgid vazn).
11. Barg namunalarini etiketli konvertga soling va 70°C da 24 soat yoki doimiy massaga qadar quriting (5.1G-rasm).
12. Barg namunalarini qayta torting (DW; quruq vazn).
Ma'lumotlar va hisob-kitoblar
Birinchidan, barg namunalarining yangi vaznini (FW) oling:
FW = tubeW+FW - tubeW Equati 5.1 da
Keyin barg RWC ni hisoblang:
Leaf RWC (%) = ((FW-DW) / (TW-DW)) × 100 Equati on 5.2
Bu erda: FW = yangi vazn; TW = turgid vazn;
DW = quruq vazn
5.1-rasm. Barglarning suv miqdorini o'lchash: (A) bo'sh naychalarni tortish; (B) daladagi barglarni tanlash va kesish; (C)barcha barglarning yuqori va pastki qismini kesib oling; (D) 1 sm distillangan suv bilan to'ldirilgan barg namunalari bo'lgan naycha; E) muzlatgichdagi namunali naychalar; (F) turg'un barglar namunalarini yaxshilab quriting; va, (G) quritilgan barg namunalari.