تحمل به یخ زدگی گونه های علف چمنی تحت شرایط کنترل شده

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 استاد-دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

سابقه و هدف: تنش سرما یکی از مهم‌ترین عوامل محدود کننده رشد علف‌های چمنی در مناطق معتدله است. تحمل به تنش سرما بین گونه‌ها و جنس‌های مختلف گیاهی و مناطق مختلف، متفاوت است. علف‌های چمنی به دلیل کاربرد گسترده در زیباسازی فضاهای سبز، تغذیه دام‌ها و کنترل فرسایش، از اهمیت زیادی برخوردارند. بین گونه‌های مختلف علف‌های چمنی نیز تفاوت زیادی از نظر تحمل به سرما مشاهده شده است. پژوهشگران از صفت‌های معتددی از جمله دمای 50 درصد کشندگی، میزان نشت الکترولیت-ها، ارتفاع و سطح برگ گیاه برای شناسایی گونه‌های متحمل‌تر به سرما بهره جسته‌اند. به دلیل وجود اطلاعات کم در مورد تحمل به سرمای علف‌های چمنی، این پژوهش با هدف شناسایی گونه‌های متحمل‌تر علف‌های چمنی به تنش سرما با استفاده از برخی صفات فیزیولوژیک و موفولوژیک صورت گرفت.
مواد و روش‌ها: به منظور ارزیابی تحمل به یخ‌زدگی چند گونه علف چمنی در شرایط کنترل شده، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سال 1388 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل شش نوع علف چمنی از گونه‌های لولیوم، فستوکا و برموداگراس و 14 دمای یخ‌زدگی (صفر تا 19/5- با فواصل 1/5 درجه سانتی‌گراد) بودند. بذرها در اواسط مهرماه درگلدان‌های پلاستیکی به قطر 10 سانتی‌متر کشت شدند. به منظور ایجاد خوسرمایی، گیاهچه‌ها تا مرحله 6-4 برگی در محیط طبیعی رشد یافتند. گلدان‌ها، 24 ساعت قبل از تیمار سرما آبیاری و سپس به فریزر ترموگرادیان منتقل شدند. صفاتی از جمله پایداری غشای سلولی طوقه و برگ، درصد بقاء، وزن خشک بوته، LT50، RDMT50 و تعداد پنجه مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته‌ها: تنش یخ‌زدگی باعث کاهش معنی‌دار درصد بقاء علف‌های چمنی شد. اغلب علف‌های چمنی قادر به تحمل دمای 15- درجه سانتی‌گراد بودند، ولی با افزایش میزان سرما درصد بقاء آن‌ها کاهش یافت، به‌طوری‌که، در دمای 16/5- درجه سانتی‌گراد گیاهان کلیه گونه های علف‌های چمنی از بین رفتند. با این وجود، درصد بقا بسته به نمونه‌های مورد مطالعه متفاوت بود، به‌طوری‌که، گیاهان نمونه کالیفرنیا و استارلت در دمای 12- درجه سانتی‌گراد حدود 50 درصد بقا داشتند، درحالی‌که، درصد بقا گیاهان نمونه فستوکا مسترپیس در این دما حدود 15 درصد بود. به‌طورکلی، درصد پایداری غشای سلولی طوقه بیشتر از برگ بود، به‌طوری‌که، در دمای 13/5- درجه سانتی‌گراد پایداری غشای سلولی طوقه بیش از 60 درصد مشاهد شد، اما به‌هرحال، در دماهای بیش از 15- درجه سانتی‌گراد این شاخص برای هر دو به صفر رسید. تعداد پنجه و وزن خشک گیاهان در پایان دوره بازیافت نیز به طور معنی‌داری تحت تاثیر تیمارهای دمایی قرار گرفت و با کاهش دما از میزان آن‌ها کاسته شد. همبستگی بسیار معنی‌داری (**0/98-=r) بین دمای کشنده 50 درصد گیاهان (LT50) با درصد بقاء مشاهده شد. بر اساس شاخص LT50، علف چمنی برموداگراس بیشترین و علف چمنی پوآ پرانتیس میدوگراس کمترین میزان تحمل به سرما را داشتند، در صورتی که، علف چمنی فستوکا استارلت بر اساس دمای کاهنده 50 درصد وزن خشک گیاه(RDMT50) ، بیشترین توانایی رشد مجدد در دوره بازیافت را از خود نشان داد.
نتیجه‌گیری: در مجموع، به‌نظر می‌رسد که شاخص‌های LT‌50، RDMT50، درصد بقاء و شاخص پایداری غشای سلولی شاخص-های مناسبی در تعیین تحمل به تنش یخ‌زدگی علف‌های چمنی ‌باشند. همچنین، بر اساس نتایج، علف‌های چمنی برموداگراس و فستوکا استارلت به عنوان گونه‌های متحمل به سرما شناخته شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Freezing tolerance of grass species under controlled conditions

نویسندگان [English]

  • Ahmad Nezami 1
  • Mohammad Javad Ahmadi Lahijani 2
چکیده [English]

Background and objectives: Cold stress is one of the most important limiting factor for growth and development of grasses in temperate regions. Freezing tolerance is highly different between plant species and between regions. The importance of grasses is due to widespread application in lawn beautifying, animal feeding, and erosion control. There are many differences between grass species in regards to freezing tolerance as well. Researchers have used several traits such as Lethal Temperature 50 percent (LT50), electrolyte leakage, plant height, and leaf area to identify more freezing tolerant plant species. Due to little information exists about freezing tolerance of grasses, this experiment was conducted in order to identify more tolerant species of grasses using some physiological and morphological traits.
Materials and methods: In order to evaluate the freezing tolerance of some grass species under controlled conditions, an experiment was conducted at Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, as a completely randomized design using factorial arrangement with three replications in 2009. Treatments were included 14 freezing temperatures and six grass species. Grass seeds were sown in plastic pots (10 cm in diameter) in late September. In order to induce cold acclimation, plantlets were grown to 4-6 leaves stage in natural conditions. Pots were irrigated 24 h prior to be transferred to thermogradient freezer. Such traits as crown and leaf membrane stability, survival percentage, dry matter per plant, LT50, RDMT50, and tiller number were evaluated.
Results: The results showed that freezing temperature significantly (PConclusion: In overall, it seems that LT50, RDMT50, survival percentage and membrane stability index are suitable indices to determine freezing tolerant of grasses. Based on the results, Bermudagrass and Festuca arundinacea (var. Starlet) have known as freezing tolerance grass species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cold stress
  • LT50
  • Membrane stability
  • RDMT50
  • Survival