ارزیابی مقاومت به خشکی مخلوط‌های چمن و شبدر، به منظور معرفی گیاهان پوششی با نیاز مراقبتی کمتر

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری تخصصی گیاهان زینتی، گروه علوم باغبانی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران.

2 نویسنده مسئول، استاد گروه علوم باغبانی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

3 دانشیار مرکز تحقیقات کشاورزی طروق خراسان رضوی، ایران

4 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

چکیده

سابقه و هدف: چمن‌های با نیاز مراقبتی پایین شامل مخلوطی از چمن با یکسری گیاهان برگ پهن برای ایجاد یک ترکیب متنوع گونه-ای است در واقع نوعی چمن‌های کم هزینه هستند که میزان نهاده‌ها از جمله آبیاری، کوددهی، علف کش و چمن زنی در آنها کاهش یافته باشد و در مقابل هجوم علفهای هرز استقامت کند، که این امر به حفظ منابع طبیعی و کاهش آلاینده‌ها کمک میکند.
مواد و روش‌ها: با هدف بررسی پاسخ رشدی اندام هوایی و زیر‌زمینی مخلوط‌‌های چمن و شبدر به تنش خشکی در مقایسه با چمن مخلوط تجاری، آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی، در قالب آزمایش فاکتوریل بر مبنای طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار: ترکیب فستوکا + میکروشبدر(FM) ، لولیوم + میکرو شبدر(LM) ، لولیوم + شبدر سفید (LT)، فستوکا اروندیناسه+ لولیوم پرنه+ میکرو شبدر(FLM) ، فستوکا اروندیناسه+ لولیوم پرنه+ میکرو شبدر+ شبدر سفید (FLTM) در مقایسه با چمن مخلوط تجاریS) ) با 4 سطح تنش خشکی شامل 25، 45، 65 و 85 درصد ظرفیت زراعی و با 3 تکرار انجام شد. صفات ارتفاع، عرض برگ، تعداد پنجه، وزن تر و خشک اندام هوایی، سطح ریشه، میانگین قطر ریشه، مجموع طول ریشه، حجم ریشه و وزن تر و خشک ریشه مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که در رقابت بین 6 نوع مخلوط چمن و شبدر، بیشترین و کمترین ارتفاع به ترتیب مربوط به مخلوط LT با میانگین 89/5 سانتی‌متر و مخلوط FLTM با میانگین 02/5 بود. از نظر وزن تر و خشک اندام هوایی، FLTM و LT بیشترین و FM کمترین مقادیر وزن تولیدی را به خود اختصاص دادند. همچنین تنش 65% ظرفیت زراعی، تاثیر معنی‌داری بر روی ارتفاع گیاهان نگذاشت و اختلاف معنی‌دار در سطوح 45 و 25 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. تنش 25 درصد ظرفیت زراعی به صورت معنی-داری عرض برگ و تعداد پنجه ها را تحت تاثیر قرار داد و شدت تنش تا حد 45 درصد ظرفیت زراعی نتوانست به طور معنی‌داری اثر منفی بر روی وزن تر و خشک اندام هوایی چمن مخلوط‌ها بگذارد. از نظر اندام های زیرزمینی، بیشترین مقادیر وزن تر و خشک ریشه مربوط به چمن‌های FLTM و LM و سپس FM بود. اما کمترین مقادیر وزن تر و خشک تولیدی ریشه مربوط به چمن LT به ترتیب با مقادیر 68/38 و 52/9 گرم در گلدان مشاهده گردید. از نظر سطوح مختلف تنش خشکی، در تنش ملایم 65% ظرفیت زراعی میزان وزن تر و خشک ریشه نسبت به سطح 85% به میزان 93/20 و 54/9 درصد افزایش نشان داد اما از تنش 45% ظرفیت زراعی به بعد، تنش خشکی منجر به کاهش میزان وزن تر و خشک تولیدی ریشه گردید. به طوریکه در تنش شدید 25% میزان کاهش وزن تر و خشک ریشه نسبت به تنش 85% به ترتیب معادل 64/52 و 87/54 درصد بود.
نتیجه‌گیری: در نهایت میتوان نتیجه‌گیری نمود که تمام مخلوط‌های چمن و شبدر به جز LT از نظر صفات ریشه برتر از چمن تجاری اسپورت (S) بودند در حالیکه از نظر صفات اندازه گیری شده اندام هوایی برترین چمن مخلوط، FLTM بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of drought resistance of grass and clover mixtures to introduce cover plants with lower maintenance

نویسندگان [English]

  • Elham Saeedi Pooya 1
  • Ali Tehranifar 2
  • Gholam Ali Gazanchian 3
  • Fatemeh Kazemi 4
  • Mahmoud Shoor 4
1 Ph.D. of Ornamental Plants, Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
2 Corresponding Author, Professor, Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
3 Associate Prof., Dept. of Agricultural and Natural Resources Research Center, Mashhad, Iran
4 Associate Prof., Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Background and purpose: Eco-lawn is a mixture of grass and broad leafy plants to create a diverse species composition. In fact, it is low input lawn that requires less watering, fertilizing, herbicide and mowing. It resists to invasion of weeds, which helps conserve natural resources and reduce pollutants.
Material and Method: This experiment was done in greenhouse at Ferdowsi university of Mashhad to explore the effects of water stress (85, 65, 45 and 25 % of FC) on shoot and root reactions of grass-clover mixtures. It was done in a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications. Treatments were six mixtures of Festuca arundinacea and micro clover (FM), Lolium perenne and micro clover (LM), Lolium perenne and Trifolium repens (LT), F. arundinacea and L. perenne and micro clover (FLM), F. arundinacea, L. perenne, micro clover and T. repens (FLTM). Traits of height, leaf width, tiller number, fresh and dry weight of shoot and root, root surface, Mean diameter root, total root length, root volume were measured.
Results: The results showed that in the competition between 6 types of mixed grass-clover, the highest and the lowest height were for LT mixed with mean of 5.89 cm and FLTM mixed with average of 5.02 respectively. In terms of fresh and dry weights of shoots, FLTM and LT had the highest and FM had the lowest production weight. Also 65% FC stress had no significant effect on plant height and significant difference was observed at 45 and 25% FC levels. The effect of 25% FC on leaf width and tiller number was significant and 45% FC of stress intensity had no significant effect on fresh and dry weight of aerial parts of grasses. In terms of underground organs, the highest fresh and dry weight of roots belonged to FLTM and LM and then FM. But the lowest fresh and dry weight of roots produced by LT grass with 38.68 and 9.52 gr/ pot respectively. In terms of different levels of drought stress, in mild stress of 65% FC, the amount of fresh and dry weight of roots increased compared to the level of 85% by 20.93% and 9.54%. But in 45% FC stress, drought stress led to a decrease in fresh and dry weight of root production. So that, in severe stress of 25% FC, in compared to 85% stress, the rate of fresh and dry root weight loss was 52.64 and 54.87%, respectively.
Conclusion: It can be concluded that all mixtures except LT were superior in root traits than commercial sport turf (S), while FLTM was the best blended especially for aerial parts traits than others.

کلیدواژه‌ها [English]

  • clover
  • cover plant
  • greenhouse
  • mixed
  • sport

مراجع

1.Albouchi, A., Béjaoui, Z. and El Aouni, M.H. 2003. Influence d’un stress hydrique modéré ou sévère sur la croissance de jeunes plants de Casuarina Glauca Sieb. Science et changements planétaires, Séchersesse. 3: 137-142.
2.Alvarez, S., Navarro, A., Banon, S. and MJ, S.B. 2009. Regulated deficit irrigation in potted Dianthus plants: Effects of severe and moderate water stress on growth and physiological responses. Sci. Hort. 122: 579-585.
3.Araus, J.L., Slafer, G.A., Reynolds, M.P. and Royo, C. 2002. Plant breeding and drought in C3 cereals: What should we breed for? Ann. Bot. 89: 925-940.
4.Babaee, K., Amini Dehaghi, M., Modares Sanavi, S.A.M. and Jabbari, R. 2010. Water deficit effect on morphology, prolin content and thymol percentage of Thyme (Thymus vulgaris L.). Med. Arom. Plants. 26: 2. 239-251. (In Persian)
5.Bayat, H., Nemati, H., Tehranifar, A. and Gazanchian, A. 2016. Evaluation of native population potential of Agropayron crystatum to introduction of low input lawn. PhD thesis in Ferdowsi university of Mashhad. (In Persian)
6.Bigelow, C.A., Macke, G.A., Johnson, K. and Richmond, D.S. 2020. Cool‐season lawn performance as influenced by ‘Microclover’ inclusion and supplemental nitrogen. Int. Turfgrass Soc. Res. J. (ITSRJ). pp. 1-32.
7.Bruneton, J. 1999. Pharmacognosy, Phytochemistry Medicinal Plants. Lavoisier Intercept, London, UK, pp. 117-118.
8.Chen, L., Li, D., Shao, Y., Adni, J., Wang, H., Liu, Y. and Zhang, Z. 2020. Comparative analysis of soil microbiome profiles in the companion planting of white clover and orchard grass using 16S rRNA gene sequencing data. Front.Plant Sci. pp. 1-11.
9.Dernoeden, P.D., Caroll, M.J. and Krouse, J.M. 1994. Moving of three fescue species for low management turf sites. Crop Sci. 34: 1645-1649.
10.Fu, J., Fry, J. and Huang, B. 2004. Minimum water requirenments of four turfgrases in the transition zone. Hort. Sci. 39: 1740-1744.
11.Gazanchian, A., Hajheidari, M., Sima, N.K. and Salekdeh, G.H. 2006. Proteome response of Elymus elongatum to severe water stress and recovery.J. Exp. Bot. 58: 291-300.
12.Gazanchian, A., Khosh Kholgh Sima, N.A., Malboii, M.A., Majidi Heravan, A. and Hosini Salkade, Gh. 2005. Investigation of Physiological and Molecular Aspects of Drought Resistance in Stable Grasses. PhD Thesis, Islamic Azad University, Science and Research Branch. (In Persian) 
13.Glaz, B., Dolen, M. and Doroub,S.H. 2004. Sugarcane photosynthesis, Transpiration and stomatal conductance due to flooding and water Table. Crop Sci. 44: 1633-1641.
14.Guy, C., Hennessy, D., Gilliland, T.J., Coughlan, F., McClearn, B., Dineen, M. and McCarthy, B. 2018. Comparison of perennial ryegrass, Lolium perenne L., ploidy and white clover, Trifolium repens L., inclusion for herbage production, utilization and nutritive value. Grass Forage Sci. 73: 4. 865-877.
15.Hakimi Mibodi, M.H. and Sadeghi Nia, M. 2010. Identification of Iranian Rangeland Plants. University Publication Center. 189p. (In Persian)
16.Heijden, S.A. and Roulund, N. 2010. Genetic gain in agronomic value of forage crops and turf. In: C. Huyghe (ed.) A Review of Sustainable Use of Genetic Diversity in Forage and Turf Breeding. pp. 247-260.
17.Hong-Bo, S. and Li-ye, C. 2008.Water-deficit stress-induced anatomical change in higher plants. Curr. Res. Biol. 331: 215-225
18.Hosseini, S.M., Kafi, M. and Arghavani, M. 2016. Effect of salicylic acid on physiological and morphological characteristics of Lolium perenne cv. Numan under drought stress. Hort. Sci. 47: 2. 167-176. (In Persian)
19.Kim, K., Sherman, R.C. and Riordan, T.P. 1999. Top growth and rooting responses of tall fescue cultivars
growth in hydroponics. Crop Sci.39: 1431-1434.
20.Liu, Z.Ch. and Wang, L. 2014. Aplant species (Trifolium repens) with strong enrichment ability for mercury. Ecol. Eng. 10: 349-350.
21.Mahdavi, R., Parsa, M., Gazanchian, A. and Khazaie, H. 2017. The effect of different levels of soil moisture on visual quality, morphological and physiological characteristics of three native grass species. Hort. Sci.31 :1. 216-235. (In Persian)
22.Meyer, W.A. 1989. Breeding disease-resistant, persistent low-maintenance turf. Ground- Maint. 24: 68-139.
23.Mohsenzadeh, S., Malboobi, M.A., Razavi, K. and Farrahi-Aschtiani, S. 2006. Physiological and molecular responses of Aeluropus lagopoides (Poaceae) to water deficit. Environ. Exp. Bot. 56: 314-322.
24.Pitcarin, C.E.R. and Grace, J. 1982.The effect of wind and a reducedsupply of phosphorus and nitrogen on the growth and water relations of Festuca arundinace schreb. Ann. Bot. 49: 649-660.
25.Rehman, S., Harris, P., Bourne, W. and Wilkin, J. 1996. The effect of sodium chloride on germination and the potassium and calcium content of Acacia seeds. Seed Sci. Technol. 25: 45-57.
26.Richards, R.A. 1996. Defining selection criteria to improve yield under drought. Plant Growth Regul. 20: 157-166.
27.Ritchie, S.W., Nguyen, H.T. and Holaday, A.S. 1990. Leaf water content and gas-exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Sci. 30: 105-111.
28.Selahvarzi, Y., Tehranifar, A., Gazanchian, A. and Arooei, H. 2006. Evaluation of drought stress and irrigation again on morphological, physiological and biochemical response on native and commercial turfgrasses. M.Sc. thesis in Ferdowsi university of Mashhad. (In Persian)
29.Shojaii Karizaki, M., Gazanchian, A. and Dehgan Zadeh, H. 2010. Assessment of aquatic, quantitative and qualitative relationships of four national and imported law species turfgrasses in response to different soil moisture levels. Faculty of Science, Payame Noor University of Isfahan. (In Persian)
30.Sincik, M. and Acikgoz, E. 2007. Effects of white clover inclusion on turf characteristics, nitrogen fixation, and nitrogen transfer from white clover to grass species in turf mixtures. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 38: 1861-1877.
31.Sobrado, M. 1989. Leaf rolling: a visual indicator of water deficit in maize(Zea mays L.) Maydica. 32: 9-18.
32.Tehranifar, A., Selahvarzi, Y., Gazanchian, A. and Arooei, H. 2009. Drought resistance mechanisms of native and commercial turfgrasses under drought stress: Shoot responses. Hort. Plant. 23: 1. 1-9. (In Persian)
33.Viera, H.J., Bergamaschi, H., Angelocci, L.R. and Libardi, P.L. 1991. Performance of two bean cultivars under two water availability regimes. II. Stomatal resistance to vapour diffusion, transpiration flux density and water potential in the plant (in Portugal). Pesqui Agropecu Bras. 9: 1035-1040.
34.Wagner, M., Henle, W., Schneider, H., Thumm, U. and Claupein, W. 2010. Proceedings 2nd Conference European Turfgrass Society. pp. 228-230.
35.Zhang, X., Zhang, L., Dong, F., Gao, J., Galbraith, D.W. and Song, C.P. 2001. Hydrogen peroxide is involved in abscisic acid- induced stomatal closure in Vicia Faba. Plant physiol. 126: 1438-1448.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 28، شماره 4
دی 1400
صفحه 105-122

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار