پاسخ های مورفو-فیزیولوژیک نژادگان های بومی چمانواش چندساله (Festuca arundinacea Schreb.) به سطوح مختلف سایه در شرایط آب و هوایی اهواز

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گیاهان زینتی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 دانشیار گروه علوم زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، تهران، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: با توجه به تعداد زیاد روزهای آفتابی و شدت نور بالا در بیشتر مناطق ایران، ایجاد سایه در فضای سبز شهری ضروری به نظر می‌رسد. اما مشکل کمبود نور و سایه‌اندازی به دلیل توسعه ساختمان‌ها و همچنین سایه درختان در فضای سبز، چالش مهمی است که سبزفرش به عنوان یکی از اجزای اصلی فضای سبز شهری با آن مواجه است. درک بهتر مکانیزم‌های فیزیولوژیکی تحمل به سایه در سبزفرش‌ها به منظور بررسی کارآمدتر توسعه ارقام متحمل‌تر به سایه که می‌توانند محیط هایی با نور کم را تحمل نمایند امری ضروری می باشد. بر اساس مطالعات پیشین، سبزفرش‌های فصل خنک معمولاً تحمل سایه بیشتری نسبت به گونه‌های فصل گرم دارند. چمانواش بلند (Festuca arundinacea Scherb.) نسبت به گرما و خشکی متحمل بوده و تحمل سایه خوبی نیز دارد. افزون بر این، تا کنون مطالعه‌ای بر ارزیابی تحمل به سایه نژادگان های امید بخش بومی چمانواش بلند و بذر پلی کراس در ایران انجام نشده است. از این رو هدف از این آزمایش، دستیابی به نژادگان‌های برتر از نظر تحمل به سایه در شرایط آب و هوایی اهواز می باشد.

مواد و روش ها:

این پژوهش در فضای باز در مزرعه بخش علوم باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز به صورت آزمایش فاکتوریل (سه سطح سایه و چهار نژادگان چمانواش بلند) در قالب طرح پایه بلوک‏های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام گردید. بذرهای سه نژادگان بومی چمانواش بلند شامل ابوریحان1، ابوریحان 5، اصفهان 2 و بذر پلی‏کراس وزن شد و در کیسه‏های پلاستیکی با ارتفاع 20 سانتی‏متر و قطر 10 سانتی‏متر دارای مخلوط ماسه، خاک باغچه و کود حیوانی به نسبت 1:1:2 کشت شدند. پس از استقرار و سازگاری با شرایط طبیعی، از اوایل فروردین ماه 1402 تا خرداد 1402در شرایط تیمارهای سایه (60% و 80% سایه) و نور کامل خورشید قرار گرفتند.

یافته ها:

نتایج نشان داد که تنش سایه باعث ایجاد تغییرات مورفولوژیک و فیزیولوژیک آشکاری در نژادگان‌های مورد بررسی چمانواش بلند شد که با کاهش عرض برگ، تولید پنجه، تجمع زیست توده و نسبت کلروفیل a/b، در کنار افزایش قابل توجه طول ساقه، سبزی برگ، نشت یونی، محتوای نسبی آب برگ و غلظت کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئیدها مشخص می‌شود. نکته قابل توجه این است که سایه‌دهی متوسط (60٪) از عملکرد بهینه برای طول ریشه و همچنین وزن تر و خشک ساقه پشتیبانی می‌کند، که نشان دهنده آستانه‌ای است که در آن تضعیف نور به جای محدود کننده بودن، مفید می‌شود. افزون بر این، مقایسه‌ نژادگان‌ها، تنوع قابل توجهی را در پاسخ به سایه برجسته‌تر کرد. پلی‌کراس عملکرد بهتری در صفات مرتبط با ظرفیت فتوسنتزی و وضعیت آب بافت، به ویژه عرض برگ بیشتر، محتوای نسبی آب برگ بالاتر و میزان کلروفیل a، کلروفیل کل و کاروتنوئید بالا، نشان داد. ابوریحان1 در طول برگ، توانایی پنجه‌زنی و رنگ تاج پوشش برتری داشت که نشان دهنده پاسخ قوی‌تر از نوع فرار در شرایط سایه است. ابوریحان۵ بیشترین توسعه سیستم ریشه و تجمع زیست توده شاخساره را نشان داد که نشان‌دهنده تخصیص قوی کربن و مقاومت در برابر تنش است. در مقابل، اصفهان۲ نشت یونی بالاتر و کلروفیل b بالاتری را نشان داد که نشان‌دهنده حساسیت بیشتر به تنش با تنظیمات جبرانی در کمپلکس برداشت نور است.

نتیجه گیری: به طور کلی، این یافته‌ها، پلی‌کراس را به عنوان متحمل‌ترین نژادگان به سایه در میان نژادگان‌‌های ارزیابی‌شده، برجسته می‌کند و یک استراتژی فیزیولوژیک هماهنگ را نشان می‌دهد که از عملکرد برتر در محیط‌های کم‌نور پشتیبانی می‌کند. از این رو، این نژادگان، کاندیدای امیدوارکننده‌ای برای برنامه‌های اصلاحی با هدف سازگاری بیشتر با مناظر سایه‌دار یا کم‌نور است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Morpho-physiological responses of native genotypes of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) to different levels of shade in Ahvaz climate condition

نویسندگان [English]

  • Bashir Seydavi 1
  • Somayeh Esmaeili 2
  • Fatemeh Amini 3
1 M.Sc. Graduate of Ornamental Plants, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2 Assistant Professor, Dep. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 Associate Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aburaihan Faculty of Agricultural Technology, University of Tehran, Pakdasht, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Given the abundance of sunny days and high light intensity in most regions of Iran, providing shade in urban green spaces is essential. However, a significant challenge for turfgrass, as a fundamental component of urban greenery, is the issue of light deficiency and shading caused by building development as well as tree canopies. A better understanding of the physiological mechanisms of shade tolerance in turfgrasses is necessary for the efficient development of more shade-tolerant cultivars enable of surviving in low-light environments. Based on previous studies, cool-season turfgrasses generally exhibit greater shade tolerance than warm-season species. Tall fescue (Festuca arundinacea Scherb.) is tolerant to heat and drought, and also demonstrates good shade tolerance. Furthermore, no study has yet evaluated the shade tolerance of promising native genotypes and an sample polycross progenies of tall fescue in Iran. Therefore, the objective of this study was to identify superior genotypes in terms of shade tolerance under the climatic conditions of Ahvaz city.

Materials and methods: This research was conducted in an open field at the Horticultural Science Department farm, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz. The experiment was carried out as a factorial arrangement (comprising three shade levels and four tall fescue genotypes) based on a randomized complete block design with four replications. Seeds of three native tall fescues (Festuca arundinacea) genotypes (Aboureihan1, Aboureihan5, and Isfahan2) along with the seeds of a Polycross population were weighed and sown in plastic pots. These pots were 20 cm in height and 10 cm in diameter and contained a mixture of sand, garden soil, and completely composed manure at a 1:1:2 ratios. Following plant establishment and acclimatization to natural conditions, the plants were subjected to experimental shade treatments (60% and 80% shade), and full sunlight from April to June.

Results: The results indicated that shade stress elicited clear morphological and physiological adjustments in tall fescue, characterized by reductions in leaf width, tiller production, biomass accumulation, and the chlorophyll a/b ratio, alongside marked increases in shoot elongation, leaf greenness, ion leakage, relative leaf water content, and the concentrations of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids. Notably, moderate shading (60%) supported optimal performance for root length as well as fresh and dry shoot biomass, suggesting a threshold at which light attenuation becomes beneficial rather than restrictive. Genotypic comparisons further highlighted substantial variability in shade responsiveness. Polycross consistently exhibited superior performance in traits linked to photosynthetic capacity and tissue water status, including greater leaf width, higher relative leaf water content, and elevated chlorophyll a, total chlorophyll, and carotenoid levels. Aboureihan1 excelled in shoot elongation, tillering ability, and canopy color, indicative of a stronger escape-type response under shade. Aboureihan5 demonstrated the greatest root system development and shoot biomass accumulation, reflecting robust carbon allocation and stress resilience. In contrast, Isfahan2 showed higher ion leakage and elevated chlorophyll b, indicating a more stress-sensitive profile with compensatory adjustments in the light-harvesting complex.

Conclusion: Overall, these findings demonstrated Polycross as the most shade-tolerant tall fescue genotype among those evaluated, exhibiting a coordinated physiological strategy that supports superior performance under reduced light environments. This genotype therefore represents a promising candidate for breeding programs targeting enhanced adaptation to shaded or low-light landscapes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Carotenoid
  • Chlorophyll
  • Ion leakage
  • Narrow-leaved native
  • Relative water content