اثر ریزگردها بر فلئورسانس کلروفیل و خصوصیات فتوسنتزی نیشکر (Saccharum officinarum L.) دراهواز

چکیده مبسوط فارسی سابقه و هدف: نیشکر با نام علمی(Saccharum officinarum L.) از تیره Poaceae گیاهی چند ساله و بومی مناطق گرم قاره آسیا می‌باشد. نسبت Fv/Fm تخمینی از حداکثر عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو است. تحت شرایط تنش،Fv/Fm کاهش می یابد، این کاهش به علت فعالیت کم مراکز واکنش فتوشیمیایی دو و کاهش پروتئین‌های مسئول حمل الکترون آب به کلروفیلa می باشد. ریزگرد باعث بستن دهانه روزنه شده و باعث افزایش دمای برگ، عدم تهویه مناسب، عدم تعرق و عدم ورود CO2 به برگ می‌شود، از طرفی تجمع ریزگرد بر گیاه باعث ایجاد حالت سایه بر گیاه می‌شود و فتوسنتز برگ را کاهش می‌دهد. از آنجایی‌که گیاه نیشکر بیشترین سطح زیر کشت در منطقه دارد، بنابراین مطالعه و بررسی اثر پدیده ریزگرد بر این گیاه در منطقه ضروری به نظر می‌رسد. مواد و روش ها : این آزمایش با هدف مطالعه اثرات ریزگرد، در محیط کنترل شده گلخانه موسسه تحقیقات نیشکر شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی در سال زراعی 1393-1392 اعمال گردید. این آزمایش درقالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار و چهار تیمار انجام گرفت. تیمارها شامل شاهد (بدون اعمال ریزگرد)، ماهانه یک‌بار، دو هفته یک‌بار، هفته‌ای یک‌بار اعمال ریزگرد بودند. جهت جداسازی و انجام صحیح ریزگرد روی هر تیمار، از چهار پایه فلزی ساخته شده با لوله‌های نیم اینچ گالوانیزه به ارتفاع 2 متر، طول 3 متر و عرض یک متر، استفاده شد. تیمار مورد نظر توسط پلاستیک نازک شفاف پوشانده گردید و در دو طرف بالای آن، دو دستگاه فن کار گذاشته شد. برای کاشت، از قلمه‌های واریتهCP69-1062 استفاده گردید. در این آزمایش، صفات Fv/Fm (بیشینه عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو در شرایط سازگار با تاریکی)، ) NPQخاموشی غیر‌فتوشیمیایی)، qP (خاموشی فتوشیمیایی)، ΦPSII (عملکرد کوانتومی فتوسیستم دو در شرایط سازگار با نور)، عدد SPAD، آهنگ فتوسنتز، غلظت CO2زیر روزنه‌ای، شار تعرق، دمای برگ و PAR، آسکوربیت، نشت الکترولیت و درصد قند محاسبه شد. یافته ها: نتایج نشان داد که ریزگرد باعث کاهش مقادیر Fv/Fm، qP، ΦPSII، آهنگ فتوسنتز، شار تعرق، غلظت CO2 زیر روزنه‌ای، PAR و مقدار قند شد ولی مقادیر NPQ، عدد SPAD و درجه حرارت برگ را افزایش داد. همبستگی مثبت و معنی‌داری بین رسانایی روزنه‌ای با فتوسنتز، تعرق و CO2 زیر روزنه‌ای مشاهده شد، که نشان از محدودیت روزنه‌ای در ورود گازها به درون سلول داشت. در شرایط شدت نور کم در اثر اعمال ریزگردها، تولید قند کاهش معنی‌داری نشان داد. نتایج نشان داد که qP همبستگی بالایی با Fv/Fm نشان داد، لذا کاهش qP سبب کاهش Fv/Fm شد. نتیجه گیری: در اثر تنش ریزگرد و کاهش ظرفیت کئینون A، انتقال الکترون به فتوسیستم یک کاهش یافت و باعث اتلاف انرژی نورانی جذب شده به شکل فلئورسانس گردید و در واقع در جریان برانگیختگی کلروفیل، NPQبر qP غلبه داشت و لذا عملکرد کوانتومی فتوسنتز، کاهش و دمای برگ به سبب بسته شدن روزنه ها و کاهش هدایت روزنه‌ای، افزایش یافت و تلفات انرژی به شکل نور و گرما، افزایش پیدا کرد. کاهش قند به این دلیل است که بسیاری از آنزیم‌های درگیر در احیای قندها طی سیکل کالوین صرفاَ با شدت نور مناسب، فعال می‌گردند. با توجه به اینکه مولفه Fv/Fm بیشترین همبستگی را با اغلب صفات مورد بررسی طی تنش نشان داد، لذا می‌توان از آن به همراه qP و NPQ به عنوان شاخص‌های بررسی گیاه نیشکر تحت تنش ریزگرد بهره گرفت.