بررسی اثر تنش غرقابی کوتاه مدت بر میزان تخلخل ریشه گیاه آفتابگردان

چکیده غرقابی زمانی ایجاد می شود که در نتیجه بارش شدید و طولانی مدت باران، طغیان رودخانه ها، آبیاری بیش از حد و یا افزایش سطح آب های زیرزمینی میزان آب موجود در خاک به حد اشباع برسد. میزان کاهش عملکرد محصولات کشاورزی در این شرایط تا بیش از پنجاه درصد گزارش شده است. بیش از یک سوم مناطق تحت کشت آبی در دنیا تحت تاثیر شرایط غرقابی قرار دارند و لذا اثرات مخرب غرقابی به صورت پراکنده برای همه گیاهان در همه مناطق قابل مشاهده است. اثر مخرب غرقابی بر محصولات کشاورزی در آسیای جنوب شرقی و آسیای جنوبی (ویتنام، تایلند، بنگلادش، نپال، هند و پاکستان) و همچنین در جنوب ایالات متحده در حوزه رودخانه می سی سی پی و نیز در استرالیا گزارش شده است. غرقابی در ایران در مناطق شمالی مجاور دریای خزر، حاشیه رودخانه ها و همچنین محل هایی که فزونی بارندگی منجر به افزایش سطح آب های زیرزمینی می شود گزارش شده است. بیشترین سطح زیر کشت آفتابگردان به صورت دیم در نواحی حاشیه دریای خزر و استان های مازندران و گلستان قرار دارد که وقوع تنش غرقابی در آن ها محتمل می باشد. با توجه به مطالب فوق بررسی اثرات تنش غرقابی در ارقام مختلف آفتابگردان و توان بازیابی آن ها پس از قرار گیری در معرض تنش می تواند به انتخاب رقم مقاوم تر جهت کشت در این مناطق کمک نماید. به همین منظور بذر چهار رقم مختلف آفتابگردان (r-14*cms51، r-n1-118*cms19، r-864*cms14و hysun33) پس از ضد عفونی و جوانه زنی به ظرف های پلاستیکی مخصوص چهار لیتری حاوی محلول هوگلند منتقل و به مدت یک هفته به طور پیوسته هوادهی گردید. زمانی که گیاهان چهارده روز سن داشتند به صورت تصادفی به دو گروه تقسیم شدند. نیمی از گیاهان (شاهد) از اکسیژن کافی برخوردار بودند در حالی که محلول غذایی نیم دیگر گیاهان (تحت تنش) با استفاده از گاز ازت، اکسیژن زدایی می شد. سه روز بعد نیمی از گیاهان شاهد و نیمی از گیاهان تحت تنش برای اندازه گیری های لازم برداشت شدند و مابقی به منظور مطالعه توان بازیابی مورد استفاده قرار گرفتند. به همین منظور در محلول غذایی این گیاهان اکسیژن کافی پمپ می شد. پس از بیست و یک روز همه گیاهان برداشت شدند. در هر مرحله از برداشت از هر تیمار هشت گیاه برداشت شد که نیمی برای اندازه گیری میزان تخلخل و نیم دیگر برای سایر اندازه گیری ها مورد استفاده قرار گرفت. میزان تخلخل ریشه به روش غوطه ور سازی بر مبنای قانون ارشمیدس و نیز به روش برش گیری اندازه گیری گردید. در روش اول قسمتی از ریشه بعد از غوطه ور شدن در آب توزین شده و سپس در معرض خلاء قرار گرفت و مجددا در آب توزین گردید و سپس میزان تخلخل با استفاده از رابطه پیشنهادی محاسبه شد. در روش برش گیری از چهل میلی متری نوک ریشه مقطع گیری شد و مقاطع عرضی ریشه به ترتیب با محلول های کارمن و سبز متیل رنگ آمیزی شد. برای محاسبه میزان تراکم سلولی تعداد سلول های سالم و طبیعی موجود در فاصله بین استوانه مرکزی و اپیدرم در برش میکروسکوپی شمارش گردید. تعداد ریشه های نابه جا، قطر هیپوکوتیل، وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی و مقدار کلروفیل نیز در نمونه های گیاهی سالم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در پایان اعمال سه روز تنش هیپوکسی اختلاف میزان وزن تر ریشه و بخش هوایی و وزن خشک ریشه و بخش هوایی بین گیاهان شاهد و تیمار دیده از نظر آماری معنی دار نیست. لیکن تعداد ریشه نابه جا، قطر هیپوکوتیل، میزان کلروفیلa، کلروفیلb و کلروفیل کل، میزان تخلخل ریشه و تراکم سلولی بین گیاهان شاهد و گیاهان تنش دیده از اختلاف معنی داری برخوردار است. پس از اتمام دوره بازیابی نتایج نشان داد که اختلاف تعداد ریشه نابه جا، قطر هیپوکوتیل، مقدار وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی، غلظت کلروفیل، میزان تخلخل و تراکم سلولی در ریشه بین گیاهان شاهد و گیاهان تنش دیده از نظر آماری معنی دار است. در پایان به دلیل این که رقم r-864*cms14 در پاسخ به تنش هیپوکسی نسبت به سایر ارقام رفتار سازگارانه تری از خود نشان داد به عنوان رقم مقاوم تر به غرقابی معرفی گردید. کلمات کلیدی: هیپوکسی، آئرانشیم، غرقابی، تخلخل، آفتابگردان