تقويم أهم الآليات التكيفية المورفوفسيولوجية المحددة لكفاءة محصول القمح (Triticum spp) الإنتاجية في نظم الزراعة الجافة

Abstract

|

الملخص

نفذت الدراسة في مخابر قسم المحاصيل الحقلية، ومخابر التقانات الحيوية، ومحطة خرابو للبحوث الزراعية في غوطة دمشق الشرقية التابعة لكلية الزراعة بجامعة دمشق، خلال الموسمين الزراعيين 2009/2008 و 2010/2009، بهدف تقويم استجابة طرز من القمح الطري والقاسي (أصناف معتمدة) للإجهاد الحلولي باستخدام سكر البولي ايتلين جلايكول عند مستوى البادرة الفتية باستعمال تقانة الغربلة المخبرية السريعة، بالاعتماد على تقانة الاستجابة للتحريض الحلولي، ودراسة أهمية التحريض في تحسين تحمل البادرات للمستويات المميتة من الإجهاد الحلولي. ونفذت دراسة أخرى عند مستوى النبات الكامل تحت ظروف الزراعة الحقلية، وذلك بإجراء تجربتين حقليتين، الأولى تم فيها تقويم أداء الطرز الوراثية المدروسة تحت ظروف الزراعتين البعلية والمروية، استنادا إلى بعض المؤشرات الشكلية، والفيزيولوجية، والبيوكيميائية، والكمية مكونات الغلة المرتبطة وراثيا بالغلة الحبية وتحمل الجفاف. ويتمثل الهدف من التجربة الحقلية الثانية، الوقوف على أهمية صفة المقدرة على استعادة النمو Recovery growth ، كمعيار انتخاب بيولوجي مهم في تحديد الطرز الوراثية المتحملة للجفاف، وذات الكفاءة الإنتاجية الجيدة في النظم البيئية الزراعية الجافة.

وضعت التجربة المخبرية وفق التصميم العشوائي الكامل (CRD)، ونفذت التجارب الحقلية وفق

تصميم القطاعات الكاملة العشوائية (RCBD)، بثلاثة مكررات.

أظهرت نتائج الدراسة المخبرية أن المستوى الحلولي 1.6 Mpa) هو المستوى المميت الأمثل، والمستوى 0.4 Mpa) هو المستوى المحرض الأمثل، واستعملت التقانة المطورة الغربلة الطرز الوراثية المدروسة، بهدف عزل الطرز الوراثية المتحملة عن قريناتها الحساسة بينت نتائج التحليل الإحصائي أن أصناف القمح الطري شام، وشام، ودوما، وصنف القمح القاسي أكسادي، تصنف كطرز وراثية عالية التحمل للإجهاد الحلولي، لأنها أبدت معنوياً أدنى نسبة انخفاض في طول الجذور (29.99، 30.20، 32.69، 39.75% على التوالي)، والبادرات (31.25 22.72 27.56 %31.96% على التوالي)، وكانت القيم المطلقة لهاتين الصفتين الأعلى معنوياً، في حين صنفت أصناف القمح الطري صفيت، والقمح القاسي بركة وشام، وشام، وكريم كطرز وراثية عالية الحساسية للإجهاد الحلولي ولوحظ أن متوسط طول الجذور والبادرات كان الأعلى معنوياً في البادرات المحرضة (12.20، 17.72 سم على التوالي)، وكانت نسبة الانخفاض في طول كل من الجذور والبادرات الأدنى معنوياً في البادرات المحرضة، في حين كان متوسط طول كل من الجذور والبادرات الأدنى معنوياً لدى البادرات غير المحرضة التي نقلت مباشرة إلى المستوى الحلولي المميت (6.96، 8.42 سم على التوالي)، وأعلى نسبة انخفاض في طول كلا من الجذور والبادرات (69.78 69.25% على التوالي)، ما يشير إلى أهمية التحريض في تحسين كفاءة البادرات على تحمل المستويات المميتة من الإجهاد الحلولي. ولوحظ وجود علاقة ارتباط موجبة ومعنوية (0.70 = ( بين متوسط طول البادرة والغلة الحبية، ما يؤكد فعالية تقانة الغربلة المقترحة في عزل الطرز الوراثية المتحملة للجفاف عن قريناتها الحساسة بكفاءة تعادل 70%.

سبب الإجهاد الماني تحت ظروف الزراعة الحقلية تراجعاً معنوياً في جميع الصفات المدروسة بالمقارنة مع الشاهد. وكانت نسبة الانخفاض في جميع الصفات، ولدى جميع الأصناف المدروسة معنوياً أكبر تحت ظروف الزراعة المطرية، ولكن كان أداء الأصناف المدروسة في الموسم الزراعي الأول أفضل بالمقارنة مع الموسم الزراعي الثاني، نتيجة التوزيع الجيد للأمطار خلال موسم النمو. وكان متوسط ارتفاع النبات الأعلى معنوياً لدى أصناف القمح شام، وصفيت، وأكسادي (89.0، 86.77، 85.18 سم على التوالي خلال الموسمالزراعي الأول، في حين كان الأدنى معنوياً خلال الموسم الزراعي الثاني لدى نباتات صنف القمح القاسي بركة (52.78) سم، تلاه وبفروقات معنوية صنف القمح الطري صفيت (59.52 سم). ولوحظ أن متوسط طول حامل السنبلة كان الأعلى معنوياً لدى النباتات المروية بشكل كامل خلال الموسم الزراعي الأول (35.16 سم)، في حين كان الأدنى معنويا خلال الموسم الزراعي الثاني لدى النباتات المزروعة بعلا (25.46 سم). ويلاحظ أن متوسط طول السلامية الطرفية كان الأعلى معنوياً لدى صنف القمح القاسي شام (36.79 سم)، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الأصناف بركة، وصفيت، وشام، وبحوث 2008 (27.80 28.34 28.39، 28.86 سم على التوالي). وكان دليل المساحة الورقية، ومتوسط مساحة الورقة العلمية الأعلى معنوياً لدى نباتات الأصناف المزروعة تحت ظروف الري الكامل بالمقارنة مع نباتات الأصناف المزروعة تحت ظروف الزراعة البعلية. وكان متوسط دليل المساحة الورقية الأعلى معنويا خلال الموسم الزراعي الثاني، تحت ظروف الزراعة المروية، لدى الأصناف بحوث 208، وأكسادي، ودوما، وصفيت (4.65 4.65 4.62 4.61 على التوالي)، في حين كان الأدنى معنوياً خلال الموسم الزراعي الثاني، تحت ظروف الزراعة البعلية، لدى الأصناف المختار، وصفيت، وبركة (1.57 1.87 1.93 على التوالي). تشير النتائج إلى أهمية إتاحة المياه بكميات كافية للمحافظة على جهد الامتلاء داخل خلايا الأجزاء الهوائية، لضمان استمرار استطالتها ونموها. لوحظ أن متوسط قوة النمو الأولى، وزاوية توضع الأوراق العلوية على الساق كانا الأعلى معنوياً لدى

جميع الأصناف المزروعة خلال الموسم الزراعي الأول، تحت ظروف الري بالمقارنة مع الأصناف المزروعة خلال الموسم الزراعي الثاني، تحت ظروف الزراعة البعلية. وأظهرت نتائج الدراسة أن كمية المواد الشمعية المتراكمة فوق سطوح الأوراق، ومحتوي الماء النسبي في الأوراق، ونسبة الذائبات المتسربة عبر الأغشية السيتوبلاسمية، كانت الأعلى معنوياً خلال الموسم الزراعي الأول الأكثر جفافاً بالمقارنة مع الموسم الزراعي الثاني الأكثر رطوبة، وتحت ظروف الزراعة البعلية بالمقارنة مع الزراعة المروية. ولوحظ وجود تباين وراثي في كفاءة أصناف القمح في تصنيع المادة الشمعية، حيث كانت كمية الطبقة الشمعية المترسبة فوق سطوحالأوراق الأعلى معنوياً لدى نباتات صنف القمح القاسي شام (4.36) مغ . سم (2)، في حين كانت الأدنى معنوياً لدى نباتات الأصناف صفيت، والمختار، وصفيت، وبحوث 208، وشام (0.180، 0.223، 0.229، 0.252 0.256 مع . سم 2 على التوالي وبدون فروقات معنوية بينها. وكان محتوى الماء النسبي في الأوراق (RWC) الأعلى معنوياً خلال الموسم الزراعي الثاني تحت ظروف الزراعة المروية، لدى الأصناف شام، والمختار، وشام (91.57 88.74 86.80% على التوالي) وبدون فروقات معنوية بينها، في حين كان الأدنى معنويا لدى نباتات الصنف أكسادي خلال الموسم الزراعي الأول، تحت ظروف الزراعة البعلية (%78.11). ويمكن أن يعزي التباين الوراثي في كفاءة الأصناف في المحافظة على محتوي الماء النسبي في الأوراق إلى التباين في دليل المساحة الورقية، وكمية المادة الشمعية المجللة لسطوح الأوراق، حيث يلاحظ أن سماكة الطبقة الشمعية كانت الأعلى معنويا لدى الأصناف شام، وشام، وكان محتوى الماء النسبي في الأوراق الأعلى معنويا لدى تلك الأصناف، ما يشير إلى الدور البالغ الأهمية الذي تؤديه الترسبات الشمعية في تقليل معدل فقد الماء بالنتح. وبينت الدراسة أن نسبة الذائبات المتسربة عبر الأغشية السيتوبلاسمية كانت الأدنى معنوياً خلال الموسم الزراعي الأول، تحت ظروف الزراعة المروية، لدى الأصناف المختار، وشام، ودوما، وشام (9.47، 9.48 9.851 12.75 %13.29 على التوالي وبدون فروقات معنوية بينها، في حين كانت الأعلى معنوياً خلال الموسم الزراعي الثاني تحت ظروف الزراعة البعلية، لدى الأصناف أكسادي، وشام، ودومان (43.44، 42.36 %39.25 على التوالي وبفروقات معنوية بينها. ولوحظ أن محتوى الأوراق من البرولين