تقييم استجابة بعض طرز الفول (.Vicia faba L) للإجهاد المائي خلال مراحل النمو المختلفة

Abstract

نفذت الدراسة الحقلية في محطة بحوث قرحتا التابعة للهيئة العامة للبحوث العلمية الزراعية، إدارة بحوث المحاصيل خلال الموسم الزراعي 2017 2018، لتقييم أداء بعض الطرز الوراثية من الفول تحت ظروف الإجهاد الماني المطبق خلال مراحل الإزهار، وتشكل القرون، والنضج الفيزيولوجي امتلاء البذور)، اعتماداً على بعض الصفات الشكلية والفيزيولوجية والبيوكيميائية المرتبطة وراثياً بالغلة البذرية ومكوناتها، والخصائص النوعية للبذور، بهدف تحديد الصفات المفتاحية المرتبطة وراثياً بتحسين تحمل الجفاف، لاعتمادها كمعايير انتخاب في برامج التربية والتحسين الوراثي لمحصول الفول، وتحديد الطرز الوراثية الأكثر تكيفاً وإنتاجية في البيئات المجهدة تحت ظروف الزراعة المطرية. تمت الدراسة على ثمانية طرز وراثية من الفول وسلالات مبشرة (2008/HBP/SOD تضمنت صنفين معتمدين (حماة حمادة)، 04/52، 04/56، ع04/57)، وضعت التجربة HBP/SOE/2008 HBP/SOD/2007 وفق تصميم القطاعات الكاملة العشوائية، بترتيب القطع المنشقة، بواقع ثلاثة مكررات لكل من المعاملات والشاهد . سبب الإجهاد المائي تراجعاً معنوياً في جميع الصفات المدروسة، عدا صفات محتوى البرولين، وتركيز المالوندي ألدهيد، ونسبة الذائبات المتسربة، التي ازدادت تحت ظروف الإجهاد المائي خلال مختلف المراحل التطورية المدروسة. وتباينت استجابة الطرز الوراثية المدروسة للإجهاد الماني باختلاف المرحلة من حياة النبات التي تعرضت للإجهاد المائي. كان متوسط نسبة الانخفاض في صفة ارتفاع النبات تحت ظروف الإجهاد المائي بالمقارنة مع الشاهد قرابة %14.67. وكان متوسط ارتفاع النبات الأعلى معنوياً لدى الطراز الوراثي 2008/HBP/SOE عند معاملة الشاهد خلال مراحل النضج الفيزيولوجي وتشكل القرون والإزهار وبدون فروقات معنوية بينها (83.50 سم لكل منها، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد الماني خلال مرحلة الإزهار لدى الطراز الوراثي 04/562 (38.20 سم). وسبب الإجهاد المائي انخفاضاً في متوسط عدد الأوراق على النبات مقداره 11.64% وكان متوسط عدد الأوراق على النبات الأعلى معنوياً لدى الطراز الوراثي ع 04/57 عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة تشكل القرون (102.0) ورقة نبات)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة الإزهار لدى الصنف حماة (59.60 ورقة نبات ). وكان متوسط عدد الأفرع في النبات الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد لدى الطرازين الوراثيين 2008/HBP/SOE وع 04/52 خلال مراحل النمو الثلاث، وعند معاملة الإجهاد خلال مرحلتي الإزهار وتشكل القرون لدى الطراز الوراثي حماة (3.000 3.000 3.000 2833، 2833، 2833 3.067، 2700 فرعاً نبات على التوالي)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الطراز الوراثي ع 04/56 (1700 فرعا، نبات ). كان متوسط عدد الأيام حتى الإزهار الأعلى معنويا لدى الطراز الوراثي 2008/HBP/SOE عند معاملتي الإجهاد المائي، والشاهد خلال كافة مراحل النمو وبدون فروقات معنوية بينها 78.00، 77.67، 77.67، 77.67، 77.67، 77.67 يوماً على التوالي، في حين كان الأدنى معنوياً لدى الطراز حماة عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلتي تشكل القرون، والنضج الفيزيولوجي، وعند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو الثلاث وبدون فروقات معنوية بينها (75.67) يوماً لكل منها على التوالي. وكان متوسط عدد الأيام حتى النضج الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو كافة لدى الطراز الوراثي /2008/HBP/SOE 153.0 يوماً لكل منها، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد خلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الطراز الوراثي ع 04/57 (144.7) يوماً). وكان متوسط عدد القرون في النبات الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل تشكل القرون، والإزهار، والنضج الفيزيولوجي لدى الطراز الوراثي 2007/HBP/SOD وبدون فروقات معنوية بينها (16.00 قرن نبات الكل منها)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد الماني خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطرازين 2008/HBP/SOD، وحماة وبدون فروقات معنوية بينهما (200) قرن نبات الكل منهما). وكان متوسط عدد البذور في المتر المربع الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النضج الفيزيولوجي، وتشكل القرون، والإزهار لدى الطراز الوراثي ع 04/52 (499.5، 499.5 499.3 بذرة (ج 1)، وبدون فروقات معنوية بينها، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطراز الوراثي ع 104/52(41.00) بذرة م). وكان متوسط عدد البذور في القرن الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو التطورية الثلاث لدى الطرازين ع 04/52، 04/57 (3.400 3,400 3.400 3.067، 3.067، 3.067 بذرة . قرى على التوالي، في حين كان الأدنى معنوياً عند الإجهاد المائي خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطراز الوراثي 2008/HBP/SOE (1.000 بذرة . قرن ). وكان متوسط وزن المائة بذرة الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو الثلاث لدى الطراز ع 04/52 184.6) ع لكل منها، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الطرازين الوراثيين ع 04/56 و ع 04/57 وبدون فروقات معنوية بينهما (34).94 95.24 غ على التوالي). وسبب الإجهاد المائي انخفاضاً في متوسط الغلة البذرية مقداره 46.87%، ما يُشير إلى أهمية توافر المياه بكميات كافية خلال مختلف مراحل النمو لبلوغ الطاقة الإنتاجية الفعلية ضمن المعطيات المناخية السائدة في منطقة الزراعة، وحزمة الممارسات الزراعية المطبقة. وكان متوسط الغلة البذرية الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو الثلاث لدى الطرازين الوراثيين حماقية و 2007/HBP/SOD (443.5 غم لكل منها، 443.0 غ م لكل منها على التوالي)، وبدون فروقات معنوية بينهما، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطراز الوراثي 2007/HBP/SOD (119.2 م). وكان متوسط الغلة الحيوية الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو الثلاث لدى الطرازين الوراثيين 885.0 غم لكل منها، 877.5 غم أكل منها على( HBP/SOD/2007 04/52 و التوالي)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطراز الوراثي ع 04/57 (354.3) ع.م) وكان متوسط دليل الحصاد الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مراحل النمو الثلاث لدى الطراز الوراثي حماة (53.76 % لكل منها)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة تشكل القرون لدى الصنف حماة وا. وخلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الطراز الوراثي ع 04/57 (25.39، 28.21 % على التوالي). وكان متوسط محتوى الماء النسبي في الأوراق كان الأعلى معنوياً عند معاملة الشاهد وع04/52، وع 04/57 خلال ،HBP/SOE/2008و ،HBP/SOD/2007 لدى الطرز الوراثية مرحلة الإزهار، ولدى الطرازين الوراثيين 2007/HBP/SOD، وع 04/52 خلال مرحلة تشكل القرون (87.92 86.58 84.78 83.91 86.29 84.67% على التوالي، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الطراز الوراثي ع 04/57 (31.04%). وسبب الإجهاد المائي زيادة في تركيز البرولين مقدارها 38.92% بالمقارنة مع الشاهد . وكان متوسط محتوى البرولين في الأوراق كان الأعلى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة الإزهار لدى الطراز 2007/HBP/SOD (2.15 ميكروغرام . ع مادة خضراء)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطرازين الوراثيين حماة، وع 04/57، وخلال النضج الفيزيولوجي لدى الطراز ع104/56 (4.027، 4.474 4.726 ميكروغرام . ع مادة خضراء على التوالي). وازدادت أيضاً نسبة الذائبات المتسربة بتأثير الإجهاد المائي بنحو 5.37% ، وكانت نسبة الذائبات المتسربة عبر الأغشية السيتوبلاسمية الأعلى معنوياً عند معاملة الإجهاد خلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الصنف حماة (86.46 %)، في حين كانت الأدنى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مرحلة الإزهار لدى الطرازين الوراثيين ع 04/52 ، و 2007/HBP/SOD، وخلال مرحلة تشكل القرون لدى الطراز ع 04/52 (64.48 65.25 65.54% على التوالي. وكان تركيز المالوندي الدهيد الأعلى معنوياً عند معاملة الإجهاد المائي خلال مرحلة النضج الفيزيولوجي لدى الطرز ع 04/56، وع 04/52، و 2007/HBP/SOD، وحماة بدون فروقات معنوية بينها (65.70 65.52 6292 62.41 نانومول MDA وزن رطب على التوالي)، في حين كان الأدنى معنوياً عند معاملة الشاهد خلال مرحلة الإزهار لدى الطرازين 2007/HBP/SOD و 2008/HBP/SOE بدون فروقات معنوية بينهما (15.74 16.18 نانومول MDA. وزن رطب على التوالي). وكان متوسط نسبة البروتين في البذور الجافة الأعلى معنوياً عند معاملة | الشاهد خلال مراحل النمو الثلاث لدى الطرازين الوراثيين ع04/57، ع 04/52، والصنف حماة 12 وعند معاملة الإجهاد خلال مرحلتي الإزهار والنضج الفيزيولوجي لدى الطراز الوراثي ع 04/57 23.01 23.32 23.32 23.32 23.38 23.38 23.38 23.85 23.85 23.85) %23.38 على التوالي، وبدون فروقات معنوية بينها، في حين كان الأدنى معنوياً معاملة )%18.73( HBP/SOD/2008 الإجهاد خلال مرحلة تشكل القرون لدى الطراز الوراثي وكان الطرازان الوراثيان حماة و 2007/HBP/SOD الأفضل من الناحية التكيفية والاقتصادية، بسبب تفوقهما في صفة الغلة البذرية. وكان الطراز الوراثي 2007/HBP/SOD الأكثر تكيفاً مع ظروف تراجع محتوى التربة المائي خلال مراحل النمو المختلفة مع الاحتفاظ بكفاءته في إعطاء غلة بذرية معنوياً أكبر بالمقارنة مع باقي الطرز المدروسة، وتفوق معنوياً على الأصناف المعتمدة محلياً مثل حماة، وحماة ، لأنه امتلك مجموعة من الصفات المرتبطة بتحسين الغلة البذرية، مثل عدد القرون في النبات، وعدد البذور في المتر المربع التي تعد من الصفات المفتاحية في عمليات التحسين الوراثي وانتخاب الطرز الأكثر تحملاً للإجهاد مع المحافظة على كفاءة المحصول الإنتاجية عموماً، تختلف الصفات المرتبطة بتحسين الغلة البذرية ومستوى التحمل للإجهاد الماني في الفول باختلاف الطرز الوراثية، والمرحلة من حياة النباتات التي تتعرض فيها للجفاف. وتعدّ صفة عدد القرون في النبات، وعدد البذور في وحدة المساحة من الأرض، ومتوسط وزن المائة بذرة من أهم مكونات الغلة البذرية العددية في محصول الفول تحت ظروف الزراعة المناسبة. وتعد صفة المحافظة على ثباتية الأغشية السيتوبلاسمية من الصفات الفيزيولوجية المحددة لمكونات غلة محصول الفول العددية عدد البذور في المتر المربع، ومتوسط وزن المائة بذرة). وتعد المحافظة على قيم مرتفعة من محتوى الماء النسبي في الأوراق من أهم الصفات الفيزيولوجية المحددة السلامة الأغشية السيتوبلاسمية في البيئات المجهدة مائياً. ويُعد تراكم مركب المالوندي ألدهيد من المؤشرات الدالة على مقدار الضرر في الأغشية السيتوبلاسمية جزاء تخريب المواد الدهنية المفسفرة. وتعد صفة المحافظة على سلامة الأغشية السيتوبلاسمية من الصفات الفيزيولوجية المرتبطة بتحسين تحمل الجفاف خلال مختلف مراحل النمو مع المحافظة على كفاءة محصول الفول الإنتاجية.