فریبرز شکاری

مقدمه: کمبود آب مهم‌ترین عامل تنش‌زای محیطی است که رشد گیاهان را در جهان محدود می‌سازد. از سوی دیگر، عنصر روی به‌‌عنوان یک ریزمغذی ضروری برای رشد طبیعی گیاهان شناخته می‌شود. مشخص شده است که کاربرد عنصر روی، علاوه بر افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی، ‌به‌واسطه افزایش فعالیت فتوسنتزی و همچنین افزایش آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و ترکیبات اسمولیت از جمله پرولین، در کاهش اثرات زیان‌بار تنش‌های محیطی از جمله تنش خشکی در گیاهان تأثیرگذار است. در پژوهش حاضر، تأثیر مقادیر مختلف و روش‌های گوناگون کاربرد عنصر روی بر میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و همچنین رشد و عملکرد ذرت در رویارویی با تنش خشکی بررسی شد. هدف از اجرای آزمایش، بهبود جنبه‌های فیزیولوژیک، رشد و عملکرد ذرت تحت شرایط متفاوت رطوبتی بود. مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در کشتزار پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال 1399 انجام شد. رقم ذرت مورد مطالعه در این پژوهش، ذرت دانه‌ای رقم سینگل‌کراس ۷۰۴ متعلق به گروه دیررس با طول دوره رویش ۱۲۵ الی ۱۳۵ بود. تنش خشکی با اعمال آبیاری در سه سطح شامل 90، 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی، به‌ترتیب به‌عنوان شرایط عدم تنش، تنش متوسط و تنش شدید، به‌عنوان عامل اصلی آزمایش و مقادیر و روش‌های کاربرد عنصر روی در شش سطح شامل عدم مصرف روی، کاربرد خاکی سولفات روی در مقادیر 10 و 25 کیلوگرم در هکتار، افشانه‌کردن در مراحل ساقه‌روی، ظهور تاسل و مرحله شیری دانه به‌‌میزان پنج گرم در لیتر به‌عنوان عامل فرعی آزمایش در نظر گرفته شد. صفات ارزیابی شده در این پژوهش، شامل غلظت آهن، روی و فسفر دانه، میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گایاکول پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، محتوای پرولین، پراکسید هیدروژن، مالون دی‌آلدئید، شاخص کلروفیل برگ، شاخص سطح برگ، عملکرد دانه و عملکرد زیست‌توده بودند. تجزیه و تحلیل داده‌ها از جمله تجزیه واریانس و مقایسه میانگین­ها با آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد با استفاده از نرم‌افزار SAS (نسخه 9.3) و رسم نمودارها با استفاده از نرم‌افزار Excel انجام شد. یافته‌های تحقیق: نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که اثر تنش خشکی و کاربرد عنصر روی بر تمامی ویژگی‌های ارزیابی شده در رقم سینگل‌کراس ۷۰۴ معنی‌دار بود. برهم‌کنش عنصر روی × تنش خشکی نیز بر تمامی ویژگی‌های ارزیابی شده، به‌جز عملکرد دانه و عملکرد زیست‌توده معنی‌دار شد. نتایج این آزمایش نشان داد که وقوع تنش خشکی موجب کاهش معنی‌دار غلظت آهن، روی و فسفر دانه، میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان شامل سوپراکسیددیسموتاز، گایاکول پراکسیداز، کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز و همچنین شاخص کلروفیل برگ و شاخص سطح برگ در رقم سینگل کراس 704 شد. از سوی دیگر، با افزایش شدت تنش خشکی، میزان پراکسید هیدروژن، مالون دی‌‌آلدئید و پرولین به‌ترتیب به‌میزان 197، 256 و 129 درصد افزایش یافت. در مقابل، کاربرد روی با بهبود صفات ذکر شده، موجب کاهش تولید پراکسید هیدروژن و مالون دی‌آلدئید شد. افزون بر این، تنش خشکی، عملکرد دانه و عملکرد زیست‌توده رقم سینگل کراس 704 را کاهش داد، اما کاربرد روی به‌‌ویژه کاربرد خاکی روی به‌میزان 25 کیلوگرم در هکتار موجب بهبود معنی‌دار عملکرد دانه و عملکرد زیست‌توده این رقم به‌ترتیب به‌میزان 62 و 44 درصد شد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که با بروز تنش خشکی به‌‌ویژه در شدت‌های بالای تنش، به‌‌دلیل ایجاد اختلال در جذب عناصر غذایی از خاک، غلظت عناصر دانه، شاخص سطح برگ، شاخص کلروفیل برگ و میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاهش یافت، در حالی‌که تنش خشکی باعث افزایش میزان پرولین شد. در مقابل، کاربرد عنصر روی به‌ویژه کاربرد خاکی آن به‌میزان 25 کیلوگرم در هکتار با تغییر (تشدید) صفات ذکرشده، موجب بهبود جنبه‌های فیزیولوژیک، ریخت‌شناختی و عملکرد ذرت شد، به‌طوری که کاربرد آن در تنش متوسط خشکی، میزان پراکسیدهیدروژن و مالون دی‌آلدئید را کاهش و میزان پرولین و میزان فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را افزایش داد. همچنین، نتایج این آزمایش نشان داد که افشانه‌کردن روی در افزایش غلظت عناصر دانه موثرتر از کاربرد خاکی بود.