تأثیر تنش گرمای انتهای فصل بر عملکرد، اجزای عملکرد و برخی صفات مورفو-فنولوژیک ژنوتیپ‌های جو (Hordeum vulgare L.) در شرایط آب و هوایی اهواز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 مربی بخش تحقیقات اصلاح و تهیة نهال و بذر مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اهواز

چکیده

گرمای انتهای فصل گسترده­ترین نوع تنش گرمایی در جهان است. به­منظور بررسی تأثیر تنش گرمای انتهای فصل بر جو، آزمایشی در دو شرایط عادی (نرمال) و تنش گرما روی ده ژنوتیپ جو شامل ژنوتیپ­های دو­ ردیفة ماهور، خرم، نیمروز، آبیدر و ژنوتیپ‌های شش­ ردیفة یوسف، ریحان 03، ایذه، زهک، نصرت و جنوب در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا شد. نتایج نشان داد که تنش گرما باعث کاهش معنی‏دار صفات گذارشناختی (فنولوژیک) شامل شمار روز از کاشت تا سنبله‏دهی (38درصد) و شمار روز از کاشت تا رسیدگی (34درصد)، صفات ساختار ظاهری (مورفولوژیک) شامل ارتفاع بوته (47درصد)، طول ساق گل یا پدانکل (36درصد) و عملکرد زیست‌توده یا ‏بیولوژیک (52درصد) و صفات مرتبط با عملکرد دانه شامل طول سنبلة بدون ­ریشک (21درصد)، شمار سنبلچه در سنبله (31درصد)، شمار دانه در سنبله (36درصد)، وزن هزاردانه (7درصد)، شاخص­ برداشت (7درصد) و عملکرد دانه (42درصد) شد. در شرایط عادی ژنوتیپ یوسف با میانگین 4/5 تن در هکتار و در شرایط تنش ژنوتیپ‌های جنوب و ریحان03 با میانگین 4/3 تن در هکتار، بیشترین میزان عملکرد و ژنوتیپ آبیدر در هر دو شرایط کمترین میزان عملکرد را به خود اختصاص دادند. در این تحقیق شاخص برداشت بیشترین همبستگی را با عملکرد دانه در شرایط تنش (01/0≥P، 77/0=r) و در شرایط عادی (01/0≥P، 91/0=r) نشان داد. این موضوع بر کارایی این صفت برای ارزیابی ژنوتیپ‌ها در بررسی‌های تنش گرما تأکید دارد. به‌طورکلی ژنوتیپ­های شش­ردیفة جو ازنظر بیشتر صفات موردبررسی از ژنوتیپ‌های چهار ردیفه برتر بودند و عملکرد دانة بالاتری در هر دو شرایط عادی و تنش نشان دادند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effects of terminal heat stress on yield, yield components and some morpho-phenological traits of barley genotypes (Hordeum vulgare L.) in Ahvaz weather conditions

نویسندگان [English]

  • Akram Oraki 1
  • Mohammad Reza Siahpoosh 2
  • Afrasyab Rahnama 2
  • Iraj Lakzadeh 3
1 M. Sc. Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Shahid Chamran University of Ahwaz, Ahwaz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Shahid Chamran University of Ahwaz, Ahwaz, Iran
3 Instructor, Agricultural and Natural Resources Research Center, Ahwaz, Iran
چکیده [English]

Terminal heat stress is the most widespread heat stress in the world. In order to evaluate the effect of heat stress on yield, yield component, and mopho-phenological traits of barley, 10 barley genotypes including the 2-row genotypes: Mahour, Khoram, Nimrooz, Abidar and 6-row genotypes: Yousef, Rihan 03, Izeh, Zahak, Nosrat, Jonoub were tested under normal (optimum sowing date) and heat stress (late sowing date) conditions in experimental field of Shahid Chamran University of Ahvaz. The experiment in each condition was arranged in a randomized complete block design. Terminal heat stress caused significant reduction in days from sowing to heading (38%), days from sowing to maturity (34%), plant height (47%), peduncle length (36%), biological yield (52%),  spike length without awn (21%), number of spikelet per spike (31%), number of kernels per spike (36%), 1000 kernel weight (7%), harvest index (7%) and grain yield (42%). According to the results, in normal condition Yousef with 5.4 t/ha and in stress condition Rihan 03 and Jonoub with 3.4 t/ha have the maximum grain yield. Abider in both conditions showed the minimum yield. Based on the results, the maximum correlation coefficient was observed between harvest index and grain yield in both conditions, heat stress (r=0.77, p ≤0.01) and normal (r=0.91, p ≤0.01), suggesting the considerable role of this trait for evaluating the barley genotypes in heat stress experiments. 6-row barley genotype had superiority for most of traits in compare to 2-row genotypes and finally gave more grain yield in both conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • heat stress
  • heat tolerance
  • 2-row barley
  • 6-row barley
Abd-Mishani, S. & Jafari-Shabestari, J. (1988). Evaluation of wheat cultivars for drought resistance. Iranian Journal of Agriculture Science, 19(1,2), 37-43. (in Farsi)
Bavei, V., Vaezi, B., Abdipour, M., Kamali, M.R.J. & Roustaii, M. (2011). Screening of tolerant spring barleys for terminal heat stress: Different importance of yield components in barleys with different row type. International Journal of Plant Breeding and Genetic, 5(3), 175-193.
Bavei, V. & Vaezi, B. (2012). Effect of late planting heat stress on yield, yield components and tolerance indices in barley (Hordeum vulgare L.). Iranian Journal of Filed Crop Science, 43(3), 405-420. (in Farsi)
Dadashi, M., Norinia, A.A., Askar, M. & Azizi Chakharchaman, S. (2010). Evaluation some morphological, physiological characteristic correlated to yield of naked barley cultivars. Weed and Crop Ecophys, 15(4), 29-40. (in Farsi)
Ehdaie, B., Alloush, G.A., Madore, M.A. & Waines, J.G. (2006). Genotypic variation for stem reserves and mobilization in wheat. Crop Science, 46(5), 2093-2103.
Gibson, L.R. & Paulsen, G.M. (1999). Yield components of wheat grown under high temperature stress during reproductive growth. Crop Science, 39(6), 1841-1846.
Hakim, M. A., Hossain, A., da Silva, J. A. T., Zvolinsky, V. P. & Khan, M. M. (2012). Protein and Starch Content of 20 Wheat (Triticum aestivum L.) Genotypes Exposed to High Temperature Under Late Sowing Conditions. Journal of Scientific Research, 4(2), 477.
Hamam, K.A. & Khaled, A.G.A. (2009). Stability of wheat genotypes under different environments and their evaluation under sowing dates and nitrogen fertilizer levels. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 3(1), 206-217.
Hatfield, J.L., Boote, K.J., Kimball, B.A., Ziska, L.H., Izaurralde, R.C., Ort, D., Thomson, A.M. & Wolfe, D. (2011). Climate impacts on agriculture: implications for crop production. Agronomy Journal, 103(2), 351-370.
Högy, P., Poll, C., Marhan, S., Kandeler, E. & Fangmeier, A. (2013). Impacts of temperature increase and change in precipitation pattern on crop yield and yield quality of barley. Food Chemistry, 136(3), 1470-1477.
Hossain, A., Teixeira da Silva, J.A., Lozovskaya, M.V., Zvolinsky, VP. & Mukhortov, VI. (2012). High temperature combined with drought affect rainfed spring wheat and barley in south-eastern Russia: Yield, relative performance and heat susceptibility index. Journal of Plant Breeding and Crop Science, 4(11), 184-196.
Inamullah, N.H., Shah, Z.H. & FU, K. (2007). An analysis of the planting dates effect on yield and yield attributes of spring wheat. Sarhad Journal Agriculture, 23(2), 269-275.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).Climate change )2007(–The physical science basis. In Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2007.
Jahanbin, Sh., Tahmasebi Sarvestani, Z. & Modaress Sanavi, S.A.M. (2003). Study of some quantitave traits and response of hull-less barley (Hordeum vulgar L.) genotype under terminal heat stress conditions. Iranian Journal of Crop Science, 4(4), 265-276. (in Farsi)
Modarresi, M., Mohammadi, V., Zali, A. & Mardi, M. (2010). Response of wheat yield and yield related traits to high temperature. Cereal Research Communications, 38(1), 23-31.
Modhej, A., Naderi, A. & Siadat, S.A. (2007). Effects of heat stress after anthesis on source limitation of wheat and Barley cultivars. Iranian Journal of Agriculture Science, 13(2), 393-403.
Nahar, K., Ahamed, K.U. & Fujita, M. (2010). Phenological variation and its relation with yield in several wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under normal and late sowing mediated heat stress condition. Notulae Scientia Biologicae, 2(3), 51-56.
Nasri, R., Paknejad, F., Sadeghinejad, M., Ghorbani, S. & Fatemi, Z. (2012) Correlation and path analysis of drought stress on yield and yield components of barley (Hordeum vulgare) in Karaj region. Iranian Journal of Agronomy and Plant Breeding, 8(4), 155-165. (in Farsi)
Omidi, M., Siahpoosh, M.R., Mamaghani, R. & Modaressi, M. (2013). The effects of terminal heat stress on yield, yield components and some morpho-phenological traits of wheat genotypes in Ahwaz weather conditions.Electronic Journal of Crop Production, 6(4), 33-53. (in Farsi)
Omidi, M., Siahpoosh, M.R., Mamghani, R. & Modarresi, M. (2014). The Influence of Terminal Heat Stress on Meiosis Abnormalities in Pollen Mother Cells of Wheat. Cytologia, 79(1), 49-58.
Passarella, V.S., Savin, R. & Slafer, G.A. (2008). Are temperature effects on weight and quality of barley grains modified by resource availability?. Crop and Pasture Science, 59(6), 510-516.
United States Department of Agriculture (USDA). Circular Series WAP 11-11 November 2011. World Agricultural Production. Foreign Agricultural Service.
Van Gool, D. & Vernon, L. (2006). Potential impacts of climate change on agricultural and use suitability: barley. Department of Agriculture, Western Australia. Report No. 302.
Wollenweber, B., Porter, J.R. & Schellberg, J. (2003). Lack of Interaction between Extreme High Temperature Events at Vegetative and Reproductive Growth Stages in Wheat. Journal of Agronomy and Crop Science, 189(3), 142-150.