رشد و توانایی رقابتی گندم در برابر گیاهان سه کربنه و چهارکربنه در شرایط افزایش غلظت CO2 و تنش خشکی

محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

فرحناز ممتازی ¹ , حمیدرضا میری ²

1 - آموزش و پرورش استان فارس، شیراز، ایران
2 - گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد ارسنجان، دانشگاه آزاد اسلامی

تاریخ دریافت : 1394/02/28 تاریخ پذیرش : 1394/02/28 تاریخ انتشار : 1394/02/11

کلید واژه: رشد, اقلیم, رقابت, مسیر فتوسنتزی, علف های هرز,

چکیده مقاله :

پیش بینی‌های حاکی از آن است که غلظت CO2 اتمسفر در حال افزایش است و این افزایش CO2 اثرات قابل توجهی بر گیاهان زراعی و رشد و برهمکنش آنها دارد. علاوه بر افزایش CO2 تغییرات رطوبتی نیز همزمان رشد گیاهان را تحت تأثیر قرار خواهد داد. به منظور بررسی اثرات همزمان افزایش غلظت CO2 و تنش خشکی بر گندم در شرایط رقابت با گیاهان C4 و C3 آزمایشی گلخانه ای با دو غلظت معمولی (ppm400) و افزایش یافته CO2 (ppm700) و شرایط تنش و بدون تنش در دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان در سال 1391 انجام شد. گیاهان زراعی گندم، آفتابگردان و علف های هرز سلمه تره و یولاف وحشی به عنوان گونه های سه کربنه و گیاهان زراعی ذرت، ارزن و علف های هرز تاج خروس و قیاق به عنوان گونه های چهارکربنه بصورت کشت تکی و کشت مخلوط مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت CO2 رشد اندام های هوایی، سطح برگ و ریشه در گندم یافت، در حالیکه در ذرت، ارزن، تاج خروس و قیاق تغییر معنی داری نشان نداد. با افزایش غلظت CO2 وزن خشک گندم 7/30 درصد افزایش یافت. تنش خشکی وزن خشک گندم را 2/25 درصد کاهش داد، اما در شرایط CO2 بالا هیچ کاهشی در وزن خشک گندم مشاهده نشد. در واقع در شرایط افزایش CO2 اثرات تنش خشکی بر گیاهان سه کربنه و چهارکربنه کاهش یافته و بخشی از اثرات تنش خشکی با افزایش CO2 از بین رفت. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش CO2 توانایی رقابتی گندم در برابر گیاهان چهارکربنه افزایش می یابد. این امر سبب تغییر برهمکنش رقابتی گیاهان سه کربنه و چهارکربنه با علف های هرز در شرایط تنش خشکی و افزایش CO2 تغییر می شود.

چکیده انگلیسی:

Prediction climatic models show that atmospheric CO2 concentration will be increase and this has considerable effect on plant growth and their interaction. In addition to this CO2 changes water availability will affect plant growth and development. A greenhouse experiment was conducted in Arsanjan Islamic Azad University in 2012 in order to evaluate effect of drought and CO2 elevation on growth and competitiveness of wheat against C3 and C4 crops and weeds. Wheat, sunflower, wild oat and lumbsquarters as C3 crops and weeds and corn, millet, redroot pigweed and wild johnsongrass as C4 crops and weed were subjected to two CO2 concentrations (400 and 700 ppm) and two irrigation treatments (control and drought). The results showed that by increasing CO2 concentration total dry weight, stem dry weight, leaf dry weight, root dry weight and leaf area of wheat increased significantly, but CO2 elevation had no significant effects on C4 plants. CO2 elevation increased dry weight of wheat by 30.7%. Drought stress reduced dry weight of wheat by 25.3%, but, under high CO2 condition there was no reduction in dry weight of wheat. This means that high CO2 reduced harmful effect of drought on C3 and C4 plants. The results also showed that by increasing CO2 competitive ability of wheat increasing against C4 plants. This change the competitive interaction of C3 and C4 crops and weeds at different CO2 and drought condition.