مشخصات پژوهش

عنوان	متابولیسم نیتروژن و عملکرد فیزیولوژیک دو رقم بومی و اصلاح شده برنج (L. Oryza sativa) تحت تاثیر انواع مختلف تغذیه نیتروژنی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	برنج، پارامتر فیزیولوژیک، عملکرد دانه، نیتروژن
چکیده	نیتروژن به عنوان یکی از عناصر مهم و ضروری جهت رشد و نمو گیاهان در نظر گرفته می شود. این عنصر در ساختار بسیاری از ترکیبات مانند اسیدهای آمینه، اسید های نوکلئیک، کلروفیلها، آنزیمها، ناقل‌های پروتئینی و ترکیبات ثانویه مشارکت دارد. علاوه بر این، در مزرعه برنج حضور میزان کافی نیتروژن، عامل اصلی رشد سریع، پنجه زنی، کلروفیل سازی و توسعه برگ ها در مراحل رشد رویشی گیاه، تشکیل خوشه و تسهیل رشد دانه محسوب می شود. نوع کود نیتروژن دار نیز بر عملکرد گیاه برنج و کیفیت دانه تأثیرگذار است. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر منابع مختلف تغذیه نیتروژنی از قبیل اوره، نیترات آمونیوم و نیترات پتاسیم بر عملکرد فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و محصول دو رقم برنج محلی (طارم هاشمی) و اصلاح شده (شیرودی) انجام شد. برای این منظور رقم های برنج مورد نظر در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 4 تکرار به شیوه مکانیزه نشا شدند. کودهای اوره، نیترات آمونیوم و نیترات پتاسیم به عنوان منابع مختلف نیتروژن به ترتیب هر یک به مقدار 100، 133 و 336 کیلوگرم در هکتار به محیط کشت اختصاص داده شد. همچنین از سوپر فسفات تریپل و سولفات پتاسیم از هر یک به میزان 100 کیلوگرم در هکتار استفاده گردید. جهت سنجش پارامترهای رشد و فیزیولوژیک گیاه، قبل از زرد شدن گیاه حدود دو هفته قبل از رسیدگی کامل دانه ها، تعدادی از پایه های گیاه برنج از هر 4 تکرار از هر تیمار از هر دو رقم جمع آوری و در دمای 4 درجه سانتی گراد به آزمایشگاه منتقل شدند. همچنین جهت سنجش پارامتر های دانه و عملکرد محصول پس از رسیدگی کامل دانه نمونه برداری صورت گرفت. سپس پارامتر های رشد گیاه، خوشه و دانه، میزان عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در ریشه، اندام هوایی و دانه، پارامترهای فیزولوژیک گیاه مانند میزان رنگدانه ها و پروتئین اندام هوایی و ریشه و همچنین پروتئین‌‌ ذخیره‌ای و انواع پروتئین‌‌های دانه، میزان آمیلوز، قند‌ محلول، فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز و الگوی ایزوآنزیمی آلفاآمیلاز در دانه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که وزن تر ریشه در هر دو رقم تیمارشده با نیترات آمونیوم نسبت به مقدار آن در گیاهان تیمار شده با اوره و نیترات پتاسیم بیشتر بود. این اختلاف معنی دار در وزن تر با میزان عنصر نیتروژن در ریشه طارم هاشمی و شیرودی مطابقت داشته و در یک راستا بوده است. همچنین میزان وزن تر و ارتفاع اندام هوایی در رقم طارم هاشمی تیمارشده با اوره نسبت به مقدار آنها در گیاهان تیمارشده با نیترات آمونیوم و نیترات پتاسیم کمترین مقدار را داشت. میزان عنصر نیتروژن و پروتئین کل در ریشه هر دو رقم تیمارشده با نیترات آمونیوم بیشترین مقدار را در مقایسه با مقدار آنها در گیاهان تیمارشده با اوره و نیترات پتاسیم نشان داد. به نظر می رسد که گیاهان تیمار شده با نیترات آمونیوم راندمان جذب و مصرف نیتروژن بهتری را در ریشه داشته اند. همچنین میزان عنصر نیتروژن و پروتئین کل در اندام هوایی طارم هاشمی تیمارشده با اوره نسبت به مقدار آن در گیاهان تیمارشده با نیترات آمونیوم و نیترات پتاسیم کمترین مقدار را داشت. سنجش میزان رنگدانه های فتوسنتزی نشان داد که اگر چه مقدار کلروفیل های a و b در هر دو رقم تیمار شده با منابع تغذیه نیتروژنی مختلف، تفاوت معنی داری را نشان نداد، میزان کاروتنوئیدها در هر دو رقم تیمار شده با اوره به طور معنی داری افزایش یافت. در رقم شیرودی عدم تغییر میزان کلروفیلها در گیاهان تیمار شده با منابع مختلف تغذیه نیتروژنی با عدم تغییر میزان نیتروژن در اندام هوایی مطابقت داشت. ولی در گیاه طارم هاشمی با وجود افزایش میزان نیتروژن در اندام هوایی، میزان کلروفیلها تغییر نکرده است. به نظر می رسد افزایش میزان نیتروژن صرف تولید ترکیبات نیتروژنی دیگر مانند پروتئینها شده است. اما به نظر می رسد که گیاهان تیمار شده با اوره در پاسخ به کمبود میزان نیتروژن بیوسنتز کاروتنوئیدها را افزایش داده است. همچنین نتایج نشان داد که عملکرد دانه در هر دو رقم تیمارشده با اوره نسبت به مقدار آن در گیاهان تیمارشده با نیترات آمونیوم و نیترات پتاسیم کمتر بود. همچنین قند محلول، آمیلوز و انواع پروتئین های ذخیره ای آلبومین، گلوبولین، پرولامین و گلوتلین دانه رقم شیرودی تیمارشده با اوره میزان کمتری را نسبت به مقدار آنها در دانه گیاهان تیمار شده با نیترات آمونیوم و نیترات پتاسیم داشت. اگر چه میزان نیتروژن در دانه گیاهان تیمار شده با منابع مختلف تغذیه نیتروژنی تغییر معنی داری را نشان نداد، کاهش میزان پروتئینها در دانه گیاهان تیمار شده با اوره با کاهش معنی دار قندها در دانه در تطابق بود. سنجش فعالیت آنزیم آلفاآمیلاز در دانه های رقم شیرودی نشان داد که میزان فعالیت این آنزیم در دانه گیاهان تیمارشده با اوره کاهش معنی داری یافت که با کاهش معنی دار پارمترهای رشد دانه رست در تطابق بود. بنابراین انواع مختلف تغذیه نیتروژنی بر رشد و عملکرد محصول گیاه برنج دارای اثرات متفاوتی هستند. همچنین رشد و پارامترهای فیزیولوژیک اندامهای هوایی و ریشه ارقام محلی و اصلاح شده برنج و همچنین عملکرد دانه این گیاهان به طور متفاوتی از انواع تغذیه نیتروژنی تاثیر پذیرفته است.
پژوهشگران	ناصر جعفری (استاد مشاور)، طاهره السادات آقاجانزاده (استاد راهنما)، رضا ملک پور (دانشجو)