پاسخهای فیزیولوژیک درختان چندساله شاخهزاد بلوط ایرانی (Quercus brantii L.) به تنش خشکی
نویسندگان
1 دکترای جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران
2 استاد، گروه جنگلداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران
3 استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، لرستان، ایران
doi
10.30466/jfrd.2024.55088.1707چکیده
مقدمه و هدف: خشکی بر رشد گیاهان تأثیر میگذارد و به یک مشکل جدی در سراسر جهان تبدیل شده است. درک نحوه واکنش گیاهان به خشکی بسیار مهم است. در شرایط خشک، احتمال زیادی وجود دارد که جنگلها در معرض تنشهای مختلف قرار گیرند. درختان به دو روش فیزیکی و شیمیایی از خود در برابر تنش خشکی دفاع میکنند. دفاع فیزیکی شامل افزایش تراکم ساختارهایی مانند تیغهها، خارها و کرکها است، اما واکنشهای شیمیایی شامل تولید پاسخهای فیزیولوژیک است که بهعنوان یک سد دفاعی در برابر عوامل محیطی عمل میکنند. بلوطها نسبت به خشکی و گرما مقاوم هستند و این ویژگی در شرایط خشکسالی به پاسخهای فیزیولوژیکی آنها مربوط میشود. پاسخ گونه غالب بلوط ایرانی (Quercus brantii) در جنگلهای زاگرس، به خشکسالیهای اخیر نشان از حساسیت بالای این گونه دارد. پاسخ به تنش خشکی در درختان بالغ و چند ساله نسبت به نهالهای همان گونه متفاوت است. برخی از ساز و کارهای فیزیولوژیک در تغییرات درونی درختان در پاسخ به تنشها تاثیرگذار هستند. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر تنش خشکی بر روی صفات فیزیولوژیک درختان بالغ بلوط در شرایط مطلوب و تنش در محیط طبیعی است.مواد و روشها: این تحقیق بر روی درختان چندساله بلوط ایرانی به مدت دو سال (1399- 1401) در محیط طبیعی جنگل در مجتمع کشت و صنعت فجر صفا واقع در 10 کیلومتری شهرستان خرمآباد انجام شد. آزمایش بهصورت طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه سطح تنش خشکی انجام شد. تنش خشکی شامل سطح تیمار خشکی و ممانعت از رسیدن هر گونه رطوبتی به خاک در طی این دو سال (پوشاندن با پلاستیک سفید)، رطوبتدهی به خاک (آبیاری درختان با هر 10 روز یکبار) و درختان شاهد اجرا شد. جامعه آماری در این پژوهش 120 اصله درخت و در هر گروه 30 درخت است. در پایان آزمایش در 20 شهریور 1401، از هر یک از این درختان در ارتفاع معین دو متری از اطراف طوقه در چهار جهت جغرافیایی اصلی برگهای آنها جدا و به آزمایشگاه منتقل شد. با اندازهگیری وزن تر، وزن تورژسانس و وزن خشک ﻣﺤﺘﻮای ﻧﺴﺒﯽ آب ﺑﺮگ محاسبه شد. سپس برای تعیین کمیت خصوصیات فیزیولوژیکی، برگها به مدت 72 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد در آون خشک شده و بهصورت پودر درآمد. سپس اندازۀ پرولین، قندهای محلول و نامحلول، آنزیمها (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات اکسیداز) و مقدار کاروتنوئید، کلروفیل a، b و کل بعد از اتمام دوره در درختان هر سه تیمار اندازهگیری شد.یافتهها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطوح مختلف تیمارها اثر معنیداری در سطح 05/0 بر مقدار پرولین، محتوای نسبی آب برگ و آنزیمها (پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات اکسیداز) داشتند. در مقابل، اختلاف معنیداری در سطح 05/0 بین تیمارهای مختلف از نظر قندهای محلول، نامحلول و رنگدانههای فتوسنتزی (کاروتنوئید، کلروفیل a، b و کل) مشاهده نشد. محتوای نسبی آب برگ بیشترین تفاوت را در بین سطوح مختلف تیمار نشان داد. با افزایش تنش خشکی، روند کاهشی در مقدار محتوای نسبی آب برگ و روند افزایشی در مقدار پرولین، قند محلول، قند نامحلول، آنزیمها (سوپراکسیددیسموتاز، پراکسیداز و آسکوربات اکسیداز) و رنگیزههای فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کاروتنوئید) مشاهده شد. بیشترین مقدار پرولین در تیمار گروه شاهد و کمترین مقدار آن در گروه آبیاری- شده مشاهده شد. محتوای نسبی آب برگ، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز بیشترین مقدار را در گروه تحت آبیاری نشان دادند. در تنش شدید، قندهای محلول و قندهای نامحلول نسبت به گروه شاهد افزایش پیدا کرد. میزان پرولین در گروه شاهد بیشترین مقدار را نشان داد.نتیجهگیری کلی: با توجه به نتایج این پژوهش درختان بالغ تمایل به حفظ کربوهیدراتها و قندها دارند. این پژوهش میتواند مقدار سازگاری درختان بلوط بالغ را با شرایط فعلی و مطلوب (مقایسه شاهد با درختان آبی) و مقدار مقاومت درختان بالغ در سالهای کم بارندگی (مقایسه شاهد با درختان تحت تنش) را آشکار سازد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که درختان بالغ بلوط ایرانی میتوانند تا حدودی با افزایش پرولین و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی در برابر آسیبهای ناشی از تنش خشکی مقاومت کنند. همچنین با توجه به نتایج این پژوهش در مقایسه با پژوهشهای قبلی، نهالها در شرایط تنش بیشتر از تغییرات کربوهیدراتها و قندهای محلول رنج میبرند درحالیکه درختان بالغ تمایل به حفظ کربوهیدراتها و قندها دارند. یافتههای این پژوهش بهعنوان راهبرد مدیریت جنگل برای متخصصان جنگل و ذینفعان بسیار مرتبط است. بهطورکلی، نتایج نشان میدهد که یک رابطه هدفمند بین پاسخ به تنش خشکی و فیزیولوژی گیاهی وجود دارد. میتوان نتیجه گرفت که وضعیت اقلیمی تودههای بلوط ایرانی عامل مهمی است که باید مورد توجه مدیران جنگلها که مسئولیت برنامههای مدیریت جنگلهای غرب کشور را برعهده دارند، قرار گیرد.