شماره مدرك
20348
شماره راهنما
2349 دكتري
پديد آورنده
يدالهي ، پرويز
عنوان
تأثير سطوح مختلف تنش كمبود آب بر شاخص هاي فيزيولوژيك، عملكرد و كيفيت سيلاژ اكوتيپ هاي ماشك در شرايط غلظت غني شده دي اكسيد كربن
مقطع تحصيلي
دكتري
گرايش تحصيلي
فيزيولوژي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1403
صفحه شمار
125 ص.
توصيفگر ها
بحران كمبود آب , تحمل به خشكي , تغييرات اقليمي , تنوع ژنتيكي , كيفيت سيلاژ , ماشك علوفهاي
تاريخ ورود اطلاعات
1404/04/23
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
اگروتكنولوژي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/06/09
كد ايرانداك
23141980
چكيده فارسي
با توجه به بحران كمبود آب ناشي از خشكساليهاي مكرر و تغييرات اقليمي كه بهدليل افزايش غلظت گازهاي گلخانهاي، از جمله دياكسيد كربن در جو ايجاد شده است، توليد محصولات زراعي با چالشهاي جدي مواجه است. در اين شرايط، بقولات علوفهاي مانند ماشك كه توانايي تثبيت نيتروژن، بهبود حاصلخيزي خاك و توليد علوفه با كيفيت را دارند، بيش از پيش مورد توجه قرار گرفتهاند. اين مطالعه با هدف بررسي تاثير تنش خشكي و افزايش غلظت دي اكسيد كربن بر صفات مورفولوژيك، فيزيولوژيك و ويژگيهاي علوفه ارقام مختلف ماشك انجام گرفت. در اين راستا اين پژوهش در قالب سه مطالعه متفاوت انجام شد. در مطالعه اول مجموعه¬اي از صفات مورفو-فيزيولوژيك و علوفه¬اي طي دو سال (كشت¬هاي پاييزه سالهاي زراعي 1399-1398 و 1399-1400) در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان واقع در نجف آباد تحت سه سطح رطوبت خاك شامل شرايط نرمال %30 MAD، تنش متوسط %55 MAD، تنش شديد %85 MAD بر روي 10 ژنوتيپ ماشك علوفه اي براي كشت پاييزه شامل V. dassycarpa Ten، V. ponnonica crantz، V. michauxii Spereng، V. sativa F.shahr و V. villosa Roth، V. sativa Mashhad، V. sativa Ardebil، V. sativa Shahrekord، V. sativa Semirom و V. sativa Dashtyar ارزيابي شد. نتايج مطالعه اول نشان داد كه تنوع زيادي بين ژنوتيپ مختلف ماشك از نظر صفات مورد مطالعه وجود داشت. به طور كلي تنش خشكي موجب كاهش همه صفات مورفولوژيكي شد. ژنوتيپ V. dassycarpa Ten. با عملكرد بيولوژيك بيشتر و همچنين دوره رشد كوتاهتر و ژنوتيپ V. michauxii Spereng با وزن هزار دانه، تعداد دانه در غلاف، وزن تر، عملكرد بيولوژيك و عملكرد دانه بالاتر بهعنوان ژنوتيپهاي برتر در اين مطالعه شناسايي شدند. سطوح تنش خشكي موجب افزايش فعاليت آسكوربات پراكسيداز، فعاليت كاتالاز، فعاليت پراكسيداز، كربوهيدرات محلول كل، محتواي پرولين برگ، نشت الكتروليت، DPPH، مالون دي آلدئيد و پراكسيد هيدروژن و كاهش محتواي كلروفيل a و b، محتواي كاروتنوئيد، راندمان كوانتومي فتوسيستمII ، محتواي نسبي آب برگ و شاخص پايداري غشا شد. در مطالعه دوم در مرحله گلدهي كشت¬هاي پاييزه سالهاي زراعي 1399-1398 و 1399-1400 علوفه همه اكوتيپ¬هاي ماشك براي هر سه محيط رطوبتي (نرمال، تنش متوسط و شديد) (مطالعه اول) برداشت شد. سپس به مدت 3 ماه در سيلوهاي كوچكاستوانهاي سيلو شدند. تنش خشكي شديد باعث كاهش كيفيت علوفه، بهويژه در صفات مانند درصد ماده خشك، پروتئين، و ارزش تغذيهاي شد. همچنين، تركيب اسيدهاي آلي سيلاژ تحت تأثير تنش خشكي قرار گرفت، بهطوري كه غلظت اسيد بوتيريك در شرايط خشكي شديد بهطور معنيداري افزايش ولي غلظت اسيد استيك كاهش يافت. ژنوتيپهاي V. michauxii Spereng و V. pannonica Crantz در بيشتر صفات كيفي و تركيب اسيدهاي آلي سيلاژ عملكرد بهتري داشتند، در حالي كه ژنوتيپهاي V. sativa ضعفهاي بيشتري در اين زمينه نشان دادند. در پژوهش سوم به منظور بررسي تاثير همزمان دي اكسيد كربن و تنش خشكي بر روي شش ژنوتيپ ماشك علوفه¬اي، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار و در دو محيط غلظت معمول (400 ميكرومول در مول غلظت معمول) و شرايط غني شده دي اكسيد كربن (700 ميكرومول بر مول) در واحدهاي پژوهشي گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه صنعتي اصفهان واقع در مزرعه چاه اناري در سال 1399 صورت پذيرفت. نتايج نشان داد كه تنش خشكي شديد مي تواند تفاوتهاي قابل توجهي را در صفات مختلف نسبت به تنش خشكي متوسط ايجاد كند. ژنوتيپ Spereng V. michauxii نسبت به ساير ژنوتيپ هاي مورد مطالعه به شرايط تنش متحملتر بود. با افزايش سطح CO2 مقدار ماده خشك ماشك، به ويژه وزن خشك ريشه افزايش يافت. اين يافته نه تنها پتانسيل غلظت بالاي CO2 در كاهش چالشهاي ناشي از تنش مانند كاهش محتواي نسبي آب و افزايش سطح پراكسيد هيدروژن را نشان ميدهد، بلكه موجب بررسي عميقتر مكانيسمهاي ژنتيكي زيربنايي در اين گياه مي شود. اميد است اين مطالعه اطلاعات ارزشمندي را براي شناسايي ژنوتيپ هاي متحمل به خشكي ماشك ارائه دهد و بر ضرورت تحقيقات بيشتر، به ويژه در رمزگشايي پيچيدگيهاي مولكولي حاكم بر اين پاسخهاي تطبيقي، تأكيد كند.
چكيده انگليسي
The water scarcity crisis, driven by frequent droughts and climate change due to rising greenhouse gas concentrations, particularly carbon dioxide (CO₂), severely challenges crop production. Forage legumes like vetch, valued for nitrogen fixation, soil fertility improvement, and high-quality forage, have gained significant attention. This study investigated the effects of drought stress and elevated CO₂ on morphological, physiological, and forage traits of various vetch cultivars through three distinct experiments.
In the first study, ten vetch genotypes (V. dasycarpa Ten., V. pannonica Crantz, V. michauxii Spreng., V. sativa F. Shahr, V. villosa Roth, V. sativa Mashhad, V. sativa Ardebil, V. sativa Shahrekord, V. sativa Semirom, and V. sativa Dashtyar) were evaluated over two autumn seasons (2019–2020 and 2020–2021) at the Isfahan University of Technology’s Najafabad research farm. Three soil moisture levels were tested: normal (30% maximum allowable depletion [MAD]), moderate stress (55% MAD), and severe stress (85% MAD). Results revealed significant genotypic variation. Drought stress reduced all morphological traits. V. dasycarpa Ten. showed higher biological yield and a shorter growth period, while V. michauxii Spreng. excelled in thousand-seed weight, seeds per pod, fresh weight, biological yield, and grain yield, marking them as superior genotypes. Drought stress increased ascorbate peroxidase, catalase, and peroxidase activities, total soluble carbohydrates, leaf proline, electrolyte leakage, DPPH activity, malondialdehyde, and hydrogen peroxide, while decreasing chlorophyll a and b, carotenoid content, photosystem II quantum efficiency, leaf relative water content, and membrane stability index. In the second study, forage from all vetch genotypes was harvested at the flowering stage during the 2019–2020 and 2020–2021 seasons under the three moisture levels and ensiled in cylindrical silos for three months. Severe drought stress reduced forage quality, particularly dry matter percentage, protein, and nutritional value. Silage organic acid composition shifted, with butyric acid increasing and acetic acid decreasing under severe stress. V. michauxii Spreng. and V. pannonica Crantz outperformed others in quality traits and organic acid composition, while V. sativa genotypes were less resilient. In the third study, a factorial experiment in 2010 at the Chah Anari Farm (Isfahan University of Technology) examined six vetch genotypes under a randomized complete block design with three replications, comparing ambient (400 μmol/mol) and elevated (700 μmol/mol) CO₂ levels under drought stress. Severe drought stress caused more pronounced trait differences than moderate stress. V. michauxii Spreng. exhibited greater stress tolerance. Elevated CO₂ increased vetch yield, especially root dry weight, mitigating stress-induced reductions in relative water content and increases in hydrogen peroxide. This suggests high CO₂ levels may alleviate drought challenges, warranting further genetic and molecular research. This study offers valuable insights into drought-tolerant vetch genotypes and underscores the need for deeper investigation into the molecular mechanisms driving these adaptive responses, supporting sustainable forage production in a changing climate.
استاد راهنما
حميدرضا عشقي زاده , جمشيد رزمجو
استاد مشاور
مهدي قيصري , محمد مهدي مجيدي , مرتضي زاهدي
استاد داور
پرويز احسان زاده , فرزاد هاشمزاده , عبدالرضا كاظميني