Plant Process and Function

fa منابع تأمین‌کننده نیتروژن دانه در برخی ارقام برنج در واکنش به تنش گرما ناشی از تغییر تاریخ کاشت Grain nitrogen supply sources in some rice cultivars in response to heat stress due to planting date changes سایر موارد others پژوهشي Research پدیده تنش گرمایی به دلیل تغییرات آب و هوایی که اغلب اثرات مخربی بر تولید برنج دارد، بیشتر شده است. تجمع و انتقال نیتروژن در اندامهای برنج فرآیند مهمی است که عملکرد و کیفیت برنج را تعیین میکند که قاعدتاً تحت تأثیر تنشهای محیطی از جمله گرما تغییر خواهد نمود. در این راستا پژوهشی با هدف بررسی اثرات تنش گرمای القاشده در تاریخهای مختلف کاشت و تأثیر آن بر منابع تأمینکننده نیتروژن دانه در هفت رقم برنج منتخب (Oryza sativa L.) از جمله عنبوری، چمپا، دانیال، گرده، حمر، و هویزه (ارقام بومی)، و رقم N22 (رقم بینالمللی) صورت گرفت. آزمایش با دو عامل تاریخ کاشت و رقم به صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح پایه‌ی بلوک‌های کاملاً تصادفی در سه تکرار در دو سال 1396 و 1397 در مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی شاوور، وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجرا گردید. به منظور مواجهه با تنش درجه حرارت بالا (تنش گرمایی) در شرایط مزرعه‌ای، سه تاریخ کاشت 15 اردیبهشت، 5 خرداد و 25 خرداد به ترتیب با متوسط دمای بلند مدت 8/36، 4/33 و 2/34 درجه سانتیگراد به عنوان کرت‌های اصلی انتخاب گردیدند. تاریخ کاشت به هنگام (تاریخ کاشت دوم) با شرایط دمایی مطلوب شامل متوسط دمای 4/33 درجه سانتیگراد در کل مراحل رشد گیاه برنج به ‌عنوان شاهد و تاریخ کاشت زود هنگام (تاریخ کاشت اول) به‌عنوان مواجهه با تنش گرمایی در مرحله زایشی با متوسط 8/36 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شدند به‌گونه‌ای که ژنوتیپهای برنج در دوران گلدهی و پرشدن دانه در مواجه با متوسط تنش گرمای بالای 1/39 درجه سانتیگراد بودند و در هر تاریخ کاشت هفت رقم برنج به عنوان کرت‌های فرعی کشت گردیدند. نتایج آزمایش نشان داد در هر سه تاریخ کاشت در تمام ارقام، بالاترین مقادیر نیتروژن انتقالی از برگ به دانه به میزان 38/37 کیلوگرم در هکتار و کارایی انتقال نیتروژن به میزان 88/70 درصد در برگ‌‌های گیاه بدست آمد. در میان تاریخهای کاشت، بیشترین میانگین انتقال مجدد نیتروژن و کارایی انتقال مجدد در کل اندام رویشی در تاریخ کاشت دوم به ترتیب با میانگین 95/42 کیلوگرم در هکتار، 05/37 درصد بدست آمد. در این بین، بیشترین سهم انتقال مجدد نیتروژن با میانگین 40/94 درصد در رقم چمپا در تاریخ کاشت اول که شرایط تنش گرمایی برای گیاه ایجاد شده بود، مشاهده شد. در بین ارقام مورد مطالعه، بیشترین شاخص برداشت نیتروژن در رقم اصلاح شده و پا کوتاه دانیال با میانگین 59/67 درصد و پس از آن در رقم هویزه و N22 بدست آمد. بیشترین عملکرد دانه با میانگین 6554 کیلوگرم در هکتار در تاریخ کاشت دوم که بالاترین شاخص برداشت نیتروژن، بیشترین مقدار کارایی انتقال مجدد نیتروژن از اندامهای رویشی، بیشترین برداشت نیتروژن از خاک و کمترین سهم انتقال مجدد نیتروژن را اندامهای رویشی به دانه داشت در رقم هویزه و پس از آن در رقم حمر (4466) که بالاترین جذب نیتروژن را از خاک داشت، بدست آمد. بهطورکلی با توجه به نتایج آزمایش می‌توان گفت که وقوع تنش گرمایی در طول دوره زایشی گیاه باعث کاهش قابل ‌توجه در مقدار و کارایی انتقال نیتروژن به اندامهای رویشی و دانه خواهد شد. همچنین ارقام متحمل به گرما (هویزه، حمر و دانیال) دارای بیشترین کارایی انتقال مجدد نیتروژن در هر سه تاریخ کاشت بودند و می‌توان از این ارقام در برنامه‌های اصلاحی استفاده کرد. Extreme heat-stress events have become more frequent due to climate change often with devastating effects on rice production. Accumulation and translocation of nitrogen (N) in rice organs is an important process that determines rice yield and quality, which will usually change under the influence of environmental stresses including heat. In this order, the research was conducted with the aim of the effect of heat stress induced by planting date and its effect on seed nitrogen sources in rice cultivars (Oryza sativa L.). An experiment was carried out with two factors of planting date and cultivar in split plots arrangement based on randomized complete blocks design in three replications in 2017 and 2018 in the south of Khuzestan province. In order to face high temperatures (heat stress) in field conditions, three planting dates of May 15, June 5, and June 25 respectively with long-term average temperatures of 36.8, 33.4, and 34.2 0C were selected as the main plots. The sowing date with favorable temperature conditions (33.40C) was considered as control and the early sowing date was considered as heat stress (36.80C) so the flowering and seed filling period was faced with heat stress (39.10C). At each planting date, 7 rice cultivars including Anbouri, Champa, Daniyal, Gerdeh, Hamr, and Hoveyzeh (native cultivars) and N22 (International cultivar) were cultivated as sub-plots. The results showed that in all three planting dates in all cultivars, the highest amounts of remobilized nitrogen and nitrogen remobilization efficiency from leaves to grain were obtained in plant leaves. Hoveyzeh and Hamer cultivars, while having higher amounts of direct nitrogen uptake, had higher efficiency and a higher contribution of nitrogen remobilization. In the first planting date, Hamr and Hoveyzeh cultivars clearly had a significant advantage in leaf nitrogen remobilization and total nitrogen remobilization compared to Champa and Anbouri cultivars. However, the contribution of nitrogen remobilization in these cultivars showed a significant decrease compared to Champa and Anbouri cultivars. Among the studied cultivars, the highest nitrogen harvest index was obtained in modified and dwarf Daniyal cultivars with an average of 67.59%, followed by Hoveyzeh and N22 cultivars. In general, it can be concluded that due to heat stress during the reproductive period of the plant, the lowest amounts of nitrogen were absorbed in the grain and also the lowest values of nitrogen remobilization and the contribution of remobilization nitrogen in grain nitrogen supply were obtained. Also, heat-tolerant cultivars (Howeizah, Hamar, and Daniyal) had the highest nitrogen transfer efficiency in all three planting dates and these cultivars can be used in breeding programs. انتقال مجدد نیتروژن, شاخص برداشت نیتروژن, سهم انتقال مجدد, پر‌شدن دانه Nitrogen remobilization, Nitrogen uptake index, Portion of remobilization, Grain filling 187 202 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1666-1&slc_lang=fa&sid=1 ABDOLLAH BAHRANI عبدالله بحرانی abahrani75@gmail.com Yes Derpartment of Agronomy, Ramhormoz Branch, Islamic Azad University, Ramhormoz, Iran گروه زراعت، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران mehran mombeini مهران ممبینی mombeini_m@yahoo.com No Derpartment of Agronomy, Ramhormoz Branch, Islamic Azad University, Ramhormoz, Iran گروه زراعت، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران