مقايسه تعدادي از مهم‌ترين ارقام برنج نسبت به تحمل كمبود عنصر روي در شرايط مزرعه‌اي و آبكشت

Comparison of Some Rice Genotypes for Zn-deficiency Tolerance in a Field and Hydroponic Experiment

كمبود روي يكي از مهم‌ترين نارسائي‌هاي تغذيه‌اي پس از عناصر پر مصرف در گياه برنج است. تفاوت‌هاي ژنوتيپي قابل توجهي بين ارقام مختلف برنج از نظر تحمل كمبود روي وجود دارد. شناخت اين تفاوت‌ها و معرفي ارقام متحمل به كمبود مي‌تواند مصرف كودها را كاهش دهد. در پژوهش حاضر، تحمل تعدادي از مهم‌ترين ارقام رايج برنج شمال كشور نسبت به كمبود روي در طي يك آزمايش مزرعه‌اي (11 رقم) و آبكشت (16 رقم) مورد ارزيابي قرار گرفت. آزمايش‌ها در طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي انجام شد و تجزيه و تحليل داده‌ها با استفاده از طرح دو عاملي شامل سطح روي و رقم انجام شد. چهار سطح كود روي در آزمايش مزرعه‌اي (شاهد، 25، 50 و 100 كيلوگرم در هكتار كود روي) و سه سطح در آزمايش آبكشت با استفاده از تكنيك كلاتور- بافر (شامل 130 پيكومول فعاليت روي آزاد به‌عنوان شاهد، 23 و 5 پيكومول به‌عنوان تيمار كمبود) اعمال گرديد. علاوه بر سنجش اجزاي عملكرد در شرايط مزرعه‌اي و شاخص‌هاي رشد در شرايط آبكشت، غلظت و مقدار عنصر روي در بخش‌هاي مختلف گياهان سنجش شد. در آزمايش مزرعه‌اي، با توجه به همه اجزاي عملكرد، ارقام اوندا و كادوس به‌عنوان ناكاراترين نسبت به روي (حساس ترين در برابر كمبود) و ارقام دشت و خزر به‌عنوان كارآترين نسبت به روي (متحمل ترين در برابر كمبود) ارزيابي شد. در آبكشت، سه رقم فجر، طارم هاشمي و اوندا به‌عنوان حساس ترين و ارقام شفق، آمل و ميانه به‌عنوان متحمل ترين ارقام معرفي شدند. بيشترين غلظت روي در دانه در ارقام فجر و ندا و بيشترين پاسخ به كود روي از نظر انباشتگي اين عنصر در دانه‌ها در دو رقم نعمت و طارم ديلماني مشاهده شد در حالي‌كه در كادوس، اين عنصر عمدتاً در كاه انباشته شد. اين بررسي علاوه بر معرفي نمودن ارقامي كه بدون نياز به كود روي عملكرد مناسبي را نشان مي‌دهند، مناسب ترين ارقام را از نظر انباشتن اين عنصر در دانه‌ها كه ارزش غذايي برنج را افزايش مي‌دهد، مشخص كرده است.

Zn deficiency is one of the most important nutritional disorders after macro-nutrients in rice. There are considerable genotypic differences among rice genotypes in response to Zn deficiency. Determination of such differences and introduction of efficient genotypes could lead to significant reduction of fertilizer use for rice production. In this research, some of the most frequently cultivated rice genotypes in Northern Iran, were compared for their tolerance to Zn deficiency in a field (11 cultivars) and hydroponic (16 cultivars) experiment. Four levels of Zn fertilizer were used in field experiment including 0 (control), 25, 50 and 100 kg ha-1 and three different activity of Zn in chelator-buffer experiment including 130 (control), 23 and 5 pM. Experiments were conducted using complete randomized block design and data was analyzed using two factorial analysis of variance including Zn level and genotypes. In addition to yield components in the field study and dry matter production in the hydroponic culture medium, concentration of Zn was also determined in shoot, root and seed. The comparison of all yield components showed that the cultivar Onda was the most Zn-inefficient (susceptible to Zn deficiency) and Khazar was the most Zn-efficient (tolerant to Zn deficiency) genotypes under field conditions. In hydroponic experiment, cultivars Fajr, Tarom Hashemi and Onda were determined as the most Zn-inefficient and Shafagh, Amol and Mianeh were recognized as the most Zn-efficient genotypes. The most significant response to Zn fertilizer, in terms of Zn accumulation in seeds, was observed in Nemat and Tarom Deilamani. In contrast, Cadoos accumulated Zn mostly in straw. Results of our experiments introduced not only the genotypes with the highest yield on soils low in available Zn, but also genotypes with the highest Zn accumulation in seeds in response to Zn fertilizers which are important for human nutrition.