اثر افزايش غلظت‌ دي اكسيد كربن بر شاخص هاي رشدكنجد Sesamum indicum L.)) و تاج خروس Amaranthus retroflexus L.)) و قدرت رقابت آنها

Effects of elevated carbon dioxide concentrations on some morphological and physiological characteristics of sesame (Sesamum indicum L.) and amaranthus (Amaranthus retroflexus L.)

دي اكسيد كربن يكي از مهمترين نهاده‌هاي لازم براي رشد گياهان زراعي محسوب مي‌شود. اين بررسي به منظور تاثير غلظت‌هاي مختلف دي اكسيد كربن بر برخي صفات مورفولوژيكي و فيزيولوژيكي كنجد (Sesamum indicum L.) و تاج خروس (Amaranthus retroflexus L.) در شرايط گلخانه در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با دو فاكتور و سه تكرار در جعبه‌هايي به طول 50، عرض30 و ارتفاع30 سانتي متر انجام شد. فاكتور اول شامل غلظت‌هاي مختلف دي اكسيد كربن (365، 520 و 750 قسمت در ميليون) و فاكتور دوم رقابت درون گونه‌اي و بين گونه‌اي بود كه براي هركدام از گياهان كنجد و تاج خروس به طور جداگانه انجام شد. نتايج نشان داد كه با ازدياد غلظت دي اكسيد كربن ارتفاع، تعداد ميانگره، طول ميانگره و وزن خشك ساقه اصلي كنجد افزايش و براي تاج خروس كاهش يافت. تعداد و طول شاخه‌هاي جانبي و وزن خشك آنها تحت تاثير معني‌دار غلظت‌هاي مختلف دي اكسيد كربن قرار گرفت، به طوري كه افزايش غلظت دي اكسيد كربن تاثير مثبت بر گياه كنجد و اثر منفي بر تاج خروس داشت. با افزايش غلظت دي اكسيد كربن اثر مثبت بر عملكرد دانه كنجد و اثر منفي بر عملكرد دانه تاج خروس داشت. در كنجد اثر رقابت معني‌دار بود و رقابت بين گونه‌اي برتري داشت. اثر غلظت‌هاي مختلف دي اكسيد كربن بر ميزان فتوسنتز و تعرق در كنجد و تاج خروس معني‌دار بود. همچنين ازدياد غلظت دي اكسيد كربن منجر به افزايش ميزان فتوسنتز و تعرق در كنجد و كاهش آنها در تاج خروس شد. صفات ريشه از جمله سطح، مجموع طول و وزن خشك ريشه در گياه كنجد تحت تاثير معني دار غلظت‌هاي مختلف دي اكسيد كربن قرار گرفت، به طوري كه با ازدياد غلظت دي اكسيد كربن افزايش نشان دادند، ولي در گياه تاج خروس سطح، متوسط قطر، مجموع طول و وزن خشك ريشه با افزايش غلظت دي اكسيد كربن كاهش نشان داد. نسبت ريشه به اندام هوايي تحت تاثير معني‌دار غلظت‌هاي مختلف دي اكسيد كربن بود. اين نسبت با ازدياد غلظت دي اكسيد كربن در گياه كنجد و در گياه تاج خروس افزايش داد. به طور كلي، نتايج نشان داد كه افزايش غلظت دي اكسيد كربن در كنجد به عنوان يك گياه سه كربنه و گرمادوست، باعث برتري از نظر رشد و توليد خواهد شد و در تاج خروس افزايش غلظت دي اكسيد كربن تاثيري برتوليد آن نداشت، ولي درجه حرارت بالاي ناشي از افزايش غلظت دي اكسيد كربن باعث كوتاهي طول دوره رشد و كاهش سرعت رشد و توليد مي‌شود.

Carbon dioxide is the most important resource for crop growth. In order to investigate the effect of elevated CO2 concentration on morphological and physiological characteristics of sesame (Sesamum indicum L.) and amaranthus (Amaranthus retroflexus L.) an experiment was conducted in greenhouse conditions. The experiment was factorial based on randomized complete block design with six treatments and three replications. Different CO2 concentrations (including 360, 520 and 750 ppm) on monoculture and mixture of two species were investigated. The results indicated that plant height, node number, internode and stem dry weight had significant differences in the CO2 concentrations. Elevated CO2 concentration caused increasing plant height, node number, internode and stem dry weight in sesame and monoculture was better than mixtures, but in the amaranthus, elevated CO2 concentration resulted is decreasing plant height, node number, and internode and stem dry weight. Number and length of branches and their dry weight had significant different in CO2 concentrations. So, effect of elevated CO2 concentration was positive for sesame and negative for amaranthus. In amaranthus, monoculture was more successful than mixture. In the sesame, yield was included number and weight capsule and in the amaranthus was included total seed weight, that both had significant affected. Elevated CO2 concentration had positive effect on yield of sesame and negative effect on yield of amaranthus. In the sesame, monoculture was more successful. The effect of elevated CO2 concentration was significant on transpiration and photosynthesis rates. In the sesame, elevated CO2 concentration increased transpiration and photosynthesis rates and decreased them in the amaranthus. In the sesame, shoot total length and root dry weight was significantly different in CO2 concentrations and increased by elevated CO2 concentration, but in the amaranthus, decreased by elevated CO2 concentration‌. In the both species, monoculture was more successful. R/S ratio had significant difference in CO2 concentration. In the sesame, elevated CO2 concentration decreased, but in the amaranthus increased. However, results showed that elevated CO2 concentration in the sesame as a C3 and thermophilic plant, resulted in successful growth and production. In the amaranthus, there was not effect by elevated CO2 concentration, but high temperature due to elevated CO2 concentration caused short growth season and decreased production.