1دانشجوی دکتری خاکشناسی دانشگاه تربیت مدرس و عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب
2استاد دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده کشاورزی، گروه خاکشناسی
3استاد دانشگاه شیراز، ، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی
4استاد دانشگاه شیراز، دانشکده کشاورزی، گروه خاکشناسی
5دانشیار دانشگاه ارومیه، دانشکده کشاورزی، گروه خاکشناسی
6استادیار دانشگاه ارومیه، دانشکده کشاورزی، گروه خاکشناسی
7عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب
8ععضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب
چکیده
به منظور بررسی کارایی ارقام مختلف غلات در جذب و مصرف فسفر (فسفر کارایی ارقام) در سال 1385 آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در خاکی با فسفر قابل دسترس پایین (mg/kg 5 POlsen) و فسفر کل mg/kg 1260 در موسسه تحقیقات خاک و آب اجرا گردید. در این آزمایش 17 رقم غلات شامل 8 رقم گندم نان (Triticum aestivum L.)، 3 رقم گندم دوروم (Triticum durum L.)، 3 رقم جو (Hordeum vulgare L.)، 1 رقم چاودار (Secale cereale L.)، 1 رقم جو دو سر (Avena sativa L.) و 1 رقم تریتیکاله (Triticosecale L.)، در دو سطح فسفر (0 و mg/kg 84) در سه تکرار با هم مقایسه شدند. ارقام از لحاظ تعداد پنجه، غلظت فسفر دراندام هوایی، فسفر کل گیاه و وزن خشک اندام هوایی در سطح 1% تفاوت معنی دار نشان دادند. از شاخص عملکرد نسبی اندام هوایی بعنوان شاخص کارایی فسفر استفاده گردید که به طور میانگین 71/0 به دست آمد و از 42/0 تا 97/0 به ترتیب مربوط به لاین جو (16-80-M) و رقم گندم نان (آزادی) تغییر کرد. میانگین غلظت و جذب کل فسفر در اندام هوایی به ترتیب 19/0 درصد و mg/pot 24/13 در شرایط بدون مصرف فسفر و 47/0 درصد و mg/pot 46 در حالت مصرف فسفر بدست آمد. در شرایط کمبود فسفر بالاترین میزان جذب فسفر mg/pot 15/20 مربوط به رقم یا واروس و کمترین آن mg/pot 85/5 مربوط به لاین جو (16-80-M) بود. جو دوسر بازای واحد فسفر جذب شده بالاترین عملکرد را تولید کرد لذا از لحاظ کارایی مصرف فسفر در داخل گیاه برترین رقم بود. اما از لحاظ میزان نسبی کل جذب فسفر ارقام آزادی و یاواروس به ترتیب با 45/0 و 43/0 در صدر بودند. شاخص کارایی با میزان کل فسفر جذب شده همبستگی مثبت و معنی دار در سطح 1 درصد (**66/0= r) ولی با غلظت فسفر در گیاه همبستگی معنی داری نشان نداد.
E. Sepehr1؛ M. J. Malakouti2؛ B. Kholdbarin3؛ N. Karimian4؛ A. Samadi5؛ M. H. Rasouli6؛ F. Nourgholipour7؛ H. Rezaei7؛ Z. Khademi8
1PhD Student of Soil Science, Fculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, and Scientific Staff of Soil and Water Research Institute (SWRI), Tehran
2Professor, of Soil Science, Fculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3Professor, of Plant Biology, Fculty of Science, Shiraz University, Shiraz, Iran
4PrProfessor, of Soil Science, Fculty of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iranofessor, Department of Soil Science, College of Agriculture, Shiraz University
5Associate Professor, of Soil Science, Fculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
6Assistance Professor, of Soil Science, Fculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
7Scientific Staff of Soil and Water Research Institute (SWRI), Karaj, Iran
8Scientific Staff of Soil and Water Research Institute (SWRI), Karaj, Iran
چکیده [English]
A factorial completely randomized block design experiment with 3 replications was carried out in the greenhouse to evaluate cereals genotypic variation in phosphorus acquisition and utilization during 2006. Treatments consisted of 8 bread wheat (Triticum aestivum L.), 3 durum wheat (Triticum durum L.), 3 barley (Hordeum vulgare L.), 1 rye (Secale cereale L.), 1 oat (Avena sativa L.) and 1 Triticale (X Triticosecale L.), and two levels of P (0 and 84 mg P/kg soil). Genotypes showed significant differences in number of tillers, shoot P concentration and content, and dry weight. Also, P efficiency (taken as the relative above-ground yield) significantly differed among genotypes and ranged from 0.42 for a barley line (M- 80-16) to 0.97 for bread wheat cultivar (Azadi) with the average of 0.71. Application of P significantly increased shoot P concentration and content from 0.19% and 13.24 mg P/pot to 0.47% and 46 mg mg P/pot, respectively. In treatment P0, durum wheat (Yavaroos) with 20.15 mg P/pot and a barley line (M-80-16) with 5.85 mg P/pot had the highest and lowest P uptake, respectively. Oat produced the highest dry weight per unit of P uptake and, hence, was considered to be very efficient in P utilization. Azadi and Yavaroos with 0.45 and 0.43 had the highest relative P uptake, respectively. Therefore, these varieties were efficient in P acquisition. There was no correlation between P efficiency and shoot P concentration of genotypes, but the relationship between P efficiency and shoot P content was highly significant (r= 0.66**).
کریمیان، ن. ع. (1377). پیامدهای زیاده‌روی در مصرف کودهای شیمیایی فسفر. مجله خاک و آب، جلد 12، شماره 4، تهران، ایران.
ملکوتی، م. ج. (1384). کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه‌سازی مصرف کود در ایران. چاپ سوم با بازنگری کامل، انتشارات سنا. تهران، ایران.
Batten, G. D. 1986. The uptake and utilisation of phosphorus and nitrogen by diploid, tetraploid and hexaploid wheats (Triticum spp.). Annals Bot. 58: 49–59.
Batten, G. D. 1992. A review of phosphorus efficiency in wheat. Plant Soil. 149: 163-168.
Damon, P., L.D. Osborne, and Z. Rengel. 2007. Canola genotypes differ in potassium efficiency during vegetative growth. Euphytica. 156: 387-397.
Elliott, D. E., D. J. Reuter, G. D. Reddy and R. J. Abbott. 1997. Phosphorus nutrition of spring wheat (Triticum aestivum L.) 1. Effects of phosphorus supply on plant symptoms, yield, components of yield, and plant phosphorus uptake. Aust. J. Agr. Res. 48: 855–867.
Fageria, N. K. and V. C. Baligar. 1997. Upland rice genotypes evaluation for phosphorus use efficiency. J. Plant Nutr., 20: 499–509.
Fageria, N. K. and V. C. Baligar. 1999. Rice cultivar evaluation for phosphorus use efficiency. Plant Soil. 111: 105-109.
Fageria, N. K., R.J. Wright, and V. C. Baligar. 1988. Upland rice genotypes evaluation for phosphorus use efficiency. J. Plant Nutr., 20: 499–509.
Fohse, D. and A. Jungk. Influence of phosphate and nitrate supply on the root hair formation of rape, spinach and tomato plants. Plant Soil. 74: 359-368.
Fohse, D. N., Claassen, and A. Jungk. 1991. Phosphorus efficiency of plants, II. Significance of root radius, root hairs and cation balance for phosphorus influx in seven plant species. Plant Soil. 123: 261-272.
Gahoonia, T. S., and N. E., Neilsen. 1992. The root induced pH change on the depletion of inorganic and organic phosphorus in the rhizosphere. Plant Soil. 143: 241-248.
Gahoonia, T. S., and N. E., Nielsen. 1996. Variation in acquisition of soil phosphorus among wheat and barley genotypes. Plant Soil. 178: 223- 230.
Gahoonia, T. S., S. Raza and N. E, Nielsen. Phosphorus depletion in the rhizosphere as influenced by soil moisture. Plant Soil. 159: 231-218.
Gerloff, S. Plant efficiencies in the use of N, P and K. p: 161-174. In: Wright. M.J. (ed). Plant adaptation to mineral stress in problem soils. Cornell Univ. Press: New York.
Gill, H. S., A. Singh, S. K. Sethi, and R. K. Behl. Phosphorus uptake and use efficiency in different varieties of bread wheat (Triticum Aestivum L). Arch. of Agr. Soil Sci. 56: 563-572.
Grotz, N., and M. L., Guerinot. 2002. Limiting nutrients: An old problem with new solutions. Plant Biol. 5: 158-163.
Gunes, A., A. Inal, M. Alpaslan, and Cakmak. 2006. Genotypic variation in phosphorus efficiency between wheat cultivars grown under greenhouse and field conditions. Soil Science & Plant Nutrition 52, 4: 470–478.
Horst, W. J., M. Abdou, and F. Wiesler. 1993. Genotypic differences in phosphorus efficiency of wheat. Plant Soil. 155/156: 293–296.
Jones, G. P. D., R. S. Jessop, and G. J. Blair. 1992. Alternative methods for the selection of phosphorus efficiency in wheat. Field Crops Res. 30: 29–40.
Liao, M. T., P. J. Hocking, and B. Dong. 2005. Screening for genotypic variation in phosphorus uptake efficiency in cereals on Australian soils. p. 114-115. In: Li, (ed.), Plant nutrition for food security, human health and environmental protection, Tsinghua University Press. Beijing, China.
Lynch, J. 1998. The role of nutrient-efficient crops in modern agriculture. p. 241-264. In: Rengel, Z. (ed), Nutrient use in crop production. The Haworth Press, Inc. New York.
Mahon, D. J. 1983. Limitation to the use of physiological variability in plant breeding. J. Plant Sci. 63: 11-21.
Manske, G. G. B., J. I., Ortiz-Monasterio, M. Van Ginkel, R.M., Gonzalez, S. Rajaram, Molina, E. and P. L. G., Vlek. 2000. Traits associated with improved P-uptake efficiency in CIMMYT’s semidwarf spring bread wheat grown on an acid andisol in Mexico. Plant Soil 221: 189–204.
Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd London. Academic Press.
Marschner, H. 1998. Role of root growth, arbuscular mycorrhiza, and root exudates for the efficiency in nutrient acquisition. Field Crops Res. 56: 203-207.
Monasterio, O.I.J., G.G.B. Manske and M. van Ginkel. 2001. Nitrogen and Phosphorus Use Efficiency. p. 200-207. In: Reynolds, M.P., O.I.J. Monasterio and A. McNab (eds.), Application of Physiology in Wheat Breeding, Mexico, D.F.: CIMMYT.
Monasterio, O.I.J., R.J. Pena, W.H. Pfeiffer, and A.H. Hede. 2002. Phosphorus use efficiency, grain yield, and quality of triticale and durum wheat under irrigated conditions. Proceedings of the 5th International Triticale Symposium, Annex. June 30- July 5. Radzikow, Poland.
Osborne, L. D., and Z. Rengel. 2002a. Screening cereals for genotypic variation in efficiency of phosphorus uptake and utilization. Aust. J. Agr. Res. 53: 295–303.
Osborne, L. D., and Z. Rengel. 2002b. Genotypic differences in wheat for uptake and utilization of P from iron phosphate. Aust. J. Agr. Res. 53: 837-844.
Ozturk, L., S. Eker, B. Torun, and Cakmak. 2005. Variation in phosphorus efficiency among 73 bread and durum wheat genotypes grown in a phosphorus-deficient calcareous soil. Plant Soil 269: 69–80.
Rengel, Z. Physiological mechanisms underlying differential nutrient efficiency of crop genotypes. p. 227–265. In: Rengel, Z. (Ed.), Mineral Nutrition of Crops: Fundamental Mechanisms and Implications. Food Products Press, New York.
Reuter, D. J. and J. B. Robinson. 1997. Plant Analysis: An Interpretation Manual, 2nd edn., CSIRO Publishing, Australia.
