اثر کم آبیاری و دوره بحرانی تاج خروس بر رشد و عملکرد آفتابگردان

 

به کوشش

زهرا کیامرثی

 

به منظور بررسی اثر کم آبیاری و دوره بحرانی تاج خروس بر رشد و عملکرد آفتابگردان، آزمایشی مزرعه ای در سال های زراعی 89-1388 و 90-1389 در ایستگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتور اصلی شامل آبیاری به عنوان عامل اصلی(آبیاری نرمال، آبیاری در 75 درصد ظرفیت مزرعه و آبیاری در 50 درصد ظرفیت مزرعه) و علف هرز در دو سطح با و بدون تاج خروس هر کدام در 5 مرحله رشدآفتابگردان (8 برگی، 12 برگی، ظهور طبق، گلدهی و رسیدگی) به عنوان عامل فرعی انتخاب شدند. نتایج نشان داد که کم آبیاری درصد روغن، عملکرد دانه و اجزاء عملکرد دانه آفتابگردان (تعداد دانه در طبق و وزن هزار دانه) در هر دو سال را کاهش داد. میزان کاهش عملکرد در سال اول از 100 به 75 و به 50 درصد ظرفیت مزرعه، به ترتیب 41/12 و 47/24 درصد و در سال دوم به ترتیب 8 و 5/12 درصد بود.حضور علف هرز در تمام فصل رشد، عملکرد دانه آفتابگردان را در سال اول و دوم به ترتیب به میزان44 و 36 درصد کاهش داد. با افزایش طول دوره تداخل تاج خروس، عملکرد دانه و اجزای عملکرد کاهش یافت و این کاهش از مرحله 12برگی به مرحله ظهور طبق معنی دار بود. طول دوره بحرانی کنترل تاج خروس، با پذیرش افت 5 درصدی عملکرد دانه در تیمار آبیاری نرمال، در سال اول 35 تا 86 و در سال دوم 49 تا 94 روز بعد از کشت بود و با کاهش میزان آب مصرفی تا 75 درصد ظرفیت مزرعه طول دوره بحرانی علف هرز به ترتیب 34 تا 100 روز در سال اول و 50 تا 101 روز بعد از کشت در سال دوم و در 50 درصد ظرفیت، در سال اول 32 تا 105 روز بعد از کشت و در سال دوم 44 تا 98 روز بعد از کشت افزایش یافت. به عبارت دیگر، کم آبیاری طول دوره بحرانی کنترل تاج خروس را افزایش داد.

فهرست مطالب

 

 

.عنوان…………………………………………………………………..شماره صفحه

 

فصل اول:مقدمه 1

1-1- اهمیت آفتابگردان 2

2-1-گیاه شناسی آفتابگردان 4

3-1-سازگاری محیطی 5

4-1-اهمیت کم آبیاری و تاثیر آن بر خصوصیات رشد و نمو گیاه 6

5-1-اهمیت علف هرز 9

6-1-علف هرز تاج خروس 10

7-1-دوره بحرانی کنترل علف هرز 11

8-1-اهداف پژوهش 13

فصل دوم: مروری بر پژوهش های گذشته 15

1-2- اثر کم آبیاری بر عملکرد دانه و اجزای عملکرد آن 15

2-2-تاثیر تنش خشکی بر درصد و عملکرد روغن دانه 17

3-2-تاثیر تنش خشکی برخصوصیات فیزیولوژیکی گیاه 18

4-2- اثر رقابت علف های هرز بر رشد و عملکرد گیاه 19

5-2-اثر دوره بحرانی کنترل علف هرز بر رشد و عملکرد گیاه 21

فصل سوم: مواد و روش ها 25

1-3-مشخصه های محل آزمایش 25

عنوان…………………………………………………………………..شماره صفحه

 

4-3- اعمال تیمار کم آبیاری 32

5-3- پارامترهای اندازه گیری شده 33

5-5-3-اجزای عملکرد دانه 35

6-5-3-درصد و عملکرد روغن دانه آفتابگردان 35

6-3- پارامتر های علف هرز 36

7-3- تجزیه و تحلیل آماری داده ها 37

فصل چهارم: نتایج و بحث 39

1-4- آفتابگردان 44

1-1-4- ارتفاع نهایی بوته 44

2-1-4- خمیدگی ساقه 48

3-1-4- قطر میانی ساقه 51

4-1-4- قطر طبق 55

5-1-4- تعداد دانه در طبق 60

6-1-4-وزن هزار دانه 65

7-1-4- وزن خشک ساقه 71

7-1-4- وزن خشک طبق 74

9-1-4- عملکرد دانه 77

10-1-4- عملكرد بیولوژیك 85

11-1-4- شاخص برداشت 89

عنوان…………………………………………………………………..شماره صفحه

 

 

12-1-4- درصد روغن 92

13-1-4 عملکرد روغن 97

14-1-4- وزن بذر 101

15-1-4- وزن پوسته 104

2-4- تاج خروس 108

2-2-4- شاخص سطح برگ 111

3-3-4- وزن خشک تاج خروس 113

3-4-تعیین دوره بحرانی کنترل تاج خروس 116

1-3-4-دوره بحرانی تداخل تاج خروس 116

2-3-4-دوره بحرانی عاری از تاج خروس 117

4-4-نتیجه گیری کلی 126

5-4-پیشنهادات 127

منابع 128

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل‌ها

 

 

شکل و شماره………………………………………………………………….صفحه

 

شکل1-3 – مقدار کل بارندگی در سال های انجام آزمایش(آمار ایستگاه هوا شناسی. 26

شکل 1-4- اثر سطوح کم آبیاری بر ارتفاع نهایی بوته آفتابگردان  46

شکل2-4-اثر سطوح علف هرز بر ارتفاع بوته آفتابگردان  47

شکل 3-4- اثر سطوح کم آبیاری بر خمیدگی ساقه آفتابگردان  49

شکل4-4- اثر علف هرز بر خمیدگی ساقه آفتابگردان. 50

شکل 5-4- اثر سطوح کم آبیاری بر قطر میانی ساقه آفتابگردان  53

شکل6-4- اثر سطوح مختلف علف هرز قطر میانی ساقه آفتابگردان  54

شکل8-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر قطر طبق آفتابگردان  57

شکل8-4- اثر سطوح مختلف علف هرز برقطر طبق در آفتابگردان  58

شکل10-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر تعداد دانه در طبق آفتابگردان  63

شکل10-4- اثر سطوح مختلف علف هرز بر تعداد دانه در طبق آفتابگردان  64

شکل11-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر وزن هزار دانه در آفتابگردان  68

شکل 12-4- اثر سطوح مختلف علف هرز بر وزن هزار دانه در آفتابگردان  69

شکل13-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر وخشک ساقه در آفتابگردان  72

شکل14-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر وزن خشک ساقه در آفتابگردان  73

شکل 15-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر وزن خشک طبق در آفتابگردان  75

شکل 16-4- اثر سطوح علف هرز بر وزن خشک طبق در آفتابگردان  76

شکل 17-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر عملکرد دانه در آفتابگردان  83

شکل18-4-اثر سطوح مختلف علف هرز بر عملکرد دانه در آفتابگردان  84

شکل 19-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر عملکرد بیولوژیک در آفتابگردان. 87

شکل و شماره………………………………………………………………….صفحه

 

شکل20-4- اثر سطوح علف هرز بر عملکرد بیولوژیک در آفتابگردان  88

شکل21-4- تاثیر سطوح مختلف کم آبیاری بر شاخص برداشت در آفتابگردان  90

شکل 22-4- اثر سطوح علف هرز برشاخص برداشت در آفتابگردان  91

شکل 23-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر درصد روغن دانه در آفتابگردان  95

شکل 46-4- اثر سطوح مختلف علف هرز بر درصد روغن دانه در آفتابگردان  96

شکل 25-4-اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر عملکرد روغن در آفتابگردان  99

شکل 26-4- اثر سطوح مختلف علف هرز بر عملکرد روغن در آفتابگردان  100

شکل 27-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر وزن وزن بذر در آفتابگردان  102

شکل28-4- اثر سطوح مختلف علف هرز بر وزن بذر در آفتابگردان  103

شکل 29-4- اثر سطوح مختلف کم آبیاری بر وزن پوسته در آفتابگردان  105

شکل 30-4- اثر سطوح علف هرز بر وزن پوسته در آفتابگردان  106

1-2-4- ارتفاع تاج خروس. 108

شکل31-4- تاثیر سطوح مختلف کم آبیاری بر ارتفاع تاج خروس  109

شکل32-4- تاثیر سطوح مختلف رقابت بر ارتفاع تاج خروس  109

شکل33-4- تاثیر طول دوره تداخل، بر ارتفاع تاج خروس  110

شکل34-4- تاثیر سطوح مختلف کم آبیاری بر شاخص سطح برگ تاج خروس  111

شکل35-4- تاثیر سطوح مختلف تداخل بر شاخص سطح برگ تاج خروس  112

شکل36-4- تاثیر طول دوره تداخل، بر شاخص سطح برگ تاج خروس  112

شکل37-4 تاثیر سطوح مختلف کم آبیاری بر وزن خشک تاج خروس  114

کل38-4 تاثیر سطوح مختلف رقابت بر وزن خشک تاج خروس  115

شکل39-4- تاثیر طول دوره تداخل، بر وزن خشک تاج خروس  115

شکل 40-4- تاثیر تداخل تاج خروس بر عملکرد نسبی دانه آفتابگردان در آبیاری نرمال در سال اول. 120

شکل و شماره………………………………………………………………….صفحه

 

شکل 41-4-تاثیر تداخل تاج خروس بر عملکرد نسبی دانه آفتابگردان در آبیاری 75 درصد ظرفیت مزرعه در سال اول. 121

شکل 42-4-تاثیر تداخل تاج خروس بر عملکرد نسبی دانه آفتابگردان در آبیاری50 درصد ظرفیت مزرعه در سال اول. 122

شکل 43-4- تاثیر تداخل تاج خروس بر عملکرد نسبی دانه آفتابگردان در آبیاری نرمال درصد ظرفیت مزرعه در سال دوم. 123

شکل 44-4- تاثیر تداخل تاج خروس بر عملکرد نسبی دانه آفتابگردان در آبیاری 75 درصد ظرفیت مزرعه در سال دوم. 124

شکل 45-4- تاثیر تداخل تاج خروس بر عملکرد نسبی دانه آفتابگردان در آبیاری 50 درصد ظرفیت مزرعه در سال دوم. 125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول‌ها

 

 

جدول و شماره………………………………………………………………..صفحه

 

جدول1-3-برخی ویژگی های کمی و کیفی خاک محل آزمایش. 26

جدول 1-4 نتایج تجزیه‌ی واریانس اثر کم آبیاری و علف هرز بر برخی صفات اندازه گیری شده در سال اول. 40

جدول 2-4- ادامه جدول قبل. 41

جدول 3-4 نتایج تجزیه‌ی واریانس اثر کم آبیاری و علف هرز بر برخی صفات اندازه گیری شده در سال دوم. 42

جدول 4-4- ادمه جدول قبل. 43

جدول 5-4- برهمکنش کم آبیاری و سطوح مختلف علف هرز بر قطر طبق در سال دوم (میانگین دو سال). 59

جدول 6-4- برهمکنش کم آبیاری و سطوح مختلف علف هرز بر وزن هزار دانه در سال دوم. 70

جدول 7-4- برهمکنش کم آبیاری و سطوح مختلف علف هرز بر وزن پوسته در سال اول. 107

جدول9-4-دوره بحرانی کنترل تاج خروس در آفتابگردان بر اساس کاهش 5، 10،15 و 20 درصدعملکرد قابل قبول در سه سطح کم آبیاری در سال 1389. 118

جدول10-4-دوره بحرانی کنترل تاج خروس در آفتابگردان بر اساس کاهش 5، 10،15 و 20 درصدعملکرد قابل قبول در سه سطح کم آبیاری در سال 1390. 119

 

 

 

 

فصل اول

 

 
 

 
 

 
 
 
 

مقدمه
 

 

1-1- اهمیت آفتابگردان
 

منظور از گیاهان صنعتی گیاهانی است که محصولات آنها به صورت گسترده پس از فرآیندسازی صنعتی مورد استفاده بشر قرار می گیرد. این گیاهان را به صورت سنتی در گروه روغنی، لیفی، قندی، نشاسته ای و تخدیری قرار داده اند(خواجه پور، 1383). روغن بدست آمده از گیاهان دانه روغنی برای ساختن صابون، مواد پاک کننده، پلاستیک ها، روغن های خوراکی، مارگارین و غیره به کار می رود. دانه های روغنی بخش مهمی از تولیدات کشاورزی جهان را تشکیل می دهند(Weiss, 1983).

آفتابگردان(Helianthus annuus L.) یکی از دانه های روغنی بوده که امروزه در سطح دنیا از اهمیت خاصی برخوردار است (Arshi, 1992). دانه آفتابگردان 15 تا 25 درصد پروتئین دارد. میزان درصد روغن در ارقام روغنی غالبا 40 تا50 درصد است، (خواجه پور، 1383). روغن آفتابگردان به دلیل رنگ روشن، فقدان بو، طعم مطلوب، درجه دودی شدن بالا و کیفیت غذایی مطلوب بسیار ارزشمند است. روغن آفتابگردان توکوفرول های بیشتری نسبت به سایر روغن ها دارد. توکوفرول ها در تشکیل ویتامین E نقش دارند (ناگاراج، 1378).

پروتئین دانه آفتابگردان از لحاظ اسید آمینه لایسین فقیر است، ولی از لحاظ اسید آمینه متیونین بهتر از سویا می باشد(خواجه پور، 1383). در سال های اخیر، تقاضا برای محصولات کشاورزی با کیفیت خاص رو به افزایش است. روغن آفتابگردان به دلیل دارا بودن ترکیبات اسیدهای چرب مناسب برای مصرف انسـان، یکی از مهم ترین گـیاهان دانه روغنی در جهان می باشد(Jalalian, 2010).

آفتابگردان به عنوان یکی از مهم ترین دانه های روغنی در جهان به عنوان پنجمین منبع تولید روغن خوراکی بعد از سوی(Glycine max (L.) Merrill.) ، کلزا (Bassica napus L.) ، پنبه(Gossypium hirsutum L.) و بادام زمینی(Arachis Hypogaea) به حساب می آید (FAO,2005). آفتابگردان به عنوان یک دانه روغنی اصلی، در سطح وسیعی در جهان کشت می شود(Flagella، 2002). بر اساس گزارش فائو، سطح زیر کشت آفتابگردان در جهان 23113785 هکتار، با مقدار تولید دانه 668253 تن ، میانگین عملکرد دانه 7/1331 کیلوگرم بر هکتار گزارش شده است(FAO,2010). کشورهای آرژانتین، روسیه، فرانسه و چین مهم ترین تولیدکنندگان آفتابگردان در جهان به شمار می آیند.

از زمان ورود آفتابگردان به ایران اطلاعات دقیقی در دسترس نیست. کاشت انواع آجیلی بومی شده این محصول در اطراف صیفی کاری ها از اواخر دوره قاجاریه حدود سال های 1295 تا 1300 در آذربایجان رایج بود. در ایران سطح زیر کشت این گیاه زراعی، 67000 هکتار با مقدار تولید دانه 1005 تن ، میانگین عملکرد دانه 3/740 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (FAO,2010). استان های اردبیل، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و فارس مهم ترین تولید کنندگان آفتابگردان آبی و استان های مازندران و گلستان مهم ترین تولیدکنندگان آفتابگردان دیم در کشور می باشند. پتانسیل عملکرد دانه آفتابگردان به بیش از 6 تن در هکتار می رسد، که از آن حدود 3 تن روغن قابل استحصال می باشد. عملکردهای بالاتر از 5/2 تن در هکتار مطلوب است.

بر اساس آمار فائو (2009)، مناطق تولید کننده دانه آفتابگردان، اروپا(62 % تولید جهانی، عمدتا بوسیله اکراین ، روسیه و فرانسه)، آمریکا (19% ، عمدتا آرژانتین و ایالت متحدا آمریکا)، آسیا(15% ، عمدتا چین و هند) می باشند. خاستگاه آفتابگردان منطقه غرب آمریکای شمالی، بین شمال مکزیک و نبراسکا می باشد. این گیاه نشان ایالت کانزاس در ایالات متحده محسوب می شود.

 

 

2-1-گیاه شناسی آفتابگردان
 

آفتابگردان گیاهی است دیپلوئید(2n=34)، یکساله، از تیره مرکبه(Compositae) که به صورت بوته ای استوار و بلند قامت رشد می کند. طول دوره رشد آفتابگردان بسته شرایط محیطی و رقم ، بین 80 تا 150 روز متغیر می باشد. از تفاوت های اصلی بین انواع زراعی و اصلاح شده آفتابگردان با انواع وحشی آن وجود طبق های بزرگتر و عدم وجود یا وجود تعداد کمتری شاخه جانبی در انواع زراعی و اصلاح شده است. این تفاوت ها سبب بهبود توزیع مواد غذایی به نفع دانه شده و عملکرد دانه و شاخص برداشت را افزایش داده است(خواجه پور، 1383).

آفتابگردان سامانه ی ریشه ای محکم و اغلب سطحی دارد. نفوذ بالقوه ریشه اصلی در خاک حدود 3 متر است، ولی گاهی با متراکم شدن خاک به شدت کاهش می یابد. ساقه آفتابگردان تنومند، کم و بیش خشبی، مقطع آن گرد و قطر آن 3 تا 6 سانتی متر و گاهی به 10 سانتی متر نیز می رسد. رشد ساقه سریع و ارتفاع آن بر حسب ارقام متفاوت و بین 1 تا 3 متر و ارتفاع رقم های پابلند گاهی به 5 متر نیز می رسد. در آفتابگردان برگ ها به صورت معمول بزرگ، قلبی شکل، مضرس، کرک دار و زبر بوده که در قسمت پایین ساقه متقابل و در قسمت بالا متناوبند(رستگار، 1384). گل مرکب در آفتابگردان طبق نامیده می شود. این گل آذین کپه ای که در انتهای ساقه اصلی قرار دارد، دایره ای شکل و قطر و اندازه آن در ارقام، فصل ها و خاک های مختلف متفاوت است.لقاح، به دلیل اینکه پرچم ها زودتر بلوغ می یابند(protandrous) نوع دگرگشنی می باشد. در هر حال، درصد خودگشنی از 5 تا 95درصد متغیر است(خواجه پور، 1383).

میوه آفتابگردان از نوع فندقه است و شامل یک دانه حقیقی با پوسته نازک و فرابر ناشکوفا می باشد که در اینجا با دانه مترادف گرفته می شود. اندازه دانه، از محیط به سمت مرکز به تدریج نقصان می یابد. وزن هزار دانه غالبا بین 45 تا 100 گرم می باشد. قسمت اعظم روغن دانه آفتابگردان در لپه ها ذخیره شده است. حدود 78 درصد وزن لپه ها و 4/7 درصد وزن جنین را روغن تشکیل می دهد (خواجه پور، 1383).

 

 

3-1-سازگاری محیطی
 

آفتابگردان خاص مناطق معتدله است و تولید تجاری آن بیشتر در مناطق گرم معتدل صورت می گیرد؛ اما با اصلاح نژاد و انتخاب، رقم هایی تولید شده اند که با گستره وسیعی از شرایط محیطی سازگارند(وایز، 1375). طیف سازگاری آفتابگردان وسیع است و از عرض جغرافیایی حدود 40 درجه جنوبی تا 55 درجه شمالی و از ارتفاع صفر تا 2500 متر از سطح دریا(بسته به عرض جغرافیایی) کاشته می شود. آفتابگردان گیاهی است با گرایش گرمادوستی، اما دماهای پایین را بهتر از ذرت تحمل می کند و در میانگین دمای شبانه روزی 10 تا بیش از 32 درجه سانتی گراد رشد می کند. دمای مطلوب آن 25 تا 29 درجه سانتی گراد است. دمای پایه برای رشد آفتابگردان حدود 6 درجه سانتی گراد است. در دمای 9 تا 10 درجه سانتی گراد(در خاک) با سرعت قابل قبولی جوانه می زند. عملکرد آفتابگردان در خاک های به نسبت فقیر، رضایت بخش بوده و به همین دلیل در محدوده وسیعی از زمین های کشاورزی تولید می گردد (اسماعیلی و گلچین، 1383).

گیاه به خاک های اسیدی سازگاری خوبی ندارد و در محدوده پی اچ خنثی رشد بهتری دارد. آفتابگردان به ساختمان خاک حساس است، ولی به بافت خاک حساسیت زیادی ندارد. اما بافت های ریز با محدودیت تهویه که دچار آب ایستادگی می شوند و بافت های درشت که از لحاظ ظرفیت آبگیری و حاصلخیزی فقیر هستند و نیز خطر خوابیدگی محصول در آنها زیاد است، مطلوب به شمار نمی روند(خواجه پور، 1383).

آفتابگردان ریشه توسعه یافته ای دارد که گیاه را به خشکی مقاوم می سازد. در شرایط خشک ریشه های گیاه با نفوذ به لایه های زیرین همواره میزان قابل توجهی آب را جذب می کنند .(Angadi & Entz, 2002; Johnson et al., 2002)هاتندروف و همکاران(1988) گزارش کردند که توان رقابتی در استفاده از آب توسط آفتابگردان، از گیاهان ردیفی مانند ذرت( Zea mays L.)، سورگوم(Sorghum bicolor L.)، سویا(Glycine max L.)، ارزن Pennisetum americannum L.) ( و لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) بیشتر است و این مهم به واسطه نفوذ بیشتر و توسعه ریشه این گیاه به اعماق خاک در مقایسه با گیاهان بالا بوده است (Hattendraf et al., 1988).

آفتابگردان از کلزا، سویا و ذرت به شوری مقاوم تر است. مقاومت آفتابگردان به شوری از گندم کمتر است و تقریبا مشابه سورگوم می باشد. به این طریق آفتابگردان در گروه گیاهان نسبتا مقاوم به شوری قرار می گیرد(خواجه پور، 1383). حساسیت آفتابگردان به پی اچ خاک زیاد نیست و در دامنه پی اچ 6 تا 8 رشد می کند.