تأثير الإجهاد الجفافي في إنتاجية أصناف مختلفة من الحمص في المنطقة الوسطى من سورية

اسم الباحث :لبانة بركات الصالح

المشرف :أ.د. بشار حياص + د. فادي اسماعيل عباس

العنوان :تأثير الإجهاد الجفافي في إنتاجية أصناف مختلفة من الحمص في المنطقة الوسطى من سورية

العنوان باللغة الإنكليزية :The Effect Of Drought Stress On the Productivity Of Different Species Of  Chickpea “Cicer arietinum L” in the Middle Region Of Syria

العام :2020

القسم :المحاصيل الحقلية

الملخص :نفذ البحث في مخابر جامعة البعث، كلية الزراعة و كلية الهندسة الكيميائية و البترولية ، و في منطقة الميدان شرقي حمص في الموعد الربيعي خلال الموسمين الزراعيين 2016/2017 و 2017/2018، بهدف:

1. 1. تحديد الأذى الناتج عن الإجهاد الحلولي المصطنع مخبرياً خلال طور الإنبات لخمسة أصناف من الحمص.
2. 2. تطوير تقانة مخبرية سريعة وفعالة تنسجم مع أسلوب الانتخاب الطبيعي من خلال تحديد المستوى المميت الأمثل والمستوى المحرض الأمثل خلال طور البادرة الفتية.
3. 3. دراسة أثر الإجهاد الجفافي على المؤشرات المورفوفيزيولوجية والإنتاجية و البيوكيميائية ، وتحديد أهم المؤشرات المرتبطة بتحمل إجهاد الجفاف في الحمص.

في التجارب المخبرية تم استخدام 4 تراكيز مختلفة من مركب بولي ايتيلين غليكول (PEG₆₀₀₀) في وسط إنبات لخمسة أصناف من الحمص بهدف إحداث جهود حلولية عدة (0، -3، -6 ، -9 بار) ، بثلاثة مكررات ضمن ظروف متحكم بها ، وفق التصميم الكامل العشوائية (CRD).

كما أجريت تجربة أخرى بهدف تطوير تقانة غربلة مخبرية سريعة وفعالة في سبر التباين الوراثي لاستجابة بعض أصناف الحمص للجهد الحلولي المصطنع باستخدام سكر البولي إيثيلين غليكول (PEG) في مرحلة النمو الأولي، وتقييم أهمية التعريض المسبق لمستويات غير مميتة (محرضة) من الجهد الحلولي (0، -1 ، -2 ، -3 -4 ، -5 بار)  في تحسين قدرة البادرات على تحمل المستويات المميتة من الجهد الحلولي (0، -8 ،  -10، -12،-14 ، -16 ، -18، -20 بار) .

كذلك نفذت تجربتان حقليتان : (تجربة الإجهاد) و التجربة الشاهد (بدون إجهاد), و ذلك وفق التصميم العشوائي الكامل . وتم إجراء عمليات التحليل الإحصائي باستخدام برنامج Gen.stat.7  و قدرت قيمة أقل فرق معنوي (L.S.D) لمقارنة الفروقات بين المتوسطات عند المستوى 5%، وتم حساب معامل الارتباط البسيط (r) بين الغلة وبعض المؤشرات المدروسة.

 

أظهرت النتائج وجود تباين وراثي بين الأصناف المدروسة، في استجابتها لتغيرات تركيز PEG-6000 في وسط النمو، حيث تراجعت النسبة المئوية للإنبات ، بعد 8 أيام , مع تراجع الجهد الحلولي لوسط الإنبات (0، -3، -6 بار) بمعدلات (100، 93.67، 70.73%على الترتيب).  كما تراجعت سرعة الإنبات عند معدلات الجهد الحلولي (0، -3، -6 بار)  بحوالي (6.70، 4.98، 2.22على الترتيب). ولم تنبت أي بذرة عند الجهد -9 بار حيث كان هذا الجهد مثبطاً للإنبات بشكل كامل.

تم حساب طول كل من السويقة الجنينية والجذير عند المستويات المختلفة للجهد الحلولي، فوجدنا تراجعاً ملحوظاً في أطوالهما مع تراجع الجهد الحلولي للوسط، وكان معدل التراجع في طول السويقة أعلى، وحافظ الصنف غاب5 على أقل معدلات تراجع في هذه الصفة مقارنةً ببقية الأصناف. ومن خلال تباين استجابة الأصناف المدروسة لإضافة مركب PEG-6000، خلال مرحلة الإنبات،

تمّ بالاعتماد على تحليل Z.distribution الذي يبين توزع الأصناف بين متحملة، وحساسة للجفاف. عد الصنفين غاب5 وغاب4 متحملين للجفاف، و من ثم أفضلية اختيارهما للزراعة في البيئات الأكثر عرضةً لظروف قلة المياه، مقارنةً مع الاصناف الأخرى.

أظهرت نتائج الدراسة أن المعاملة2-  بار كانت بمنزلة المستوى المحرض الأمثل، في حين كانت المعاملة   18-بار المستوى المميت الأمثل في مرحلة البادرة الفتية. لوحظ وجود فروق معنوية في استجابة أصناف الحمص للإجهاد المائي، وصنف الصنفان غاب5 وغاب 4صنفين متحملين للإجهاد المائي لأن نسبة الانخفاض في طول الجذور%13.70) و %15.24) والبادرات (%15.07 و18.34 %) على التوالي كانت أقل مقارنة مع بقية الأصناف، بينما صنف الصنفان البلدي والفرنسي أصنافا” أقل تحملاً للإجهاد المائي وكانت نسبة الانخفاض في طول الجذور (27.26% و29.78%) والبادرات 29.15) % و33.65%) على التوالي أعلى بالمقارنة مع بقية الأصناف، في حين تم تصنيف الصنف غاب3  بوصفه متوسط التحمل للإجهاد المائي.

أظهرت الدراسة أهمية تعريض بادرات الحمص بشكل مسبق إلى جهود حلولية غير مميتة (محرضة) (-2 بار) إذ أنها تعمل على زيادة قدرة تلك البادرات على تحمل المستويات المميتة من الإجهاد المائي مقارنةً مع البادرات غير المحرضة. فقد بلغت نسبة الانخفاض في طول الجذور والبادرات بدون تحريض (51.14، 53.39%) على الترتيب مقارنةً مع الشاهد، في حين تراجع هذا الانخفاض عند تحريض البادرات قبل تعريضها للمستوى المميت الأمثل إلى (4.95، 6.87%) على الترتيب مقارنةً بالشاهد.

 

أظهرت نتائج التجارب الحقلية أن الإجهاد الجفافي في مرحلة الإزهار أثر في جميع المؤشرات المدروسة وتباينت الأصناف المدروسة في استجابتها، حيث انخفض الوزن الجاف للمجموع الخضري تحت ظروف الجفاف، كما تراجع كل من مؤشري مساحة المسطح الورقي وعدد الأوراق، إلا أن مساحة الأوراق تأثرت بنسبة أكبر من عددها تحت الظروف المجهدة، مما يشير إلى أن تأثير الإجهاد قد تركز على منع استطالة الأوراق. كما تراجعت مؤشرات النمو الآتية : ارتفاع النبات HP، معدل نمو المحصول CGR، معدل النمو النسبي RGR، صافي إنتاجية التمثيل الضوئي NAR، المساحة النسبية للأوراق LAR، ولوحظ تباين واضح بين الأصناف المدروسة في هذه المؤشرات، حيث تفوقت الأصناف غاب3، غاب4، غاب5 في تحملها للإجهاد الجفافي، في حين أبدى الصنفان البلدي والفرنسي أعلى درجة من الحساسية للإجهاد الجفافي.

زاد تركيز الحمض الأميني البرولين في الأوراق في ظروف الإجهاد خلال مرحلة الإزهار، ارتفعت قيمة هذا المؤشر في فترة الإجهاد في جميع الأصناف المدروسة بنسبة 16.20%، فكان متوسط قيمة هذا المؤشر في جميع الأصناف في ظروف الشاهد 374.2 مغ/100غ ، ارتفع في الظروف المجهدة إلى 434.3 مغ/100 غ، وكانت أعلى معدلات ارتفاع مقارنةً بالشاهد في هذا المؤشر في الصنف غاب4 بنسبة ارتفاع معنوية (26.75 %)، مقارنةُ بالأصناف غاب5 و غاب3 والبلدي والفرنسي (19.95, 13.19,  9.9,11.24 %) على التوالي.

تراجعت الغلة البذرية وجميع المؤشرات الإنتاجية تحت ظروف الجفاف، حيث تراجع عدد القرون على النبات، عدد القرون الممتلئة على النبات، عدد البذور في القرن الواحد، عدد البذور على النبات، وزن الـ100 بذرة، بالإضافة لتراجع غلة القش والغلة البيولوجية ومعامل الحصاد. بالمتوسط تراجعت الغلة البذرية في الظروف المجهدة بفروق معنوية مقارنةً بالشاهد بنسبة 33.5 %. و كانت الفروق بين الأصناف (غاب 3, غاب4, غاب5) في استجابتها للإجهاد الجفافي ظاهرية، ومعنوية مع الصنفين البلدي والفرنسي. وحقق الصنفان غاب 5 وغاب 4 في الظروف المجهدة أعلى القيم (1685، 1300) كغ/هكتار في الموسم الأول، و (1817، 1398) كغ/هكتار في الموسم الثاني على التوالي.

تراجعت النسبة المئوية للبروتين في بذور الحمص 3.52 % حيث بلغت في الشاهد 24.3% وتراجعت في الظروف المجهدة الى 23.3% ، وتباينت الأصناف في ذلك, فكانت أقل معدلات انخفاض في الأصناف غاب3 وغاب4 وغاب5 بالنسب الآتية: (3.46 ,2.18, 1.12 %) على التوالي, وكانت الفروق ظاهرية بين هذه الأصناف, وأعلى نسبة انخفاض سجلت عند الصنفين الفرنسي والبلدي (5.79, 5.06 %) على التوالي.

عند تقييم مؤشرات تحمل أصناف الحمص لإجهاد الجفاف، لوحظت كفاءة أعلى لبعض هذه المؤشرات في التقييم عن بعضها الآخر، مثل معامل Fischer وMuarer  للحساسية SSI، ومعامل Fernandez لتحمل الإجهاد STI ومعامل Fernandez المعدل MSTI، ومؤشر الإنتاج النسبي RY، وقصور بعض المؤشرات عند استعمالها لوحدها مثل متوسط الإنتاجية MP، ودليل التحمل TOL.

خلصت الدراسة إلى تفوق الأصناف غاب4 وغاب5 في تحملها للإجهاد الجفافي، وإمكانية زراعتها في البيئات الأكثر تعرضاً للجفاف في ظروف منطقة الدراسة.

تحميل البحث :