چکیده

CO2 اتمسفري یکی از متغیرهاي کلیدي تاثیر گذار بر رشد، نمو و کارکرد گیاهان می باشد و افزایش غلظت آن پاسخهاي متفاوتی را در گیاهان C3 و C4 در پی دارد و بنابراین تعادل رقابتی بین این گونهها در آینده تغییر خواهد کرد. بر این اساس، آزمایشی با هدف بررسی تاثیر افزایش غلظت CO2 بر قابلیت رقابت علفهرز تاجخروس در مقابل گونههاي زراعی ارزن و سویا در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه فردوسی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتورهاي مورد مطالعه شامل دو سطح غلظت CO2 شامل ۳۶۰ ppm (طبیعی ) و ۷۰۰ ppm (افزایشی) و ترکیب هاي مختلف کشت علفهرز و گیاهان زراعی C3 وC4 در مجاورت یکدیگر بودند. نتایج آزمایش نشان داد که طول ساقه، وزن خشک ساقه و حجم ریشه تاجخروس در مقابل ارزن و سویا در شرایط افزایش غلظت CO2 در مقایسه با شرایط غلظت طبیعی CO2 کاهش یافت.

واژههاي کلیدي: افزایش غلظت CO2 ، تاجخروس ( (Amaranthus retroflexus، رقابت.

مقدمه

افزایش غلظت CO2 اتمسفري، پاسخهاي متفاوتی را در گیاهان C3 و C4 در پی دارد و بنابراین تعادل رقابتی بین این گونه ها در آینده تغییر خواهد کرد. نسبت زیست توده علفهايهرز به گیاهان زراعی درشرایط افزایش غلظت CO2 در مقایسه ایچ گرس ( Rottboellia ( C4) (cochinchinensis با سویا (C3) ( Glycine max L. Merr.) و نیز در مقایسه سوروف( (Echinochloa crus-galli،( Eleusine (indicaوعلف خرچنگ((Digitaria. sp (همگی C4 )با سویا((C3 کاهش یافت(.(۳یکی ازاثرات بالقوه مهم که تحت شرایط مزرعهاي مشخص شدهاست، سبزشدن سریعتر گیاهچههاي علفهرز درافزایش غلظت CO2 است(.(۳واکنش گیاهان در پاسخ به افزایش غلظت CO2،دررابطه با تغییرات عملکرد، ویژگیهاي رشد،تغییر در نسبت اندامهاي مختلف به ریشه و به عبارت دیگر اختصاص مواد خواهد بود(.(۲هدف از این تحقیق بررسی تغییرات رقابتی علفهرز تاجخروس در مقابل گیاهان زراعی ارزن و سویا در شرایط افزایش غلظت CO2 بود .

مواد و روش ها

۶۶۳ اکوفیزیولوژي علفهايهرز

این پژوهش در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد.آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی با سه تکرار بود . فاکتورهاي آزمایشی عبارت بودنداز سطوح گاز کربنیک شامل غلظت معمولی ) CO 2 CO2= 360ppm )وغلظت دو برابر .( CO2=700 ppm) CO2 ترکیبهاي مختلف کشت عبارت بودنداز کشت خالص بهمنظورارزیابی رقابت درون گونهاي(جدول(۱و تیمار ترکیبهاي مختلف کشت مخلوط بهترتیب بانسبتهاي۲:۱و۱:۲، جهت ارزیابی رقابت بین گونهاي علفهرز تاجخروس با گیاهان زراعی سویا((C3 و ارزن((C4 (جدول.(۲ تیمارهاي کشت خالص دو بوته اي تاجخروس به عنوان شاهد در نظر گرفته شد و تغییرات سایر تیمارها نسبت به شاهد بررسی گردید(.(۱مخلوطهاي مختلف گیاهان مورد بررسی در هر جعبه به ابعاد cm 45×۳۵×۳۰ کاشته شد.گیاهان مورد مطالعه عبارت بودند از : سویا ( Glycine max L.) به عنوان گیاه زراعی با مسیر فتوسنتزي C3 و ارزن-پروسو ( (Panicum miliaceum به عنوان گیاهزراعی با مسیر فتوسنتزي C4 ، تاجخروس ( Amaranthus retroflexus) به عنوان علف-هرز با مسیر فتوسنتزي C4 به جهت تسهیل در روند اندازه گیريهاازرقم رشد محدود سویا (رقم سحر)استفاده شد.

تیمارغلظت CO2 در مرحله ۴-۵ برگی گیاهچههااعمال شدوتاانتهاي مرحلهرشدزایشی (انتهاي آزمایش)ادامهداشت .

میانگین دما درطول اجراي آزمایش۲۳/ ۷۱ درجه سانتی گرادومیانگین طولروز ۱۴ ساعت بود.نمونهگیريهاطی دومرحله،بهترتیب انتهاي مرحلهرویشیوانتهايمرحله زایشی انجامشد .

صفات اندازهگیريشده در هر مرحله نمونهگیري عبارت بودندازطولساقه،وزنخشک ساقه وحجمریشه.براي تجزیهآماري دادههاي به-دستآمدهازنرم افزارMINITABاستفادهشد. مقایسه میانگینها توسط آزمون (Least SignificantDifferences ) LSD و در سطح معنی داري %۵ انجامشد .

نتایج و بحث

اثر افزایش غلظت CO2 بر طولساقه تاجخروس: با توجه به شکل ۱،در ترکیب AAA،باافزایش غلظت CO2احتمالا رقابت درون-گونهاي بین بوتههاي تاجخروس((Aنسبت به شرایط غلظت طبیعی CO2 بیشتر شده و درنتیجه کاهش بیشتري در طولساقه در تاجخروس نسبتبه شاهد((AA در مقایسه با شرایط غلظت طبیعیCO2 مشاهدهشد.افزایش تراکم ارزن((P بهعنوان گیاهزراعی C4وسویا((Gدر مقابل تاجخروس در دو ترکیب APP و GGA نیز افزایش رشدارزنوسویا،احتمالا باعث

جدول-۱ تیمارهاي کشت خالص جدول-۲ تیمارهاي کشت مخلوط

تعداد بوته دو بوته در سه بوته در گونه علفهرز تاجخروس( A
گونه گیاهی جعبه جعبه )
گونه زراعی دو بوته یک بوته
تاجخروس (A) AA AAA
P PAA PPA
ارزن (P) PP PPP ارزن ( )
G ) GAA GGA
سویا (G) GG GGG سویا (

افزایش فعالیتهاي فتوسنتزي آن درشرایط افزایش غلظت CO2 وافزایش توانرقابتی ایندو گیاه زراعی در مقابل تاجخروس شده ودر-نتیجهطولساقه تاجخروس نسبتبه شاهد (AA)درمقایسهباغلظت طبیعی CO2 کاهش بیشتري یافت.طبق مطالعاتهانتوهمکاران((۵، تغییرات درنسبت ریشهبهاندامهواییدرشرایطافزایش CO2 بسیار متفاوتومتغیربودبه طوريکهدامنهايازافزایش،کاهش تاعدمتغییرراشامل میشد.مطالعات انجامشدهروي گندم Triticum aestivum L.) )نشاندادافزایش غلظتCO2توانست باعث افزایشیاکاهش نسبت ریشه به-اندامهوایی شود که بستگیبهمقادیر بهینه یا محدود موادغذاییداشت(.(