اثر غلظت نیتروژن محلول غذایی بر سطح برگ در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). سطح برگ در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ نسبت به سطح (۸۵/۲ میلی‌مولار) به ترتیب ۳۹، ۱۹ و ۴ درصد کاهش نشان داد (جدول ۴-۸). نیتروژن در مرحله رشد رویشی برنج به ویژه پنجه زنی از طریق افزایش فتوسنتز و مواد فتوسنتزی، سبب افزایش سطح برگ گیاه میشود [۷]. لی و همکاران (۲۰۱۲) در آزمایش خود نشان دادند که سطوح نیتروژن ۸۵/۲ و ۱۴/۷ نسبت به سطح ۴۲/۱ میلیمولار، به ترتیب باعث افزایش ۱۰ و ۳۵ درصدی سطح برگ ژنوتیپ برنج هیبرید Shanyou 63 در مرحله گیاهچهای شد [۵۶].
اثر ژنوتیپ بر سطح برگ در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). سطح برگ در بوته در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه به ترتیب ۵۶، ۶/۸۷، ۲/۴۸ و ۶/۷۰ سانتیمتر مربع بود. همچنین تفاوت بیشترین میزان سطح برگ در ژنوتیپ حسنی نسبت به کمترین میزان در ژنوتیپ شیرودی ۵۰ درصد بود (جدول ۴-۸). به طور کلی ژنوتیپهای برنج از نظر صفات مختلف مانند سطح برگ با یکدیگر تفاوت دارند. آذرپور و همکاران (۱۳۹۰) نیز بیان داشتند که اختلاف معنی‌داری بین ژنوتیپهای علیکاظمی، هاشمی و خزر از لحاظ شاخص سطح برگ وجود داشت [۱].
برهمکنش اثرات نیتروژن محلول غذایی و ژنوتیپ بر سطح برگ در سطح احتمال پنج درصد اثر معنی‌داری بود (جدول ۴-۷). پاسخ سطح برگ ژنوتیپ فجر به سطوح نیتروژن محلول غذایی به ترتیب تا غلظت ۸۵/۲ میلی‌مولار روندی افزایشی و سپس در غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار روندی تقریبا ثابت نشان داد. سطح برگ ژنوتیپ حسنی با افزایش سطوح نیتروژن محلول غذایی تا غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار روندی افزایشی داشت. پاسخ سطح برگ ژنوتیپ شیرودی به سطوح نیتروژن محلول غذایی تا غلظت ۴۲/۱ میلی‌مولار روند افزایشی و سپس تا غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار روند ثابت نشان داد. پاسخ سطح برگ ژنوتیپ طارم تا غلظت ۸۵/۲ میلی‌مولار روند افزایشی و در غلظت ۷۹/۳ روند کاهشی داشت (جدول ۴-۹ و شکل۴-۳). چن و همکاران (۲۰۱۳) در آزمایش خود در رابطه با تاثیر سمیت آمونیوم بر برنج در مرحله گیاهچهای بیان کردند که ژنوتیپهای با کارایی مصرف نیتروژن بالاتر پاسخ بهتری به سطوح بالای آمونیوم میدهند در حالی که ارقام با کارایی مصرف نیتروژن پایین به غلظتهای بالای آمونیوم حساس‌تر هستند [۳۴].
شکل ۴-۳- پاسخ سطح برگ ژنوتیپهای مورد آزمایش به سطوح مختلف نیتروژن محلول غذایی در شرایط معمول (۳۶۰ میکرومول در مول) و غنی شده دی اکسید کربن (۷۰۰ میکرومول در مول) در هر بوته در برداشت اول.
۴-۲-۳- غلظت کلروفیل
اثر غلظت دی اکسید کربن بر غلظت کلروفیل از نظر آماری معنی‌دار نبود (جدول۴-۷). غلظت کلروفیل در شرایط معمول و غنی شده دی اکسید کربن به ترتیب ۳۲۹/۰ و ۴۰۰/۰ میلی گرم در گرم وزن تر بود (جدول ۴-۸). در آزمایش گوفو و همکاران (۲۰۱۴) که طی دو سال اجرا شد با افزایش غلظت دی اکسید کربن تا سطح ۵۵۰ میکرومول در مول، غلظت کلروفیل در مرحله گلدهی در سال اول کاهش معنی‌دار ۵ درصدی داشت ولی در سال دوم اثر افزایش دی اکسید کربن معنی‌دار نبود [۴۲]. همچنین در آزمایش چن و همکاران (۲۰۱۴) بر روی گیاه برنج با افزایش غلظت دی اکسید کربن به میزان ۲۰۰ میکرومول در مول بالاتر از غلظت کنونی، غلظت کلروفیل تحت تاثیر دی اکسید کربن قرار نگرفت [۳۳].
غلظت نیتروژن محلول غذایی اثر معنیداری بر غلظت کلروفیل از لحاظ آماری نداشت (جدول ۴-۷). با این حال غلظت کلروفیل در سطح نیتروژن ۷۱۲/۰میلیمولار نسبت به سطح شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) ۸ درصد کاهش داشت، در حالی که در سطوح ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلیمولار نسبت به شاهد افزایش ۱۱ درصدی نشان داد (جدول ۴-۸).
اثر برهمکنش نیتروژن و ژنوتیپ بر غلظت کلروفیل در سطح احتمال پنج درصد معنیدار بود (جدول ۴-۷). غلظت کلروفیل در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۶-(۱۶%)، ۱۰+(۲۷%) و ۲-(۵%)، در ژنوتیپ حسنی ۱۰+(۳۵%)، ۱۱+(۳۹%) و ۵+(۱۷%)، در ژنوتیپ شیرودی ۱۷-(۴۱%)، ۹-(۲۱%) و ۱۰+(۲۴%)، و در ژنوتیپ طارم منطقه صفر(صفر%)، ۳+(۸%) و ۱+(۳%) واحد بر حسب میلیگرم در گرم وزن تر تغییر یافت (جدول۴-۹). نیتروژن یکی از عناصر تشکیل دهنده ساختار کلروفیل میباشد [۲۰]. ژنوتیپ فجر با افزایش سطح نیتروژن محلول غذایی تا غلظت ۴۲/۱ میلی‌مولار افزایش چشمگیری در سطح برگ و وزن خشک اندام هوایی نداشت و باعث بالا رفتن غلظت کلروفیل در گیاه شد. در حالی که سطح ۸۵/۲ میلی‌مولار باعث افزایش چشمگیری در سطح برگ و وزن خشک اندام هوایی شد (شکل ۴-۳) و اثر رقت باعث کاهش غلظت کلروفیل در سطح ۸۵/۲ میلی‌مولار نسبت به سطح ۴۲/۱ میلی‌مولار شد. ژنوتیپ شیرودی در سطح نیتروژن ۸۵/۲ میلی‌مولار نسبت به ۴۲/۱ میلی‌مولار روند کاهشی در سطح برگ و ثابتی در وزن خشک اندام هوایی داشت (شکل ۴-۳) و با افزایش غلظت نیتروژن محلول غذایی، غلظت کلروفیل نیز افزایش یافت.
اثر برهمکنش غلظت دی اکسید کربن و ژنوتیپ بر غلظت کلروفیل در سطح احتمال پنج درصد معنیدار بود (جدول ۴-۷). با افزایش غلظت دی اکسید کربن غلظت کلروفیل در ژنوتیپهای طارم، حسنی، فجر و شیرودی به ترتیب حدود ۹، ۱۸، ۱ و ۶۷ درصد افزایش نشان داد. که این افزایش فقط در ژنوتیپ شیرودی از نظر آماری معنی‌دار بود (شکل ۴-۴). در آزمایش چن وهمکاران (۲۰۱۴) نیز افزایش غلظت دی اکسید کربن به میزان ۲۰۰ میکرومول در مول بالاتر از سطح معمول آن ، غلظت کلروفیل تحت تاثیر برهمکنش دی اکسید کربن و ژنوتیپ قرار گرفت [۳۳].
شکل ۴-۴- اثر غلظت دی اکسید کربن محیط بر غلظت کلروفیل ژنوتیپ‌های برنج
برهمکنش اثرات سه گانه غلظت دی اکسید کربن، نیتروژن و ژنوتیپ بر غلظت کلروفیل در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). در شرایط غلظت معمول دی ‌اکسید کربن (۳۶۰ میکرومول در مول)، غلظت کلروفیل در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۳۴، ۱۸ و ۳ درصد، در ژنوتیپ حسنی صفر، ۶۰ و ۳- درصد، در ژنوتیپ شیرودی ۵۱-، ۷ و ۵۹ درصد، و در ژنوتیپ طارم منطقه ۲۸، ۴۶ و ۲۱ درصد تغییر کرد. این در حالی است که در شرایط کربن دی‌اکسید غنی شده (۷۰۰ میکرومول در مول)، غلظت کلروفیل در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۵۸-، ۳۱ و ۱۴- درصد، در ژنوتیپ حسنی ۷۵، ۲۱ و ۱۱ درصد، در ژنوتیپ شیرودی ۳۵-، ۳۵- و ۷ درصد، و در ژنوتیپ طارم منطقه ۱۸-، ۱۸- و ۹- درصد تغییر یافت (جدول ۴-۹).
با افزایش غلظت دی اکسید کربن غلظت کلروفیل در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه در سطح غلظت نیتروژن ۷۱۲/۰ میلیمولار به ترتیب ۶۰-، ۷۵، ۱۷۶ و ۳- درصد، در سطح ۴۲/۱ میلی مولار ۴۲، ۲۴-، ۲۴ و ۱۵- درصد و در سطح ۸۵/۲ میلیمولار ۲۸، صفر، ۱۰۷ و ۵۳ درصد و در سطح ۷۹/۳ میلیمولار ۶، ۴۴، ۴۰ و ۱۴ درصد تغییر یافت (جدول ۴-۹).
به عبارت دیگر بیشترین تغییر پذیری (به صورت افزایشی) غلظت کلروفیل در اثر افزایش غلظت دی اکسید کربن به سطوح ۷۱۲/۰ و ۸۵/۲ میلیمولار در ژنوتیپ شیرودی و به سطح ۴۲/۱ میلیمولار در ژنوتیپ فجر و به سطح ۷۹/۳ میلیمولار در ژنوتیپ حسنی تعلق داشت. همچنین بیشترین تغییر پذیری به صورت کاهشی به ژنوتیپ فجر در سطح ۷۱۲/۰ میلیمولار تعلق داشت.
۴-۲-۴- غلظت کاروتنوئید
اثر غلظت دی اکسید کربن بر غلظت کاروتنوئید از نظر آماری معنی‌دار نبود (جدول ۴-۷). میانگین میزان کاروتنوئید در شرایط معمول و غنی شده دی اکسید کربن به ترتیب ۰۱۲۷/۰ و ۰۱۳۸/۰ میلی گرم در گرم وزن‌تر بود (جدول ۴-۸). در آزمایش چن و همکاران (۲۰۱۴) بر روی گیاه برنج نیز با افزایش غلظت دی اکسید کربن به میزان ۲۰۰ میکرومول در مول بیشتر از غلظت کنونی، غلظت کاروتنوئید تحت تاثیر دی اکسید کربن قرار نگرفت [۳۳].
اثر غلظت نیتروژن محلول غذایی بر غلظت کاروتنوئید در سطح احتمال یک درصد از نظر آماری معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) به ترتیب حدود۱۰، ۲۰ و ۲۵ درصد افزایش داشت (جدول ۴-۸). کمبود و زیادبود نیتروژن باعث ایجاد تنش شده و افزایش کاروتنوئیدها با افزایش ظرفیت دفاع آنتی اکسیدانی برگ، باعث کاهش رادیکالهای آزاد تولید شده در برگ شده و از این طریق آسیب به مراکز واکنشی و غشاها کاهش مییابد [۲۰].
اثر ژنوتیپ بر غلظت کاروتنوئید در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). غلظت کاروتنوئید در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه به ترتیب ۱۲۵/۰، ۱۰۸/۰، ۱۵۳/۰ و ۱۴۳/۰ میلی گرم بر گرم وزن‌تر بود (جدول۴-۸). همچنین تفاوت بیشترین میزان کاروتنوئید در ژنوتیپ شیرودی نسبت به کمترین میزان در ژنوتیپ حسنی ، ۲۹ درصد بود (جدول ۴-۸). چن و همکاران (۲۰۱۴) نیز بیان داشتند که ژنوتیپهای برنج از لحاظ غلظت کاروتنوئید تفاوت دارند [۳۳].
تاثیر برهمکنش نیتروژن و ژنوتیپ بر غلظت کاروتنوئید برگ در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود (جدول ۴-۷). میزان تغییر غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۳+(۳۰%)، ۵+(۵۰%) و ۱+(۱۰%)، در ژنوتیپ حسنی به ترتیب ۲-(۲۰%)، ۵+(۵۰%) و ۱-(۱۰%)، در ژنوتیپ شیرودی به ترتیب ۲+(۱۶%)، ۱+(۸%) و ۹+(۷۵%)، و در ژنوتیپ طارم منطقه به ترتیب ۲+(۱۵%)، ۱-(۷%) و ۳+(۲۳%) واحد بر حسب میلیگرم در گرم وزنتر تغییر یافت (جدول ۴-۸). با افزایش غلظت نیتروژن محلول غذایی تا غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار ژنوتیپهای فجر و حسنی روندی ثابت نشان دادند. در حالی افزایش معنی داری در غلظت کاروتنوئید ژنوتیپهای شیرودی و طارم مشاهده شد. دلیل احتمالی آن حساسیت ژنوتیپهای شیرودی و طارم به غلظت‌های بالای نیتروژن در محلول غذایی می‌باشد.
تاثیر برهمکنش غلظت دی اکسید کربن و نیتروژن بر غلظت کاروتنوئید در سطح احتمال یک درصد از نظر آماری معنی دار بود (جدول ۴-۷). در شرایط کربن دی‌اکسید معمول، غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد یا ۸۵/۲ میلی‌مولار به ترتیب ۱۱- (۹%)، ۴۲+ (۳۶%) و ۱۲+ (۱۰%) واحد بر حسب میلیگرم در گرم وزن تر تغییر یافت. این در حالی است که در شرایط کربن دی‌اکسید غنی شده (۷۰۰ میکرومول در مول)، غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد یا ۸۵/۲ میلی‌مولار به ترتیب ۳۴+ (۲۹%)، ۵+ (۴%) و ۴۵+ (۳۸%) واحد بر حسب میلیگرم در گرم وزن تر تغییر یافت (شکل۴-۵).
به عبارت دیگر با افزایش غلظت دی اکسید کربن غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰ و ۷۹/۳ میلیمولار افزایش و در سطح ۴۲/۱ میلیمولار کاهش یافت. افزایش غلظت دی اکسید کربن تاثیر معنیداری بر غلظت کاروتنوئید در سطح ۸۵/۲ میلیمولار نداشت.
شکل ۴-۵- اثر غلظت دی اکسید کربن بر غلظت کاروتنوئید در سطوح مختلف نیتروژن محلول غذایی
برهمکنش غلظت دی اکسید کربن و ژنوتیپ در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). در اثر افزایش غلظت دی اکسید کربن غلظت کاروتنوئید در ژنوتیپهای شیرودی و حسنی به ترتیب ۵۴ و ۲۴ درصد افزایش در حالی که در ژنوتیپهای طارم منطقه و فجر به ترتیب ۱۵ و ۱۲ درصد کاهش نشان داد گرچه تاثیر افزایش غلظت دی اکسید کربن بر غلظت کاروتنوئید در ژنوتیپ فجر از نظر آماری معنیدار نبود (شکل ۴-۶). در آزمایش چن وهمکاران (۲۰۱۴) نیز با افزایش ۲۰۰ میکرومول در مول غلظت دی اکسید کربن، غلظت کاروتنوئید تحت تاثیر برهمکنش دی اکسید کربن و ژنوتیپ قرار گرفت. به نحوی که با افزایش غلظت دی اکسید کربن، غلظت کاروتنوئید در ژنوتیپ Koshihikari کاهش و در ژنوتیپ Takanari تغییر معنی داری نداشت [۳۳].
شکل ۴-۶- اثر غلظت دی اکسید کربن محیط بر غلظت کاروتنوئید ژنوتیپ‌های برنج
برهمکنش اثرات سه گانه غلظت دی اکسید کربن، نیتروژن و ژنوتیپ بر غلظت کاروتنوئید برگ در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار شد (جدول ۴-۷). در شرایط کربن دی‌اکسید معمول، میزان تغییر غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۲۵، ۲۵ و ۸- درصد، در ژنوتیپ حسنی ۶۳-، ۷۲ و ۵۴- درصد، در ژنوتیپ شیرودی ۳۶-، ۹ و ۶۳ درصد، و در ژنوتیپ طارم منطقه ۳۳، ۴۱ و ۴۱ درصد بود. این در حالی است که در شرایط دی ‌اکسید کربن غنی شده (۷۰۰ میکرومول در مول)، غلظت کاروتنوئید در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۵۰، ۸۷ و ۳۷ درصد، در ژنوتیپ حسنی ۲۰، ۲۰ و ۳۰ درصد، در ژنوتیپ شیرودی ۵۰، صفر و ۷۸ درصد و در ژنوتیپ طارم منطقه صفر، ۴۲- و ۱۴ درصد بود (جدول ۴-۹).
با افزایش غلظت دی اکسید کربن غلظت کاروتنوئید در ژنوتیپ های فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه در سطح غلظت نیتروژن ۷۱۲/۰ میلیمولار به ترتیب ۲۰-، ۲۰۰، ۲۰۰ و ۵/۱۲- درصد، در سطح ۴۲/۱ میلی مولار صفر، ۳۶-، ۱۶ و ۵۳- درصد و در سطح ۸۵/۲ میلیمولار ۳۳-، ۹-، ۲۷ و ۱۷ درصد و در سطح ۷۹/۳ میلیمولار ۱۰، ۱۶۰، ۳۹ و ۶- درصد تغییر یافت (جدول ۴-۹).
به عبارت دیگر بیشترین تغییر پذیری (به صورت افزایشی) در اثر افزایش غلظت دی اکسید کربن در سطح نیتروژن ۷۱۲/۰ میلی مولار در ژنوتیپهای حسنی و شیرودی و در سطح ۷۹/۳ میلیمولار در ژنوتیپ حسنی مشاهده شد. همچنین بیشترین کاهش غلظت کاروتنوئید در ژنوتیپ طارم منطقه مربوط به سطح ۴۲/۱ میلیمولار بود.
۴-۲-۵- حجم ریشه
اثر غلظت دی اکسید کربن بر حجم ریشه از نظر آماری معنی‌دار نبود (جدول ۴-۷). میانگین حجم ریشه در شرایط معمول و غنی شده دی اکسید کربن ۴۲۴/۰ سانتی متر مکعب در بوته بود (جدول ۴-۸).
غلظت نیتروژن محلول غذایی اثر معنیداری بر حجم ریشه از لحاظ آماری نداشت (جدول ۴-۷). با این حال حجم ریشه در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلیمولار نسبت به سطح شاهد (۸۵/۲ میلیمولار) به ترتیب ۵، ۲ و ۱۲ درصد کاهش یافت (جدول ۴-۸).
اثر ژنوتیپ بر حجم ریشه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). مقادیر حجم ریشه در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه به ترتیب ۳۲۳/۰، ۵۷۲/۰، ۴۳۴/۰ و ۳۶۸/۰ سانتیمتر مکعب در بوته بود. همچنین تفاوت بیشترین مقدار حجم ریشه در ژنوتیپ حسنی نسبت به کمترین مقدار در ژنوتیپ فجر ، ۴۳ درصد بود (جدول ۴-۸).
برهمکنش اثرات نیتروژن و ژنوتیپ بر حجم ریشه در سطح احتمال پنج درصد از نظر آماری معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). حجم ریشه در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۷-(۱۶%)، ۲۰-(۴۷%) و ۱۱-(۲۶%)، در ژنوتیپ حسنی به ترتیب صفر(صفر%)، ۵+(۹%) و ۲+(۴%)، در ژنوتیپ شیرودی به ترتیب ۷+(۱۹%)، ۲۲+(۶۱%) و صفر(صفر%)، و در ژنوتیپ طارم منطقه به ترتیب ۱۲-(۲۵%)، ۱۳-(۲۷%) و ۱۷-(۳۶%) واحد بر حسب سانتیمتر مکعب در بوته تغییر یافت (جدول ۴-۹).
برهمکنش اثرات سه گانه غلظت دی اکسید کربن، نیتروژن و ژنوتیپ بر حجم ریشه در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). در شرایط غلظت معمول دی اکسید کربن، حجم ریشه در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۳۶-، ۶۸- و ۱۵- درصد، در ژنوتیپ حسنی ۱۱، ۱۸- و صفر درصد، در ژنوتیپ شیرودی ۱۴، ۵۵ و ۲۶ درصد، و در ژنوتیپ طارم منطقه ۵، ۲ و ۲۵- درصد بود. این در حالی است که در شرایط دی ‌اکسید کربن غنی شده (۷۰۰ میکرومول در مول)، حجم ریشه در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد در ژنوتیپ فجر به ترتیب ۲۱، ۹- و ۳۰- درصد، در ژنوتیپ حسنی ۹-، ۳۶ و ۹ درصد، در ژنوتیپ شیرودی ۲۳، ۶۵ و ۲۱- درصد، و در ژنوتیپ طارم منطقه ۴۸-، ۵۰- و ۲۳- درصد تغییر یافت (جدول ۴-۹).
با افزایش غلظت دی اکسید کربن میزان تغییر حجم ریشه در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه در سطح غلظت نیتروژن ۷۱۲/۰ میلیمولار به ترتیب ۳۳، ۱۸-، ۲۲ و ۳۴- درصد بود. این مقادیر در سطح ۴۲/۱ میلیمولار به ترتیب ۸۸، ۶۶، ۱۹ و ۳۳- درصد و در سطح ۸۵/۲ میلیمولار به ترتیب ۵/۳۰-، صفر، ۱۲ و ۳۵ درصد و در سطح ۷۹/۳ میلیمولار به ترتیب ۴۳-، ۱۰، ۳۰- و ۵ درصد بود.
به عبارت دیگر در ژنوتیپ فجر با افزایش غلظت دی اکسید کربن حجم ریشه در سطوح پایین نیتروژن (۷۱۲/۰ و ۴۲/۱ میلیمولار) افزایش ولی در سطوح بالا (۸۵/۲ و ۷۹/۳ میلیمولار) کاهش یافت. عکس روند فوق در ژنوتیپ طارم منطقه مشاهده شد. افزایش دی اکسید کربن در کلیه سطوح نیتروژن به استثنای سطح ۷۹/۳ میلیمولار موجب افزایش حجم ریشه شد. در ژنوتیپ حسنی در سطح نیتروژن ۷۱۲/۰ میلیمولار حجم ریشه کاهش ولی در سطح ۴۲/۱ میلیمولار افزایش نشان داد.
۴-۲-۶- سهم ریشه از وزن خشک کل گیاه
اثر غلظت دی اکسید کربن بر سهم ریشه از وزن خشک کل گیاه در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). افزایش غلظت دی اکسید کربن نسبت به شرایط معمول باعث کاهش ۱/۱۱ درصدی سهم ریشه از وزن خشک کل شد (جدول ۴-۸). اندام هوایی اولین دسترسی را به دی اکسید کربن، نور و سایر عوامل اقلیمی دارد؛ در حالی که ریشه ها اولین دسترسی را به نیتروژن، آب و سایر عوامل خاکی دارند [۲۰]. در نتیجه با افزایش غلظت دی اکسید کربن رشد اندام هوایی نسبت به ریشه بیشتر بود و باعث کاهش سهم ریشه از وزن خشک کل شد. روگرس و همکاران (۱۹۹۶) بیان داشتند که با افزایش غلظت دی اکسید کربن پاسخ نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی بستگی به نوع گیاه، تامین مواد غذایی و دیگر عوامل آزمایشگاهی دارد. ایشان بیان داشتند که نیتروژن زیاد، دمای پایین و بالا باعث کاهش این نسبت و شرایط کمبود نیتروژن و دمای مطلوب باعث افزایش این نسبت میشود [۶۵].
اثر غلظت نیتروژن محلول غذایی بر سهم ریشه از وزن خشک کل گیاه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). سهم ریشه در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰ و ۴۲/۱ میلی‌مولار نسبت به سطح شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) به ترتیب ۳/۵۱ و ۱/۲۱ درصد افزایش و در سطح ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد، ۵/۷ درصد کاهش نشان داد (جدول ۴-۸). به طور کلی فراوانی نیتروژن برای رشد قسمت هوایی مطلوب است ولی موجب محدودیت رشد ریشه میشود [۲۰].

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

اثر ژنوتیپ بر سهم ریشه از وزن خشک کل گیاه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). مقادیر سهم ریشه از وزن خشک کل گیاه در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و زارم منطقه به ترتیب ۵/۱۳، ۴/۱۳، ۹/۱۶ و ۶۶/۹ درصد بود. همچنین تفاوت بیشترین میزان سهم ریشه در ژنوتیپ شیرودی نسبت به کمترین میزان در ژنوتیپ طارم منطقه، ۴۳ درصد بود (جدول ۴-۸).
۴-۲-۷- وزن خشک گیاه
اثر غلظت دی اکسید کربن بر وزن خشک گیاه (اندام هوایی، ریشه و کل گیاه) از نظر آماری معنی‌دار نبود (جدول۴-۷). با این حال میزان افزایش وزن خشک اندام هوایی و کل گیاه در شرایط دی اکسید کربن غنی شده در مقایسه با شرایط معمول به ترتیب حدود ۷ و ۶ درصد بود (جدول ۴-۸). عملکرد ماده خشک گیاهان زراعی نتیجه جذب خالص دی اکسید کربن در طول رشد گیاه میباشد [۲۰]. عموما افزایش دی اکسید کربن نرخ فتوسنتز و رشد گیاه را تحریک میکند [۵۷]. روی و همکاران (۲۰۱۲) نشان دادند که در شرایط افزایش غلظت دی اکسید کربن تا سطح ۵۵۰ میکرومول در مول، تجمع ماده خشک در تمام مراحل رشد برنج به طور معنی داری افزایش یافت [۶۶]. همچنین شیمونو و همکاران (۲۰۱۳) بیان داشتند افزایش غلظت دی اکسید کربن تا سطح ۲۰۰ میکرومول در مول بیشتر از غلظت معمول آن عملکرد زیست توده برنج را ۲۷ درصد افزایش داد که این افزایش عمدتا در نتیجه تولید پنجه بیشتر در این شرایط بود [۷۱]. گراف و همکاران (۲۰۰۶) با بررسی ۴۴ مطالعه بر روی رشد ریشه بیان داشتند که افزایش دی اکسید کربن به طور میانگین وزن ریشه را ۲۸ درصد افزایش داده است [۴۳]. از جمله دلایل افزایش در وزن خشک گیاه در اثر افزایش غلظت دی اکسید کربن به افزایش فتوسنتز و سطح برگ میتوان اشاره کرد [۲۶].
اثر غلظت نیتروژن محلول غذایی بر وزن خشک اندام هوایی، ریشه و کل گیاه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). وزن خشک اندام هوایی در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد ( ۸۵/۲ میلی‌مولار) به ترتیب ۳/۳۹، ۱/۱۹ و ۱۲ درصد کاهش نشان داد (جدول ۴-۸). میزان وزن خشک کل زیست توده در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰، ۴۲/۱ و ۷۹/۳ میلی‌مولار نسبت به شاهد به ترتیب حدود ۳۵، ۱۶ و ۱۲ درصد کاهش یافت (جدول۴-۸). کاربرد نیتروژن موجب افزایش تجمع ماده خشک در بخش رویشی گیاه میشود. نیتروژن باعث افزایش ارتفاع، محتوای کلروفیل، میزان پروتئین‌های محلول و در نتیجه ایجاد پتانسیل بیشتر در عملکرد محصولات زراعی میشود [۵۶]. البته لازم به ذکر است میزان این افزایش تا یک سطح معینی در گیاه رخ میدهد و بعد از آن افزایشی در وزن خشک گیاه دیده نمیشود.
وزن خشک ریشه در سطوح نیتروژن ۷۱۲/۰ و ۷۹/۳ نسبت به شاهد (۸۵/۲ میلی‌مولار) به ترتیب ۵/۲ و ۱۵ درصد کاهش نشان داد، در حالی که سطح ۴۲/۱ میلی‌مولار نسبت به شاهد ۵ درصد افزایش نشان داد (جدول۴-۸). افزایش وزن خشک ریشه در غلظت ۴۲/۱ میلی‌مولار برای دستیابی ریشه به نیتروژن محلول غذایی بوده است، در حالی که کمبود نیتروژن در سطح ۷۱۲/۰ میلی‌مولار نتوانست شرایط رشد ریشه را مانند سطح ۴۲/۱ ایجاد کنند. احتمالا کاهش وزن خشک ریشه در سطح ۷۹/۳ میلیمولار به دلیل افزایش سطح نیتروژن محلول غذایی و ایجادشرایط سمیت آمونیومی برای ریشه بوده است. چن و همکاران (۲۰۱۳) بیان داشتند سطوح بالای آمونیوم محلول غذایی به عنوان عامل بازدارنده توسعه طول و سطح ریشه عمل میکند [۳۴].
اثر ژنوتیپ بر وزن خشک اندام هوایی، ریشه و کل گیاه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). مقادیر وزن خشک ریشه در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه به ترتیب ۰۳۰/۰، ۰۵۳/۰، ۰۳۷/۰ و ۰۳۰/۰ گرم بود. همچنین تفاوت بیشترین وزن خشک ریشه در ژنوتیپ حسنی نسبت به کمترین مقدار در ژنوتیپ فجر، ۴۳ درصد بود (جدول ۴-۸).
مقادیر وزن خشک اندام هوایی در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه به ترتیب ۲۰۸/۰، ۳۶۷/۰، ۱۹۷/۰ و ۲۹۲/۰ گرم بود. همچنین تفاوت بیشترین وزن خشک اندام هوایی در ژنوتیپ حسنی نسبت به کمترین مقدار در ژنوتیپ شیرودی، ۴۶ درصد بود (جدول ۴-۸).
مقادیر وزن خشک کل گیاه در ژنوتیپهای فجر، حسنی، شیرودی و طارم منطقه به ترتیب ۲۳۸/۰، ۴۲۱/۰، ۲۳۴/۰ و ۳۲۳/۰ گرم بود. همچنین تفاوت بیشترین وزن خشک کل گیاه در ژنوتیپ حسنی نسبت به کمترین مقدار در ژنوتیپ شیرودی، ۴۴ درصد بود (جدول ۴-۸).
آذرپور و همکاران (۱۳۹۰) نیز بیان داشتند که تفاوت معنی‌داری در بین ژنوتیپهای ایرانی علی کاظمی، هاشمی و خزر از نظر تجمع ماده خشک وجود داشت [۱].
اثر برهمکنش نیتروژن و ژنوتیپ بر وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک کل گیاه در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷ و شکل ۴-۸). پاسخ وزن خشک اندام هوایی و کل زیست توده ژنوتیپهای فجر و طارم به سطوح نیتروژن محلول غذایی تا غلظت ۸۵/۲ میلی‌مولار روند افزایشی و سپس در غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار روند کاهشی نشان داد. ژنوتیپ حسنی تا غلظت ۸۵/۲ میلی‌مولار روند افزایشی و سپس در غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار روند ثابت داشت. در حالی که در ژنوتیپ شیرودی با افزایش سطوح نیتروژن محلول غذایی تا غلظت ۷۹/۳ میلی‌مولار روند افزایشی مشاهده شد (جدول ۴-۱۰). حکیم و همکاران (۲۰۱۲) نیز بیان داشتند که تفاوت بین ژنوتیپها در تجمع ماده خشک ناشی ازمصرف نیتروژن به دلیل تفاوت در کارایی نیتروژن ژنوتیپها میباشد [۴۵]. واکنش ژنوتیپ شیرودی به افزایش سطوح نیتروژن محلول غذایی احتمالا به دلیل کودپذیری بیشتر آن در این مرحله از رشد می‌باشد.
اثر برهمکنش غلظت دی اکسید کربن و ژنوتیپ بر وزن خشک اندام هوایی، ریشه و کل گیاه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول ۴-۷). با افزایش غلظت دی اکسید کربن وزن خشک اندام هوایی در ژنوتیپ طارم منطقه ۱۹ درصد کاهش در حالی که در ژنوتیپهای حسنی و شیرودی به ترتیب ۱۶ و ۴۰ درصد افزایش نشان داد. افزایش ۸ درصدی ژنوتیپ فجر از نظر آماری معنی‌دار نبود (شکل ۴-۷). در اثر افزایش غلظت دی اکسید کربن وزن خشک ریشه ژنوتیپ طارم ۳۶ درصد کاهش یافت در صورتی که تغییرات ژنوتیپهای حسنی (۴- درصد)، فجر (۲۰ درصد) و شیرودی (۶ درصد) از نظر آماری معنی‌دار نبود (شکل۴-۷).
روند تغییرات وزن خشک کل گیاه در پاسخ به افزایش غلظت دی اکسید کربن مشابه تغییرات وزن خشک اندام هوایی بود (شکل ۴-۷). با افزایش غلظت دی اکسید کربن محیط وزن خشک کل گیاه نیز مطابق با وزن خشک اندام هوایی در ژنوتیپهای حسنی و شیرودی به ترتیب ۱۳ و ۳۴ درصد افزایش ولی در ژنوتیپ طارم منطقه ۲۱ درصد کاهش نشان داد. افزایش ۱۰ درصدی در ژنوتیپ فجر از نظر آماری معنی‌دار نبود. بیکر (۲۰۰۴) در مطالعه خود بر روی ژنوتیپهای برنج در جنوب آمریکا نشان داد که با افزایش غلظت دی اکسید کربن تا سطح ۷۰۰ میکرومول در مول، وزن خشک اندام هوایی ژنوتیپهای کوکودری، سیپرس و جفرسون به ترتیب ۴۰، ۴۶ و ۳۶ درصد افزایش نشان دادند [۲۸].
شکل۴-۷- اثر غلظت دی اکسید کربن محیط بر وزن خشک ریشه و اندام هوایی ژنوتیپ‌های برنج