ارزیابی عملکرد، اجزای عملکرد و صفات مورفولوژیک ارقام قدیمی و جدید جو (Hordeum vulgare L.) مناطق معتدل و تریتیکاله (Triticosecale wittmack) جهت کشت در استان البرز

مقدمه

جو از غلات سریع‌الرشد و کم‌توقع است که با توجه به تنوع ژنتیکی بالا، سازگاری گسترده‌ای از نظر آب و هوا دارد و به‌عنوان یک محصول استراتژیک، نقش مهمی در امنیت غذایی مردم بسیاری از ممالک جهان و مناطق خشک دارد (FAO, 2018). تریتیکاله نیز هیبرید اصلاح شده‌ای است که در سال 1987 از تلاقی بین گندم (Triticum aestivum L.) و چاودار (Secale cereal L.) به‌دست آمده است. این محصول کم توقع است و در شرایط خشکی، شوری و اراضی حاشیه‌ای، عملکرد بالایی دارد و زراعت آن همانند جو در مناطقی که کشت گندم توجیه ندارد، پیشنهاد شودمی‌شود (McGoverin et al., 2011). تریتیکاله گیاهی دو منظوره (دانه و علوفه) است و به‌عنوان جایگزین جو، سویا و ذرت، در تغذیه دام و طیور استفاده می‌شود (Fras et al., 2016; Zhu, 2018)، سبوس تریتیکاله نیز حاوی درصد بالایی از عناصر کلسیم، سدیم، آهن، روی و مس است و قابلیت هضم نشاسته دانه آن حدود 96 تا 99 درصد گزارش شده است (Katouk et al., 2015). همچنین میزان اسیدآمینه لیزین و میتونین تریتیکاله از گندم بیشتر است (Katouk et al., 2015). میزان این اسیدهای آمینه در غلات کم است که این مزیت گیاه تریتیکاله می‌تواند باعث ارزش غذایی بالاتر آن نسبت به گندم شود. بر این اساس و برای افزایش این اسیدهای آمینه در گندم نان، می‌توان تا 50 درصد آرد آن را با گندم مخلوط کرد و یا این‌که از آرد آن در تهیه انواع نان، بیسکویت، ماکارونی و کیک استفاده نمود (Zhu, 2018)؛ بنابراین هر گونه تغییر در میزان عملکرد این گیاهان، تأثیر شگرفی بر تولید غذا و علوفه در کشور برجای می‌گذارد.

تولید در گیاهان زراعی، حاصل برهم‌کنش ساختار ژنتیکی و محیط در مراحل مختلف رشدی می‌باشد که شناخت صفاتی که در هر یک از مراحل رشدی، عملکرد را تحت تأثیر قرار می‌دهد و تغییرات عملکرد را تبیین و توصیف می‌کند بسیار ارزشمند است. عملکرد دانه، یک صفت کمی است که توسط تعداد زیادی ژن کنترل می‌شود و چون توارث‌پذیری این صفت به دلیل اثر متقابل ژنوتیپ و محیط پایین است، بنابراین انتخاب مستقیم بر اساس عملکرد دانه در جهت بهبود آن، چندان امکان‌پذیر نیست. عملکرد دانه غلات که ناشی از اثرات تجمعی اجزای متشکله آن می‌باشد، تحت تأثیر عوامل اقلیمی قرار دارد و ژنوتیپ‌های مختلف یک گونه از لحاظ صفات مختلف با هم متفاوتند و عملکرد دانه تحت تأثیر تعدادی از این صفات است (Corraliza et al., 2019)؛ بنابراین گزینش و انتخاب رقم مناسب بر اساس صفات مؤثر بر عملکرد جهت کشت در مناطق خاص به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار با اهمیت است و می‌تواند در افزایش مقاومت به تنش‌های محیطی و کاهش خلاء عملکرد نقش بسزایی داشته باشد (Alsayayydeh et al., 2019). از این رو، بررسی صفات مختلف گیاه در افزایش عملکرد و رسیدن به پتانسیل تولید از طریق شناخت ارقام ایده‌آل و تشریح مکانیزم‌هایی که تعیین کننده عملکرد نهایی در هر محیط هستند می‌تواند بسیار با اهمیت باشد (Donald, 1968). اختلافات ژنتیکی راندمان فتوسنتز، تحت تأثیر خصوصیات مختلف گیاهی از جمله صفات مورفولوژیک و اجزای عملکرد گیاه می‌باشد که در گیاهان و ارقام مختلف یک گونه متفاوت است و ممکن است با تأثیر بر جذب نور، بر میزان فتوسنتز ارقام مختلف تأثیر داشته باشد. تعیین همبستگی بین صفات مختلف به‌ویژه عملکرد دانه و اجزای عملکرد و تعیین روابط علت و معلولی آن‌ها، این فرصت را فراهم می‌کند که مناسب‌ترین ترکیب از اجزایی که منتهی به عملکرد بیشتر می‌شود، انتخاب شود. در این گونه مطالعات، انتخاب بر اساس همبستگی‌های ساده به تنهایی نمی‌تواند نتایج مطلوبی داشته باشد؛ زیرا هر چند بین عملکرد و تعدادی از اجزای آن رابطه مثبتی وجود دارد، اما گاهی وجود همبستگی‌های منفی بین بعضی از اجرای عملکرد باعث می‌شود که توجه به همه اجزا به‌طور همزمان به‌عنوان عاملی در افزایش عملکرد غلات، سودمند نباشد؛ بنابراین ضروری است که به‌طور همزمان اثر صفات مختلف و اجزای عملکرد بر عملکرد دانه مورد توجه واقع شود.

روش‌های مختلفی جهت بررسی ارتباط صفات مختلف در گیاهان زراعی وجود دارد که بررسی ضرایب همبستگی از جمله روش‌های متداول می‌باشد. محققین گزارش کردند که ارقام جدید و دیررس جو، عملکرد بیشتری دارند که این تفاوت عملکرد به علت افزایش تعداد پنجه و دانه در سنبله، شاخص سطح برگ و کاهش ارتفاع ارقام بود (Verma et al., 2013). Kren et al  2014)) گزارش کردند که عملکرد دانه جو، با قدرت پنجه‌زنی و طول سنبله بیشترین همبستگی مثبت و معنی‌دار را دارد و این صفات از جمله صفات کلیدی در افزایش عملکرد هستند. بنابراین با توجه به این‌که پنجه‌زنی توسط عوامل ژنتیکی، تیپ رشد، شرایط محیطی (دمای خاک و هوا) و عملیات زراعی کنترل می‌شود، بنابراین با مقایسه ارقام مختلف جو و کشف خصوصیات پنجه‌زنی آن‌ها می‌توان از سیستم‌های مدیریتی مناسب در جهت افزایش تعداد پنجه بارور و در نهایت افزایش تعداد دانه و عملکرد استفاده کرد.  Singh(2012) گزارش کرد که ارقام پرمحصول گندم در مقایسه با ارقام کم محصول، تعداد دانه بیشتری در متر مربع داشته‌اند، اما وزن هزار دانه آن‌ها کمتر بود. در مطالعه‌ای، همبستگی مثبت و معنی‌داری بین عملکرد دانه و تعداد دانه در متر مربع، ارتفاع بوته و طول سنبله ارقام جو گزارش شد و این صفات را از جمله مهم‌ترین عوامل افزایش عملکرد دانه جو عنوان کردند (Mekonnon, 2014). Ahmadi et al (2016) نیز در ارزیابی عملکرد دانه با صفات زراعی در ژنوتیپ‌های مختلف گندم دیم بهاره، اثرات مستقیم و غیرمستقیم صفات ارتفاع بوته، تعداد سنبله و وزن دانه بر عملکرد را بررسی و گزارش کردند که تعداد سنبله و وزن دانه، اثر مستقیم زیادی بر عملکرد داشت. برخی محققین نیز وجود همبستگی مثبت بین شاخص برداشت و عملکرد دانه را گزارش کردند و اظهار داشتند که ارقام جدید به علت ارتفاع کم و شاخص برداشت بیشتر، از عملکرد بالایی نسبت به ارقام قدیمی برخوردار بودند (Gabriella et al., 2006; De vita et al., 2007). Ameri et al (2011) نیز گزارش کردند که وزن کاه و کلش، بیشترین تأثیر مستقیم و مثبت را بر روی عملکرد دانه ارقام گندم داشت و پس از آن، صفات تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه و شاخص برداشت، به‌ترتیب بیشترین تأثیر مستقیم و مثبت را روی عملکرد دانه داشتند. باتوجه به موارد گفته شده و به‌منظور ارزیابی عملکرد و اجزای آن و صفات مورفولوژیک و مرتبط با عملکرد ارقام قدیمی و جدید جو مناطق معتدل و تریتیکاله در استان البرز، آزمایشی دو ساله انجام شد تا طی مقایسه ارقام مختلف جو و تریتیکاله، ارقام مناسب جهت کشت در منطقه معرفی شوند و قابلیت کشت گیاه دومنظوره (علوفه‌ای و دانه‌ای) تریتیکاله نسبت به جو به‌عنوان گیاه جایگزین و مکمل برررسی شود.

مواد و روش‌ها

پژوهش حاضر به‌صورت آزمایش مزرعه‌ای دوساله اجرا شد که آزمایش اول در سال زراعی 94-1393 و در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای سازمان انرژی اتمی کرج و آزمایش دوم در سال زراعی 96-1395 و در مزرعه آموزشی - پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران واقع در کرج به اجرا درآمد. اطلاعات هواشناسی و مختصات جغرافیایی مزارع مورد مطالعه نیز در جدول 1 ارائه شده است. در سال دوم آزمایش، دماهای کمینه، بیشینه، حداقل دمای مطلق منطقه در طول فصل رشد ارقام جو و تریتیکاله نسبت به سال اول آزمایش کمتر و میزان بارش‌ها و مجموع تعداد روزهای یخبندان منطقه بیشتر بود که عمده بارش‌ها در سال دوم به‌صورت برف و تگرگ اتفاق افتاد (جدول 1).

به‌منظور بررسی خصوصیات خاک مزرعه آزمایشی بر پایه عمق نفوذ ریشه، از اعماق مختلف و از چندین نقطه مزرعه نمونه‌برداری شد و بر اساس نتیجه تجزیه، بافت خاک مزرعه‌های آزمایشی لوم شنی رسی بود (جدول 2).

جدول 1- اطلاعات هواشناسی و مختصات جغرافیایی مزارع مورد مطالعه در سال‌های آزمایش

Table 1. Weather information and geographical coordinates of studied fields in 2 years

Tmin: میانگین حداقل دمای روزانه، Tmax: میانگین حداکثر دمای روزانه، Tdaily: میانگین متوسط دمای روزانه، Tam: حداقل دمای مطلق ماهانه، Rain: مجموع بارش‌های روزانه هر ماه و NFD: تعداد روزهای یخبندان.

Tmin: average of daily minimum temperature, Tmax: average of daily maximum temperature, Tdaily: average of daily temperature, Tam: absolute monthly minimum temperature, R: total daily rainfall per month, NFD: number of frost days.

جدول 2- خصوصیات خاک مزارع مورد آزمایش در اعماق مختلف

Table 2. Properties of Soil on the different experimental sites at various depths

آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 16 تیمار و سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل 14 رقم جو شش ردیفه (کویر، والفجر، ماکوئی، ریحان، ریحان 03، نصرت، بهمن، فجر 30، یوسف، نیک، لوت ریحان  و رودشت03) و دو ردیفه (به‌رخ و دشت) غالب در مناطق معتدل کشور و دو رقم تریتیکاله (سناباد و جوانیلو) بودند که در بین سال‌های 1392- 1358 معرفی شده‌اند و سطح زیر کشت قابل توجهی در مناطق معتدل ایران داشتند (جدول 3).

جدول 3- برخی از ویژگی­های رشدی ارقام مورد مطالعه جو و تریتیکاله در آزمایش حاضر

Table 3. Some growth characteristics of barley and triticale cultivars, studied in the experiment

منبع: بی‌نام.

Source: Anonymous

لازم به ذکر است که رقم جو رودشت، رقم هسته‌ای بود که با استفاده از اشعه گاما و دز 200 گری در پژوهشکده کشاورزی، پزشکی و صنعتی استان البرز پرتودهی شده بود. مبنای انتخاب ارقام نیز ترکیبی از سطوح مختلف طبقه‌بندی‌های تیپ رشدی (زودرس، نیمه زودرس، متوسط رس و دیررس)، ارتفاع (پاکوتاه، متوسط و پابلند)، اقلیم (معتدل) و سال معرفی (ارقام جدید،ارقام معرفی شده طی سال‌های 1392-1385) و قدیمی، متعلق بهسال‌های 1384-1358) بود. بر اساس بازدیدهای میدانی و گزارش سازمان جهاد کشاورزی در بین ارقام مورد مطالعه، فقط ارقام بهمن، ریحان و یوسف در سطح وسیع در منطقه کرج کشت می‌شود.

به‌منظور اجرای طرح، عملیات آماده‌سازی زمین در نیمه دوم شهریورماه صورت گرفت؛ بدین منظور و پس از عملیات دیسک‌زنی جهت تسطیح خاک با استفاده از فاروئر، اقدام به احداث جوی و پشته شد. هر واحد آزمایشی دارای 12 خط کاشت به طول شش متر با فاصله 5/15 سانتی‌متر بود که با اعمال فاصله‌ حدود 5/1 سانتی‌متر روی ردیف، تراکم 400 بوته در متر مربع در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج آزمون خاک، قبل از کاشت حدود 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره، 100 کیلوگرم در هکتار نیز کود فسفات آمونیوم و 100 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل مصرف شد و در طول فصل رشد نیز متناسب با نیاز کودی، 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره در مرحله اوایل ساقه‌دهی به‌صورت سرک مصرف شد. قبل از کاشت بذرها، برای دستیابی به بیشینه سطح سبز، مزرعه آبیاری شد (هیرم‌کاری) و عملیات کاشت بذرها در سال اول آزمایش در 23 مهرماه و در سال دوم در اواسط آبان‌ماه (15 آبان)، به‌صورت دستی انجام شد و بلافاصله پس از اتمام عملیات کاشت، مزرعه آبیاری شد. به‌منظور جلوگیری از وقوع تنش خشکی بر گیاهان و ایجاد شرایط پتانسیل برای رشد، در هر دو سال آزمایش در طی دوره‌ رشد، پنج بار مزارع آبیاری شد. در هر دو سال آزمایش نیز علف‌های‌هرز مزرعه نیز به‌صورت دستی وجین شد. مزارع مورد مطالعه عاری از هرگونه آفات و بیماری بودند؛ بنابراین هیچ کنترلی انجام نشد.

به‌منظور اندازه‌گیری عملکرد و اجزاء آن، حدود یک متر مربع از چهار ردیف وسط هر کرت پس از حذف اثر حاشیه‌ای (50 سانتی‌متر ابتدایی و انتهایی هر واحد آزمایشی)برداشت شد و پس از شمارش تعداد سنبله در متر مربع، 10 بوته کامل از هر کرت نیز به‌طور تصادفی جهت اندازه‌گیری صفات مورفولوژیک ارتفاع بوته (تا آخرین برگ و تا انتهای سنبله)، تعداد پنجه‌های کل، بارور و نابارور، طول اندام‌های سنبله + ریشک، سنبله، ریشک و دمگل و اجزای عملکرد (تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه) انتخاب شد. طول سنبله + ریشک از انتهای دمگل تا انتهای سنبله‌هایی که در امتداد سنبله قرار داشتند، اندازه‌گیری شد. طول ریشک هر قسمت سنبله نیز با یکدیگر تفاوت داشتند؛ بنابراین طول ریشک‌های قسمت‌های کناری هر سنبله نیز اندازه‌گیری شد. برای اندازه‌گیری عملکردهای زیستی (Biological Yield) و دانه (Grain Yield) نیز اندام‌های مورد هدف به مدت 48 ساعت در آون با دمای 75 درجه سانتی‌گراد قرار داده شد و در نهایت با ترازوهای دیجیتالی گرمی وزن خشک آن‌ها اندازه‌گیری شد. شاخص برداشت (Harvest Index) ارقام نیز با استفاده از معادله 1 محاسبه شد:

معادله (1)   HI= (Gy (kg ha^-1)/BY (kg ha^-1)) ×100   

تمامی تجزیه‌های آماری با استفاده از نرم‌افزارهای آماری SAS (SAS Institute, 2008) صورت گرفت و بدین منظور و با توجه به نیاز، از رویه‌های GLM، MEANS و CORR استفاده شد. قبل از تجزیه واریانس، از نرمال بودن توزیع خطای آزمایشی در هر یک از تیمارها و یکنواخت بودن آن در بلوک‌های آزمایشی اطمینان حاصل شد و سپس عملیات تجزیه واریانس و مقایسه میانگین داده‌ها به‌طور مجزا برای هر سال، بر اساس آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح یک درصد صورت گرفت. لازم به ذکر است که چون آزمایش در دو منطقه و در دو سال متفاوت اجرا شد، بنابراین در تفاوت بین ارقام، اثر هر دو عامل سال و مکان قابل توجه بود؛ بنابراین هر آزمایش به‌صورت تجزیه ساده آنالیز شد.

نتایج و بحث

عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو و تریتیکاله

نتایج جدول تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که بین ارقام جو و تریتیکاله در صفات عملکرد و اجزای عملکرد و شاخص برداشت در هر دو سال آزمایش، تفاوت معنی‌داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت (جدول 4).

عملکردهای زیستی و دانه

در سال اول آزمایش بیشترین میزان عملکرد دانه به‌ترتیب در ارقام جدید فجر 30 (7672 کیلوگرم در هکتار)، و ریحان 03 (7577 کیلوگرم در هکتار)، مشاهده شد (جدول 5). بعد از آن نیز رقم تریتیکاله سناباد (7274 کیلوگرم در هکتار)، و رقم هسته‌ای رودشت (7187 کیلوگرم در هکتار)، بیشترین عملکرد دانه را داشتند. در سال دوم نیز عملکرد دانه ارقام تریتیکاله (سناباد با 8062 و تریتیکاله 7775 کیلوگرم در هکتار)، نسبت به سال اول افزایش پیدا کرد و بیشتر از ارقام جو بود. در سال دوم بین ارقام جو نیز بیشترین عملکرد دانه در ارقام جدید فجر 30 و ریحان 03 به ترتیب با 7000 و 7119 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. در هر دو سال آزمایش نیز کمترین عملکرد دانه را ارقام دو ردیفه به‌رخ (سال اول با 3985 و 4009 کیلوگرم در هکتار)، و دشت (سال اول با 3305 و 3736 کیلوگرم در هکتار)، داشتند.

جدول 4- تجزیه واریانس صفات عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو و تریتیکاله در سال‌های آزمایش

Table 4. Variance analysis of the yield and yield component of barley and triticale cultivars in 2 years of experiment

^ns، ^** و ^*:  به‌ترتیب عدم تفاوت معنی­دار و تفاوت معنی­دار در سطح آماری یک و پنج درصد.             

^ns and ^**: Non- Significant and significant differences at 1 and 5% of probability levels, respectively.

در سال دوم آزمایش، عملکرد دانه ارقام تریتیکاله نسبت به سال اول افزایش و در ارقام جو کاهش یافت که میزان کاهش عملکرد دانه در ارقام فجر 30 و ریحان 03 کم بود (جدول 5)، زیرا در سال دوم آزمایش در مراحل اوایل پنجه‌روی و تلقیح (اواسط فروردین‌ماه که تقریباً مصادف با مرحله گلدهی برخی از ارقام جو بود)، سرما و برف شدیدی در استان البرز اتفاق افتاد که به‌علت حساس بودن گیاه زراعی جو به سرما، عملکرد دانه در اکثر ارقام مورد مطالعه کاهش یافت. در برخی از ارقام پابلند (ماکوئی و والفجر) و ارقامی که ساقه آن‌ها بافت سلولزی کمتری داشت (دشت و به‌رخ) نیز در مرحله گلدهی حدوداً 40 درصد ورس دیده شد که از دلایل کاهش عملکرد این ارقام در سال دوم بود. از دلایل عملکرد بالای رقم جدید فجر 30، زودرسی و پاکوتاهی این رقم و از دلایل عملکرد دانه بالای ارقام تریتیکاله و ریحان 03، عملکرد زیستی بالای این ارقام بود. Navid et al (2015) گزارش کردند که در مرحله گلدهی در ارقام تریتیکاله ضریب تخصیص ماده خشک اندام‌های رویشی (ساقه، برگ، پدانکل) بیشتر از سنبله بوده ولی در مرحله برداشت نهایی کاملاً روند برعکس شده و اندام‌های زایشی (سنبله و دانه) ضریب تخصیص بیشتری داشتند که این امر نشان دهنده انتقال مجدد مواد فتوسنتزی از اندام‌های رویشی گیاه به سمت اندام‌های زایشی می‌باشد. بررسی ضرایب همبستگی ساده در این تحقیق نیز نشان داد که عملکرد دانه با عملکرد زیستی همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت (جدول 8). در خصوص همبستگی عملکرد دانه و عمکلرد زیستی گیاهان جو و تریتیکاله، گزارشات مختلفی وجود دارد. Yesmin et al (2014) گزارش کردند که آن دسته از ارقام جو که عملکرد زیستی بالایی داشتند، از عملکرد دانه‌ی بالاتری نیز برخوردارند.

جدول 5- مقایسه میانگین عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو و تریتیکاله در سال‌های آزمایش

Figure 5. Mean comparison of the yield and yield component of barley and triticale cultivars in 2 years of experiment

* میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک در هر ستون مربوط به هر سال، فاقد تفاوت معنی‌دار آماری در سطح یک درصد می‌باشند.

* Mean with the same letters in the same column in the same year, are not significantly different at P<0.01.

ارقام دشت و به‌رخ نیز به دلیل دو ردیفه بودن و عملکرد زیستی کم، از عملکرد دانه کمتری برخوردار بودند. با وجود این‌که عملکرد رقم هسته‌ای رودشت از برخی ارقام جو معمولی (فجر30، ریحان 03) و ارقام تریتیکاله کمتر بود، ولی نسبت به سایر ارقام جو از عملکرد دانه و عملکرد زیستی بیشتر و معنی‌داری برخوردار بود. از جمله دلایل عملکرد پایین آن نسبت به ارقام گفته شده، پابلندی رقم و حساسیت آن به ورس بود، به‌طوری‌که مشاهدات مزرعه‌ای نشان داد که در بین ارقام مورد مطالع،ه رقم رودشت دچار ورس شد. لازم به ذکر است که پایداری عملکرد دانه‌ برخی از ارقام جدید جو (فجر 30، ریحان 03، رودشت)، در سال‌های آزمایش، بیشتر از ارقام قدیمی بود. در هر دو سال آزمایش نیز ارقام تریتیکاله از عملکرد زیستی بالاتری نسبت به ارقام جو برخوردار بودند؛ به‌طوری‌که در سال اول رقم جوانیلو با 16751 و سناباد با 16649 کیلوگرم در هکتار و در سال دوم به‌ترتیب با 17620 و 18727 کیلوگرم در هکتار بیشترین میزان عملکرد زیستی را به خود اختصاص دادند (جدول 5)، لذا کشت این ارقام در استان البرز به‌عنوان گیاه علوفه‌ای می‌تواند در تغذیه دام منطقه حائز اهمیت باشد. در هر دو سال آزمایش نیز بین ارقام جو، نصرت (به‌ترتیب با 15912 و 17828 کیلوگرم در هکتار)، و ریحان 03 (به‌ترتیب با 15608 و 17221 کیلوگرم در هکتار)، بیشترین و رقم دشت (با 10990 و 13548 کیلوگرم در هکتار)، کمترین عملکرد زیستی را داشتند. لازم به ذکر است که در سال دوم آزمایش و به‌تبع کاهش عملکرد دانه ارقام جو، مواد فتوسنتزی در اندام‌های رویشی گیاه ذخیره شد؛ بنابراین برخلاف عملکرد دانه، عملکرد زیستی ارقام جو در سال دوم آزمایش نسبت به سال اول افزایش یافت (جدول 5). در هر دو سال آزمایش، عملکرد دانه ارقام بهمن، ریحان و یوسف که از جمله ارقامی بودند که توسط اکثر کشاورزان استان البرز کشت می‌شدند، نسبت به ارقام جدید جو (کویر، نصرت، فجر 30، نیک، رودشت، ریحان 03) و تریتیکاله (جوانیلو سناباد)، و عملکرد بیولوژیک ارقام بهمن و یوسف نسبت به بیشتر ارقام مورد مطالعه کمتر بود که این نشان دهنده آن است که با تغییر رقم و معرفی ارقام جدید به کشاورزان می‌توان میزان تولید دانه و علوفه را در منطقه افزایش داد. محققین اظهار داشتند که توانایی ژنوتیپ‌ها در تولید فتوآسمیلات، به انتقال مواد فتوسنتزی از اندام‌های رویشی به دانه و توانایی گیاه در ذخیره مواد فتوسنتزی در دانه بستگی دارد و با افزایش ارتفاع گیاه، عملکرد دانه کاهش می‌یابد (Beheshti & Behboodi Fard, 2010). Rebetzke et al(2004) عملکرد بالای ارقام جدید را مربوط به کاهش ارتفاع ارقام جدید (پاکوتاهی) و افزایش مقاومت آن‌ها به ورس می‌داند. مطالعات Yau (1987)، نشان داد که لاین‌های تریتیکاله دارای عملکرد بالاتری نسبت به ارقام جو و گندم بودند. وی بیان نمود که لاین‌های تریتیکاله بهتر از ارقام جو و گندم از امکانات محیطی استفاده کردند و مقاومت بیشتری به بیماری‌ها و ورس داشتند.

شاخص برداشت

در سال اول آزمایش، بیشترین شاخص برداشت در رقم فجر 30 (5/50)، و کمترین در رقم دو ردیفه به‌رخ (81/34 درصد)، مشاهده شد (جدول 5). همچنین در هر دو سال آزمایش ارقام ریحان 03 (به‌ترتیب 6/48 و 5/41 درصد) و رودشت (به‌ترتیب 6/48 و 1/36 درصد) نیز از شاخص برداشت بیشتری نسبت به سایر ارقام برخوردار بودند. در سال اول شاخص برداشت ارقام تریتیکاله (جوانیلو 4/38 و سناباد 7/43 درصد)، کمتر از برخی از ارقام جو بود ولی در سال دوم این ارقام (جوانیلو 1/44 و سناباد 3/43 درصد)، بیشترین شاخص برداشت را داشتند. شاخص برداشت تمام ارقام مورد مطالعه در سال دوم نسبت به سال اول کاهش یافت ولی میزان این کاهش در ارقام تریتیکاله کمتر بود که از دلایل آن بالا بودن عملکرد دانه آن‌ها در سال دوم آزمایش بود. این مطلب گویای آن است که ژنوتیپ‌های جدید جو سهم بیشتری از مواد فتوسنتزی را به عملکرد اقتصادی اختصاص داده‌اند، در حالی که ژنوتیپ‌های قدیمی عملکرد اقتصادی کمتری داشتند. باتوجه به این‌که ساقه‌ها ذخیره کننده مواد فتوسنتزی در گیاه بوده و بعد از آن صادر کننده آسیمیلات‌ها به اندام‌های اقتصادی گیاه می‌باشند، لذا ارتفاع بوته و طول پدانکل در افزایش شاخص برداشت تحت شرایط تنش می‌تواند قابل توجه باشد می‌باشند که از دلایل شاخص برداشت بالای ارقام تریتیکاله می‌تواند باشد. در سال دوم آزمایش پس از ارقام تریتیکاله، رقم فجر 30 (6/39 درصد)، بیشترین و رقم دشت (1/25 درصد)، کمترین شاخص برداشت را داشتند. تفاوت دیده شده در شاخص برداشت، به‌خاطر الگوی توزیع مواد فتوسنتزی بین اندام‌های رویشی و زایشی بود. ضرایب همبستگی ساده نیز نشان داد که شاخص برداشت با صفات عملکردهای زیستی (47/0r= ) و دانه (83/0r= ) همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت (جدول 8). در ارقام جو، افزایش عملکرد دانه و در ارقام تریتیکاله، افزایش توأم عملکردهای زیستی و دانه، باعث بهبود شاخص برداشت ارقام شد (جدول 5). برخی محققین نیز وجود همبستگی مثبت بین شاخص برداشت و عملکرد دانه را گزارش کردند و اظهار داشتند که شاخص برداشت ارقام جدید نسبت به ارقام قدیمی بیشتر بود و از طرفی نیز دلیل اصلی افزایش عملکرد را شاخص برداشت عنوان کردند (Acuna et al., 2005; De Vita et al., 2007). گزارشات نشان داد که ارقام جدید به علت ارتفاع کم و شاخص برداشت بیشتر، از عملکرد بالایی نسبت به ارقام قدیمی برخوردار بودند. این مطلب گویای آن است که ژنوتیپ‌های جدید، سهم بیشتری از مواد فتوسنتزی را به عملکرد اقتصادی اختصاص داده‌اند، درحالی‌که ژنوتیپ‌های قدیمی، عملکرد اقتصادی کمتری داشتند (Gabriella et al., 2006; Mekonnon, 2014).

تعداد سنبله در متر مربع

بیشترین تعداد سنبله در متر مربع در هر دو سال آزمایش در رقم رودشت (سال اول با 1797 و سال دوم با 1673) مشاهده شد (جدول 5) و در سال دوم بعد از رقم رودشت، رقم فجر 30 با 1660 سنبله، بیشترین تعداد سنبله در متر مربع را داشت. بر اساس نتایج می‌توان ادعا کرد که یکی از دلایل عملکرد دانه و شاخص برداشت بالای ارقام رودشت و فجر 30، تعداد بالای سنبله آن‌ها در متر مربع بود. همچنین ارقام دشت و به‌رخ با این‌که از تعداد سنبله‌ی بالایی نسبت به ارقام تریتیکاله و برخی از ارقام شش ردیفه جو برخوردار بودند، ولی عملکرد و شاخص برداشت کمتری داشتند که این ناشی از دوردیفه بودن این ارقام بود. پس می‌توان گفت که تعداد ردیف و تعداد دانه در ردیف، از جمله عوامل بسیار مهم در افزایش عملکرد دانه ارقام جو می‌باشد. نتایج همچنین نشان داد که ارقام تریتیکاله از تعداد سنبله در متر مربع کمتری نسبت به ارقام جو برخوردار بودند، به‌طوری‌که در سال اول آزمایش، ارقام سناباد و جوانیلو به‌ترتیب با 960 و 1130 سنبله در متر مربع و در سال دوم این ارقام (سناباد با 1026 و جوانیلو 1190 سنبله) بعد از رقم نیک (850 سنبله در متر مربع)، کمترین تعداد سنبله در متر مربع را داشتند (جدول 5). همچنین نتایج نشان داد که تعداد سنبله در متر مربع ارقام جو نسبت به سال اول آزمایش کاهش یافت، ولی در ارقام تریتیکاله، افزایش یافت. ضرایب همبستگی نشان داد که تعداد سنبله در متر مربع با صفات تعداد پنجه‌های کل، بارور و نابارور، تعداد سنبلچه نابارور و طول ریشک، همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت و با سایر صفات مورد مطالعه همبستگی منفی داشت (جدول 8). بیشترین ضریب همبستگی مثبت و معنی‌دار بین صفات تعداد سنبله در متر مربع و تعداد پنجه‌‌های کل (74/0r= ) و بارور (90/0r= ) مشاهده شد؛ بنابراین ارقامی که تعداد پنجه بیشتری در بوته داشتند، به‌دلیل برخورداری از تعداد سنبله بیشتر، عملکرد بالایی نیز تولید کردند که در ارقام جو (رودشت، ریحان 03 و فجر 30)، این امر قابل مشاهده بود. لازم به ذکر است که ادعای فوق در خصوص ارقام تریتیکاله صدق نمی‌کند و ارقام گفته شده با این‌که تعداد سنبله در متر مربع کمتری نسبت به جو داشتند، ولی عملکرد دانه قابل توجهی تولید کردند. Nourmohammadi et al  (2007) نیز ادعا کردند که در غلات، اجزاء اولیه تعیین کننده عملکرد دانه شامل تعداد سنبله در واحد سطح، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه بود و عملکرد، حاصل حاصلضرب این سه جزء می‌باشد که نقش تعداد سنبله در واحد سطح بیشتر از اجزای دیگر است.

تعداد سنبلچه در سنبله

در سال اول آزمایش، بیشترین تعداد سنبلچه‌های کل و بارور در رقم جو نصرت (به‌ترتیب 6/23 و 6/21 سنبلچه) و کمترین این صفات در رقم تریتیکاله جوانیلو (به‌ترتیب 8/15 و 8/14 سنبلچه) مشاهده شد (جدول 5). در سال دوم نیز ارقام تریتیکاله، بیشترین تعداد سنبلچه‌های کل (سناباد با 18/25 و جوانیلو 03/23 سنبلچه) و بارور (سناباد با 79/25 و جوانیلو 56/22 سنبلچه) را به خود اختصاص دادند و رقم جو ماکوئی به‌ترتیب با 37/15 سنبلچه کل و 49/11 سنبلچه بارور در سنبله، کمترین تعداد را داشتند. در هر دو سال آزمایش نیز بیشترین تعداد سنبلچه نابارور در ارقام دشت و بهمن و کمترین در ارقام تریتیکاله مشاهده شد. لازم به ذکر است که در تمامی ارقام مورد مطالعه جو، تعداد سنبلچه‌های کل و بارور در سنبله در سال دوم آزمایش نسبت به سال اول کاهش و تعداد سنبلچه‌های نابارور در سنبله افزایش یافت. در ارقام تریتیکاله (سناباد و جوانیلو)، این روند مخالف جو بود؛ به‌طوری‌که تعداد سنبلچه‌های کل و بارور سنبله افزایش و تعداد سنبلچه‌های نابارور کاهش یافت. ضرایب همبستگی ساده نشان داد که تعداد سنبلچه بارور در سنبله با صفات عملکردهای دانه و زیستی، عملکرد دانه، شاخص برداشت، طول سنبله و طول دمگل همبستگی مثبت و معنی‌دار و با تعداد سنبلچه و پنجه نابارور در سنبله و تعداد دانه در سنبله همبستگی منفی و معنی‌داری داشت (جدول 8).

تعداد دانه در سنبله

در سال اول آزمایش، رقم ریحان 03 با 59 دانه بیشترین و در سال دوم نیز ارقام تریتیکاله (سناباد با 76 و جوانیلو 73 دانه)، بیشترین تعداد دانه در سنبله را داشتند (جدول 5). در سال دوم آزمایش پس از ارقام تریتیکاله، رقم ریحان 03با 56 دانه، بیشترین تعداد دانه در سنبله را بین ارقام جو داشت که می‌تواند از جمله دلایل عملکرد بالای این ارقام نیز باشد. در هر دو سال آزمایش نیز ارقام دو ردیفه دشت (سال اول با 16 و سال دوم با 20 دانه) و به‌رخ (با 20 دانه در هر دو سال)، کمترین تعداد دانه در سنبله را داشتند که عملکرد دانه پایین این ارقام را توجیه می‌کند. لازم به ذکر است که تعداد دانه در سنبله ارقام تریتیکاله نسبت به سال اول آزمایش به‌طور قابل توجهی افزایش یافت، ولی در برخی از ارقام جو، کاهش جزئی نشان داد. نتایج نشان داد که تعداد دانه در سنبله با عملکردهای زیستی و دانه، شاخص برداشت، ارتفاع بوته تا انتهای سنبله و تعداد پنجه و سنبلچه بارور، همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت و با تعداد سنبلچه نابارور، تعداد سنبله در متر مربع و وزن هزار دانه، همبستگی منفی داشت (جدول 8). لازم به ذکر است که همبستگی مثبت بین تعداد دانه در سنبله با عملکردهای زیستی (68/0r= )، عملکرد دانه (70/0r= )، شاخص برداشت (57/0r= )، بیشتر از سایر صفات مورد مطالعه بود، بنابراین ارقام تریتیکاله با این‌که تعداد سنبله در متر مربع و تعداد پنجه کمتری داشتند، ولی به‌علت افزایش توأم عملکردهای زیستی و دانه به‌علت افزایش ارتفاع و تعداد دانه در سنبله، شاخص برداشت افزایش یافت (جدول 5). محققان زیادی گزارش کردند که ارقام پرمحصول گندم در مقایسه با ارقام کم محصول، تعداد دانه بیشتری در متر مربع داشتند، اما وزن هزار دانه آن‌ها کمتر بود (Singh et al., 2011; Budakli & Celik, 2012). Mekonnon (2014) گزارش کرد که همبستگی مثبت و معنی‌داری بین عملکرد دانه و تعداد دانه در متر مربع، ارتفاع و طول سنبله وجود داشت و این صفات را از جمله مهم‌ترین عوامل افزایش عملکرد دانه جو عنوان کرد. وی عنوان کرد که عملکرد بالقوه جو در اکثر شرایط در طی مرحله پر شدن دانه، به خاطر محدودیت در مخزن کم می‌شود؛ بنابراین افزایش قدرت مخزن (تعداد دانه در متر مربع) می‌تواند منجر به افزایش عملکرد دانه شود.

وزن هزار دانه

در سال اول آزمایش، ارقام تریتیکاله و در سال دوم، ارقام دو ردیفه به‌رخ و دشت به‌ترتیب با 58/38 و 58/34 گرم، بیشترین وزن هزار دانه را نشان دادند (جدول 5). لازم به ذکر است که ارقام دشت و به‌رخ با وجود این‌که تعداد دانه در سنبله و عملکرد دانه کمتری داشتند، ولی وزن هزار دانه آن‌ها در مقایسه با سایر ارقام جو بیشتر بود. بالا بودن نسبی وزن هزار دانه این ارقام، به‌دلیل دوردیفه بودن آن‌ها بود. در ارقام دو ردیفه جو، تعداد دانه در سنبله در مقایسه با ارقام شش ردیفه کمتر است؛ بنابراین منابع و تولیدات فتوسنتزی بیشتری به اندام‌های زایشی گیاه اختصاص می‌یابد. از دلایل دیگر این امر می‌توان به افزایش رقابت سنبلچه‌ها در مصرف مود فتوسنتزی اشاره کرد، به‌طوری‌که با افزایش تعداد دانه که از جمله مخازن جدید و پرتقاضای گیاه هستند، میزان مواد انتقالی به‌سوی هرکدام از مخازن با سرعت بالایی صورت می‌گیرد و در نتیجه در استفاده از آسمیلات تولیدی و انتقال یافته رقابت به‌وجود می‌آید. در تائید ادعای فوق می‌توان به ارقامی اشاره نمود که علی‌رغم تعداد بالای سنبله و سنبلچه، تعداد سنبلچه‌ی نابارور زیادی داشتند و از طرفی بذرها آن‌ها کوچک بود و از وزن هزار دانه کمتری برخوردار بودند. در واقع موارد گفته شده، عدم توانایی منبع را در تأمین نیازهای مخزن و از طرفی، میزان تقاضای بالای مخزن را نشان می‌دهد. بنابراین و با توجه به این‌که وزن هزار دانه‌ ارقام، تحت تاثیر شرایط محیطی و ژنتیکی می‌باشد، برای افزایش تولید باید ارقامی انتخاب شوند که از نظر توارثی، دارای درصد بالایی از وزن هزاردانه باشند. با این وجود، از صفت وزن هزار دانه می‌توان به‌عنوان شاخصی برای انتخاب در جهت بهبود عملکرد استفاده نمود. اندازه دانه یا به عبارت دیگر وزن هزار دانه نیز بر تعداد پنجه‌های تولید شده مؤثر است، زیرا دانه‌های درشت به علت مواد ذخیره‌ای بیشتر، تعداد پنجه زیادتری نسبت به دانه‌های کوچک تولید می‌کنند.

در هر دو سال آزمایش نیز رقم بهمن (سال اول 78/29 و سال دوم 23/23 گرم)، کمترین وزن هزار دانه را داشت (جدول 5). در سال دوم آزمایش و در تمامی ارقام مورد مطالعه، وزن هزار دانه نسبت به سال اول کاهش یافت که میزان این کاهش در ارقام تریتیکاله بیشتر از ارقام جو بود. در سال دوم نیز وزن هزار دانه جوانیلو از 20/46 به 70/32 گرم و در رقم سناباد از 35/44 به 02/33 گرم کاهش یافت. در ارقام تریتیکاله با وجود این‌که وزن هزار دانه ارقام کاهش یافت، ولی به‌علت افزایش تعداد دانه در سنبله، عملکرد دانه افزایش یافت. بنابراین مهم‌ترین دلیل افزایش عملکرد دانه ارقام تریتیکاله، افزایش تعداد دانه در سنبله بود. بر اساس ضرایب همبستگی، وزن هزار دانه با صفات ارتفاع، طول سنبله و طول دمگل همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت (جدول 8). تحقیقات نشان دادند که تعداد دانه در سنبله، تعیین کننده اصلی عملکرد دانه به شمار می‌رود و وزن هزار دانه، دارای اثر کمتری روی عملکرد دانه دارد؛ همچنین گزارش کردند که تعداد دانه در سنبله با مقدار ماده خشک انتقال یافته در ساقه و سهم انتقال ماده خشک دمگل، همبستگی معنی‌دار و مثبت داشت (Sinebo, 2002; Giunta & Pruneddu, 2007).

صفات مورفولوژیک ارقام جو و تریتیکاله

نتایج جدول تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تفاوت تمام صفات مورفولوژیک در ارقام جو و تریتیکاله در هر دو سال آزمایش، معنی‌دار (01/0a= ) بود (جدول 6).

جدول 6- تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک ارقام جو و تریتیکاله در سال‌های آزمایش

Table 6. Variance analysis of the morphological traits of barley and triticale cultivars in 2 years of experiment

^ns  و ^**: به‌ترتیب عدم تفاوت معنی­دار و تفاوت معنی­دار در سطح یک درصد.                                          

^ns and ^**: Non- Significant and significant differences at 1% of probability level, respectively.

ارتفاع بوته

در هر دو سال آزمایش، بیشترین ارتفاع بوته تا برگ پرچم در رقم پابلند و قدیمی والفجر (سال اول 6/103 و سال دوم 8/87 سانتی‌متر) و ارتفاع بوته تا انتهای سنبله در ارقام جوانیلو (سال اول 2/134 و سال دوم 5/110 سانتی‌متر) و سناباد (سال اول 7/128 و سال دوم 7/106 سانتی‌متر) مشاهده شد؛ بنابراین ارقام تریتیکاله به‌طورکلی پابلندتر از ارقام جو بودند (جدول 7). در هر دو سال آزمایش نیز رقم جدید فجر 30، کمترین ارتفاع بوته تا برگ پرچم (سال اول 8/56 و سال دوم 6/68 سانتی‌متر)، و تا انتهای سنبله (سال اول 9/82 و سال دوم 6/84 سانتی‌متر) را داشت و در بین ارقام مورد مطالعه، پاکوتاه‌ترین رقم جو بود. همچنین رقم ماکوئی در بین ارقام جو بعد از رقم والفجر، جزء پابلندترین ارقامی بود که پابلندی و نازک بودن ساقه این ارقام، یکی از دلایل اصلی حساسیت آن‌ها به ورس در مزرعه بود، به‌طوری‌که در طول اجرای آزمایش نیز فقط در کرت‌های مربوط به این ارقام ورس دیده شد (جدول 7). ارقام تریتیکاله نیز با این‌که ارتفاع بیشتری از ارقام جو داشتند، ولی به دلیل دارا بودن ساقه و دمگل قوی‌تر، حساسیتی به ورس نداشتند. لازم به ذکر است که در سال دوم آزمایش در اکثر ارقام مورد مطالعه به غیر از ارقام بهمن، ریحان 03 و فجر 30 ، ارتفاع بوته تا انتهای سنبله نسبت به سال اول کاهش یافت. نتایج نشان داد که همبستگی ارتفاع بوته در مرحله برداشت نهایی با صفات طول دمگل، عملکرد زیستی، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه مثبت و معنی‌دار بود و با صفات طول سنبله و تعداد پنجه، همبستگی منفی و معنی‌داری نشان داد (جدول 8). ارتفاع بوته با طول دمگل، بیشترین (069/0r= ) و با تعداد پنجه‌های کل (072/0-r= ) و نابارور (067/0-r= ) کمترین همبستگی منفی را نشان داد؛ بنابراین با افزایش ارتفاع؛ طول دمگل ارقام افزایش یافت، ولی تعداد پنجه‌های بوته کاهش یافت که در ارقام تریتیکاله این امر مشاهده شد.

تعداد پنجه (کل، بارور و نابارور)

در سال اول آزمایش، ارقام جو دو ردیفه به‌رخ و دشت، بیشترین تعداد پنجه کل و پنجه نابارور در بوته را در مرحله برداشت نهایی داشتند (جدول 7). رقم هسته‌ای و جدید رودشت نیز بعد از ارقام دو ردیفه جو، بیشترین تعداد پنجه کل و پنجه بارور در بوته را داشت. همچنین در سال دوم آزمایش نیز ارقام شش ردیفه فجر 30 و رودشت، بیشترین تعداد پنجه کل و پنجه بارور را داشتند که می‌تواند از دلایل عملکرد بالای این ارقام باشد. در هر دو سال آزمایش نیز در بین ارقام مورد مطالعه، کمترین تعداد پنجه کل، پنجه باور و پنجه نابارور در ارقام تریتیکاله مشاهده شد (جدول 7). بنابراین ارقام تریتیکاله نسبت به ارقام جو از تعداد پنجه کل و پنجه نابارور کمتری برخوردار بودند. می‌توان عنوان کرد که تعداد پنجه‌های کل و بارور در افزایش عملکردهای دانه و زیستی ارقام جو نسبت به ارقام تریتیکاله تأثیر بیشتری داشت. ضرایب همبستگی ساده نشان داد که تعداد پنجه کل در بوته با صفات تعداد پنجه نابارر، تعداد پنجه بارور، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد سنبلچه نابارور در سنبله، طول ریشک، عملکردهای دانه و زیستی همبستگی مثبت و معنی‌دار و با صفات طول دمگل، عملکردهای دانه، شاخص برداشت و وزن هزار دانه همبستگی منفی داشت. همبستگی تعداد پنجه کل با تعداد پنجه نابارور (79/0r= )، بیشتر از سایر صفات بود، بنابراین با افزایش تعداد پنجه کل در بوته، تعداد پنجه‌های نابارور بوته بیشتر از پنجه‌های بارور افزایش یافت که به‌علت افزایش رقابت بین اندام‌های زایشی و رویشی ممکن است باعث کاهش عملکرد دانه و شاخص برداشت ارقام شود (جدول 5). تحقیقات نشان داد که عملکرد دانه جو با قدرت پنجه‌زنی و طول سنبله، بشترین همبستگی مثبت و معنی‌دار را دارد و این صفات از جمله صفات کلیدی در افزایش عملکرد هستند (Kren et al., 2014; Abrnak et al., 2015).

طول سنبله و سنبله + ریشک

در هر دو سال آزمایش، بیشترین طول سنبله + ریشک در رقم کویر (به‌‌ترتیب 1/19 و 9/17 سانتی‌متر) و طول سنبله در ارقام تریتیکاله مشاهده شد. کمترین طول سنبله + ریشک و طول سنبله نیز در رقم بهمن مشاهده شد. نتایج نشان داد که ارقامی که طول سنبله‌ بیشتری داشتند، معمولاً تعداد سنبلچه موجود در سنبله و به‌تبع آن تعداد دانه در سنبله و عملکرد دانه آن‌ها بیشتر بود (جدول 5). نتایج ضرایب همبستگی نشان داد که طول سنبله + ریشک و طول سنبله در مرحله برداشت نهایی با صفات طول ریشک، طول دمگل، تعداد سنبلچه‌های کل و بارور، وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، عملکرد زیستی و ارتفاع بوته تا انتهای سنبله همبستگی مثبت و معنی‌داری داشت و با صفات تعداد پنجه‌های کل و بارور، تعداد سنبله در متر مربع و تعداد سنبلچه نابارور همبستگی منفی و معنی‌داری داشت (جداول 8).

جدول 7- مقایسه میانگین صفات مورفولوژیک ارقام جو و تریتیکاله در سال‌های مختلف آزمایش

Table 7- Mean comparison of the morphological traits of barley and triticale cultivars in years of experiment

* میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک در هر ستون مربوط به هر سال، فاقد تفاوت معنی‌دار آماری در سطح یک درصد می‌باشند.

* Mean with the same letters in the same column in the same year, are not significantly different at P<0.01.

طول ریشک و دمگل (پدانکل)

در هر دو سال آزمایش، بیشترین طول ریشک و دمگل، به‌ترتیب در رقم کویر (سال اول 9/11 و سال دوم 3/12 سانتی‌متر) و ارقام تریتیکاله (در سال اول آزمایش 20 و سال دوم 23 سانتی‌متر) مشاهده شد (جدول 7). در سال اول آزمایش، کمترین طول ریشک را ارقام تریتیکاله (سناباد چهار و جوانیلو 3/4 سانتی‌متر) و در سال دوم، ارقام ماکوئی (2/6 سانتی‌متر) و بهمن (4/6 سانتی‌متر) داشتند. در هر دو سال آزمایش نیز کمترین طول دمگل در ارقام دو ردیفه دشت (سال اول چهار و سال دوم 4/4 سانتی‌متر) و به‌رخ (سال اول 9/4 و سال دوم 6/4 سانتی‌متر) مشاهده شد. بنابراین نتایج نشان داد که به‌طورکلی ارقام تریتیکاله از طول ریشک کمتر، ولی طول سنبله و دمگل بیشتری نسبت به ارقام جو برخوردار بودند. همچنین نتایج نشان داد که طول دمگل ارقام شش ردیفه جو، بزرگتر از ارقام دو ردیفه (دشت و به‌رخ) بود. لازم به ذکر است که ریشک از جمله‌ اندام‌های گیاهی است که به‌طور مستقل فتوسنتز انجام می‌دهد و آسمیلات تولید شده را به سمت اندام‌های اقتصادی گیاه انتقال می‌دهد و می‌تواند در افزایش کربوهیدرات ذخیره شده در مخازن سنبله نقش داشته باشد. همچنین دمگل و ریشک از جمله اندام‌های گیاهی هستند که به‌طور مستقیم با سنبله و دانه در ارتباط هستند و به‌علت فاصله‌ کم این اندام‌ها با دانه، می‌توانند نقش بارزی را در انتقال مجدد مواد و پر شدن دانه و افزایش وزن هزار دانه ایفا کنند؛ بنابراین با افزایش این صفات، عملکرد دانه و شاخص برداشت افزایش یافت. از طرف دیگر، دمگل به‌عنوان اندام نگهدارنده‌ سنبله عمل می‌نماید که با افزایش وزن خشک دمگل، استحکام آن در برابر افزایش وزن سنبله بیشتر می‌شود که این امر مانع از خمیدگی دمگل و افتادگی سنبله می‌شود. در تائید ادعای فوق می‌توان به ارقام تریتیکاله و دو ریفه به‌رخ و دشت اشاره کرد. با وجود این‌که طول دمگل ارقام به‌رخ و دشت کوتاه‌تری نسبت به ارقام شش ردیفه جو و ارقام تریتیکاله داشتند، ولی به‌دلیل بافت سلولزی و وزن کم دمگل، سنبله دچار خمیدگی ریزش دانه شد که می‌تواند از جمله دلایل کاهش عملکرد دانه این ارقام باشد (جدول 5). برخلاف ارقام دو ردیفه جو، ارقام تریتیکاله با وجود این‌که ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد دانه و وزن هزار دانه بیشتری داشتند، ولی به علت برخورداری از بافت سلولزی و دمگل و ساقه قوی، نه‌تنها در مرحله برداشت نهایی، خمیدگی در سنبله‌ها و ورس در بوته‌ها مشاهده نشد، بلکه به‌علت انتقال مجدد مواد از اندام‌های ذخیره‌ای دمگل و ساقه به سنبله و دانه‌ها، عملکرد دانه و وزن هزار دانه ارقام افزایش یافت (جدول 5). با مقایسه طول سنبله و ریشک ارقام با عملکرد نیز می‌توان ادعا نمود که ارقامی که طول سنبله‌ بیشتری داشتند، معمولاً تعداد سنبلچه موجود در سنبله و به‌تبع آن تعداد دانه در سنبله و عملکرد دانه آن‌ها بیشتر بود. نتایج نشان داد که طول ریشک در مرحله برداشت نهایی با صفات تعداد پنجه‌های کل و بارور و تعداد سنبله + ریشک، همبستگی مثبت و معنی‌دار و با ارتفاع بوته همبستگی منفی و معنی‌داری داشت (جدول 8). طول دمگل نیز با صفات ارتفاع بوته، تعداد سنبلچه‌های کل و بارور در سنبله، تعداد دانه در سنبله، طول سنبله، وزن هزار دانه، عملکردهای دانه و زیستی و شاخص برداشت همبستگی مثبت و با صفات تعداد پنجه‌های کل و بارور، تعداد سنبله در متر مربع و تعداد سنبلچه نابارور همبستگی منفی و معنی‌داری داشت (جدول 8).

تجزیه کلاستر ارقام جو و تریتیکاله

در شکل 1، گروه‌بندی ارﻗﺎم ﺑـﺎ روش ﻛﻼﺳـﺘﺮ و ﺑــر اساس ﺻــﻔﺎت ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژﻳــﻚ، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو و تریتیکاله در ﻧﻤﻮدارهای درﺧﺘﻲ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ. ادﻏـﺎم ﮔـﺮوه‌هـﺎی ﻣـﻮرد ﺑﺮرﺳـﻲ در فاصله 10 واﺣﺪ اﻗﻠﻴﺪﺳﻲ، موجب گروه‌بندی ارﻗـﺎم در هفت ﮔﺮوه ﻣﺠﺰا شد. در ﻛﻼﺳـﺘﺮ اول، ارقام بهمن و نیک، در کلاستر دوم ارقام پابلند و دیررس ماکوئی، والفجر و کویر، در کلاستر سوم ارقام جدید ریحان 03،  فجر 30، رودشت و ریحان، در کلاستر چهارم ارقام ترتیکاله جوانیلو، سناباد و جو رقم نصرت، در کلاستر پنجم رقم لوت، در کلاستر ششم رقم یوسف و در کلاستر هفتم ارقام دو ردیفه دشت و به‌رخ قرار گرفتند. بنابراین و با توجه به گروه‌بندی ارقام پرمحصول فجر 30، ریحان 03، رودشت و ارقام تریتیکاله جوانیلو و سناباد در کلاسترهای مجزا که نشان از عدم تشابه صفات مختلف این ارقام با یکدیگر و سایر ارقام دارد و همچنین چون این ارقام جزو ارقام پرمحصول از لحاظ تولید عملکردهای دانه و زیستی هستند (جدول 5) و دارای صفات مناسب مرتبط با اجزای عملکرد هستند، بنابراین می‌توان از ترکیب این ارقام با یکدیگر و با ارقام کم محصول به‌عنوان والدین در برنامه‌های به‌نژادی جهت تولید نتاج و ارقام با خصوصیات مناسب ترکیبی و برتر از والدین بهره جست.

نتیجه‌گیری کلی

بین ارقام جو و تریتیکاله در صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد تفاوت معنی‌دار وجود داشت. ارقام جدید جو فجر 30، ریحان 03 و رقم اصلاح شده با دانش هسته‌ای (رودشت) نسبت به سایر ارقام مورد مطالعه و کشت شده توسط کشاورزان

جدول 8- ضرایب همبستگی صفات مورد مطالعه ارقام جو و تریتیکاله در طول فصل رشد

Table 8- The correlation coefficients of studied attributes of barley and triticale cultivars during growth

a: اتفاع بوته تا برگ پرچم، b: ارتفاع بوته تا آخر سنبله، c: طول سنبله + ریشک، d: طول ریشک، e: طول سنبله، f: طول دمگل، g: تعداد پنجه کل، h: تعداد پنجه بارور، i: تعداد پنجه نابارور، j: تعداد سنبلچه کل در سنبله، k: تعداد سنبلچه بارور، l: تعداد سنبلچه نابارور در سنبله، m: تعداد دانه در سنبله، n: تعداد سنبله در متر مربع، o: عملکرد زیستی، p: عملکرد دانه، q: وزن هزار دانه و r: شاخص برداشت. ^{ns ،} ، ^* و ^**: به‌ترتیب عدم تفاوت معنی­دار و تفاوت معنی­دار در سطح پنج و یک درصد.

Height up to flag leaf: (a), height up to end of spike: (b), length of spike + awn: (c), length of awn: (d), length of spike: (e), length of peduncle: (f), number of total till: (g), number of fertile till: (h), number of on fertile till: (h), number of total spikelet in spike: (j), number of fertile spikelet in spike: (k), number of on fertile spikelet in spike: (l), number of seed in spike: (m), number of spike in m²: (n), biological yield: (o), grain yield: (p), 1000 grain weight :(q) and harvest index: (r). ^ns, ^* and ^**: Non- significant and significant differences at 5% and 1% of probability levels, respectively.

(بهمن، ریحان و یوسف)، از نظر عملکرد دانه و اکثر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک برتر بودند و برای منطقه البرز جهت کشت مناسب‌تر می‌باشند. همچنین ارقام دو منظوره (دانه‌ای و علوفه‌ای) تریتیکاله سناباد و جوانیلو از نظر تولید عملکردهای دانه و زیستی و بسیاری از صفات نسبت به اکثر ارقام جو برتری داشتند؛ بنابراین در طراحی‌ الگوی‌های کشت و به‌عنوان گیاه جایگزین یا مکمل برای تأمین غذای انسان و دام می‌توانند مدنظر باشد. در ارقام جدید جو، افزایش صفات عملکرد دانه، تعداد پنجه بارور در بوته، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد پنجه‌ بارور و کاهش ارتفاع بوته، باعث بهبود شاخص برداشت شد. ارقام تریتیکاله نیز اگرچه تعداد سنبله در متر مربع و تعداد پنجه کل کمتری نسبت به ارقام جو داشتند، ولی به دلیل افزایش تعداد دانه در سنبله، طول اندام‌های سنبله و دمگل و ارتفاع بوته، عملکرد دانه افزایش یافت. بنابراین در ارقام تریتیکاله، افزایش همزمان عملکردهای زیستی و دانه به‌تبع افزایش تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، طول اندام‌های سنبله و دمگل، موجب افزایش شاخص برداشت ارقام شد. با توجه به گروه‌بندی ارقام فجر 30، ریحان 03، رودشت و ارقام تریتیکاله (جوانیلو و سناباد) در کلاسترهای مجزا که نشان از عدم تشابه صفات مختلف این ارقام با همدیگر و سایر ارقام دارد و نظر به این‌که جزو ارقام پرمحصول انتخاب شده‌اند و دارای صفات مناسب مرتبط با عملکرد هستند، بنابراین می‌توان از ترکیب این ارقام با یکدیگر و با ارقام کم محصول به‌عنوان والدین در برنامه‌های به‌نژادی جهت تولید ارقامی با خصوصیات مناسب ترکیبی و برتر از والدین بهره جست.

شکل 1- نمودار دندوگرام صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام جو و تریتیکاله بر اساس فاصله اقلیدسی تجزیه کلاستر

Figure 1- Dendrogram diagram of morphological, yield and yield component of barley and triticale cultivar based on Euclidean distance of cluster analysis

REFERENCES

1. Abrnak, S., Zareie, L. & Ghaghamirza, K. (2015). Evaluation of some important agricultural and physiological traits in barley cultivars in rain fed conditions. Crop Physiology Journal, 9(30), 41-63.
2. Acuna, M. L., Savin, R., Cura, J. A. & Slafer, G. A. (2005). Grain protein quality in response to changes in pre- anthesis duration in wheats released in 1940, 1964 and 1994. Crop Science, 191, 226-232.
3. Ahmadi, A., Pourghasemi, R., Hosseinpour, T. & Sohrabi, S. (2016). Relation between some agronomic characteristics and grain yield in the advanced wheat genotype. Iranian Dryland Agronomy Journal, 1(24), 1-12.
4. Alsayaydeh, R., Bawalize, A., Al-Ajloumi, Z., Akash, M. W., Abu Elenein, J. & Al-Abdallat, M. (2019). Agronomic evaluation and yield performance of selected Barley (Hordeum vulgare) Landraces from Jordan. International Journal of Agronomy, 5(2), 1-12.
5. Ameri, M., Kazemi, H. A. & Roustaiee, M. (2011). Evaluating of yield and component yield of wheat genotypes. Agricultural Science and Sustainable Production, 7(3), 1-8.
6. Beheshti, A. R. & Behboodi Fard, B. (2010). Dry matter accumulation and remobilization in grain barley genotypes under drought stress. Australian Crop Science, 4(3), 185- 189.
7. Budakli Carpici, E. & Celik, N. 2012. Correlation and path coefficient analyses of grain yield and yield components in two-rowed of Barley (Hordeum vulgare) Varieties. Journal of Notulae Scientia Biologicae, 4(2), 128-131.
8. Corraliza, M. G., Rplp, V., Lopez, M. L. & Moreno, G. (2019). Wheat and barley can increase grain yield in shade through acclimation of physiological and morphological traits in Mediterranean conditions. Nature, Scientific Reports, 9: 9547.
9. De-Vita, P., Nicosia, O. L. D., Nigro, F., Platani, C., Riefolo, C., Fonzo, N. D. & Cattivelli, L. (2007). Breeding progress in morph physiological, agronomical and qualitative traits of durum wheat cultivars released in Italy during the 20th century. European Journal of Agronomy, 26, 39-53.
10. Donald, C. M. (1968). The breeding of crop ide types. Euphytica, 17, 385-403.
11. FAOSTAT, (FAO). (2018). Crop database. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/faostat/en/data/QC.
12. Fras, A., Gołębiewska, K., Gołębiewski, D., Mankowski, D. R., Boros, D. & Szecowka, P. (2016). Variability in the chemical composition of triticale grain flour and bread. Journal of Cereal Science, 71, 66-72.
13. Gabriella, A., Daneil, L., Calderini, F. & Slaffer, C.A. (2006). Genetic improvement of barley yield potential and physiological determinant in Argentina. Springer Netherland, 130, 325-334.
14. Giunta, F., Motzo, R. & Pruneddu, G. (2007). Trends since 1900 in the yield potential of Italian- bred durum wheat cultivars. Eurpian Journal of Agronomy, 27, 12-24.
15. Katouk, S. H., Talkheh, G. H., Samieei, A. & Katouk, S. H. (2015). Nutrition Guide of forage in dairy cows. Aeeizh publications. 408p. (In Persian)
16. Kren, J., Klem, K., Svobodova, I., Misa, P. & Neudert, L. (2014). Yield and grain quality of spring barley as affected by biomass formation at early growth stages. Plant Soil Environment, 60 (5), 221-227.
17. McGoverin, C. M., Snyders, F., Muller, N., Botes, W., Fox, G. & Manley, M. (2011). A review of triticale uses and the effect of growth environment on grain quality. Journal of the Science of Food and Agriculture, 91, 1155–1165.
18. Mekonnon, B. (2014). Selection of barley varieties for their yield potential at low rainfall area based on both quantitative and qualitative characters North West Tigray, Shire, Ethiopia. International Journal of Plant Breeding and Genetics, 8, 205-213.
19. S., Soufizadeh, S., Eskandari, A., Kambouzia, J. 2015. Investigating the physiology of yield formation in some dominant (normal and gamma-irradiated) barley (Hordeum vulgare L.) cultivars in temperate zone, wheat (Triticum aestivum L.) and triticale (Triticosecale Wittmack) in Iran. Master thesis, Shahid Beheshti University. 170 pp.
20. Nourmohammadi, G., Siadat, A. & Kashani, A. (2007). Cereal Cultivation. Shahid Chamran University of Ahvaz press, 396 Pp.
21. Rebetzke, G. J., Botwright, T. L., Moore, C. S., Richards, R. A. & Condon, A. G. (2004). Genotypic variation in specific leaf area genetic improvement of early vigor in wheat. Field Crops Research, 88, 179-189.
22. SAS Institute. (2000). The SAS System for Windows, Release 8.0. Carry, NC: Statistical Analysis System Institute.
23. Sinebo, W. 2002. Determination of grain protein concentration in barley. Yield relationship of barleys grown in tropical high land environment. Crop Science Hournal, 24, 428- 437.
24. Singh, N. (2012). Correlation in Barley (Hordeum Vulgar) on salt affected soil. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences, 2 (2), 118 -131.
25. Verma, D., Gontia, A. S., Jha, A. & Deshmukh, A. (2017). Study on leaf area index and leaf area duration of growth analytical parameters in wheat, barley and oat. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology, 9(5), 827-831.
26. Yau, S.K., 1987. Comparison of Triticale with barley as Dual- purpose crop. Rachis, 6(1), 56-78.
27. Yesmin, S. H., Akhtar, M. & Hossain, B. (2014). Yield and seed quality of barley (Hordeum vulgare) as affected bay variety, nitrogen level and harvesting time. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 7, 262-268.
28. Zhu, F. (2018). Triticale: Nutritional composition and food uses. Food Chemistry, 241, 468-47.