واکنش نهال سفیدپلت (.Populus caspica Bornm) به تنش غرقابی

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

3 استاد پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

4 استاد پژوهش، مؤسسه ثبت و گواهی بذر و نهال

5 استادیار، دانشگاه یاسوج

چکیده

در این تحقیق قلمه‌های سفیدپلت از سه مبدأ گلستان (اقلیم نیمه‌مرطوب)، مازندران (اقلیم مرطوب) و گیلان (اقلیم خیلی مرطوب) تهیه و نهالهای بازکاشتی آن در نهالستان کلوده تحت آزمایش غرقابی قرار گرفتند. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در پایه بلوک‌های کامل تصادفی (RCBD) در 2 تیمار (غرقابی و شاهد) و 3 مبدأ یادشده در 4 تکرار در گلدانهای 5 لیتری محتوی خاک لومی- رسی- شنی به‌مدت 150 روز (تیر- آبان 1388) اجرا گردید. براساس نتایج در نهالهای شاهد، زنده‌مانی بین مبدأ‌ها فرقی نکرد و از 7/93 تا 100 درصد در نوسان بود. رویش قطری و ارتفاعی در مبدأ گلستان و اندازه سطح برگ، بیوماس ریشه و بیوماس کل در مبدأ گیلان بیش از دو مبدأ دیگر بوده است. در نهالهای غرقاب شده نیز زنده‌مانی بین مبدأ‌ها فرقی نکرد و همواره بیش از 7/93 درصد بود، همچنین در رویش قطری و ارتفاعی، بیوماس ریشه و زی‌توده کل نهال نیز تغییری بین مبدأ‌ها مشاهده نشد. در مجموع، اگرچه اندازه‌های اغلب مشخصه‌های نهال در شرایط غرقابی نسبت به شاهد کمتر بود، ولی می‌توان اظهار کرد که نهالهای هر سه مبدأ به شرایط غرقابی پاسخ نسبتاً خوبی دادند. بنابراین استفاده از آن برای کاشت در عرصه‌های ماندابی، مناطق سیل‌گیر و حواشی رودخانه‌های شمال کشور قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Response of Populus caspica Bornm. seedlings to flooding

نویسندگان [English]

  • Seyed Ehsan Sadati 1
  • Mas'oud Tabari 2
  • Mohammad Hoseyn Assareh 3
  • Hoseyn Heidari Sharifabad 4
  • Payam Fayaz 5
1 Ph.D. Student, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University
2 Associate Prof., Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University
3 Professor, Research Institute of Forests and Rangelands
4 Professor, Seed and Plant Certification and Registration Institute
5 Assistant Prof., University of Yasouj
چکیده [English]

In this study, hardwood cuttings of Populus caspica Bornm. were collected from three origins of Golestan (sub-humid), Mazandaran (humid) and Guilan (very humid) regions and their transplants were planted in nursery of Koloudeh, Amol, north of Iran. In July 2009, seedlings were subjected to flooding stress for 150 days. Experiment was carried out as Completely Randomized Block Design in four replications. Results showed that among control seedlings, survival rate of origins varied between 93.7 and 100%. Golestan origin showed maximum height and collar diameter increment and Guilan origin indicated highest root biomass, total biomass and leaf area. In flooded conditions, survival did not differ among the origins and it always was higher than 93.7%. Likewise, no significant differences of height and collar diameter increment, root biomass, and total biomass were found among the origins. Generally, although the values in most of attributes of seedlings were smaller under flooding than control, but seedlings of three origins displayed relatively good response to flooding. This study confirms that Populus caspica is a good flood-tolerant species and thus, it can be used for planting in wetlands, riversides and flooded areas of northern Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cutting
  • origin
  • flooding
  • Populus caspica
  • survival
- احمدلو، ف.، طبری، م.، رحمانی، ا.، یوسف زاده، ح. و کوچ، ی.، 1388. اثر ترکیبات ماده آلی بر رشد و بازده تولید کاج بروسیا و کاج حلب. مجله جنگل ایران، 4 (1): 299-287.

- بسرا، آ.اس. و بسرا، آر.ک.، 1386. مکانیسم‌های مقاومت گیاهان به تنش‌های محیطی. ترجمه: کافی م. و مهدوی دامغانی ع.م.، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد،       468 صفحه.

- ثابتی، ح.، 1373. جنگلها، درختان و درختچه‌های ایران. سازمان تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی، 810 صفحه.

- حسن‌زاده قورت‌تپه، ع. و قیاسی، م.، 1387. تنش غرقابی و آثار آن بر اکوفیزیولوژی گیاهان. انتشارات جهاد دانشگاهی، دانشگاه ارومیه، 113 صفحه.

- فوت ه.د.، 1374. مبانی خاکشناسی. ترجمه: محمودی، ش. و حکیمیان، م.، انتشارات دانشگاه تهران، 701صفحه.

- کوچکی، ع. و نصیری محلاتی، م.، 1375. اکولوژی گیاهان زراعی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، 291 صفحه.

- لمبرز، ح.، چاپین، ف. و پونز. ت.، 1386. اکوفیزیولوژی گیاهی. ترجمه: کوچکی، ع.، زند، ا.، بنایان اول، م.، رضوانی مقدم، پ.، مهدوی دامغانی، ع.م.، جامی‌الاحمدی، م. و وصال، س.ر.، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 938 صفحه.

- ملکوتی، م.ج. و همایی، م.، 1383. حاصل‌خیزی خاکهای مناطق خشک و نیمه‌خشک «مشکلات و راه حل‌ها». انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، 482 صفحه.

- Anonymous, 1999. Forest Condition in Europe. Results of the 1997 crown condition survey technical report prepared by federal research center for forestry and forest products. 140 p.

- Cao, F.L. and Conner, W.H., 1999. Selection of flood-tolerant Populus deltoides clones for reforestation projects in China. Forest Ecology and Management, 117: 211-220.

- Capon, S.J., James, C.S., Williams, L. and Quinn, G.P., 2009. Responses to flooding and drying in seedlings of a common Australian desert floodplain shrub: Muehlenbeckia florulenta Meisn. (tangled lignum). Environ. Exp. Bot., 66: 178-185.

- Collaku, A. and Harison, S.A., 2002. Losses in wheat due to waterlogging. Crop Science, 42: 444-450.

- Conner, W.H., McLeod, K.W. and Mccarron, J.K., 1997. Flooding and salinity effects on growth and survival of four common forested wetland species. Wetland Ecology and Management, 5: 99-109.

- Drew, M.C., Cobb, B.G., Johanson, J.R., Andrews, D., Morgan, P.W., Gordan, W. and He, C.Gh., 1995. Metabolic acclimation of root tips to oxygen deficiency. Annals of Botany, 74: 281-286.

- Eiankowski, W., 2008. Effect of waterlogging on regeneration in the dwarf birch (Betula nana). Biologia, 63 (5): 670-676.

- Farmer J.W. and Pezeshki, S.R., 2004. Effects of periodic flooding and root pruning on Quercus nuttallii seedlings. Wetlands Ecology and Management, 12: 205-214.

- Frye, J. and Grosse, W., 1992. Growth response to flooding and recovery of deciduous trees. Zeitschrift für Naturforschung, 47: 683-689.

- Glenz, C., Schlaepfer, R., Iorgulescu, I. and Kienast, F., 2006. Flooding tolerance of Central European tree and shrub species. Forest Ecology and Management, 235: 1-113.

- Gravatt, D.A. and Kirby, C.J., 1998. Patterns of photosynthesis and starch allocation in seedlings of four bottomland hardwood tree species subjected to flooding. Tree Physiol., 18: 411-417.

- Huang, B., Johanson, J.W., Nesmith, S. and Bridges, D.C., 1995. Nutrient accumulation and distribution of wheat genotypes in response to waterlogging and nutrient supply. Plant and Soil, 173: 47-54.

- Hughes, F.M.R., Adams, W.M., Muller, E., Nilsson, C., Richards, K.S., Barsoum, N., Decamps, H., Foussadier, R., Girel, J., Guilloy, H., Hayes, A., Johansson, M., Lambs, L., Pautou, G., Peiry, J.L., Perrow, M., Vautier, F. and Winfield, M., 2001. The importance of different scale processes for the restoration of floodplain woodlands. Regulated Rivers: Research and Management, 17: 325-345.

- Jackson, M.B. and Colmer, T.D., 2005. Response and adaptation by plants to flooding stress. Ann. Bot., 96: 501-505.

- Ji, R.G. and Xin, S.Z., 2007. The effects of flooding on several hybrid poplar clones in Northern China. Agroforestry System, 69: 77-88.

- Ke, B.D., Bao, X.S. and Lin, X., 2008. Estimation of genetic variances in flood tolerance of poplar and selection of resistant F1 generations. Agroforestry System, 74: 243-257.

- Kirk, J.H., 2004. A comparison of C. caroliniana, Q. michauxii, Q. pagoda, and T. distichum seedlings of upland and wetland stock for use in created or restored forested wetlands. Ecological Engineering, 23: 341-349.

- Kozlowski, T.T., Kramer, P.J. and Pallardy, S.G., 1991. The physiological ecology of woody plants. Academic Press, San Diego, CA, 303-337.

- Kozlowski, T.T., 1997. Responses of woody plants to flooding and salinity.Tree Physiology Monograph, 1: 1-29.

- Kozlowski, T.T. and Pallardy, S.G., 1997. Growth control in woody plants. Academic Press, San Diego.

- Kozlowski, T.T. and Pallardy, S.G., 2002. Acclimation and adaptive responses of woody plants to environmental stresses. The Bot. Rev., 68:        270-334.

- Lavinsky, A.O., Sant’Ana, C.S., Mielke, M.S., Almeida, A-A.F., Gomes, F.P., Franc, A.S. and Silva, D.C., 2007. Effects of light availability and soil flooding on growth and photosynthetic characteristics of Genipa americana L. seedlings. New Forests, 34: 41-50.

- Lenssen, J.P.M., Menting, F.B.J., van der Putten, W.H. and Blom, C.W.P.M., 2000. Vegetative reproduction by species with different adaptations to shallow-flooded habitats. New Phytol., 145:   61-70.

- Lenssen, J.P.M., Menting, F.B.J. and Putten, W.H., 2003. Plant responses to simultaneous stress of waterlogging and shade: amplified or hierarchical effects? New Phytol., 157: 281-290.

- Levine, C.M. and Stromberg, J.C., 2001. Effects of flooding on native and exotic plant seedlings: implications for restoring south-western riparian forests by manipulating water and sediment flows. J. Arid Environ., 49: 111-131.

- Ojeda, M.G., Schaffer, B. and Davies, F.S., 2004. Flooding, root temperature, physiology, and growth of two Annona species. Tree Physiol., 24: 1019-1025.

- Oliveira-Filho, A.T., Vilela, E.A., Gavilanes, M.L. and Carvalho, D.A., 1994. Effect of flooding regime and understorey bamboos on the physiognomy and tree species composition of a tropical semi-deciduous forest in southeastern Brazil. Vegetatio, 113: 99-124.

- Peng, Z.H., 2003. Growth and uses of poplars in the middle and lower reaches of Yangtze River. Chinese Forestry Publishing House.

- Pezeshki, S.R., 2001. Wetland plant responses to soil flooding. Environmental and Experimental Botany, 46: 299-312.

- Ramona, L.W., Denice, H.W. and Robert, P.B., 2005. The impact of experimental sedimentation and flooding on the growth and germination of floodplain trees. Plant Ecology, 176: 203-213.

- Robert, A.F., Angela, M.G., Geoffrey, E.P. and Peter, J.E., 2005. Survival and growth responses of Populus nigra, Salix elaeagnos and Alnus incana cuttings to varying levels of hydric stress. Forest Ecology and Management, 210: 291-301.

- Schmull, M. and Thomas, F.M., 2000. Morphological and physiological reactions of young deciduous trees (Quercus robur L., Q. petraea [Matt.] Liebl., Fagus sylvatica L.) to waterlogging. Plant and Soil, 225: 227-242.

- Smit, B., Stachowiak, M. and Volkenburgh, E.V., 1989. Cellular processes limiting leaf growth in plants under hypoxic root stress. J. Exp. Bot., 40: 89-94.

- Stewart, B.R., Julie, L.N., Leslee, S., Karen, M.G. and Matthew, G.L., 2009. Effects of flooding on leaf development, transpiration and photosynthesis in narrow leaf cottonwood, a willow-like poplar. Photosynth Res., 104: 31-39.

- Vreugdenhil, S.J., Kramer, K. and Pelsma, T., 2006. Effects of flooding duration, frequency and depth on the presence of saplings of six woody species in northwest Europe. Forest Ecology and Management, 236: 47-55.

- Yamamoto, F. and Kozlowski, T.T., 1987a. Regulation by auxin and ethylene of responses of Acer negundo seedlings to flooding of soil. Environ. Exp. Bot., 27: 329-340.

- Yamamoto, F. and Kozlowski, T.T., 1987b. Effects of flooding, tilting of stems, and ethrel application on growth, stem anatomy, and ethylene production of Acer platanoides seedlings. Scand. J. For. Res., 2: 141-156.

- Yang, Y., Liu, Q., Han, C., Qiao, Y.Z., Yao, X.Q. and Yin, H.J., 2007. Influence of water stress and low irradianceon morphological and physiological characteristics of Picea asperata seedlings. Photosynthetica, 4: 613-619.