پروپوزال بررسی تأثیر پلی اتیلن گلیکول (PEG) بر شاخص های جوانه زنی بذور گندم دیم واریته هما

پروپوزال کارشناسی ارشد رشته کشاورزی، گرایش آگروکولوژیک، بررسی تأثیر پلی اتیلن گلیکول (PEG) بر شاخص های جوانه زنی بذور گندم دیم واریته هما تحت شرایط تنش خشکی

مقدمه:
گندم به عنوان یکی از بنیادی ترین محصولات زراعی، جایگاهی تعیین کننده در امنیت غذایی و پایداری کشاورزی دارد. در گستره وسیعی از اقلیم ها، به ویژه در سامانه های دیم، این محصول نه تنها نقش اقتصادی، بلکه نقش اجتماعی و استراتژیک نیز ایفا می کند. گندم دیم در مناطق خشک و نیمه خشک با شرایط متغیر رطوبتی کشت می شود؛ جایی که هر تغییر کوچک در مراحل آغازین رشد، سرنوشت بوته ها و در نهایت میزان تولید را تحت تأثیر قرار می دهد. مرحله جوانه زنی و استقرار اولیه بذر، نقطه ای حساس و تعیین کننده است؛ زیرا سرعت و یکنواختی خروج گیاهچه از خاک، رابطه مستقیمی با بهره برداری واقعی از نور، رطوبت و عناصر غذایی دارد و همین مرحله، فاصله میان بذر بی جان و گیاه فعال را رقم می زند.

در بسیاری از مناطق دیم، تنش خشکی یکی از نخستین محدودیت ها در آغاز فصل رشد است. زمانی که رطوبت خاک کاهش می یابد، بذر در محیطی قرار می گیرد که تبادل آب میان آن و محیط اطراف دشوارتر می شود. این وضعیت، نه تنها درصد جوانه زنی را کاهش می دهد، بلکه به تأخیرهای طولانی در ظهور گیاهچه ها نیز منجر می شود. استقرار لکه ای ، بوته های ضعیف و ناهمگون، کاهش توان رقابتی و تغییر در تراکم نهایی، پیامدهایی هستند که در چنین شرایطی مشاهده می شوند. از سوی دیگر، پیچیدگی تعامل میان فیزیولوژی بذر و عوامل محیطی باعث می شود که بررسی جوانه زنی تنها به عنوان یک رویداد ساده تلقی نشود، بلکه به عنوان فرآیندی پویا همراه با واکنش های سلولی، اسمزی و متابولیکی مورد توجه قرار گیرد.

برای بررسی جوانه زنی تحت شرایط تنش، ایجاد محیطی کنترل شده و قابل تکرار اهمیت دارد. در آزمایش های فیزیولوژی بذر، تنظیم پتانسیل آب محیط پیرامون به گونه ای که نزدیک به شرایط واقعی مزرعه باشد، جایگاه ویژه ای دارد. پلی اتیلن گلیکول (PEG) به عنوان ترکیبی با وزن مولکولی بالا، در این زمینه جایگاه خاصی پیدا کرده است. این ماده با ایجاد تنش اسمزی در محیط رشد، امکان بررسی پاسخ بذر به کمبود آب را فراهم می آورد، بدون آن که به آسانی وارد سلول شود یا ساختارهای درونی بذر را دستخوش تغییر مستقیم کند. ویژگی ای که باعث می شود شرایطی شبیه به خشکی مزرعه در محیط آزمایشگاهی قابل شبیه سازی باشد.

در میان انواع مختلف پلی اتیلن گلیکول، نوع دارای وزن مولکولی بالاتر، مانند PEG 6000، موضوع توجه گسترده تری بوده است. این ترکیب به گونه ای رفتار می کند که اختلاف پتانسیل آب میان محیط آزمایشگاهی و خاک واقعی، به مراتب نزدیک تر شود و رفتار بذر در برابر خشکی، تصویر روشن تری ارائه دهد. زمانی که بذر گندم در چنین محیطی قرار می گیرد، فرآیندهای جذب آب، فعال سازی آنزیم ها و آغاز تقسیم سلولی در شرایطی متفاوت نسبت به حالت عادی رخ می دهد. تغییر در سرعت جوانه زنی، کاهش یا افزایش شاخص های مرتبط با رشد اولیه و تفاوت در میزان سبز شدن، تنها بخشی از واکنش هایی است که در این مرحله مشاهده می شود.

گندم دیم واریته هما، به عنوان یکی از ارقام سازگار با شرایط نیمه خشک، جایگاهی ویژه در برنامه های کشت دارد. بررسی رفتار این واریته در برابر تنش خشکی در مرحله جوانه زنی، امکان شناخت دقیق تری از الگوی سازگاری آن را فراهم می آورد. وقتی شرایط تنش با پلی اتیلن گلیکول تنظیم می شود، شاخص هایی مانند درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه، وزن خشک و سایر ویژگی های اولیه رشد، معنای تازه ای پیدا می کنند و می توان مشاهده کرد که چگونه هر تغییر کوچک در پتانسیل آب، بر مسیر رشد اولیه اثر می گذارد. در چنین بستری، نقش پلی اتیلن گلیکول نه به عنوان یک عامل تقویتی، بلکه به عنوان ابزاری برای بازنمایی دقیق تر خشکی، معنا پیدا می کند و رفتار بذر زیر ذره بین قرار می گیرد؛ رفتاری که در سکوت خاک، آینده مزرعه را رقم می زند.