พารามิเตอร์การสังเคราะห์ด้วยแสงและปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้ของอ้อยโคลนดีเด่นภายใต้สภาวะเครียดจากการขาดน้ำ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นแหล่งของเคมีอินทรีย์และพลังงานเพื่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืช แต่การขาดน้ำเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น การวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงค่าพารามิเตอร์การสังเคราะห์ด้วยแสงกับปริมาณของแข็งทั้งหมดที่ละลายได้ (TSS) เมื่ออยู่ภายใต้สภาวะขาดแคลนน้ำและการตอบสนองหลังการได้รับน้ำอีกครั้งของอ้อยโคลนดีเด่น โดยดำเนินการทดลอง ณ ศูนย์วิจัยพืชไร่ขอนแก่น ปี พ.ศ. 2566 วางแผนการทดลองแบบ Split plot design จำนวน 3 ซ้ำ ประกอบด้วย 2 ปัจจัย ได้แก่ ปัจจัยหลัก (main plot) คือ (1) การให้น้ำตามความต้องการของพืช และ (2) งดการให้น้ำนาน 19 วัน และปัจจัยรอง (sub plot) คือ พันธุ์/โคลนอ้อยดีเด่น ได้แก่ (1) KK07-599 (2) KK12(R)-085 (3) KK3/E09-1 (4) LK92-11 และ (5) KK3 จากการศึกษาพบว่า การขาดน้ำทำให้ค่าพารามิเตอร์การสังเคราะห์ด้วยแสงของอ้อย ได้แก่ อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสุทธิ (A) อัตราการคายน้ำ (E) และค่าชักนำการเปิด-ปิดปากใบ (gs) มีค่าลดลง แต่ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในใบ (Ci) และ TSS มีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับอ้อยพันธุ์/โคลนเดียวกันที่ได้รับน้ำ โดยโคลน KK3/E09-1 ที่ขาดน้ำนาน 14 วัน มีค่า gs เพียง 0.02 mmolm-2s-1 และพบว่า ค่า A E และ gs มีความสัมพันธ์กันอย่างสูงในทางเดียวกัน ทั้งนี้ เมื่อได้รับการให้น้ำอีกครั้งอ้อยสามารถฟื้นฟูพารามิเตอร์การสังเคราะห์ด้วยแสงใกล้เคียงกับอ้อยที่ได้รับน้ำตามปกติโดยเฉพาะในอ้อยดีเด่นโคลน KK07-599 และ KK3/E09-1 ซึ่งอาจสามารถนำมาใช้ประกอบการคัดเลือกพันธุ์อ้อยหรือเป็นต้นแบบการศึกษาด้านสรีรวิทยาการสังเคราะห์ด้วยแสงของอ้อยในประเทศไทยต่อไป
Article Details
References
Aidar, S. T., Meirelles, S. T., Oliveira, R. F., Chaves, A. R. M., & Fernandes-Júnior, P. I. (2014). Photosynthetic response of poikilochlorophyllous desiccation-tolerant Pleurostima purpurea (Velloziaceae) to dehydration and rehydration. Photosynthetica, 52(1), 124-133. doi:10.1007/s11099-014-0014-0
Bindon, K. A., & Botha, F. C. (2002). Carbon allocation to the insoluble fraction, respiration and triose-phosphate cycling in the sugarcane culm. Physiologia Plantarum, 116(1), 12-19. doi:10.1034/j.1399-3054.2002.1160102.x
Buakom, W., KrachaI, P., Gonkhamdee, S., Songsri, P., & Jongrungklang, N. (2020). Responses of rooting and physiological characteristics of sugarcanes grown under mimic drought stress as low water potential at early stage. Khon Kaen Agriculture Journal, 48(6), 1442-1457. doi:10.14456/kaj.2020.127
Chaves, M. M., Pereira, J. S., Maroco, I., Rodrigue, M. L., Ricardo, C. P. P., OsÒrio, M. L., Carvalloho, I., Faria, T., & Pinharo, C. (2002). How plants cope with water stress in the field ? photosynthesis and growth. Annals of Botany, 89(7), 907-916. doi:10.1093/aob/mcf105
Chinnasaen, T., Chanachai, S., Pakdeethai, C., Tippayawat, A., Jungpol, P., Boonchim, T., & Pongpanchamit, K. (2023). The change in photosynthetic parameters of sugarcane promising clones under drought stress. Prawarun Agricultural Journal, 20(1), 54-64. doi: 10.14456/paj.2023.7. (in Thai)
Dinh, T. H., Takaragawa, H., Watanabe, K., Nakabaru, M., & Kawamitsu, Y. (2019). Leaf photosynthesis response to change of soil moisture content in sugarcane. Journal Sugar Tech, 21(6), 949–958. doi: 10.1007/s12355-019-00735-8
Doorenbos, J., & Kassem, A.H. (1979). Yield Response to Water. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Endres, L., Silva, J. V., Ferreira, V. M., & Barbosa, G. V. de S. (2010). Photosynthesis and water relations in Brazilian sugarcane. The Open Agriculture Journal, 4(1), 31-37. doi: 10.2174/1874331501004010031
Gomathi, R., Vasantha, S. Hemaprabha, G., Alarmelu, S., & Shanthi, R.M. (2011). Evaluation of elite sugarcane clones for drought tolerance. Journal of Sugarcane Research, 1(1), 55 - 62.
Gupta, A. S., Berkowitz, G. A., & Pier, P. A. (1989). Maintenance of photosynthesis at low leaf water potential in wheat. Plant Physiology, 89(4), 1358-1365. doi: 10.1104/pp.89.4.1358
Inman-Bamber, N. G., Bonnett, G. D., Spillman, M. F., Hewitt, M. H., & Glassop, D. (2010). Sucrose accumulation in sugarcane is influenced by temperature and genotype through the carbon source–sink balance. Crop and Pasture Science, 61(2), 111–121. doi: 10.1071/CP09262
Jaiphong, T., Tominaga, J., Watanabe, K., Nakabaru, M., Takaragawa, H., Suwa, R., Ueno, M., & Kawamitsu, Y. (2016). Effects of duration and combination of drought and flood conditions on leaf photosynthesis, growth and sugar content in sugarcane. Plant Production Science, 19(3), 427–437. doi: 10.1080/1343943X.2016.1159520
Kasemsap, P. (2006). Biology 2. Bangkok, Thailand: The Promotion of Academic Olympiad and Development of Science Education Foundation. (in Thai)
Khonghintaisong, J., Songsri, P., & Jongrungklang, N. (2017). Growth and physiological patterns of sugarcane cultivars to mimic drought conditions in late rainy season system. Naresuan University Journal: Science and Technology, 25(2), 102-112. (in Thai)
Leanasawat, N., Kosittrakun, M., Lontom, W., & Songsri, P. (2021). Physiological and agronomic traits of certain sugarcane genotypes grown under field conditions as influenced by early drought stress. Agronomy, 11(11), 2319. doi:10.3390/agronomy11112319
Liu, Y. Y., Li, J., Liu, S. C., Yu, Q., Tong, X. J., Zhu, T. T., Gao, X. X., & Yu, L. X. (2020). Sugarcane leaf photosynthetic light responses and their difference between varieties under high temperature stress. Photosynthetica, 58(4), 1009-1018. doi: 10.32615/ps.2020.038
Medeiros, D. B., da Silva, E. C., Nogueira, R. J. M. C., Teixeira, M. M., & Buckeridge, M. S. (2013). Physiological limitations in two sugarcane varieties under water suppression and after recovering. Theoretical and Experimental Plant Physiology, 25(3), 213–222. doi:10.1590/S2197-00252013000300006
Moore, P. H. (1995). Temporal and spatial regulation of sucrose accumulation in the sugarcane stem. Australian Journal of Plant Physiology, 22(4), 661-679. doi:10.1071/PP9950661
Namwongsa, J., Jongrungklang, N., & Songsri, P. (2019). Genotypic variation in root distribution and physiological responses of sugarcane induced by drought stress. SABRAO Journal of Breeding and Genetics, 51(4), 470-493. doi:10.1101/503912
Paisancharoen, K., Sansayawichai, T., Luanmanee, S., Thippayarugs, S., Chusorn, K., Chuenrung, J., & Pakdeethai, C. (2012). Water requirement and Kc values of Khon Kaen 3 sugarcane variety. Khon Kaen Agriculture Journal, (Suppl. 3),103-114. (in Thai)
Qudsieh, H. Y. M., Yusof, S., Osman, A., & Rahman, R. A. (2001). Physico-chemical changes in sugarcane (Saccharum officinarum var yellow cane) and the extracted juice at different portions of the stem during development and maturation. Food Chemistry,75(2),131-137. doi:10.1016/S0308-8146(00)00294-6
Ribeiro, R. V., Machado, R. S., Machado, E. C., Machado, D. F. S. P., Filho, J. R. M., & Landell, M. G. A. (2013). Revealing drought-resistance and productive patterns in sugarcane genotypes by evaluating both physiological responses and stalk yield. Experimental Agriculture, 49(2), 212–224. doi:10.1017/S0014479712001263
Silva, M de. A., Jifon, J., dos Santos, C. M., Jadoski, C. J., & Da Silva, J. A. (2013). Photosynthetic capacity and water use efficiency in sugarcane genotypes subject to water deficit during early growth phase. Brazilian Archives of Biology and Technology, 56(5), 735-748. doi:10.1590/S1516-89132013000500004
Smith, M. (1992). CROPWAT: a computer Program for irrigation planning and management. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Venkataramana, S., Gururaja Rao, P. N., & Naidu, K. M. (1986). The effects of water stress during the formative phase on stomatal resistance and leaf water potential and its relationship with yield in ten sugarcane varieties. Field Crop Research, 13, 345-353. doi:10.1016/0378-4290(86)90035-3
Vu, J. V. C., & Allen Jr, L. H. (2009). Stem juice production of the C4 sugarcane (Saccharum officinarum) is enhanced by growth at double-ambient CO2 and high temperature. Journal of Plant Physiology, 166(11), 1141-1151. doi: 10.1016/j.jplph.2009.01.003
Wang, J., Zhang, X., Han, Z., Feng, H., Wang, Y., Kang, J., Han, X., Wang, L., Wang, C., Li, H., & Ma, G. (2022). Analysis of physiological indicators associated with drought tolerance in wheat under drought and re-watering conditions. Antioxidants (Basel), 11(11), 2266. doi: 10.3390/antiox11112266
Wang, J., Zhao, T., Yang, B., & Zhang, S. (2017). Sucrose metabolism and regulation in sugarcane. Journal of Plant Physiology & Pathology, 5(4), 1-6. doi: 10.4172/2329-955X.1000167