การปรับตัวของต้นกล้าข้าวบาร์เลย์ภายใต้สภาวะรากได้รับออกซิเจนต่ำและอุณหภูมิอากาศสูง

บทคัดย่อ

การปลูกข้าวบาร์เลย์ (Hordeum vulgare L.) ในพื้นที่นาของประเทศไทย มักจะพบกับปัญหาของสภาพดินแฉะเป็นเวลานานภายหลังจากการให้น้ำในแปลงนา มีผลทำให้รากข้าวบาร์เลย์ ได้รับออกซิเจนไม่พอเพียง (hypoxia) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะกล้าที่มีสภาพอากาศร้อน ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาของข้าวบาร์เลย์ ดังนั้นจึงได้ศึกษาการปรับตัวของต้นกล้าข้าวบาร์เลย์ ดังนั้นจึงได้ศึกษาการปรับตัวของต้นกล้าข้าวบาร์เลย์ ที่ได้รับอิทธิพลร่วมกันของสภาวะ hypoxia กับอุณหภูมิสูงในรอบวัน โดยปลูกข้าวบาร์เลย์พันธุ์สะเมิง 1 และสายพันธุ์ FNBLS #140 และ BRBRF 9629 ทั้งในสารละลายอาหารที่ปั๊มอากาศให้ตลอดเวลา และในสารละลายอาหารที่เกิดสภาวะ hypoxia สองครั้ง โดยมีระยะเวลาฟื้นตัว 7 วัน หลังจากสิ้นสุดสภาวะ hypoxia ครั้งแรก ได้ทำการทดลองในตู้ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ที่กำหนดอุณหภูมิในรอบวันแตกต่างกัน 3 ระดับ คือ 25/15, 30/15 และ 40/15๐ซ (อุณหภูมิกลางวัน/กลางคืน) ผลการทดลองพบว่าข้าวบาร์เลย์สร้างรากชุดที่สองเพิ่มมากขึ้น ในขณะเกิดสภาวะ hypoxia ครั้งแรก และจะเพิ่มขึ้นอีกเมื่อระดับอุณหภูมิสูงขึ้น สำหรับสภาวะ hypoxia ที่เกิดขึ้นในครั้งที่สอง จะทำให้จำนวนรากชุดที่สองลดลง โดยเฉพาะที่อุณหภูมิ 40/15๐ซ กิจกรรมของเอนไซม์ ADH ในรากเพิ่มสูงขึ้นในช่วงเกิดสภาวะ hypoxia โดยเฉพาะเกิดครั้งที่สองที่ระดับอุณหภูมิ 40/15๐ซ สายพันธุ์ BRBRF 9629 มีกิจกรรมของเอนไซม์ ADH ที่ต่ำกว่าและเกิดต่อเนื่องยาวนานกว่าพันธุ์อื่น ข้าวบาร์เลย์ทุกพันธุ์มีอัตราการสังเคราะห์แสงและประสิทธิภาพการทำงานของคลอโรฟิลล์ ลดลงในสภาวะเกิด hypoxia ร่วมกับอุณหภูมิสูง สำหรับสภาวะ hypoxia ที่เกิดเป็นครั้งที่สอง มีผลกระทบต่ออัตราการสังเคราะห์แสงน้อยกว่าสภาวะ hypoxia สายพันธุ์ FNBLS #140 และ BRBRF 9629 ลดลงถึง 60% เมื่อเปรียบเทียบกับพันธุ์สะเมิง 1 ที่ลดลงเพียง 40% ในสภาวะ hypoxia ที่เกิดขึ้นเป็นครั้งที่สองที่อุณหภูมิ 40/15๐ซ นอกจากนี้ปริมาณน้ำหนักรากแห้งของข้าวบาร์เลย์ทุกพันธุ์เพิ่มสูงขึ้นในสภาวะ hypoxia ที่เกิดขึ้นในครั้งที่สองที่อุณหภูมิ 25-30/15๐ซ พันธุ์สะเมิง 1 เพียงพันธุ์เดียวที่มีกิจกรรมเอนไซม์ ADH พอเพียงสำหรับการรักษาระบบรากให้อยู่รอดและสามารถปรับประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงได้ใกล้เคียงกับสภาพปกติได้ดีที่สุด