بخشی از مقاله
چکیده:
کمبود آب، عامل اصلی محدودکننده رشد و عملکرد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب میشود. به منظور بررسی تأثیر کمبود آب بر صفات فیزیولوژیک گیاه دارویی ماریتیغال، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در قالب طرح بلوکهای کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری کامل، تکمیلی و دیم بود . تجزیه واریانس دادهها اثر آبیاری را روی میزان کلروفیل a، b، کلروفیل کل،کاروتنوئید، پرولین و قندهای محلول معنیدار نشان داد. در شرایط آبیاری کامل میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل افزایش و میزان کاروتنوئید، پرولین و قندهای محلول کاهش یافت ولی در شرایط تنش میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل کاهش و میزان کاروتنوئید، پرولین و قندهای محلول افزایش یافت. مکانیزمهای تحمل به خشکی شامل افزایش پرولین، قندهای محلول، افزایش غلظت کاروتنوئیدها با افزایش کمبود آب در گیاهان تحت تنش مشاهده گردید .به طور کلی نتایج آزمایش بیانگر تحمل نسبی ماریتیغال در مواجهه با تنش کمبود آب بود.
واژههای کلیدی: ماریتیغال، آبیاری، رنگیزههای فتوسنتزی، پرولین، قندهای محلول.
مقدمه:
گیاه دارویی ماریتیغال - خار مریم - با نام علمی Silybum marianum L. از خانواده Asteraceae است. از این جنس دو گونه به نامهای marianum و eborneum وجود دارد . - Adzet et al., 1993; Rechinger, 1974 - برخی مطالعات نشان داده هر دو گونه یکی بوده و گونه دوم حالت تغییر یافته گونه marianum میباشد . - Hetz et al., 1995 - ماریتیغال گیاهی مرتعی و دارویی است که به صورت علفی و یکساله یا دوساله میباشد و در چندین نقطه از ایران به طور خودرو میروید. این گیاه در رویشگاه های طبیعی خود در برخی مناطق معتدله با شرایط مدیترانهای، قادر به گذراندن دوره سرمای زمستان است، به همین لحاظ میتواند به صورت یک محصول پائیزه نیز در آن مناطق کشت شود ولی در قسمتهای سردسیری، مناطق مدیترانهای ممکن است در فصل بهار کشت گردد - امید بیگی، . - 1376 ماریتیغال بدون کرک، با رنگ سبز مات، خاردار و با ساقههای ایستاده و ضخیم به ارتفاع 150-250 سانتیمتر است. این گیاه ساده یا کمی منشعب است که منتهی به یک کاپیتول سبز با شیارهای طولی می گردد. برگهای این گیاه بزرگ و دارای لکههای سفید در اطراف رگبرگها است. چند بخش شانهای به صورت بخشهای تخم مرغی - مثلثی دارد. گل آن صورتی یا ارغوانی رنگ، مجتمع در کاپیتولهای انتهایی و خاردار است. میوه تیره رنگ، شفاف، به شکل فندقه به طول 6-7 میلی متر و دارای سطح صاف و تزییناتی به رنگ زرد و منتهی به تارهای نقرهای میباشد - قهرمان، . - 1362 میوه این گیاه دارای مقدار زیادی روغن 20-35 - درصد - است که از این نظر قابل مقایسه با دانههای روغنی است.
روغن ماریتیغال قبل از جداسازی سیلیمارین، از دانه استخراج میشود و به عنوان محصول فرعی در تولید سیلیمارین محسوب میشود. این روغن منبع غنی از اسیدهای چرب غیراشباع مانند اسید لینولئیک 50 - تا 60 درصد - و اسید اولئیک 20 - تا 35 درصد - و ویتامین E است، بنابراین از نقطه نظر تغذیه-ای دارای ارزش زیادی است. در گذشته از برگهای آن برای مداوای بیماریهای صفراوی و ناراحتیهای مربوط به دستگاه گوارش استفاده میکردند - ابدالی مشهدی و فتحی، . - 1381 ماده موثره این گیاه سیلیمارین نام دارد که مخلوطی از چند ترکیب فلاونولیگنانی - سیلیبین، سیلیدیانین، سیلیکریستین و ایزوسیلیبین - است و سیلیبین اصلی ترین جزء این ترکیب است که حدود 1/5-3 درصد وزن دانه ماریتیغال را تشکیل میدهند . - Ding et al., 2001 - دارای اثرات ضد التهابی، ضد هپاتیتی، آنتیاکسیدانی و آنتیویروسی میباشد که در مقابل عوامل مسموم کننده از کبد محافظت میکند و تنظیم کننده سیستم ایمنی میباشند . - Murphy et al., 2000 - در سالهای اخیر، گیاهان دارویی بازگشتی دوباره به طب ایران داشته و در همه نقاط کشور مورد کشت و کار قرار گرفتهاند. کشت این گیاهان نیازمند بررسی قابلیت آنها برای تولید در سطح وسیع و بررسی مقاومت آنها به شرایط نامساعد محیطی از جمله کمبود آب آبیاری است - کافی و همکاران، . - 1391 خشکی به عنوان مشکل مهم توسعه کشاورزی ایران مطرح است، لذا انتخاب گونههای مناسب مناطق خشک و نیمه خشک بسیار اهمیت دارد. در این راستا بسیاری از کشاورزان بومی این مناطق، کشت گیاهان سازگار را انتخاب کردهاند
زراعت دیم در مقابل تغییرات آب و هوایی آسیبپذیر بوده و تولید آن علاوه بر میزان رطوبت قابل دسترس و مواد مغذی مورد نیاز، به تغییرات عوامل اقلیمی بستگی دارد. توسعه و اصلاح سامانه زراعت دیم مستلزم یافتن
و معرفی راهکارهایی است تا فشارهای ناشی از تنشهای آب و هوایی را در این دشتها و یا در هرجای دیگر به حداقل رسانده و یا کاهش دهد. توزیع نامناسب بارش در طی سال و همینطور نوسان در مقدار بارش سالانه،عمدتاً از عوامل اصلی ناکارآمدی کشت دیم در برخی سالهاست، به علاوه مقدار و زمان اولین بارش پاییزه از جمله عوامل مهم در زراعت دیم - پاییزه - به شمار میرود از واکنشهای مهم گیاهان در مواجهه با تنش خشکی، تخصیص سهم بیشتری از مواد فتوسنتزی به ریشه و افزایش نسبت ریشه به اندام هوایی معرفی شده است در نتیجه افزایش برخی ترکیبات فعال اکسیژن نظیر رادیکالهای سوپراکسید، پراکسید هیدروژن و رادیکالهای هیدروکسیل غشای سلولی در گیاهان تحت تنش خشکی آسیب میبیند و الکترولیتهای سلول به بیرون تراوش میکند . - Blume and Ebercon, 1981 - در شرایط تنش به واسطه افزایش فعالیت آنزیمهای کلروفیلاز و پراکسیداز، افزایش ترکیبات فنلی و کاهش جذب نیتروژن از غلظت کلروفیل برگ کاسته میشود . - Tambussi et al., 2000 - تنش خشکی از طریق کاهش توسعه برگ و کاهش شاخص سطح برگ، بسته شدن روزنهها، کاهش هدایت روزنهای، کاهش در آبگیری کلروپلاست و سایر بخشهای پروتوپلاسم، کاهش سنتز پروتئین و کلروفیل، سبب کاهش فتوسنتز میگردد. انتقال مواد فتوسنتزی تحت تأثیر تنش خشکی قرار گرفته و موجب اشباع برگها از مواد فتوسنتزی میگردد که ممکن است فتوسنتز را محدود نماید. با محدود شدن فرآوردههای فتوسنتزی در شرایط تنش خشکی، رشدگیاه و نهایتاً عملکرد آن کاهش می یابد تجمع پرولین آزاد، پاسخی متداول به تنش در گیاهان عالی می باشد. گزارشهای متعددی مبنی بر وجود همبستگی مثبت بین تجمع پرولین و سازش به شرایط تنش اسمزی تحت تنشهای خشکی و شوری گیاهان وجود دارد . - Vendruscolo et al., 2007 - پرولین حلالیت پروتئینها و آنزیمهای مختلف را تحت تاثیر قرار میدهد و از تغییر ماهیت آنها جلوگیری میکند
در گیاهانی که در حد مطلوب آبیاری می شوند بسیار کم و در حدود 0/2-0/6 میلی گرم در گرم ماده خشک می باشد. مقدار این ماده پس از کاهش آب بافت ها تا 40-50 میلی گرم در هر گرم ماده خشک افزایش می یابد. در برخ ی از گیاهان در مراحل اولیه تنش کم آبی چندین اسید آمینه افزایش می یابد که با ادامه کم آبی فقط اسید آمینه پرولین بیشتر تجمع و ذخیره میشود . - Rajinder, 1987 - افزایش تنش رطوبتی در مراحل حساس رشدی گیاه، تاثیر زیادی بر روی تولید عملکرد دارد بنابراین انجام آبیاری تکمیلی در مراحل حساس رشدی گیاه در شرایط تنش منجر به تولید عملکرد مطلوب میشود. منظور از آبیاری تکمیلی کاربرد مقدار محدودی آب در زمان توقف بارندگی است تا آب کافی برای تداوم رشد بوتهها و افزایش و ثبات عملکرد دانه تامین شود . - Ozturk et al., 2008 - آبیاری تکمیلی نقش کلیدی در تولید گیاهان در کشورهای مختلف دنیا دارد. به طوریکه این روش هم اکنون 80 درصد مناطق تحت کشت دنیا و 60 درصد تولید جهانی را به خود اختصاص داده است. در این شرایط عملکرد و راندمان کاربرد آبیاری تکمیلی افزایش معنیداری نسبت به شرایط دیم خواهد داشت . - Harris et al ., 1989 - بسیاری از مناطق کشور تحت اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارند و بروز کمبود آب طی فصل رشد گیاهان بسیار متداول است .بنابراین در مدیریت زراعی این مناطق، ارزیابی تأثیر کمبود آب می تواند به بهینه سازی تولید کمک شایانی نماید. گرچه تحقیقات وسیعی در زمینه تأثیر کمبود آب بر گیاهان زراعی به انجام رسیده است با این وجود واکنش گیاهان دارویی به کمبود آب، به ویژه ماریتیغال کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. تحقیق حاضر با هدف بررسی کمبود آب بر خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه دارویی ماریتیغال به انجام رسید.
مواد و روشها:
این پژوهش به صورت طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در سال 1395-1394 اجرا شد. تیمارهای آبی شامل آبیاری کامل، آبیاری تکمیلی و بدون آبیاری بود. طول کرتها 3 متر و عرض آنها 2 متر بود. فاصله بین ردیفها 60 سانتیمتر و فاصله روی ردیفها 30 در نظر گرفته شد. و در هر کرت 5 ردیف کاشت وجود داشت. در تیمار آبیاری کامل 3 بار و تیمار آبیاری تکمیلی 1 بار آبیاری انجام شد.
اندازهگیری کلروفیل برگ به روش - 1981 - Turner صورت پذیرفت. به این طریق که 0/25 گرم برگ تازه و کاملا توسعه یافته را در مرحله گلدهی کامل برداشت و در هاون چینی خرد کرده و با 5 میلیلیتر آب مقطر، در محیط خنک و کم نور، ساییده تا به صورت توده یکنواختی درآید. مخلوط حاصل را در یک بالن ژوژه 25 میلیلیتری ریخته و به حجم رسانیده شد. 0/5 میلیلیتر از مخلوط بدست آمده را برداشته و با 4/5 میلیلیتر استون % 80 مخلوط نموده و با 3000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه سانتریفوژ گردید. پس از سانتریفوژ کردن، بخش رویی مخلوط را برداشته و با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر - PD-303 - ، مقدار جذب آن در طول موجهای 470، 645، 663 قرائت گردید. غلظت کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئید با استفاده از روابط زیر محاسبه گردید . - Lichtenthaler and Buschmann, 2001 -باشد.
برای اندازهگیری میزان پرولین و قندهای محلول، 0/5 گرم از بافت تازه برگی - برگهای توسعه یافته انتهایی در زمان
