بخشی از مقاله
به منظور بررسی تاثیر محدودیت آبی بر برخی صفات فیزیولوزیکی و فیتوشیمیایی گلرنگ در شرایط کاربرد اندومیکوریز و ریز مغذی های اهن و روی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1394 اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل کاربرد میکوریز در دو سطح - مصرف و عدم مصرف میکوریزا - ، ریز مغذیهای آهن و روی در چهار سطح - عدم استفاده از نانواکسید، کاربرد نانواکسید آهن، نانواکسید روی و کاربرد توام نانواکسید آهن و روی - و سه سطح آبیاری - آبیاری کامل به عنوان شاهد، قطع آبیاری در 50 درصد مراحل تکمه دهی و گلدهی به ترتیب محدودیت شدید و ملایم آبی - بود. نتایج نشان داد که محدودیت آبی محتوای پرولین، فعالیت آنزیم های کاتالاز، پر اکسیداز و پلی فنول اکسیداز را افزایش داد. کاربرد میکوریزا و محلول پاشی نانواکسید آهن و روی این صفات را تحت شرایط محدودیت آبی همانند آبیاری نرمال بهبود بخشید. مقایسه میانگینها نشان داد که حداکثر عملکرد دانه 2278/52 - کیلوگرم در هکتار - در ترکیب تیماری آبیاری کامل، کاربرد میکوریزا و محلولپاشی توأم نانواکسید آهن و روی به دست آمد. کاربرد میکوریزا و نانواکسید آهن و روی عملکرد دانه را 35/9 درصد در مقایسه با عدم کاربرد میکوریزا و نانواکسید آهن و روی تحت شرایط محدودیت شدید آبی افزایش داد.
گلرنگ یکی از گیاهان دارویی مهم ایران است و از نظر ذخایر ژنتیکی، ایران یکی از غنیترین مناطق این گیاه در جهان به شمار میرود. گلبرگهای گلرنگ حاوی ماده رنگی به نام کارتامین بوده که نامحلول در آب بوده ولی در محلول های قلیایی قابل حل است. کارتامیدین به رنگ زرد و محلول در آب می باشد. از رنگهای زرد و قرمز گلرنگ در رنگرزی، صنعت پوشاک، تهیه کارتامین یا رنگهای خوراکی و صابون استفاده میشود. گلهای این گیاه در مصارف دارویی، تهیه رنگهای آرایشی و رنگ غذا، ساخت گلهای مصنوعی و نوشابههای الکلی کاربرد دارد . روغن گلرنگ دارای اثر مسهل است و علاوه بر مصارف خوراکی در تهیه صابون و مواد آرایشی نیز استفاده میشود - سید شریفی . - 1392
کمبود آب در مناطق زیادی از سطح زیر کشت گلرنگ در کشور موجب شده است که عملکرد این گیاه در واحد سطح کاهش یابد . یکی از مهمترین آثار تنش ناشی از محدودیت آبی، به هم خوردن تعادل تغذیهای در گیاه است. در این راستا کاربرد کودهای زیستی نه تنها مقاومت گیاه را در برابر شرایط تنشزای مختلف محیطی مانند کمبود آب و عناصر غذایی افزایش میدهند - سید شریفی و نامور - 1394، بلکه میکروارگانیسمهای از بین رفته خاک را نیز جبران می-کنند . - Gilick et al, 2001 - طوری که تلقیح بذر گلرنگ با ازتوباکتر و میکوریزا نشان داد که کودهای زیستی علاوه بر افزایش عملکرد دانه و روغن، موجب افزایش مقاومت گیاهان در برابر عوامل نامساعد محیطی گردید - میرزاخانی و همکاران . - .1388 افزایش تولید و تجمع پرولین و سایر متابولیتها به منظور تنظیم اسمزی در گیاهان مختلف نمونه-هایی از نقش این قارچ در بوم نظامهای زراعی میباشد - - . - Khalafallah and Abo-Ghalia, 2008 سلولهای گیاهی برای مقابله با آثار منفی تنشهای محیطی از مکانیسمهای دفاعی ویژهای برخوردارند طوری که در شرایط محدودیت آبی فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی در گیاهان افزایش مییابد, . - Zahedi and Tohidi Moghadam 2011 - نتایج مشابهی نیز مبنی بر افزایش فعالیت آنزیمهای آنتی اکسیدانی مانند پراکسیداز و کاتالاز در غلظتهای بالای روی توسط دیگر محققان گزارش شده است . - Jain. et al 2010 - کمبود روی و آهن در مناطق خشک و نیمه خشک، خاکهای آهکی، شنی و فرسایش یافته شیوع بیشتری دارد. یکی از راههای تأمین آهن و روی مورد نیاز گیاهان محلول پاشی است و در این راستا عرضه کودهای شیمیایی با توجه به قطر نانو ذرات در مقایسه با شکل متداول و مرسوم آنها از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. از آنجایی که آزمایشهایی در خصوص تاثیر محدودیت آبی بر برخی صفات فیزیولوزیکی و فیتوشیمی گلرنگ در شرایط کاربرد اندومیکوریز و ریز مغذی های اهن و روی در منطقه انجام نشده است در این راستا این بررسی با هدف کاهش یا تعدیل اثر محدودیت آبی بر عملکرد و برخی ویژگیهای بیوشیمیایی گلرنگ با کاربرد میکوریزا و نانواکسید آهن و روی اجرا شد.
مواد و روش ها
آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1394 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل کاربرد میکوریزا در دو سطح - مصرف و عدم مصرف میکوریزا - ، چهار سطح نانواکسید - ]عدم استفاده از نانواکسید، کاربرد نانواکسید آهن، کاربرد نانواکسید روی و کاربرد توام نانواکسید آهن و روی - به میزان یک گرم در لیتر بود که در کاربرد توام این دو از هر یک 0/5 گرم در لیتر استفاده شد[ و سه سطح آبیاری - آبیاری کامل به عنوان شاهد، قطع آبیاری در 50 درصد مرحله تکمه دهی و گلدهی به ترتیب به عنوان تنش شدید و ملایم در محدودیت آبی - بود. هر واحد آزمایشی شامل پنج ردیف پنج متری با فاصله بین ردیفی 50 سانتیمتر بود. بذر مورد استفاده رقم پدیده بود که از موسسه نهال و بذر کرج تهیه گردید. به منظور افزایش همزیستی میکوریزایی از بذور ضدعفونی نشده استفاده شد. از قارچ Glomus mosseae به مقدار 20 گرم در هر متر مربع خاک بنا به توصیه شرکت زیست فناوران توران استفاده شد. صفات مورد بررسی شامل اندازه گیری محتوای کلروفیل a، b، پرولین، آنزیم های کاتالاز، پر اکسیداز و پلی فنل اکسیداز، عملکرد کمی و کیفی بود. رنگدانههای فتوسنتزی با استفاده از روش آرنون - Arnon 1949 - ، اندازهگیری میزان پرولین با استفاده از روش بیتز و همکاران - Bates et al,1973 - و برای اندازه گیری میزان فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنولاز روش سودهکار و همکاران - Sudhaka et al,2001 - استفاده شد. عملکرد دانه از سطحی معادل نیم متر مربع از خطوط اصلی هر کرت بعد از حذف اثر حاشیهای برآورد گردید.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از اثر سطوح آبیاری نشان داد که با افزایش محدودیت آبی، محتوای کلروفیل a و b در مقایسه با آبیاری کامل به ترتیب حدود 33/3 و 38/7 درصد کاهش داشت - جدول . - 1 نتایج مشابهی نیز مبنی بر افزایش محتوای کلروفیل a و b همانند آبیاری کامل با کاربرد نانواکسید آهن و روی در مقایسه با عدم مصرف آنها بدست آمد. کاربرد میکوریزا نیز به افزایش5/1 درصدی محتوای کلروفیل a , b در مقایسه با عدم مصرف آن منجر شد - جدول . - 1 کاهش در میزان کلروفیل در شرایط محدودیت آبی نشانه مشخص تنش اکسیداتیو و تجزیه کلروفیل است . - Orak et al, 2012 - نتایج آزمایشی نشان داد که در شرایط محدودیت شدید آبی، سنتز کلروفیل کاهش و تخریب آن توسط آنزیمهایی مانند کلروفیلاز و پراکسیداز افزایش مییابد - . - Ahmadi and Baker 2001 نتایج برخی بررسیها نیز نشان داده است که گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریزا Glomus intraradicesمیزان کلروفیل بالاتری نسبت به گیاهان بدون تلقیح داشتند . - Sannazzar et al, 2005 محتوای پرولین: با افزایش محدودیت آبی میزان پرولین افزایش یافت - جدول . - 1 طوری که مقدار آن از 5/37 میلی گرم بر گرم وزن تر در شرایط آبیاری نرمال تا 7/63 میلی گرم بر گرم در آبیاری تا مرحله تکمه دهی افزایش داشت. تجمع پرولین در شرایط تنش به دلیل فعال شدن بیوسنتز و غیر فعال شدن تجزیه آن است - Çiçek and Çakirlar ,2002 - دیگر محققان نیز بر نقش ریز مغذیهای آهن، منگنز و روی در افزایش تولید متابولیت های ثانویه و کاهش اثرات تنش در گیاهان اشاره نموده - Abdalla and El-khoshiban 2007 - و اظهار داشتهاند که استفاده از کودهای زیستی موجب افزایش میزان پرولین میگردد - . - Gusain et al,2015 میانگینهای با حروف غیر مشابه در هر ستون اختلاف آماری معنیداری با هم دارند.
I0، I1، I2 به ترتیب آبیاری کامل به عنوان شاهد، آبیاری تا50 درصد گلدهی و تکمه دهی فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنولاز: فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنولاز در شرایط محدودیت آبی به طور معنیداری نسبت به آبیاری کامل افزایش نشان داد - جدول . - 1 به نظر میرسد افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی مثل آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنولاز در شرایط محدودیت آبی موجب تحمل بهتر گیاهان به تنشهای محیطی و کاهش اثرات مخرب تنشهای اکسیداتیو میشود . - Mandhania et al, 2006 - کاربرد میکوریزا موجب افزایش معنیدار فعالیت آنزیمهای کاتالاز، پراکسیداز و پلیفنولاز به ترتیب 7، 3/5 و 7/22 درصد در مقایسه با عدم مصرف میکوریزا گردید - جدول . - 1 بررسی اثر ترکیب تیماری سطوح آبیاری در نانواکسید آهن و روی - جدول - 2 نشان داد که بیشترین فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پلی فنولاز در بالاترین سطح از محدودیت آبی و عدم کاربرد نانواکسید آهن و روی و کمترین فعالیت این آنزیمها در شرایط آبیاری کامل و بدون کاربرد نانواکسید آهن و روی بدست آمد - جدول. - 2 این امر بیانگر آن است که حضور نانواکسید آهن و روی در شرایط آبیاری نرمال همانند محدودیت آبی منجر به افزایش فعالیت انزیمهای انتی اکسیدانی و بهبود مقاومت گیاه به تنشهای محیطی میشود. به طوری که در آبیاری تا مرحله تکمه دهی کاربرد نانواکسید آهن و روی در مقایسه با عدم کاربرد آنها منجر به افزایش به ترتیب 22 و21 درصدی فعالیت آنزیمهای کاتالاز و پلی فنولاز گردید - جدول . - 2
