بخشی از مقاله
چکیده
افزایش عملکرد و بهبود خصوصیات کمی و کیفی توت فرنگی یکی از مهمترین چالشهاي تولید این محصول به حساب میآید. اسید سالیسیلیک و کیتوسان موجب بهبود شاخصهاي کیفی و افزایش عملکرد در توت فرنگی میگردد. از طرفی کاربرد موفقیت آمیز ترکیبات نانو در بخشهاي مختلف کشاورزي در حال افزایش است. بر این اساس آزمایش حاضر به منظور بررسی تاثیر تیمارهاي نانو ذرات اسید سالیسیلیک در مقایسه با کیتوسان و اسید سالیسیلیک برروي توت فرنگی رقم "کاماروسا" در کشت هیدروپونیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که، تیمارهاي اسیدسالیسیلیک و نانو اسیدسالیسیلیک داراي تعداد میوه بیشتري در مقایسه با شاهد بوده و وزن تک میوه بیشتري نیز داشتند.
در این بین تیمار نانو اسیدسالیسیلیک اثر بیشتري نشان داد. تیمار کیتوسان با شاهد از نظر تعداد میوه تفاوتی نشان نداد ولی وزن تک میوه بیشتري داشت. نمونههاي هر سه تیمار اعمال شده داراي مواد جامد محلول بیشتر و اسید قابل تیتر کمتري در مقایسه با شاهد بودند. بیشترین مقدار آنتوسیانین در نمونههاي تیمار نانو اسیدسالیسیلیک مشاهده شد. البته نمونههاي تیمارهاي اسیدسالیسیلیک و کیتوسان نیز داراي آنتوسیانین بیشتري در مقایسه با شاهد بودند. بوتههاي کیتوسان داراي بیشترین و بوتههاي تیمار اسیدسالیسیلیک داراي کمترین ارتفاع گیاه بودند.
مقدمه
توت فرنگی با نام علمی Fragaria× ananassa Duch. یکی از مهمترین میوههاي ریز بوده که در سرتاسر جهان کشت و کار میگردد
تولید خارج از فصل در گلخانهها و کشتهاي بدون خاك - کشت هیدروپونیک - توت فرنگی منجر به تولید و عرضه تازه خوري این محصول در فصول مختلف شده است . - Morgan, 2003 - از جمله تیمارهاي موثر در تولید توت فرنگی با کیفیت و عملکرد بالا، استفاده از اسید سالیسیلیک به صورت مه پاشی می باشد.
اسید سالیسیلیک یک ترکیب فنولی است و نقش مهمی در مسیر انتقال سیگنالها ایفا میکند و کاربرد خارجی آن، منجر به افزایش سطح برگ، عملکرد میوه، وزن خشک، رشد و نمو، جذب یونها و فتوسنتز در گیاهان میگردد - . - Lakzayi et al, 2014 علاوه بر اسید سالیسیلیک ترکیباتی نظیر کیتوسان نیز در افزایش شاخص هاي کمی و کیفی در توت فرنگی استفاده گردیده و اثرات موثري از آن در اندازه گیاه، تعداد برگها، سطح برگ ، وزن خشک در توت فرنگی گزارش گردیده است
از مهمترین شاخصهاي کیفیت در میوه توتفرنگی می توان به نسبت قندها به اسید و در درجات بعدي به میزان آنتوسیانین موجود در آن اشاره کرد
آنتوسانینها از رنگدانههاي محلول در آب بوده و داراي خاصیت آنتی-اکسیدانی بالایی میباشند. آنتوسیانین ها تحت تاثیر عوامل خارجی و داخلی گیاه سنتز میگردند
با توجه به افزایش جمعیتهاي انسانی و افزایش نیاز به محصولات باغبانی ، استفاده از فناوري نانو به دلیل کارایی بهتر و موثر آن در افزایش کیفیت و کمیت محصولات کشاورزي رو به افزایش است
فناوري نانو محققان را قادر میسازد که رابطه بین ویژگیهاي ماکروسکوپی و ساختمان مولکولی مواد در ساختارهاي بیولوژیکی گیاهان را درك نمایند
در مورد اثرات استفاده از تیمار اسید سالیسیلیک در قالب ذرات نانو بروي گیاه توت فرنگی اطلاعات چندانی در دسترس نیست،از این رو هدف اصلی در این پژوهش مطالعه اثر تیمار نانو اسید سالیسیلیک در افزایش عملکرد و بهبود خصوصیات کیفی و کمی میوه توت فرنگی بود.
مواد و روشها
این آزمایش در گلخانه هیدروپونیک سازمان فنی و حرفهاي واقع در زیبادشت کرج به صورت طرح بلوكهاي کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. کاشت بوته توت فرنگی رقم ’کاماروسا’ در آبان ماه و در گلدانهاي حاوي 60 درصد کوکوپیت و 40 درصد پرلایت انجام شد. در هر گلدان تعداد سه بوته کشت گردید. براي تعذیه توت فرنگی ها از محلول غذایی هوگلند استفاده شد.
نانو ذرات اسید سالیسیلیک به صورت آماده از آزمایشگاه شیمی دانشگاه رازي کرمانشاه تهیه گردید. محلولهاي اسید سالیسیلیک و کیتوسان نیز به ترتیب در غلظتهاي یک میلی مولار و 0/5 درصد در آزمایشگاه باغبانی تهیه شدند. محلول پاشی هر یک از تیمارها در چهار نوبت و به فواصل 15 روز از یکدیگر انجام شد. محلولپاشی تا آنجا ادامه پیدا کرد که به صورت قطراتی از بوتهها در حال چکیده شدن بود. پس از مدت سه ماه و پس از شمارش تعداد میوههاي هر بوته، بوتههاي توت فرنگی جهت انجام بررسی به آزمایشگاه باغبانی دانشگاه شاهد منتقل شدند.
وزن ترمیوهها، وزن تر شاخساره و وزن تر ریشه با استفاده از ترازوي دیجیتالی، و وزن خشک میوه، وزن خشک شاخساره و وزن خشک ریشه با توزین نمونهها قبل و پس از خشک شدن در دستگاه آون و در دماي 70 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت انجام شد. ارتفاع گیاه توسط خط کش اندازه گیري شد.
مقدار مواد جامد محلول پس از عصاره گیري توسط دستگاه رفراکتومتر دستی، اسید قابل تیتر از طریق تیتر نمودن عصاره با سود 0/1 نرمال تا رسیدن به 8/2 pH، و مقدار آنتوسیانین از طریق عصارهگیري یک گرم از نمونه با متانول اسیدي و اندازه گیري میزان جذب در طول موج 520 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکترفتومتر انجام شد. دادههاي حاصل توسط نرم افزار SAS تجزیه و تحلیل و مقایسه اختلاف بین میانگین ها توسط آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.
نتایج
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر تیمارهاي اعمال شده بر تعداد میوه، وزن تک میوه، درصد وزن خشک میوه، مقدار مواد جامد محلول، اسید قابل تیتر، مقدار آنتوسیانین، وزن تر شاخساره و ارتفاع گیاه معنیدار ولی بر وزن خشک شاخساره، وزن تر ریشه و وزن خشک ریشه غیر معنیدار بود.
بر اساس نتایج مقایسه میانگینها - جدول - 1 تعداد میوه در تیمارهاي اسید سالیسیلیک و نانو اسید سالیسیلیک بدون اختلاف معنیدار نسبت به یکدیگر بیشتر از تعداد میوه در بوتههاي شاهد بود در حالی که بین شاهد و تیمار کیتوسان اختلاف معنیداري از نظر تعداد میوه مشاهده نشد. از نظر وزن تک میوه، هر سه تیمار اعمال شده به طور معنیداري بیشتر از وزن تک میوه نمونههاي شاهد بود.
در این بین وزن تک میوه تیمار نانو اسید سالیسیلیک به طور معنیداري بیشتر از وزن تک میوه تیمار کیتوسان بود در حالی که بین نمونههاي کیتوسان و اسید سالیسیلیک اختلاف معنیداري از نظر وزن تک میوه مشاهده نشد. نمونههاي هر سه تیمار اسید سالیسیلیک، نانو اسید سالیسیلیک و کیتوسان بدون اختلاف معنیدار نسبت به یکدیگر داراي مقدار مواد جامد محلول بیشتر و اسید قابل تیتر کمتري در مقایسه با نمونههاي شاهد بودند.
نمونههاي تیمار نانو اسید سالیسیلیک داراي بیشترین مقدار آنتوسیانین در بین نمونهها بودند، نمونههاي اسید سالیسیلیک و کیتوسان نیز بدون اختلاف معنیدار نسبت به یکدیگر داراي مقدار آنتوسیانین بیشتري در مقایسه با نمونههاي شاهد بودند. از نظر وزن تر شاخساره نمونههاي کیتوسان و نانو اسید سالیسیلیک داراي وزن تر شاخساره بیشتري در مقایسه با نمونههاي شاهد بودند در حالی که بین نمونههاي اسید سالیسیلیک و شاهد اختلاف معنیداري از نظر وزن تر شاخساره مشاهده نشد. بوتههاي تیمار شده با کیتوسان داراي بیشترین و بوتههاي اسید سالیسیلیک داراي کمترین ارتفاع گیاه بودند.
جدول -1اثر تیمارهاي اسیدسالیسیلیک، کیتوسان و نانو اسیدسالیسیلیک بر برخی از شاخصهاي کمی و کیفی میوه توت فرنگی رقم کاماروسا. میانگینهایی با حروف مشابه داراي اختلاف معنیداري نسبت به یکدیگر از نظر آزمون LSD نیستند.
بحث
نتایج این آزمایش با یافتههاي Kazemi - 2013 - هم خوانی دارد. نتایج تحقیقات وي نشان می دهد که کاربرد برگساره اي اسید سالیسیلیک در غلظت 2,5 میلی مولار بر روي توت فرنگی به طور موفقیت آمیزي منجر به افزایش تعداد گل در بوته و مقدار مواد جامد محلول گردید. تحقیقات Bal و - 2010 - Celik در رابطه با کاربرد پس از برداشت اسید سالیسیلیک به غلظت 0,5 میلی مولار برروي میوه کیوي نشان دادند که مقدار اسید قابل تیتراسیون - - TA در اثر اعمال این تیمار کاهش یافت.
تحقیقات دیگري توسط Karlidag و همکاران - 2009 - نشان داد که از بین چهار غلظت - صفر، 0,25، 0,5 و 1 میلی مولار - از اسید سالیسیلیک استفاده شده بروي توت فرنگی، غلظت 1 میلی مولار بهترین تاثیر را در افزایش وزن تر شاخساره و اندازه گیاه را نسبت به شاهد در پی داشت. یافته هاي وي در رابطه با ارتفاع گیاه برعکس یافته هاي این تحقیق بود.
Geransayeh و همکاران - 2015 - باکاربرد پس از برداشت اسید سالیسیلیک در سه غلظت 25 - ، 50 و 100 میکرولیتر بر لیتر - به این نتیجه رسیدند که در هر سه تیمار فوق مقدار آنتوسیانین ،TSS و وزن میوه نسبت به شاهد بالاتر بودند.
Ghaderi و همکاران - 2015 - با کاربرد خارجی اسید سالیسیلیک برروي بوته هاي توت فرنگی در تنش شوري به این نتیجه رسیدند که وزن میوه ، عملکرد کل و کل وزن خشک در تیمار با اسید سالیسیلیک در غلظت 0,1 میلی مولار در رقم کردستان نسبت به شاهد افزایش یافت. نتایج بدست آمده توسط محققان دیگر نیز با نتایج بدست آمده در این تحقیق هم خوانی دارد.
تحقیقات El-Miniawy نشان داد که کاریرد 2,5 و 5 میلی مولار از کایتوسان ویژگی هاي رشد رویشی از قبیل اندازه گیاه، تعداد برگها در گیاه، سطح برگ وشاخص عملکرد - وزن میوه ، و کل عملکرد - در گیاه را افزایش داد. گزارش ها حاکی از آن است که کیتوسان به عنوان یک مولکول زیستی، پتانسیل بالایی در افزایش رشد و نمو گیاهان دارد
از این نظر در بعضی موارد - مثلا در انتقال سیگنالها ، محرك هاي رشد در گیاهان و ... - کیتوسان و اسید سالیسیلیک داراي مکانیزم هاي عمل مشابهی در افزایش شاخصهاي کمی و کیفی در گیاهان را دارند. در گیاهان تولید آنتوسیانین تحت تاثیر متقابل عوامل داخلی و خارجی، نور ، دما، کربوهیدرات و هورمون هاي گیاهی و تنش ها است. این عوامل از طریق تاثیر بر عوامل رونویسی بر میزان آنتوسیانین تاثیر می گذارند .در این آزمایش اثر تیمارهاي فوق بر وزن خشک شاخساره، وزن تر و خشک ریشه معنی دار نشد.
