بخشی از مقاله
چکیده:
شوری پس از خشکی از مهمترین ومتداولترین تنشهای محیطی در سطح جهان از جمله ایران محسوب میشود. کشور ما به دلیل تکیه بر کشاورزی فاریاب برای تولید محصولات کشاورزی، به شدت در معرض شور شدن اراضی قرار دارد. شوری عموما اثر قابل توجهی روی صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و آناتومیک اکثر گیاهان گذاشته و بر رشد و نمو، بقا و تولیدات گیاهی اثر منفی میگذارد و اجزای عملکرد را بسته به اینکه تنش در چه زمانی بر گیاه وارد شدهباشد، تحت تأثیر قرار میدهد
در سالهای اخیر قابلیت سالیسیلیک-اسید در ایجاد اثر محافظتی در گیاهان تحت تنشهای غیرزنده مورد بررسی قرارگرفتهاست. سالیسیلیکاسید یک هورمون گیاهی با ماهیت فنولی است که در گیاهان در مقادیر کم وجوددارد، این ماده همانند یک آنتیاکسیدان غیرآنزیمی نقش مهمی را در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی در گیاه ایفامیکند و همچنین در میزان جذب یونها و انتقال آنها در گیاهان نقش دارد.
با توجه به معضل شوری آب و خاک در کشور، یافتن راهکارهایی که بتواند با هزینه کم و کارایی بالا به تولید اقتصادی محصولات کشاورزی در این شرایط کمککند، امری ضروری بهنظرمیرسد. از این رو در این نوشتار به بررسی پژوهشهای انجام شده در زمینه تاثیر سالیسیلیکاسید در ایجاد مقاومت به شوری در گیاهان پرداخته شدهاست.
مقدمه
تنش های غیر زنده عامل مهم کاهش 71 درصدی عملکرد محصولات زراعی در سطح جهان بوده که برای تنش خشکی 17 درصد و برای تنش شوری 20 درصد تخمین زده می شود. شوری پس از خشکی از مهمترین و متداول ترین تنش های محیطی در سطح جهان از جمله ایران محسوب می شود
شوری زمانی ایجاد می شود که نمک های محلول بیش از حد در منطقه توسعه ریشه تجمع یافته و باعث کاهش عملکرد شود، کاهش عملکرد زمانی رخ می دهد که افزایش میزان نمک از جذب بیشتر آب توسط گیاه ممانعت کند و گیاه علائمی همانند تنش خشکی شامل پژمردگی، برگ های تیره و ضخیم و برگ هایی با کوتیکول ضخیم را نشان دهد. مشکل دیگری که با استفاده از آبهای شور ایجاد می شود سمیت برخی عناصر است که باعث خسارت به گیاه و کاهش عملکرد می شود
کشور ما به دلیل تکیه بر کشاورزی فاریاب برای تولید محصولات کشاورزی، به شدت در معرض شور شدن اراضی قرار دارد. اکثر مناطق زراعی ایران مستعد شوری هستند و بزرگترین مناطق مستعد شوری در مرکز ایران قرار دارند. تخمین زده می شود که در مناطق شور موجود، میانگین کاهش عملکرد به بیش از 50 درصد برسد .[3] شوری عموما اثر قابل توجهی روی تمام صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و آناتومیک اکثر گیاهان گذاشته و بر رشد و نمو، بقا و تولیدات گیاهی اثر منفی می گذارد و اجزای عملکرد را بسته به اینکه تنش در چه زمانی بر گیاه وارد شده باشد، تحت تأثیر قرار می دهد .
از مکانیزم های مشاهده شده گیاهان در مقابله با تنش شوری حضور سالیسیلیک اسید است، این ماده همانند یک آنتی اکسیدان غیرآنزیمی نقش مهمی را در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی در گیاه ایفا می کند
سالیسیلیک اسید - C7H6O3 - یا اورتو هیدروکسی بنزوئیک اسید - SA - و ترکیبات مربوطه به گروهی از ترکیبات فنلی تعلق دارند که به وسیله سلول های ریشه تولید می شود و نقش محوری درتنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف مثل رشد، نمو گیاه، جذب یون، فتوسنتز و جوانه زنی ایفا می کند .[6] بسیاری از پژوهشها نشاندادهاند که استفاده از تنظیمکنندههای رشد مانند سالیسیلیک اسید، چه به صورت پیشتیمار بذر و چه به صورت کاربرد برگسارهای آن باعث افزایش تحمل گیاه در زمان بروز تنشهای غیرزنده به ویژه تنش شوری می-شود
شوری
شوری زمانی ایجاد می شود که نمک های محلول بیش از حد در منطقه توسعه ریشه تجمع یافته و باعث کاهش عملکرد شود.کاهش عملکرد زمانی رخ می دهد که افزایش میزان نمک از جذب بیشتر آب توسط گیاه ممانعت کند و گیاه علائمی همانند تنش خشکی شامل پژمردگی، برگ های تیره و ضخیم و برگ هایی با کوتیکول ضخیم را نشان دهد. مشکل دیگر که با استفاده از آبهای شور ایجاد می شود سمیت برخی عناصر است که باعث خسارت به گیاه و کاهش عملکرد می شود
تنش شوری به دلیل افزایش پتانسیل اسمزی محلول خاک، باعث اختلال در تعرق و تنفس میشود. اثرات سمیت یونی ناشی از شوری، مربوط به جذب یونو تغییر در فرآیندهای فیزیولوژیکی ناشی از سمیت، کمبود یا تغییر در عناصر معدنی میباشد. به این ترتیب که شوری با ایجاد اختلال کاهش قابلیت جذب آب توسط ریشهها و با برهمزدن تعادل یونی در محیط خاک، گیاهان را از نظر تغذیهای و فرآیندهای سوخت و ساز دچار مشکل میکند .[12] به طور کلی مشکلات گیاهان در حال رشد در خاکهای شور به چهار مورد عمده زیر تقسییم میگردد:
- 1منفیتر شدن پتانسیل اسمزی محیط خاک اطراف ریشه نسبت به سلولهای ریشه گیاه، این پدیده در واقع به دلیل تجمع مقادیر بالای نمک در محلول خاک است.در این شرایط جذب آب توسط گیاه مشکل میشود و پدیده خشکی اتفاق میافتد .اولین تاثیر منفی شوری از این طریق اعمال میگردد.
- 2اثرات سمی مستقیم یونهایی مانند سدیم، کلر بر غشاهای سلولی و اندامکها و همچنین سیستمهای آنزیمی گیاه، در این شرایط یونهای سدیم و کلر به طور مستقیم به ساختار داخلی گیاه آسیب وارد کرده و موجب اختلال در برخی فرآیندهای گیاه میشوند.
- 3اختلال در جذب و انتقال عناصر غذایی ضروری از قبیل کلسیم و پتاسیم در حضور یون سدیم فراوان در اثر شوری خاک، در این شرایط افزایش یونهایی مانند سدیم درون گیاه موجب کاهش جذب یا اختلال در انتقال یونهایی مانند پتاسیم میگردد؛ که در نتیجه آن گیاه با کمبود پتاسیم مواجه میشود.
- 4از دست رفتن ساختمان خاک و عدم انسجام بین ذرات خاک در اثر سدیم زیاد، به دلیل به هم خوردن ساختمان خاک و جداشدن ذرات کلوئیدی خاک از همدیگر، تخلخل خاک و هدایت هیدرولیکی آن به شدت افت پیدا میکند و برای ریشه گیاهان مشکلات تنفسی بوجود میآورد.
سالیسیلیک اسید
سالیسیلیک اسید یا اورتو هیدروکسی بنزوئیک اسید، یک تنظیم کننده ی رشد درونی از گروه ترکیبات فنلی طبیعی میباشد که در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه نقش دارد. القای گل دهی، رشد و نمو، سنتز اتیلین، تأثیر در باز و بسته شدن روزنه ها و تنفس از نقش های مهم سالیسیلیک اسید به شمار می رود و باید آن را در زمره هورمون های گیاهی دسته بندی کرد
سالیسیلیک اسید در تنظیم و ایجاد علامت هایی برای تجلی ژنها در زمان پیری در گیاه مدل آرابیدوبسیس - Arabidopsis thaliana - دخالت دارد .[18] سالیسیلیک اسید بسته به غلظت، زمان و گیاه مورد استفاده دارای آثار دوگانه ای است، اما در غلظتهای مناسب با کاهش تخریب رنگیزه کلروفیل، افزایش توان آنتی اکسیدانی سلول و سنتز پروتئینهای جدید از دستگاه فتوسنتزی حمایت کرده و باعث تأخیر در کاهش مقدار رنگیزه های فتوسنتزی در شرایط تنش شوری می شود
طبق گزارشات خوداری اسید سالیسیلیک به علت تعدیل در کاهش مقدار رنگیزه های فتوسنتزی و احتمالا با حفظ ساختار و فعالیت آنزیم روبیسکو باعث افزایش مقدار قندها می شود.
پیش تیمار بذر با سالیسیلیک اسید
پیشتیمار بذر با سالیسیلیکاسید یک روش ساده فیزیولوژیکی است که طبق مطالعات صورتگرفته بر روی گیاهان مختلف، میتواند در گیاهان زراعی و باغی به عنوان روشی مفید برای افزایش رشد گیاهچههای تحت تأثیر تنشهای محیطی از جمله شوری، مورد استفاده قرار-گیرد
