خشکی
در نشریات گروه باغبانی-
به منظور بررسی اثر سربرداری و محلول پاشی تیدیازورون روی بهبود تحمل به تنش کم آبیاری در گیاهان شمعدانی معطر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در گلخانه های پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان در سال 1401 انجام شد. فاکتور اول تنش کم آبیاری (80 (شاهد)، 50 و 20 درصد آب قابل دسترس در خاک)، فاکتور دوم سربرداری و عدم سربرداری و فاکتور سوم شامل محلول پاشی تیدیازورون (صفر، 5 و 10 میلی گرم در لیتر) بود. نتایج نشان داد که تنش کم آبیاری تاثیر کاهشی بر مولفه های ارتفاع بوته، تعداد ساقه جانبی، وزن تر و خشک کل، محتوای نسبی آب و درصد اسانس داشت، اما نشت الکترولیت، محتوای مالون دی آلدئید و فعالیت آنزیم کاتالاز را افزایش داد. سربرداری گیاهان و محلول پاشی تیدیازورون در سطح شاهد، باعث کاهش ارتفاع، تعداد برگ و محتوای نسبی آب برگ شدند، اما وزن تر و خشک کل، رشد ریشه، غلظت رنگیزه های فتوسنتزی و نشت الکترولیت را افزایش دادند. با این وجود، تحت شرایط تنش کم آبیاری، ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، تعداد برگ، رشد ریشه، وزن تر و خشک کل، غلظت رنگدانه های فتوسنتزی، محتوای نسبی آب برگ و عملکرد اسانس را افزایش و میزان نشت الکترولیت، محتوای مالون دی آلدئید و فعالیت آنزیم کاتالاز را کاهش دادند. به طور کلی،نتایج نشان داد کاربرد سربرداری و تیدیازورون به ویژه در غلظت 5 میلی گرم در لیتر از طریق بهبود تعادل آبی و افزایش رشد ریشه، باعث کاهش اثرات نامطلوب کم آبیاری شدند.کلید واژگان: ارتفاع گیاه، تعداد شاخه، خشکی، محتوای نسبی آب، رنگیزه های فتوسنتزیIn order to investigate the effect of pinching and foliar spraying of thidiazuron on improving the tolerance to water-deficit stress in Pelargonium graveolens plants, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with four replications in the research greenhouses of the Faculty of Agriculture of Lorestan University in 2022. The first factor was water deficit stress (80 (control), 50 and 20% available water in the soil (AWC)), the second factor was pinching and non-pinching, and the third one included thidiazoron foliar spraying (zero, 5 and 10 mg/liter). The results showed that water deficit stress had a decrease effect on the indices of plant height, number of lateral branches, total fresh and dry weight, relative water content and essential oil percentage, whereas it had an increase impact on electrolyte leakage, malondialdehyde content and catalase enzyme activity. Pinching of plants and foliar application of thidiazuron in the control level decreased the plant height, number of leaves and the relative water content of the leaves, but increased total fresh and dry weight, root growth, concentration of photosynthetic pigments and electrolyte leakage. However, under the water deficit stress, plant height, number of lateral branches, number of leaves, root growth, total fresh and dry weight, relative leaf water content and essential oil yield increased and electrolyte leakage, malondialdehyde content and catalase enzyme activity decreased. In general, the results showed that the application of pinching and thidiazoron, particularly at a concentration of 5 mg/liter, resulted in a reduction of the adverse effects of water deficit stress by improving the water balance and promoting root growth.Keywords: Drought, Number Of Branches, Photosynthetic Pigments, Plant Height, Relative Water Content
-
گرم شدن جهانی و خشکسالی های اخیر، از عوامل اصلی کاهش محصولات کشاورزی هستند. پژوهشی به منظور افزایش توان خوگیری تاک انگور رقم ˈعسگریˈ در مقابل تنش خشکی در شرایط دیم انجام شد. در این پژوهش، محلول پاشی برگی با کائولین (6 درصد) و منابع پتاسیم شامل نیترات پتاسیم، سولفات پتاسیم و کلراید پتاسیم (هر کدام در دو غلظت 5/1 و 3 درصد) در طی دو فصل بر روی تاک های 30 ساله واقع در شیراز صورت گرفت. کائولین به عنوان یک ضد تعرق با دوام بالا برای تاکستان ها می باشد و برای محافظت خوشه های انگور از گرمای زیاد و آفتاب سوختگی یک راهکار واقع بینانه و جذاب می باشد. نتایج نشان داد که کاربرد منابع مختلف پتاسیم باعث افزایش وزن حبه، طول خوشه، مواد جامد محلول، کلروفیل، میزان پتاسیم برگ و میوه، محتوای نسبی آب برگ و کاهش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانتی و دمای برگ نسبت به تیمار شاهد شد. تیمار کائولین بر عکس موجب کاهش این صفات و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانتی در مقایسه با تیمار شاهد شد. منابع پتاسیم در هر دو غلظت نسبت به تیمار شاهد توانست ویژگی های مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه را بهبود بخشد، که نتیجه این بهبود، مقابله برتر این تاک ها با شرایط دیم و افزایش عملکرد نسبت به تیمار شاهد بود. کاربرد کائولین چندان اثر مثبتی نداشت که ممکن است به خاطر نامناسب بودن غلظت به کار برده شده باشد.کلید واژگان: خوشه انگور، خشکی، سازگاری گیاه، کلروفیل، میوهGlobal warming and recent droughts are one of the main factors in reducing agricultural products. This research was conducted in order to increase the adaptability of ‘Asgari’ grapevine against drought stress in rainfed conditions. In this research, foliar spraying with kaolin (6%) and potassium sources (1.5% and 3% each of potassium nitrate, potassium sulfate and potassium chloride) was done during two seasons on 30-year-old vines located in Shiraz. Kaolin is a highly durable antiperspirant for vineyards, and it is a realistic and attractive strategy to protect grape clusters from excessive heat and sunburn. The results showed that the application of different sources of potassium caused an increase in berry weight, fruit cluster length, soluble solids, chlorophyll, leaf and fruit potassium content, relative leaf water content, and a decrease in the activity of antioxidant enzymes and leaf temperature compared to the control treatment. On the contrary, kaolin treatment decreased these traits and increased the activity of antioxidant enzymes compared to the control treatment. Potassium sources in both concentrations were able to improve the morphological and physiological characteristics of the, resulting in the greater resistance of ‘Asgari grapevine’ to drought and increase in yield compared to the control treatment. But the application of kaolin had no positive effect on studied traits, which may have been due to the inappropriate concentration used in this study.Keywords: Chlorophyll, Grape Cluster, Drought, Fruit, Plant Adaptation
-
به منظور بررسی اثر کود دامی و بیوچار بر بهبود تحمل به تنش کم آبیاری در گیاهان شمعدانی معطر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در گلخانه های پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان در سال 1400 انجام شد. فاکتور اول شامل تنش کم آبیاری (80، 50 و 20 درصد آب قابل دسترس در خاک) و فاکتور دوم شش سطح بستر کاشت شامل: شاهد (ماسه و خاک زراعی به نسبت حجمی 1:1)، کود دامی (خاک، ماسه، کود دامی 25 درصد حجمی)، بیوچار به مقدار 5 گرم در یک کیلوگرم بستر شاهد، بیوچار به مقدار 10 گرم در یک کیلوگرم بستر شاهد، بیوچار به مقدار 5 گرم در یک کیلوگرم بستر کود دامی و بیوچار به مقدار 10 گرم در یک کیلوگرم بستر کود دامی بود. نتایج نشان داد که تنش کم آبیاری 20 درصد آب قابل دسترس، سبب کاهش تعداد برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه (به ترتیب 73، 9/48، 2/55 و 8/46 درصد در مقایسه با تیمار شاهد)، مقدار رنگدانه های فتوسنتزی کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئید (به ترتیب 2/14، 7/35 و 6/25 درصد نسبت به تیمار شاهد) و عملکرد اسانس (50 درصد نسبت به تیمار شاهد) شد. در حالیکه، محتوای مالون دی آلدئید، پرولین، نشت یونی و درصد اسانس را به ترتیب 3/49، 188، 222 و 3/26 درصد در مقایسه با تیمار شاهد افزایش داد. براساس نتایج، کاربردکود دامی و بیوچار (5 و 10 گرم در کیلوگرم) باعث کاهش اثرات منفی تنش کم آبی گردید، به طوری که با افزایش خصوصیات مورفوفیزیولوژیک گیاه در هر دو شرایط تنش و عدم تنش و کاهش مقادیر مالون دی آلدئید، پرولین و نشت یونی سبب افزایش رشد گیاه شمعدانی معطر شد. بنابراین، ترکیب کود دامی و بیوچار می تواند به عنوان بستری مناسب برای کشت گیاه شمعدانی معطر پیشنهاد گردد..کلید واژگان: اصلاح کننده آلی، پرولین، خشکی، رنگدانه های فتوسنتزیIn order to investigate the effect of animal manure and biochar on the improvement of tolerance to water deficit stress in sweet scented geranium, Pelargonium graveolens, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with four replications in the research greenhouses of the Faculty of Agriculture of Lorestan University in 2021. The first factor included water deficit stress at three levels of 80, 50 and 20% available water in the soil, and the second factor was six levels of planting substrate: control (Sand and agricultural soil in a volume ratio of 1:1), animal manure substrate (soil, sand, animal manure 25% by volume), biochar 5 g kg-1 control bed, biochar 10 g kg-1 control substrate, biochar 5 g kg-1 of manure substrate, and biochar 10 g kg-1 of manure substrate. The results showed that water deficit stress of 20% of available water caused a decrease in the number of leaves, fresh and dry weight of shoot, and dry weight of root (73, 48.9, 55.2, and 46.8%, respectively, compared to the control treatment), the amount of photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids decreased to 14.2, 35.7, and 25.6%, respectively compared to the control treatment) and essential oil yield (50% reduction compared to the control treatment). Meanwhile, the content of malondialdehyde, proline, ion leakage, and essential oil percentage increased by 49.3, 188, 222 and 26.3%, respectively, compared to the control treatment. According to the results, the application of animal manure and biochar (5 and 10 g kg-1) reduced the negative effects of water deficit stress and increased the morpho-physiological characteristics of the plant under both stress and non-stress conditions. It also redused the amount of malondialdehyde, proline, and ion leakage, resulting in the improvement in the growth of sweet-scented geranium. Therefore, a combination of animal manure and biochar can be suggested as a suitable substrate for cultivation of sweet-scented geranium.Keywords: Drought, Organic Modifier, Photosynthetic Pigments, Proline
-
سابقه و هدف
گیاه دارویی اسپند (.Peganum hamala L) متعلق به تیره قره داغیان (Nitrariaceae) و یکی از گونه های بومی جنس Peganum در ایران است. اسپند به دلیل داشتن متابولیت های ثانویه ارزشمند مانند فلاونوییدها، آلکالوییدها، آنتراکینون ها و ترکیب های روغنی فرار، دارای طیف وسیعی از خواص بیولوژیکی و دارویی منحصربه فرد می باشد. با وجود پراکنش وسیع گیاه اسپند در مناطق مرتفع شمال ایران، مطالعات محدودی روی این گونه گیاه سازگار با شرایط اکولوژیکی خشک و نیمه خشک کشور انجام شد. بنابراین در این راستا، ارزیابی تاثیر اکولوژیکی و اثر عرض ثابت و طول متفاوت جغرافیایی محل رویش به همراه ریزوسفر بر برخی از خصوصیات ساختاری و عملکردی گیاه اسپند در نه گرادیان ارتفاعی مختلف واقع در مازندران از اهداف این تحقیق است.
مواد و روش هابه منظور بررسی تاثیر عوامل اکولوژیکی بر صفات ساختاری (وزن تر و خشک اندام رویشی، وزن تر و خشک ریشه، 5% ماده خشک اندام رویشی، 5% ماده خشک ریشه، قوس، ارتفاع گیاه، مساحت کانوپی گیاه، قطر و طول ریشه، طول حداکثری ساقه و طوقه) و صفات عملکردی (قطر میوه، عملکرد میوه، وزن میوه، وزن دانه، تعداد متوسط دانه ها، تعداد میوه و 5% دانه ها در میوه) گیاه اسپند، نمونه هایی از گیاه کامل در مرحله بذردهی از نه گرادیان ارتفاعی مختلف در مناطق خطیرکوه (700 و 1000 متر)، چهاردانگه (1300، 1500، 1700 و 1900 متر) و گدوک (2100، 2300 و 2500)) با 3 تکرار به همراه خاک بستر در طرح کاملا تصادفی جمع آوری شدند.
نتایجبراساس نتایج آنالیزها، صفات عملکردی همبستگی مثبت با عوامل جوی نشان دادند. همچنین از میان صفات ساختاری، صفات رویشی ساقه با بارش، تبخیر و تابش همبستگی مثبت در سطح احتمال 5% و با رطوبت نسبی همبستگی منفی در سطح احتمال 1% نشان می دهد. افزایش ارتفاع از سطح دریا در مناطق گدوک و خطیرکوه موجب افزایش رطوبت و کاهش دما و در منطقه چهاردانگه منجر به کاهش رطوبت و دما می شود. همچنین، با افزایش ارتفاع از سطح دریا در هر سه منطقه، عملکرد محصول کاهش می یابد و حداکثر عملکرد محصول در ارتفاعات 1500 و 2100 متر با افزایش مواد سیلتی، رطوبت، EC و pH مشاهده می شود. گرادیان ارتفاعی، همبستگی مثبت در سطح احتمال 1% با عملکرد بذر نشان می دهد. با افزایش ارتفاع از سطح دریا در هر منطقه، طول و قطر ریشه به ترتیب افزایش و کاهش پیدا می کند. صفات رویشی ساقه و ریشه همبستگی منفی با صفات بذر نشان می دهد. همچنین، سطح کانوپی با ارتفاع گیاه و حداکثر قوس ساقه گیاه با عملکرد گیاه همبستگی مثبت در سطح احتمال 1% نشان می دهد. به طور کلی براساس یافته ها، با افزایش گرادیان ارتفاعی از سطح دریا، با کاهش دما و افزایش رطوبت و مواد مغذی خاک، کاهش رشد اندام رویشی و افزایش عملکرد محصول وجود دارد. همچنین، طبق مدل رگرسیونی صفت عملکرد؛ با افزایش گرادیان ارتفاعی، میزان شن و رس، مواد آلی و تبخیر افزایش می یابد که به دنبال آن افزایش عملکرد با ضریب تعیین 60% مشاهده می شود. با توجه به مدل رگرسیونی بکار برده شده، اثرگذاری عوامل خاک بیشتر از آب و هوا می باشد. بنابراین، برای این گیاه در یک عرض جغرافیایی ثابت، عوامل آب و هوایی دارای تغییرات جزیی هستند.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج حاصل از بررسی صفات ساختاری و عملکردی اکوتیپ های جمع آوری شده گیاه اسپند، صفات عملکردی؛ با افزایش گرادیان ارتفاعی، میزان شن و رس، مواد آلی و تبخیر و کاهش دما، افزایش یافته و در مقابل، صفات رویشی کاهش می یابد. بنابراین، جمعیت منطقه گدوک با دارا بودن حداکثر صفات عملکردی به عنوان اکوتیپ برتر از میان مناطق مورد بررسی در استان مازندران معرفی می گردد.
کلید واژگان: اسپند (Peganum harmala L)، تبخیر، تابش، خشکی، دانه، صفات ساختاری، صفات عملکردی، مواد آلیBackground and purposeThe Peganum hamala L. medicinal plant belongs to the Nitrariaceae family and is a native species of the Peganum genus in Iran. P. hamala possesses a wide range of unique biological and medicinal properties due to its valuable secondary metabolites like flavonoids, alkaloids, anthraquinones, and volatile oil compounds. Despite the widespread distribution of P. hamala in northern Iran, limited studies were conducted on this plant species adapted to arid and semi-arid ecological conditions. Therefore, in this regard, one of the goals of this research is to evaluate the ecological impact and the effect of fixed latitude and different geographical longitudes of the growing place along with the rhizosphere on some structural and yield traits of P. hamala under nine altitude gradients located in Mazandaran.
MethodologyTo investigate the effect of ecological factors on the structural traits (wet and dry weight of vegetative organs, fresh and dry weight of root, dry matter percentage of vegetative organs, dry matter percentage of root, arch, plant height, plant canopy area, diameter and length of root, and maximum length of stem and crown) and yield traits (fruit diameter, fruit yield, fruit weight, seed weight, average number of seeds, number of fruits, and percentage of seeds in the fruit) of P. hamala, samples of whole plants in the seeding stage were collected from nine different altitude gradients in regions of Khatirkoh (700 and 1000 m), Chahardangeh (1300, 1500, 1700, and 1900 m), and Gadook (2100, 2300, and 2500 m), with three replications along with the substrate soil in a completely random design.
ResultsBased on the results of the analysis, yield traits show a positive correlation with atmospheric Based on the analysis, yield traits are positively correlated with atmospheric factors. Furthermore, among the structural traits, stem vegetative traits are positively correlated with precipitation, evaporation, and radiation at the probability level of 5%. They also have a negative correlation with relative humidity at 1%. The increase in height above sea level causes an increase in humidity and a decrease in temperature in the Gadook and Khatirkoh areas. In contrast, it causes decreased humidity and temperature in the Chahardangeh area. Also, crop yield decreases with increasing altitude in all three regions. The maximum yield of the product is observed at 2100 m and 1500 m altitudes. The increase is due to increased silty materials, moisture, EC, and pH. The altitude slope shows a positive correlation with grain yield at 1%. In each region, as height above sea level increases, the root length and diameter increase and decrease, respectively. Stem and root vegetative traits show a negative correlation with seed traits. Also, canopy level with plant height and maximum plant stem arch were positively correlated with plant yield at the 1% probability level. In general, based on the results, by increasing the height gradient from sea level, decreasing the temperature, and increasing the humidity and nutrients of the soil, there is a decrease in vegetative growth and an increase in crop yield. According to the performance feature regression model, as elevation increased, the amount of sand and clay, organic matter, and evaporation increased. This led to an increase in yield with a 60% determination factor. According to the regression model used, the effect of soil factors is higher than weather and climate. Therefore, climate factors change for this plant at a fixed latitude.
ConclusionAccording to the results of examining the structural and yield traits of the collected P. hamala ecotypes, yield traits increase with the increase in altitude gradient, the amount of sand and clay, organic substances, evaporation, and decrease in temperature. On the other hand, vegetative traits decrease. Therefore, the Gadook region population is introduced as the superior ecotype with maximum yield traits among these studied regions in Mazandaran province.
Keywords: Espand (Peganum harmala L.), evaporation, radiation, drought, seed, structural, yield traits, organic substances -
خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی است که بقا، رشد و تولید گیاهان را در بسیاری از مناطق جهان از جمله ایران محدود می کند. از نظر ژنتیکی، گونه های مختلف راهکار های متفاوتی را برای مقابله با خشکسالی اتخاذ می کنند. یکی از راهکار هایی که گیاهان برای سازگاری با تغییرات محیطی در خود تکامل داده اند، حافظه تنش است. در این پژوهش ژنوتیپ های مختلف این گونه که قبلا از تلاقی پلی کراس حاصل شده بودند، به منظور بررسی حافظه تنش خشکی، و تحمل تنش خشکی در گلخانه آموزشی-پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان ارزیابی شدند. بدین منظور 33 ژنوتیپ گونه برموگراس در سه محیط رطوبتی شاهد (C)، یک بار تنش (D2) و دو بار تنش خشکی (D1D2) به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار به صورت آزمایش گلدانی مورد بررسی قرار گرفتند. تنش خشکی منجر به کاهش عملکرد علوفه خشک و وزن خشک ریشه، شد. عملکرد علوفه خشک در تیمار یک بار تنش 45% و در تیمار دو بار تنش 36% نسبت به شاهد کاهش داشت؛ این نتایج حاکی از نقش حافظه تنش خشکی در تعدیل تنش از طریق تاثیر بر برخی از صفات مورفولوژیک بود. میزان کاهش وزن خشک ریشه در شرایط یک بار تنش 32% و در شرایط دو بار تنش 19% نسبت به محیط شاهد بود که اثر معنی دار حافظه تنش بر رشد ساختار ریشه ای را نشان می دهد. بر اساس نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، ژنوتیپ های برتر برای پژوهش های آینده شناسایی شدند. در مجموع نتایج نشان داد که بروموگراس نرم توانایی فعال کردن برخی سازوکارهای حافظه تنش خشکی مرتبط با صفات مورفولوژیک و ریشه را دارد.
کلید واژگان: خشکی، حافظه تنش، بروموگراس نرم، سیستم ریشه ایDrought is one of the most important abiotic stresses limiting the survival, growth, and production of plants in many regions of the world including Iran. Genetically, different species adopt different strategies to confront with drought. One of the mechanisms that plants have evolved to adapt to the environmental changes is stress memory. In this study, different genotypes of smooth bromegrass were evaluated to investigate the drought stress memory and drought stress tolerance based on a greenhouse pot experiment. Thirty three genotypes of smooth bromegrass were evaluated in three moisture environments: control (C), once drought-stressed (D2), and twice drought-stressed (D1D2) in a factorial arrangement according to the randomized complete blocks design with two replications. The dry matter yield decreased by 45 and 36% in the one-stress and two-stress treatments compared to the control, respectively. These results indicated the role of drought stress memory in modulating drought stress through the influence on forage dry yield and root dry weight. The root dry weight reduced in the once stress and twice stress conditions by 32 and 19%, respectively, compared to the control environment. This finding shows the significant effect of stress memory on the root growth. Based on the principal component analysis, superior genotypes were identified for future researches. Overall, the results suggested that smooth bromegrass is capable to activate some drought stress memory mechanisms related to morphological and root traits.
Background and ObjectiveSmooth bromegrass is particularly adapted to areas with medium and low annual precipitations and has a high drought tolerance when compared with the other grasses. Drought is one of the most important environmental factors with adverse effects on plant growth and development and affects all morphological, physiological, biochemical and metabolic aspects of plants (Farooq et al., 2009). Therefore, it is necessary to identify drought-tolerant genotypes (Saeidnia et al., 2017b). The term stress memory was first proposed by Trewavas (2003), as the plant's ability to access past experiences to better respond to future stresses. In open-pollinated species that are difficult to develop inbred lines, such as smooth bromegrass, the main breeding method is to create synthetic varieties that are obtained through the crossing of suitable parents. Besides, half-sib matting is one of the most common methods for obtaining genetic information such as estimating the additive effects and dominance of genes (Nguyen and Sleper, 1983). Saidnia et al. (2017a) in a study on the genotypes of orchardgrass species found superior genotypes for hay production. They also examined the genetic parameters and heritability of dry matter yield and introduced the superior genotypes for the further researches. Hence, this study was designed to investigate stress memory and its effect on improving drought tolerance in a smooth bromegrass germplasm.
MethodsThis research was carried out from February 2017 to June 2018 in the research greenhouse located at the Isfahan University of Technology as a pot experiment. A sandy loam soil with bulk density, field capacity, and wilting point of 1.57 g cm-3, and 12.5 and 7.4 %w/w, respectively, was used for filling the pots. The genetic materials included 33 genotypes of smooth bromegrass that were collected from different regions of the country and some foreign gene banks. The genotypes were investigated in three moisture environments including control (C), once drought-stressed (D2) and twice drought-stressed (D1D2) as a factorial experiment in the form of a randomized complete blocks design with two replications.
ResultsThe analysis of variance showed that drought treatments had a significant effect on most of the traits. A significant difference was observed between the genotypes regarding the measured traits indicating high genetic diversity among the genotypes. The secondary drought stress significantly reduced most of the traits. The dry matter yield decreased by 45 and 36% in the once-stress and twice-stress treatments compared to the control, respectively. These results indicated the role of drought stress memory through the effect on dry yield of forage and root dry weight. Also, the root dry weight was reduced by 32 and 19% in the conditions of one stress and two stress compared to the control environment, respectively, which shows the significant effect of stress memory on the root system. Multivariate analysis showed that under the twice stress condition compared to the other two moisture environments, the relationships of the traits have undergone severe changes, which is a confirmation of the effect of initial stress and stress memory.
ConclusionsThis research indicated a high genetic diversity among the smooth bromegrass genotypes in terms of stress memory responses, which can be used in the selection methods. For example, the means of dry matter yield and root dry weight decreased to a lesser extent when grown in the presence of twice drought stress, than once drought stress. This finding shows that the mechanisms of the stress memory related to morphological and root traits in this plant are activated by applying preliminary mild drought stress and help the plant to have a smaller decrease in growth. Based on the principal component analysis, superior genotypes were identified for future research. The results of this research can be used in breeding programs and future genetic research. It is also suggested that suitable genotypes be studied more in field conditions over several years.
Keywords: Drought, Stress memory, Root system, Bromegrass -
تنش خشکی از مهم ترین تنش های نازیوا (غیر زیستی) است که رشد و نمو گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. یکی از راهکارهای مدیریت رطوبت خاک و تحمل گیاهان به تنش خشکی استفاده از مواد آلی سازگار با محیط زیست از جمله بسپارهای ابر جاذب است. برای بررسی برخی ویژگی های مورفو-فیزیولوژیک و بیوشیمیایی نهال های آکاسیا، پژوهشی با استفاده از سه نوع بسپار ابر جاذب (A200، SNF و Barbary) با سه غلظت (صفر، 1 و 2 گرم بر کیلوگرم) در سه سطح تنش خشکی (دور آبیاری اول، دوم و سوم) به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط مزرعه انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش معنی دار وزن تر و خشک اندام هوایی، نورساخت (فتوسنتز)، تعرق، محتوای نسبی آب برگ، کلروفیل و کاروتنویید شد و میزان نشت یونی، پرولین و کربوهیدرات کل را به طور معنی داری افزایش داد و کاربرد ابرجاذب ها موجب افزایش تحمل آکاسیا به تنش خشکی گردید، به طوری که استفاده از بسپارهای ابر جاذب Barbary در غلظت 1 گرم بر کیلوگرم در دور آبیاری اول دارای بیشترین وزن تر اندام هوایی (144 گرم) و میزان کلروفیل (73/1 میلی گرم بر گرم) بود. استفاده از ابرجاذب A200 در غلظت یک گرم بر کیلوگرم در دور آبیاری اول موجب افزایش 48/5% میزان نورساخت و در غلظت دو گرم بر کیلوگرم در دور آبیاری اول موجب افزایش 66/41% میزان تعرق و 06/11% محتوای نسبی آب برگ نسبت به عدم کاربرد گردید. همچنین استفاده از ابر جاذب SNF در غلظت دو گرم بر کیلوگرم در دور آبیاری اول موجب افزایش 58/36% میزان کاروتنویید نسبت به عدم کاربرد این ابر جاذب در هفته اول شد. کاربرد A200 در غلظت دو گرم بر کیلوگرم در دور آبیاری سوم موجب کاهش نشت یونی به میزان 50/22% نسبت به عدم استفاده از این ابر جاذب در دور آبیاری اول شد. کاربرد ابر جاذب SNF در غلظت یک گرم بر کیلوگرم در دور آبیاری اول میزان پرولین را 08/22% نسبت به عدم کاربرد SNF کاهش داد. بنابراین استفاده از بسپار ابر جاذب به ویژه Barbary تحمل گیاهان را نسبت به تنش خشکی افزایش می دهد.
کلید واژگان: بسپار، خشکی، نورساخت، کربوهیدراتDrought stress is the most important abiotic stress that affects the growth and development of plants. One of the strategies for soil moisture management and plant tolerance to drought stress is the use of organic materials compatible with the environment, including superabsorbent polymers. In order to investigate some morpho-physiological and biochemical characteristics of Acacia seedlings, this research was conducted with three types of superabsorbent polymers (A200, SNF and Barbary) at three concentrations (0, 1 and 2 g/kg) at three levels of drought stress (one week, two weeks and three weeks irrigation intervals). This experiment was factorial in randomized complete block design with three replications under field condition. The results showed that drought stress caused a significant decrease in fresh and dry weight of shoot, photosynthesis, transpiration, relative water content, chlorophyll and carotenoid content and significantly increased ion leakage, proline and total carbohydrates. The application of superabsorbent polymers increased the tolerance of Acacia to drought stress so that the use of 1 g/kg Barbary superabsorbent polymers in the first week had the highest shoot fresh weight (144 g) and the amount of chlorophyll (1.73 mg/g fw). in the first week, the use of 1 g/kg A200 superabsorbent polymer increased the rate of photosynthesis by 5.48% and the use of 2 g/kg A200 increased the rate of transpiration by 41.66% and the relative water content of leaves by 11.06% compared to control (0 gr/kg A200). Also, in the first week, the use of 2 g/kg SNF super absorbent increased the amount of carotenoids by 36.58% compared to 0 g/kg SNF. The use of 2 g/kg A200 in the third week reduced ion leakage by 22.50% compared to 0 g/kg A200 in the first week. The use of SNF superabsorbent at a concentration of 1 g/kg in the first week reduced the amount of proline by 22.08% compared to 0 gr/kg SNF. Therefore, the use of superabsorbent polymers especially Barbary increases the tolerance of Acasia to drought stress.
Keywords: Carbohydrates, Drought, Photosynthesis, Polymer -
باتوجه به مشکلات کم آبی در بیشتر مناطق ایران استفاده از اسیدهای آمینه می تواند در کاهش اثرات زیانبار تنش خشکی بر محصولات مختلف مانند کاهش رشد و عملکرد موثر باشد. زیرا اسیدهای آمینه مانند پرولین منجر به تنظیم بهتر اسمزی سلول شده و به ادامه فعالیت سلول در شرایط تنش خشکی کمک می کند. در این راستا آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بصورت گلدانی طراحی و اجرا شد. تیمارهای استفاده شده در این آزمایش شامل اعمال تنش خشکی در سه سطح (100 درصد (شاهد)، 70 و 40 درصد ظرفیت زراعی) و محلول پاشی برگی پرولین در سه سطح (صفر (شاهد)، 75 و 150 میلی گرم در لیتر آب) بود. نتایج نشان داد، درصد رطوبت ریشه در تیمار 75 و 150 میلی گرم در لیتر آب پرولین نسبت به شاهد بیشتر بود. با افزایش شدت تنش خشکی غلظت کلروفیل a، b، کل و کارتنوییدها کاهش یافت. هر دو سطح تیمار پرولین باعث افزایش کلروفیل کل نسبت به تیمار عدم محلول پاشی پرولین (سطح صفر) گردید. گلایسین بتایین برگ، قند محلول برگ و ریشه، نشت الکترولیت ها و پرولین برگ و ریشه با شدت تنش خشکی افزایش یافت. محلول پاشی پرولین باعث کاهش نشت الکترولیت و افزایش محتوای نسبی آب برگ (LRWC) و پرولین برگ و ریشه گردید. نتایج نشان داد محلول پاشی برگی پرولین می تواند با افزایش درصد رطوبت برگ و ریشه، RWC، غلظت کلروفیل، غلظت پرولین برگ و ریشه و کاهش نشت الکترولیت ها تحمل پایه UCB1 در برابر کمبود آب را بهبود دهد.
کلید واژگان: اسید آمینه، خشکی، محتوای نسبی آب برگ، نشت الکترولیتIntroductionUCB-1 hybrid rootstock is propagated from the seed of a controlled cross between a P. atlantica female and a P. integerrima male. Clonal propagation of this rootstock is also necessary since it produces identical genotypes. UCB1 has recently been introduced in Iran. However, little research has been done on this subject. Water stress is one of the most important environmental stresses and occurs for several reasons, including low rainfall, high and low temperatures, salinity, and high intensity of light, among others. Drought stress is a multidimensional stress and causes changes in the physiological, morphological, biochemical, and molecular traits in plants. Proline is also found widely in plants and accumulates in large quantities in response to environmental stresses such as drought. It is the essential amino acids that accumulate in different tissues of the plant, especially in the leaves through the effect of water stress, and that the accumulation of it has a function in the regulation of osmosis in the cell as the proline is increased in the cytoplasm to counterbalance effort osmosis cell sap. Proline is an indicator of water stress tolerance and its increase in the leaf proof that the plant suffered drought stress, also is the way the plant tolerance to drought stress.
Materials and MethodsA pot experiment was conducted, to investigate the effectiveness of foliar applied proline in mitigating the concurrent effects of drought stresses on UCB1 rootstock, at greenhouse of Faculty of Agriculture, University of Shahrekord. Experiment was carried out in a completely randomized design with split arrangement having three replications. Chl. and carotenoid contents were determined according to Lichtenthaler (1987). Leaf discs were obtained from expanded leaves of each pot in the morning. The leaf discs were weighed immediately to obtain the fresh weight (FW), and submerged in distilled water for 4 h at 4◦C in dark condition and then weighed to prepare turgor weight (TW). The leaves were dried in a forced-air oven at 70◦C for 24 h, and the dry weight (DW) was recorded. The RWC of samples was calculated using the following equation (Bastam et al., 2012): RWC = [(FW–DW)/(TW–DW)] × 100 Levels of glycine betaine were quantified as described previously by Arakawa et al. (1990). To determine the free-proline concentration, leaves were homogenized in 5 ml of ethanol at 95%. Proline concentration was calculated with a standard curve and expressed as µg g−1fresh mass (Paquin and Lechasseur, 1979).
Results and DiscussionThe UCB1 proximate analysis in the present study depicted that imposition of drought stress increased the leaf and root proline content and electrolyte leakage. Exogenous application of proline as foliar spray significantly increased the moisture content of leaf and root, RWC, Chl a and total chlorophyll. Exogenous proline application upregulated leaf and root proline contents and decreased the lipid peroxidation (decrease electrolyte leakage), resulting into improvement in chlorophyll contents. 150 mg. l-1 proline application gave maximum alleviation against stress.Numerous reports depict that the exogenous application of proline as a foliar spray can play an important role in enhancing plant tolerance against drought stress, and our results are consistent with them. This ameliorating effect of exogenously applied proline can take the form of osmoprotection, cryoprotection, or protection against reactive oxygen species.For example, in various plant species growing under stress conditions, exogenously supplied proline provided osmoprotection and facilitated plant growth. Normally, proline accumulation in plants, is in response to drought or salinity stress occurs in the cytosol where it contributes substantially to the cytoplasmic osmotic adjustment. It actively takes part in plant osmotic adjustment under stressful environmental conditions. In addition to its role as an osmolyte for osmotic adjustment, it actively takes part to stabilize subcellular structures, biological membranes, proteins, and scavenge free radicals. It also plays a vital role in buffering cellular redox potential under stressful environmental conditions.
ConclusionIn summary, our results showed that, drought induces a decrease in moisture content, RWC, T Chl and carotenoids and an increase in some osmoregulators (proline, glycine betaine, TSC). The most favorable treatment was 150 mg.l-1 proline foliar spray. 150 mg.l-1 proline application gave maximum alleviation against stress. Foliar application increased the moisture content of leaf and root, as well as increased the Chl a, total, RWC and proline content of leaf and root. It can be suggested that the foliar application of proline (150 mg L-1) used as a plants defense factor against drought stress conditions.
Keywords: Amino acid, drought, Electrolyte leakage, Relative leaf water content -
وقوع خشکسالی های اخیر و توسعه باغ های انجیر دیم در استان فارس نیاز به آبیاری تکمیلی جهت افزایش بهره وری اقتصادی از محصول انجیر رقم سبز را ضروری نموده است. بنابراین، این پژوهش در راستای افزایش بهره وری مصرف آب به صورت روش های مختلف آبیاری تکمیلی، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 تیمار روش آبیاری و در 5 تکرار اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل: غرقاب، زیرسطحی، میکروجت و بدون آبیاری تکمیلی به عنوان شاهد بودند. حجم آب آبیاری برای هر درخت 1500 لیتر بود و در سه نوبت و به صورت مساوی در ماه های اسفند، اردیبهشت و مرداد به درختان داده شد. نتایج نشان داد که تیمارهای آبیاری تکمیلی نسبت به تیمار شاهد به طور معنی داری منجر به افزایش محصول شدند. آبیاری تکمیلی به روش میکروجت منجر به افزایش عرض برگ، طول شاخساره سال جاری، تعداد گره، میزان کلروفیل و کارتنویید برگ، تعداد میوه های AA (میوه با قطر بیشتر از 23 میلی متر) و میوه های زرد روشن گردید. این روش آبیاری تکمیلی با افزایش مناسب در ویژگی های کمی و کیفی درخت و میوه به عنوان روش برتر معرفی شد.
کلید واژگان: خشکی، آبیاری میکروجت، کیفیت میوه، انجیرOccurance of recent droughts and expanding cultivation area of rain-fed fig orchards in Fars province requires the supplemental irrigation for increasing the economic productivity of fig crop cv. Sabz. Thus, the present study was conducted to improve water use efficiency of this crop. Three supplemental irrigation methods included surface, subsurface drip, and microjet were used. Control trees received no supplemental irrigation. Irrigation water volume for each tree was 1500 liters that was given to the trees in three times and equal amounts in March, May, and August. The results showed that supplemental irrigation significantly increased the yield of dried fig fruits compared to control. Microjet method increased leaf width, shoot growth length, node number, content of chlorophylls and carotenoids, and number of AA fruits (fruit diameter > 22 mm) and light yellow color fruits. Teherefore, microjet method is introduced as the superior irrigation method to improve vegetative and reproductive traits of fig cv. Sabz.
Keywords: Drought, Fig, Supplemental irrigation, Fruit quality -
تنش خشکی یکی از عوامل محدود کننده توسعه فضای سبز می باشد. به منظور بررسی پاسخ چهار گونه رز وحشی (Rosa canina، R. beggeriana، R. orientalis و R. persica) به تنش کم آبی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو عامل گونه های رز و عامل دوم تنش کم آبی با سه سطح (شاهد (03/0-)، 8/0- (متوسط) و 5/1- (شدید) مگاپاسکال پتانسیل آب خاک) انجام شد. گیاهان یکساله حاصل از پاجوش های گونه های مذکور تحت تیمار تنش کم آبی قرار گرفتند. براساس نتایج وزن برگ در واحد سطح (LMA) بین گونه ها متفاوت بود و تنش کم آبی بر آن اثری نداشت. تنش کم آبی موجب کاهش محتوای نسبی آب برگ (RWC)، شاخص عملکرد (PI)، مقدار کلروفیل و افزایش مقدار نشت یونی و مقدار مالون دی آلدهید (MDA) در R. persica شد. در گونه R. canina تنش کم آبی موجب کاهش RWC، PI و ظرفیت آنتی اکسیدانی (DPPH) و افزایش مقدار نشت یونی و MDA شد. در گونه R. beggeriana تنش کم آبی سبب افزایش نشت یونی و ظرفیت آنتی اکسیدانی شد و در بقیه صفات تفاوت نامحسوس بود. در گونه R. orientalis تنش کم آبی موجب تغییرات چندانی در صفات مورد بررسی نشد. بر اساس نتایج R. orientalis و سپس R. beggeriana به شرایط تنش کم آبی متحمل تر هستند.
کلید واژگان: خشکی، ظرفیت آنتی اکسیدانی، کلروفیل، مالون دی آلدهیدDrought stress is one of limitation factors in landscape expantion. In order to investigate response of four wild roses species (Rosa canina, R. beggeriana, R. orientalis & R. persica) to water deficit, a factorial experiment was carried out in a completely randomized block design with two factors Rosa species and water deficit at three levels (control (-0.03), -0.8 (moderate) & -1.5 (Severe) MPa). One year old plant obtained from mentioned rose sucker were subjected to water deficit treatment. Based on the results, leaf mass area (LMA) was different between species and water deficit had no effect on that. Water deficit caused decreased relative leaf water content (RWC), performance index (PI), chlorophyll content and increased electric leakage (EL) and malondialdehyde (MDA) in R. persica. In R. canina RWC, PI and free radical scavenging capacity (DPPH) decreased and EL and MDA increased. In R. beggeriana EL and DPPH increased and in other characteristics difference was invisible. In R. orientalis water deficit had no dramatic effect on traits. Based on the results R. orientalis and then R. beggeriana are more tolerable to drought stress.
Keywords: antioxidant capacity, Chlorophyll, drought, Malondialdehyde -
عوامل محیطی از یک طرف باعث تغییراتی در رشد گیاهان دارویی و از طرف دیگر موجب تغییر در مقدار و کیفیت مواد موثره آن ها می گردند. در این آزمایش اثر تنش آبی (بدون تنش: آبیاری کامل در حد ظرفیت زراعی، تنش ملایم: آبیاری در حد 70 % ظرفیت زراعی، و تنش شدید: آبیاری در حد 40 % ظرفیت زراعی) بر صفات فیزیولوژیک، میزان سیلی بین a و b و وزن هزار دانه در گیاه دارویی خارمریم در سال های 1397-1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید بهشتی بررسی شد. این آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تنش آبی در مرحله گلدهی و به روش وزنی اعمال شد. نتایج حاصل نشان داد با افزایش شدت تنش آبی، مقدار سیلی بین a و b به ترتیب به میزان 24 و 26 درصد افزایش پیدا کرده است که مقدار این ترکیبات در تیمار آبیاری 40 % ظرفیت زراعی بطور قابل توجهی بالاتر از سایر تیمارها بود، بطوریکه مقدار آن نسبت به تیمار ظرفیت زراعی (به ترتیب، 07/26 و 74/40 میلی گرم در گرم وزن خشک دانه برای سیلی بین a و سیلی بین b) و نسبت به تیمار 70 % ظرفیت زراعی (به ترتیب، 32/25 و 64/34 میلی گرم در گرم وزن خشک دانه برای سیلی بین a و سیلی بین b) بیشتر بود. این امر حاکی از اختصاص بیشتر کربن تثبیت شده حاصل از فتوسنتز جهت تولید متابولیت های ثانویه در این تیمار بود. همچنین مقدار سیلی بین b نسبت به سیلی بین a در تمامی تیمارها به نسبت 2/1 (سیلی بین b) : 8/0 (سیلی بین a) بود. در تیمار 40 % ظرفیت زراعی مقدار سیلی بین a و b (به ترتیب 30/67 و 92/98 میلی گرم در گرم وزن تر) بطور قابل توجهی نسبت به سایر تیمارها افزایش داشت. بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز (16/5 واحد آنزیمی/میلی لیتر) و آسکوربات پراکسیداز (26/2 واحد آنزیمی/میلی لیتر) در تیمار تنش ملایم مشاهده شد. محتوای پرولین با افزایش شدت تنش به تدریج افزایش یافته و میزان آن در تنش شدید به حداکثر خود رسید (36/3 میکرومول بر گرم وزن تر). پراکسیداسیون لیپید در تنش شدید (40 % ظرفیت زراعی) بیشترین مقدار خود را داشت (35/8 نانومول/گرم وزن تر). وزن هزار دانه بذر نیز در تیمار تنش شدید (تیمار 40 % ظرفیت زراعی) نسبت به کنترل (تیمار ظرفیت زراعی) به میزان 8/6 گرم کاهش پیدا کرد. با توجه به نتایج آزمایش به نظر می رسد که می توان با اعمال شیوه کم آبیاری، میزان فلاونوییدهای گیاه خارمریم را به منظور اهداف دارویی از جمله درمان بیماری های کبدی و انواع هپاتیت افزایش داد.
کلید واژگان: خشکی، سوکسله، سیلی مارین، عصاره متانولی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالاIntroductionPlant growth and yield are affected often by stress conditions, especially drought, which is the most important factor in reducing crop production worldwide. Silybum marianum is an important pharmaceutical crop with great potential as a multipurpose plant for low-input cropping systems of the arid and semiarid regions.
Materials and MethodsIn this experiment, the effect of drought stress (full irrigation at field capacity; no stress, irrigation at 70% of field capacity; mild stress and irrigation at 40% of field capacity; severe stress) on physiologic traits, the amount of silybin a and b and 1000 seed weight in milk thistle was studied in the research field of Shahid Beheshti University in 2017-2018. The experimental site is located in Shahid Beheshti University, Tehran, Iran (51.23°N, 35.48°E, and 1769 m above mean sea level). It has a moderate and mountainous climate with a mean annual rainfall of 145.2 mm and a mean temperature of 22ºC. This experiment was performed in a completely randomized block design with 3 replications. Milk thistle seeds were prepared from Isfahan Pakanbazr Company. The soil composition consisted of 1/3 clay, 1/3 sand, and 1/3 leaf composts. The field area was 150.0 m2. Furrows were created to implement this study. The space of plants on rows was 0.5 m and between rows was 1 m. In general, 15 furrows were created and 15 plants were cultured on each furrow, so the total number of plants cultivated on the field was 225. Drought stress was applied at flowering stage. Soil moisture was measured by the weighing method. The soil samples were taken from various areas (randomly) of the field, three samples each day. After measuring the water content at F.C, based on that, the amount of 70%F.C and 40%F.C was also calculated. At the time of stress, F.C irrigation was performed every two days, 70% F.C irrigation every 4 days, and 40% F.C irrigation every 6 days. After 8 days, leaf sampling was performed to measure catalase, ascorbate peroxidase, proline and malondialdehyde content and seed sampling was performed to 1000 seed weight and extract analysis. For physiologic measurements, 3 plants were randomly assigned to each stack and their leaves were separated and transferred to the laboratory. Then, in the next step, their physiologic parameters (include Catalase and ascorbate peroxidase, proline and malondialdehyde content) were measured according to the relevant protocol. In order to measure silybin, 4 plants were randomly considered to each stack and their seeds were harvested and combined and dried in shade condition in the laboratory for one month. The dried seed samples were completely powdered using a mill, then 10 g of the powders weighed and the oil extract of them was isolated by Soxhlet using n-hexane solvent. The extraction temperature was 70 °C and the extraction time was 6 h. After the extraction was completed, the extract was poured into dark glass. Next, the oil-free powder was dried in an incubator at 37 ° C. Methanol extract of oil-free powder was extracted using methanol solvent. For this purpose, 2 g of samples powder was weighed and 200 ml of 80% methanol was added to each of them and the mixture stirred for two days by Shaker. The mixture was then passed from a filter paper and after that, 200 ml of 80% methanol was added to the sample precipitate (on filter paper) and placed again on the shaker. After 24 h, extraction was performed by the same method and were added to the previous extract. The extracts were then concentrated in the environment temperature for two weeks. Concentrated extracts (powder) as well as standard silymarin with certain concentrations were dissolved in methanol solvent and used for injection into HPLC (Model: Infinity1260, Manufacturer: Agilent) using syringe filters with a diameter of 0.2 μm. After receiving the HPLC results, the data and peaks were analyzed and the amounts of silybin a and b were determined and compared at different levels of water stress. Statistical analysis of data was performed using R 3.6.1 and RStudio 1.1.463 software. Mean data were compared using Duncan's test with agricolae package at a significance level of 0.05.
Results and DiscussionThe results showed that with increasing water stress intensity, the amount of silybin a and silybin b increased by 24% and 26%, respectively. The amount of these compounds in 40% were significantly higher than other treatments, so that its amount compared to F.C treatment (26.07 mg/g Grain DW in silybin a and 40.74 mg/g Grain DW in silybin b) and compared to the 70%F.C (25.32 mg/g Grain DW in silybin a and 34.64 mg/g Grain DW in silybin b) was higher. This indicates carbon assimilation from photosynthesis to produce secondary metabolites in this treatment. Also, the amount of silybin b compared to silybin a in all treatments was (0.8: 1.2), in which 1.2 is related to silybin b and 0.8 is related to silybin a. In severe stress treatment (40% of field capacity), the amount of silybin a and b (67.30 and 98.92 mg/g, respectively) increased significantly compared to other treatments. According to the mean comparison results, the highest activity of catalase (5.16 U/ml) and ascorbate peroxidase (2.26 U/ml) was observed in mild stress treatment. Proline content gradually increased with increasing stress intensity and reached its peak in severe stress (3.36 µM/gr). Lipid peroxidation also had their maximum in severe stress (8.35 nmol/grFW). The 1000 seeds weight was reduced by 6.8 g in severe stress treatment (40%F.C) compared to the control (F.C).
ConclusionAccording to the results, the amount of milk thistle flavonoids can be increased for medicinal purposes including the treatment of liver disease and hepatitis by applying dehydration stress.
Keywords: drought, HPLC, Methanol extract, Silymarin, Soxhlet -
این پژوهش به منظور ارزیابی استفاده از کودهای آلی اسید فولویک و اسید آمینه (گلایسین و گلوتامیک اسید) در شرایط کم آبیاری برای افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش و عملکرد گیاه خیار در باغ تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. عامل اول کوددهی در چهار سطح (شاهد، اسید فولویک با غلظت 200 میلی گرم بر لیتر، اسید آمینه گلایسین و گلوتامیک اسید به میزان 6 لیتر در هکتار) و کاربرد توام اسید فولویک (200 میلی گرم بر لیتر) و اسید آمینه گلایسین و گلوتامیک اسید (6 لیتر در هکتار) و عامل دوم دور آبیاری (3، 5 و 7 روز) بود. نتایج نشان داد که افزایش دور آبیاری، وزن تازه و خشک گیاه، طول میانگره، طول ریشه و طول بوته، هدایت روزنه ای و محتوی کلروفیل در گیاه را به طور معنی داری کاهش داد. این در حالی است که کاربرد ترکیبی اسید فولویک و اسید آمینه در دور آبیاری هفت روز، طول ریشه، طول میانگره، سطح برگ، کلروفیل a و محتوی نسبی آب برگ را به ترتیب 159، 46/9، 84/7، 138، 36 درصد در مقایسه با تیمار عدم کاربرد ترکیبات آلی (شاهد) در همان دور آبیاری افزایش داد. علاوه بر این، در دور آبیاری پنج روز افزایش 70 درصدی وزن تازه گیاه و 84 درصدی وزن میوه در تیمار ترکیبی اسید آمینه و اسیدفولویک مشاهده شد. به طور کلی می توان بیان کرد که کاربرد ترکیبی اسید آمینه و اسید فولویک منجر به بهبود شاخص های مورفوفیزیولوژیک در شرایط کم آبیاری شد، این در حالی است که در بهبود عملکرد و تولید میوه در دور آبیاری هفت روز موثر واقع نشد؛ چرا که، اعمال دور آبیاری هفت روز در گیاه از تولید گل و میوه ممانعت کرد.
کلید واژگان: تنش محیطی، سطح برگ، خشکی، ترکیبات آلی، محتوی کلروفیل، میوه دهیThe present study was aimed to evaluate the effect of organic fertilizers of folic acid and amino acids (glycine and glutamic acid) on the plant resistance to stress and yield of cucumber under deficit irrigation conditions. The study was carried out as a factorial in randomized complete blocks with 3 replications. The first factor was fertilization at four levels as control, 200 mg/l folic acid, amino acid glycine and glutamic acid (6 liters per ha), and folic acid + amino acids (glycine and glutamic acid). The second factor was irrigation interval (3, 5 and 7 days). The results showed that an increase in irrigation interval caused a significant reduction in plant dry and fresh weights, internode length, root and shoot lengths, stomatal conductance and chlorophyll contents. Furthermore, combined use of folic acid and amino acid and 7 day irrigation interval increased root length, internode length, leaf area, chlorophyll a and relative leaf water content by 159, 46.9, 84.7, 138 and 36%, respectively, when compared with the control at the same irrigation interval. In addition, a 70% increase in plant fresh weight and 84% increase in fruit weight were observed in irrigation interval of five days and combined treatment of amino acid and folic acid. In general, it can be concluded that the combined application of amino acids and folic acid improved the morphophysiological characteristics of cucumber under deficit irrigation conditions, while it was not effective in improving yield and fruit production with the seven-day irrigation interval.
Keywords: Chlorophyll content, Fruiting, Organic compounds, Drought, Leaf area, Stress -
خشکی از عوامل مهم محدودکننده تولیدات باغی است و این موضوع در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بیشتری برخوردار است. با توجه به اهمیت نانوتکنولوژی در بهبود روش های موجود در گیاهان باغی این آزمایش روی گل محمدی (Rosa× damascena Mill) به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی و درسه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در بهار و تابستان 1397 اجرا شد. تیمار های آزمایش شامل دو رژیم آبیاری (هر سه روز (شاهد)، و شش روز) و پنج سطح تیتانیوم (0 (شاهد، عدم استفاده از تیتانیوم)، 15 پی پی ام دی اکسید تیتانیوم، 30 پی پی ام دی اکسید تیتانیوم، 15 پی پی ام نانو دی اکسید تیتانیوم، 30 پی پی ام نانو دی اکسید تیتانیوم) بود. نتایج نشان اگرچه افزایش دور آبیاری منجر به کاهش سطح برگ و قطر گل شد، تیتانیوم در تمام سطوح استفاده شده روی صفات وابسته به درشتی گل مثل قطر گل، قطر دمگل و طول دمگل اثر داشت. به طوریکه تعداد گل با کاربرد 15 و 30 پی پی ام دی اکسید تیتانیوم 8/40 و 9/54 درصد و با کاربرد 15 و 30 پی پی ام نانو دی اکسید تیتانیوم 84 و 69 درصد افزایش یافت. در تیمار 30 پی پی ام نانو دی اکسید تیتانیوم و دور آبیاری 3 روز یکبار مقدار پرولین 20/0 میکرومول بر گرم و در همین تیمار تیتانیوم و دور آبیاری 6 روز یکبار برابر 50/0 میکرومول بر گرم بود. به طور کلی کاربرد دی اکسید تیتانیوم و نانو دی اکسید تیتانیوم منجر به بهبود صفات رشدی و قطر گل شد. همچنین در بین سطوح استفاده شده غلظت 15 پی پی ام نانو دی اکسید تیتانیوم تاثیر بیشتری بر قطر گل، تعداد گل، محتوای آب نسبی و شاخص سبزینگی برگ داشت.کلید واژگان: پرولین، تعداد گل، خشکی، محتوای نسبی رطوبتDrought is one of the major factors limiting horticultural products and this is more important in arid and semi-arid regions. Due to the importance of nanotechnology in improving the methods available in horticulture, this experiment was performed on Rosa × damascena Mill as factorial experiment based on the completely randomized design with three replications at Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, in the growing season of 2018. The treatments consisted of 2 irrigation regimes (3 days and 6 days) and 5 levels of titanium (0 (control), 15 and 30 ppm titanium dioxide, 15 and 30 ppm nano-titanium dioxide). The results showed that with increasing the irrigation interval, decreased leaf area and flower diameter. Titanium was affected on flower diameter, peduncle diameter and length of peduncle at all levels. Number of flowers increased by 15 and 30 ppm titanium dioxide 40.8 and 54.9%, respectively, and with 15 and 30 ppm nano-titanium dioxide 84 and 69%. In treatment of 30 ppm nano-titanium dioxide and irrigation interval 3 days, the amount of proline was 0.20 and in the same treatment of titanium and irrigation interval 6 days, was equal to 0.50 µmol/g. In general, the use of titanium dioxide and nano titanium dioxide resulted in improved growth traits and flower diameter. Also, among the used levels, 15 ppm nano-titanium dioxide had a greater effect on flower diameter, flower number, relative water content, and spade.Keywords: Drought, number of flowers, proline, relative water content, spad
-
به منظور مطالعه تاثیر پرایمینگ بذور آفتابگردان با نیترات پتاسیم بر جوانه زنی آنها در شرایط تنشهای شوری و خشکی آزمایشاتی صورت پذیرفت. محل انجام آزمایشها آزمایشگاه فیزیولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان بود. آزمایش شوری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور پرایمینگ بذر و تنش شوری و در سه تکرار انجام شد. سطوح پرایم شامل شاهد و تیمار بذر با نیترات پتاسیم و سطوح شوری شامل 0، 2-، 4-، 6- و 8- بار بود. آزمایش خشکی نیز در به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور پرایمینگ بذر و سطوح خشکی و در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش خشکی شامل پرایم بذور در دو سطح شاهد (بدون پرایم) و پرایم با نیترات پتاسیم و تیمار تنش خشکی در پنج سطح (0، 2-، 4-، 6- و 8- بار) بودند. نتایج دو آزمایش نشان داد که با افزایش تنش شوری و خشکی، مولفه های جوانه زنی شامل درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی و وزن خشک گیاهچه کاهش یافتند. میزان این کاهش برای بذرهای تیمار شده با نیترات پتاسیم کمتر بود. در کلیه سطوح شوری و خشکی بذرهای تیمار شده نسبت به بذور شاهد دارای عملکرد بهتری از لحاظ صفات مورد بررسی بودند. به طور کلی، می توان نتیجه گرفت که پرایمینگ بذور آفتابگردان با نیترات پتاسیم تا حدودی باعث بهبود مولفه های جوانه زنی در شرایط تنشهای شوری و خشکی گردید و می تواند مقاومت گیاه آفتابگردان را در مقابل این تنش ها در مرحله جوانه زنی افزایش دهد.کلید واژگان: پرایمینگ، آفتابگردان، شوری، خشکی، جوانه زنیIn order to study the effect of priming sunflower seeds by potassium nitrate on germination seeds was conducted experiments in salinity and drought conditions. Location of experiments was Physiology Laboratory, Faculty of Agriculture, Bu Ali Sina University, Hamedan. Salinity experiment was conducted as factorial based on randomized complete block design (RCBD) with two factor of seed priming and salinity and three replications. Priming levels included control and seed treatment by potassium nitrate and salinity levels included 0, -2, -4, -6, and -8 bar. Also, drought experiment was conducted as factorial based on randomized complete block design (RCBD) with two factor of seed priming and drought levels in three replications. Drought experiment treatment included control (non-priming) and priming by potassium nitrate and drought stress treatment were five levels (0, -2, -4, -6, and -8 bar). The results of two experiments showed that increasing in salinity and drought stress, decreased germination components including germination, germination rate and dry weight of seedlings. However, this reduction was lower for seeds that were treated by potassium nitrate. In terms of the studied traits, at all of the levels of salinity and drought treatment seeds were better than control seeds. In general, it can be concluded that the priming of sunflower seeds by potassium nitrate improved the germination components under salinity and drought stress and can increase sunflower plant resistant against these stresses in the germination stage.Keywords: priming, Sunflower, Salinity, drought, germination
-
تحقیق حاضر، با هدف بررسی اثر نسبت های اختلاط کمپوست زباله شهری با خاک بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی چمن گونه بومی تال فسکیو (Festucaarundinaceous) در پاسخ به تنش خشکی در قالب دو آزمایش در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گردید. در آزمایش اول، بررسی درصد و سرعت سبز شدن چمن در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار صورت پذیرفت که در آن تیمارهای آزمایش شامل ده مقدار مختلف اختلاط کمپوست با خاک (10 تا 100 تن در هکتار) و تیمار شاهد (خاک زراعی بدون اختلاط با کمپوست) بود. در آزمایش دوم، سه مقدار برتر کمپوست از آزمایش اول به همراه شاهد بعنوان فاکتور اول و سه سطح تنش رطوبتی 25، 50 و 100 درصد ظرفیت زراعی به ترتیب بعنوان تنش های شدید و ملایم و عدم تنش، بعنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شدند که بصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج آزمایش اول نشان داد که مقادیر 70، 80 و 90 تن درهکتار بواسطه داشتن ظرفیت نگهداری آب بالاتر، سبب افزایش معنی دار درصد و سرعت سبز شدن چمن شدند. در آزمایش دوم، با افزایش شدت تنش خشکی در مقادیر مختلف کمپوست، میزان کلروفیل کل کاهش و صفات محتوی نسبی آب گیاه، پرولین و نشت الکترولیت ها افزایش پیدا کردند. در تیمار کمپوست 90 تن درهکتار به دلیل توانایی بالای آن در ذخیره آب، انسجام غشاءهای سلولی بیشتر حفظ شد و درک کمتری از تنش صورت گرفت. وزن خشک اندام هوایی نیز تحت تاثیر افزایش شدت تنش خشکی بطور معنیداری کاهش یافت. در مجموع به نظر می رسد که کاربرد 90 تن کمپوست در هکتار بطور معنی داری در بهبود تحمل به خشکی چمن تال فسکیو موثر باشد.
کلید واژگان: چمن، خشکی، کلروفیل و نشت الکترولیت هاIntroductionBeautification of urban space and creating attractive face for cities by development of green space has caused to capita of urban green space be introduced as an important factor in urban development. Meanwhile, the important role of cover plants, especially turf grass, in creating green spaces has caused to add quickly the area of these beautiful plants in the cities. Nevertheless, existence of plants with high water requirements between the turf grasses, have created limitations in terms of water requirements supply. The grass planted in the country is mainly from imported seed types that are not so compatible with dry and semi-arid conditions in our country and from this point of view, sometimes they create limitations in terms of water supply. One of the native grasses in the country, is Tall Fescue (Festuca arundinaceous), which is a variety of cool-season, perennial and herbaceous grasses. One of the strategies to preserve grass under drought stress is improving soil structure with the aim of increasing the moisture. Organic compounds that improve soil physical and biological conditions (such as municipal waste compost and manure) can be effective. Using compost improves soil structure and strengthens soil mineral content and allows soil to retain moisture for longer. Because compost can hold water about two to six times its volume and prevent it from being wasted. Compost in heavy soils, improves soil porosity and makes the soil better ventilation elderly. In light soils, it acts like a sponge and by keeping water and food safe, it will greatly prevent them from being washed. Therefore, present research was done to evaluate the effect of mixing different amounts of Municipal Solid Waste (MSW) compost with soil on some physiological properties of Tall Fescue native grass under moisture stress conditions.
Materials and MethodsThis research was conducted in the form of two experiments in research greenhouse of Ferdowsi University of Mashhad. The first experiment with aim of evaluating percentage and rate of grass emergence was conducted in a completely randomized design with four replications that the experimental treatments consisted of ten different levels of compost mixing with soil (10 up to 100 t.ha-1) and control treatment (agronomic soil without mixing compost). In the second experiment, three values of 70, 80 and 90 tons of compost per hectare plus control (no compost consumption) as the first factor and three levels of moisture stress of 25, 50 and 100 percent of field capacity as intense stress, mild stress and without stress, respectively as the second factor that were compared in factorial by a completely randomized design with four replications.
Results and DiscussionThe results of the first experiment showed that the amounts of 70, 80 and 90 tons per hectare increased significantly the percentage and rate of grass emergence due to increased fertility and higher water holding capacity and in these treatments, the positive effect of rising water holding capacity has been dominated on negative effect of electrical conductivity of the soil and this topic has led to an improvement in the percentage of grass emergence in these treatments. Furthermore, in the amounts of 70, 80 and 90 tons of compost per hectare, the bulk density of soil significantly decreased and the C/N ratio dramatically increased. In the second experiment, with increasing drought stress in different amounts of compost, the total chlorophyll content decreased and relative water content of plant, proline and electrolyte leakage increased. In the compost treatment of 90 tons per hectare, due to its high ability to store water, the cell membrane integrity was more preserved and it was done less understanding of stress. The shoot dry weight decreased significantly as a result of increasing the severity of drought stress.
ConclusionBased on the findings of this study, application of 90 tons of compost per hectare significantly improved some of physiological traits for Tall Fescue grass in drought stress conditions. Also, it seems that Tall Fescue grass cleverly has tried to deal with drought stress with target of increase the amount of moisture available for itself. Therefore, using 90 tons of compost per hectare for Tall Fescue grass in low water conditions and occurrence of moisture stresses is recommended.
Keywords: Chlorophyll, drought, Electrolyte leakage, Grass -
به منظور تعیین اثر تلقیح ریشه انگور رقم رشه با سه گونه قارچ مایکوریزا (Glomus versiforme،Glomus etunicatum و Glomus intraradices) بر رشد رویشی شاخه، مقدار عناصر پر مصرف برگ، مقدار کلروفیل، دمای برگ، محتوای نسبی آب برگ، قندهای محلول و علایم خشکیدگی تحت تنش کم آبیاری (35، 55 و 75 درصد نیاز آبی)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات باغبانی کهریز ارومیه اجرا شد. نتایج نشان داد با افزایش سطح کم آبیاری رشد شاخه کاهش یافت و تلقیح با قارچ میکوریزا نتوانست تاثیر مثبتی بر این صفت در مقایسه با شاهد داشته باشد. مقدار دمای برگ، علایم خشکیدگی در برگ بوته های تلقیح شده با قارچ گونه G. versiforme تحت شرایط کم آبیاری 35 درصد نیاز آبی کمتر از قارچ های دیگر بود. همچنین میزان محتوی نسبی آب برگ در بوته های دارای این قارچ در کلیه سطوح کم آبیاری در حد بالایی باقی ماند. با افزایش سطح کم آبیاری مقدار قند محلول در تنش کم آبیاری 55 درصد ابتدا کاهش و سپس در کم آبیاری 35 درصد افزایش پیدا کرد. در بین عناصر غذایی نیز بیشترین مقدار فسفر برگ (14/0 درصد) در بوته های دارای قارچ گونه G. versiforme ثبت شد.کلید واژگان: انگور، ریشه، محتوای نسبی آب، خشکیTo determaine th effect of root inoculation of Rasha grape cultivar with three species of arbuscular mycorrhizal fungus(G.versiforme, G. etunicatum, G. intraradices) on shoot growth, macro nutrient elements, chlorophyll content, leaf temperature, RWC, soluble sugars and drought symptoms rate under deficiet irrigation condition (75%, 50% and 35% water requirment) a factorial experiment based on RBCD was conducted in Kahriz Horticultural Research Station, Urmia, Iran. Results showed that increasing deficiet irrigation level, reduced shoot growthand fungus inoculation did not have a posetive effect on this trait in comparision with control. Leaf temperature and dry symptoms on leaves was lowest in vines that inoculated with G. versiforme under 35% deficiet irrigation condition. Leaves of vines with this fungus showed the high RWCin all stress tretments, too. By increasing deficiet irrigation level, soluble sugars were decreased in 55% water requirement and then increased in 35% water requirement. Among macro nutrient elements, the highest amount of P (0.14%) was measured in leaves of vines inoculated by G. versiforme.Keywords: Drought, Grapevine, root, RWC
-
خشکی و شوری از جمله تنش های غیرزنده مضر برای رشد چمن در طیف گسترده ای از جهان می باشند. هدف از اجرای این آزمایش، انتخاب توده های مقاوم به خشکی و شوری چمن جهت استفاده در برنامه مدیریت چمن در شرایط تنش خشکی و شوری بود. آزمایش به صورت کرت های خردشده بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. عوامل آزمایش شامل سه تیمار آبیاری بود که به مدت 45 روز اعمال گردید: 1) گیاهان شاهد (بدون تنش)، 2) تنش خشکی (قطع آبیاری به مدت 45 روز) 3) تنش شوری (روزانه 100 میلی لیتر با شوری 9 دسی زیمنس بر متر). تیمارهای آبیاری به عنوان فاکتور اصلی در سه سطح (شاهد، تنش خشکی و تنش شوری) و توده های علف گندمی در شش سطح به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد تنش خشکی و شوری باعث کاهش کیفیت در توده های علف گندمی تاجدار شدند و سطح کاهش کیفیت بین توده ها متفاوت بود. نتایج ما نشان داد، توده سبزوار تحت تنش خشکی و شوری به ترتیب، بالاترین ارتفاع (52/5 و 86/5 سانتی متر) و بیشترین محتوی کلروفیل (85/2 و 75/2 میلی گرم برگرم وزن تر) را نشان می دهد. نتایج به دست آمده از بررسی کربوهیدرات های محلول اندام هوایی، محتوی آب نسبی و میزان نشت الکترولیت نشان داد که در گیاهان تحت تنش خشکی توده های دماوند و سبزوار بیشترین مقدار کربوهیدرات های محلول (16/332 و 14/345 میلی گرم برگرم وزن خشک)، بیشترین محتوی آب نسبی (18/59 و 18/62 درصد) و کمترین میزان نشت الکترولیت (16/48 و 14/59 درصد) را به خود اختصاص دادند. در شرایط تنش شوری، توده دماوند (15/322 میلی گرم برگرم وزن خشک) بیشترین کربوهیدرات محلول، توده سبزوار (42/68 درصد) و اراک (14/65 درصد) بیشترین محتوی آب نسبی و توده سبزوار (17/54 درصد) کمترین میزان نشت الکترولیت را نشان دادند. مطابق نتایج این آزمایش رتبه بندی مقاومت به تنش خشکی به صورت سبزوار <دماوند< اراک < ارومیه = تاکستان < هشتگرد و رتبه بندی مقاومت به شوری به صورت سبزوار <اراک< دماوند < هشتگرد = تاکستان< ارومیه می باشد. توده های سبزوار و دماوند مقاومت خوبی نسبت به خشکی، و توده های سبزوار و اراک مقاومت خوبی نسبت به تنش شوری در مقایسه با سایر توده های علف گندمی تاجدار از خود نشان دادند.
کلید واژگان: تنش، چمن، خشکی، شوری، علف گندمیIntroductionDrought and salinity are the most detrimental abiotic stresses for turfgrass growth across a wide range of geographic locations. Most cool season grass species are not well adapted to extended periods of drought and salinity stress. The decline in turf quality caused by drought and salinity stresses is a major concern in turfgrass cultivation and management. Therefore, developing management practices for improving drought and salinity resistance of turfgrasses has become imperative in arid and semiarid regions. Grass genotypes differ in their responses to drought and salinity stresses, which involve changes in morphological and physiological aspects. Understanding of relative involvement of each morphological and physiological characteristic in drought and salinity tolerance is important in selecting grass genotypes to facilitate breeding of drought and salinity-tolerant genotypes. The purposes of this research were to make selections of genotypes tolerant to drought and salinity stress for turfgrass management program.
Materials and MethodsTo study some morphological and physiological responses of six Iranian crested wheatgrasses (Agropyron cristatum L.) under drought and salinity, an experiment was conducted in the greenhouse of College of Abureyhan, University of Tehran, Iran. Six Iranian Agropyron cristatum genotypes were collected from six locations in Iran. Agropyron cristatum genotypes were planted in polyvinyl chloride tubes and kept in the greenhouse. Pots were filled with sandy loam soil which had been sterilized in an oven at 160ºC for 6 h. Irrigation was applied as needed to prevent any visible stress during grass establishment. Grasses were watered three times weekly to maintain plants under well-watered conditions and soil moisture at field capacity. The experiment consisted of three treatments: 1) well-watered plants were irrigated three times per week with distilled water (control), 2) Drought stress was imposed by withholding irrigation for 45 days (drought stress), and 3) plants were irrigated daily with 100 mL of 9 dS.m–1 NaCl solution (salinity stress). To avoid primary salinity shock, the soil in each pot was drenched with 100 mL NaCl solution at incremental electrical conductivity (EC) by 3 dS.m–1 per day until the final EC reached 9 dS.m–1. Data were subjected to analysis based on a split-plot design with water treatments as main-plots and genotypes as sub-plots. Irrigation treatment as the main factor in three levels (control, drought, and salinity) and crested wheatgrass at six levels were considered as sub-plots. Studied characteristics such as height, turf quality, chlorophyll content, soluble carbohydrates, relative water content, electrolyte leakage, root penetration, and effective root depth were recorded. Statistical significance was tested using the analysis of variance procedure in SAS 9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC). Differences between the means were determined using the Fisher’s protected LSD test at the 5% probability level.
Results and DiscussionThe results of this study showed that drought and salinity stress decreased the quality of crested wheatgrass masses, and reduced the level of quality varied among the masses. Throughout the experiment, ‘Sabzevar’ and ‘Damavand’ under drought conditions and ‘Sabzevar’, ‘Arak’ and ‘Damavand’ under salinity conditions maintained higher Turf quality compared with other genotypes. Total chlorophyll content of ‘Sabzevar’ and ‘Damavand’ were higher than other genotypes under drought and salinity conditions. The maintenance of higher chlorophyll content has been associated with better drought and salinity tolerance in plant. The soluble sugar content of ‘Sabzevar’ and ‘Damavand’ under drought conditions and ‘Sabzevar’, ‘Arak’ and ‘Damavand’ under salinity conditions were higher than other genotypes during the experiment. Soluble sugar content is an important compatible osmolyte in plants. Increased accumulation of soluble sugar content in stressed plants may be an adaptation process and resistance strategy to abiotic stresses in plants. Throughout the experiment, ‘AEKQI’, ‘Sabzevar’ and ‘Damavand’ genotypes under drought conditions and ‘Sabzevar’ genotypes under salinity conditions maintained higher relative water content in compared with other genotypes. Higher RWC indicates the ability of the leaf to maintain its higher water content under stress conditions with the simultaneous capability of the root system to take up adequate water. Based on morphological and physiological analysis for drought and salinity tolerance in investigated genotypes, the tolerance ranking would appear to be ‘Sabzevar’ > ‘Damavand’ > ‘Arak’ > ‘Urmia’ = Takestan > ‘Hashtgerd’ under drought stress and ‘Sabzevar’> ‘Arak’ > ‘Damavand’ > ‘Takestan’ = ‘Hashtgerd’> ‘Urmia’ under salinity stress. The results of this study showed that ‘Sabzevar’ and ‘Damavand’ genotypes had good tolerance to drought stress, and ‘Sabzevar’ and ‘Arak’ genotypes had good tolerance to salt stress than other Iranian crested wheatgrass genotypes.
Keywords: Agropyron cristatum, Drought, Grass, Salinity -
امروزه با توجه به کمبود منابع آبی، توجه بیشتری به استفاده از روش های ذخیره کننده آب می شود. به این منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار در شرایط کنترل شده در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. عوامل موردبررسی شامل سه سطح آبیاری (آبیاری کامل (100درصد ظرفیت زراعی)، کم آبیاری (70درصد ظرفیت زراعی)، خشک کردن جزیی منطقه ریشه (70درصد ظرفیت زراعی))، زمان اعمال تنش (دو هفته پس از کاشت و 50درصد گلدهی) و دو سطح کود فسفاته (میزان موردنیاز براساس آزمایش خاک و افزودن 25درصد بیشتر از میزان توصیه شده) بودند. در تیمارهای خشکی یک قسمت از گلدان ها دو هفته بعد از کاشت، تحت تنش خشکی قرار گرفت و قسمت دوم گلدان ها تا شروع گلدهی به طور کامل آبیاری شدند و در مرحله 50درصد گلدهی تیمارهای خشکی روی آن اعمال شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی در هر دو مرحله گلدهی و 21 روز بعد از گلدهی، سبب کاهش بیشتر صفات فیزیولوژیک شامل شاخص محتوای کلروفیل، سرعت فتوسنتز، هدایت روزنه ای و سرعت تعرق شد. با افزایش مدت زمان خشکی تراکم روزنه ها در سطح زیرین برگ افزایش یافت. با وجود کاهش میزان فتوسنتز و ماده خشک در گیاهانی که تحت تنش خشکی قرار گرفتند، مقدار زیست توده شاخساره در تیمار خشک کردن جزیی منطقه ریشه نسبت به تیمار کم آبیاری بیشتر بود. افزایش کود فسفر بر تراکم روزنه تاثیر معنی دار نداشت، اما 21 روز پس از گلدهی باعث افزایش غلظت CO2 اتاقک زیرروزنه، نرخ فتوسنتز، سرعت تعرق و کاهش هدایت روزنه ای شد و زیست توده شاخساره با افزایش فسفر رابطه مستقیم داشت.کلید واژگان: تبخیر و تعرق، تراکم روزنه، خشکی، کم آبیاریToday, due to limited of water resources, more attention is paid to the use of water storage methods. Thus, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with five replications in a controlled greenhouse in Ferdowsi University of Mashhad in 20017. The studied factors included three irrigation treatments (Full irrigation, deficit irrigation, partial root zone drying) and two levels of phosphate fertilizer (required amount based on soil analysis (25ppm) and adding 25% more than recommended (31ppm)). In partial root treatments, a part of the pots was under drought stress two weeks after planting, and the second part of the zone drying pots was irrigated until the beginning of flowering and 50% of flowering was applied to dry conditions. Results showed that drought stress in both flowering and 21 days after flowering caused a decrease in the physiological traits including chlorophyll content index, photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate. As the duration of drought increased, the density of stomata in the lower leaf area increased. In spite of decreasing photosynthesis and dry matter content in drought stressed plants, biomass content in partial root zone drying was higher than deficit irrigated treatment. Increased phosphorus had no significant effect on stomatal density, but at 21 days after flowering the substomatal CO2, photosynthesis rate, transpiration rate, reduced stomatal conductance, and biomass directly were related to increasing phosphorus.Keywords: Deficit irrigation, Drought, stomatal densities, transpiration rate
-
در میان مجموعه غنی از گیاهان پوششی، گیاهانی یافت میشوند که میتوانند جایگزین چمن شوند و میتوان آنها را برای جاهایی که چمن با شکست مواجه شده و یا مراقبت از آن دردسرساز بوده در نظر گرفت. گیاهان پوششی راه حلی آشکار برای این مکانها میباشند که شاخصترین این گیاهان شامل فرانکینیا، سدوم، دایکوندرا، لیزومکیا، آرنیا، آپتنیا و غیره... میباشد. هدف از انجام این مطالعه، استفاده از ضایعات آلی، کودهای بیولوژیک و سوپر پلیمرهای جاذب به منظور افزایش نگه داشت آب در خاک، تاخیر در نقطه پژمردگی دایم، کنترل تنش آبی و بهبود ظرفیت نگه داشت آب در بستر رشد گیاه فرانکینیا است. این آزمایش به منظور بررسی رشد گیاه فرانکینیا رقم تیمیفولیا تحت شرایط تنش خشکی در سال 1396 تحت شرایط خارج از گلخانه و در محیط باز صورت گرفت. انجام کلیه مراحل کاشت، انتقال و نگهداری گلدانهای حاوی گیاه مورد آزمایش در گلخانه خصوصی واقع در تقاطع بزرگراه فتح و خیابان ایران خودرو انجام پذیرفت. یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با دو فاکتور، طراحی و اجرا گردید. فاکتور اول سه دوره آبیاری شامل 2 روز، 4 روز و 7 روز و فاکتور دوم پنج بستر کشت که شامل درصدهای متفاوتی از مواد تشکیل دهنده 1 - بستر کشت شماره یک: شامل 90 درصد خاک زراعی + 10 درصد کود پوسیده دامی، 2 - بستر کشت شماره دو: شامل 70 درصد خاک + 15 درصد کود پوسیده دامی + 15 درصد ورمی کمپوست، 3 - بستر کشت شماره سه: شامل 70 درصد خاک + 15 درصد کود پوسیده دامی+ 15 درصد ورمی کمپوست + یک گرم بر کیلوگرم سوپر جاذب استوکوزورب، 4 - بستر کشت شماره چهار: شامل 50 درصد خاک + 25 درصد کود پوسیده دامی + 25 درصد ورمی کمپوست، 5 - بستر کشت شماره پنج: شامل 50 درصد خاک + 25 درصد کود پوسیده دامی + 25 درصد ورمی کمپوست+یک گرم بر کیلوگرم سوپرجاذب می باشد. نشاهای گیاه فرانکینیا که در گلدان هایی با قطر دهانه 12 و ارتفاع 15 سانتی متر از قبل ریشه دار شده بودند، به ترتیب در پلات های مستطیلی شکل به ابعاد 30 در 30 سانتی متر و به تعداد 6 عدد نشاء در هر پلات کاشته شد. صفات مورفولوزیکی شامل طول بلندترین شاخه، تعداد کل شاخه های جانبی، وزن تر و خشک اندام هوایی، میزان پرولین موجود در گیاه، میزان آب نسبی برگ و غلظت عناصر در اندام هوایی شامل پتاسیم، فسفر، آهن و روی اندازهگیری شد. بسترهای کشت خاک از نظر pH ، EC ، کربن آلی، نیتروزن کل، نسبت C/N ، فسفر و پتاسیم قابل جذب تجزیه شد. نتایج نشان داد که برای رشد بیشتر فرانکینیا، از مخلوط 50 - 50 از خاک و مواد آلی)کود دامی پوسیده و ورمیکمپوست(به عنوان بستر کاشت استفاده شود. با استفاده از یک گرم بر کیلوگرم سوپرجاذب رطوبت در بستر کشت بالا، در مقایسه با بستر شاهد (آبیاری 2 روز)میتوان دور آبیاری را یک هفته افزایش داد.
کلید واژگان: بستر کشت، خشکی، کمپوست، کود دامی، فرانکینیاThere are some plants can replaced grass among cover plants. Cover plants are obvious solution of problem in these places that the most important plant is Frankinia and Lisimakia etc. The aim of this study is to use organic wastes, biological fertilizers and moisture super absorbents in the growth media of Frankinia to increase water holding capacity, delay in permanent wilting point and drought stress control. The experiment was carried out during drought stress out of greenhouse in open space in 2017. A factorial experiment based on Randomized Completely Design with two factor was conducted. First factor was three periods of irrigation in 2 and 4 days and one week, second factor was different growth media including: 1. 90% soil+10% manue, 2. 70% soil, 15% manure+ 15% vermicompost, 3. 70% soil, 15% manure+ 15% vermicompost + 1 g/kg stockosorb (super absorbent), 4. 50% soil, 25% manure+ 25% vermicompost and 5. 50% soil, 25% manure+ 25% vermicompost + 1 g/kg super absorbent. Rooted transplants of Frankinia in pots (diameter 12 cm and height 15 cm) were planted in boxes 30×30 cm numbered 6 every box. Morphological traits including longest branch, total number of lateral branches, dry and fresh weight of shoot, prolin, leaf relative water and the concentration of K, P, Fe and Zn in shoot and uptake of these nutrients by shoot, were measured. The growth media were analyzed for pH, EC, organic carbon, total nitrogen, C/N ratio and P and K available. Results showed the mixture 50-50 of soil and organic compounds (composted manure and vermicompost) is used as the growth medium. Using one g/kg superabsorbent in cited medium in compared with control medium (irrigation period 2 days), can increase irrigation period to one week.
Keywords: compost, Drought, Growth medium, Frankinia, Manure -
مجله تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، سال سی و پنجم شماره 2 (پیاپی 94، خرداد و تیر 1398)، صص 222 -239شناسه دیجیتال (DOR):98.1000/1735-0905.1398.35.222.94.2.1575.32 زنیان (Trachyspermum copticum L.)، یکی از گیاهان معروف خانواده چتریان است که از نظر تولیدات دارویی و اقتصادی دارای اهمیت می باشد. بهمنظور تعیین مهمترین صفات موثر بر عملکرد دانه، آزمایشی به صورت کرت های خردشده در دو شرایط آبیاری معمولی و تنش خشکی بهعنوان عامل اصلی و 36 اکوتیپ زنیان متعلق به 9 استان مختلف کشور بهعنوان عامل فرعی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو تکرار طی دو سال زراعی در کرمان انجام شد. نتایج تجزیه رگرسیون چندگانه خطی بهروش گام به گام نشان داد که در شرایط تنش خشکی صفات تعداد چتر در بوته، تعداد دانه در چتر و عملکرد اسانس و در شرایط آبیاری معمولی صفات عملکرد بیولوژیک، وزن هزاردانه و تعداد دانه در چتر بیشترین تاثیر را بر عملکرد دانه داشتند که بهترتیب 87% و 99% از تغییرات بهوسیله این صفات در دو شرایط تبیین شد. براساس نتایج تجزیه علیت، صفات تعداد چتر در بوته در شرایط تنش و عملکرد بیولوژیک در شرایط نرمال بیشترین اثر مستقیم را بر عملکرد دانه داشتند و بهعنوان مهمترین اجزای عملکرد دانه شناخته شدند. این صفات می توانند بهعنوان معیارهایی مناسب برای تسهیل فرآیند انتخاب غیرمستقیم و بررسی توانمندی عملکرد دانه در برنامه های بهنژادی زنیان مدنظر قرار گیرند .کلید واژگان: تجزیه علیت، خشکی، رگرسیون گام به گام، زنیان (Trachyspermum copticum L، )Ajowan (Trachyspermum copticum L.), belonging to the Apiaceae family, is remarked as an important pharmaceutical and economical product. In order to determine the most important traits affecting grain yield, a split plot experiment was conducted in two conditions of irrigation (normal and drought stress) as the main factor and 36 ecotypes of ajowan, belonging to nine different provinces of Iran, as a sub plot based on a randomized complete block design with two replications in 2015 and 2016 crop year in Kerman. The results of linear multiple regression analysis with stepwise method showed that in drought stress condition, number of umbrellas per plant, number of seeds per umbrella and essential oil yield, and in normal irrigation conditions, biological yield, 1000-seed weight and seed number per umbrella had the highest effect on grain yield, explaining 87% and 99% of the changes, respectively. Based on the results of path analysis, traits including number of umbels per plant under stress conditions and biological yield under normal conditions had the most direct effect on the grain yield and were recognized as the most important components of the grain yield. Therefore, these traits can be considered as main appropriate criteria for facilitating the indirect selection process and evaluating the seed yield potential in ajowan breeding programs.Keywords: path analysis, drought, stepwise regression, C. copticum
-
این پژوهش به منظور بررسی اثر کم آبیاری بر ویژگی های ریخت شناسی گیاه انگور رقم ʼعسگریʽ در شرایط گلخانه در سال 1396 اجرا شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و دو فاکتور شامل قارچ ریشه آربسکولار و مقدارهای آب آبیاری بود. در این آزمایش برخی از ویژگی های ریخت شناسی از جمله ارتفاع، طول ریشه، حجم و تراکم ریشه، وزن تر و خشک برگ، ساقه و ریشه، سطح برگ، تعداد برگ آسیب دیده، سطح ویژه برگ، قطر برگ و درصد همزیستی ریشه انگور با قارچ ریشه ها اندازه گیری شد. نتیجه ها نشان داد تیمارهای قارچ ریشه و آبیاری 100 درصد باعث افزایش شاخص های وزن تر و خشک برگ، ساقه و ریشه، سطح برگ و درصد همزیستی قارچ ریشه گردید. در اثر کم آبیاری شاخص های اندازه گیری شده در آزمایش ازجمله ارتفاع، وزن تر و خشک ریشه، برگ و ساقه کاهش یافت به طوری که میزان کاهش در گیاهان بدون قارچ ریشه بیشتر از گیاهان همزیست با قارچ ریشه بود. به طور کلی استفاده از قارچ ریشه در این پژوهش باعث کاهش اثرات مخرب تنش کم آبی بر ویژگی های ریخت شناسی (خصوصیات ریشه، خصوصیات برگ و ارتفاع) گیاه انگور شد که در این بین قارچ ریشه های ورسیفورم و اتونیکیتوم بهتر از قارچ ریشه های موسه و اینترارادیس بودند. بیشترین ارتفاع در قارچ ریشه گلوموس اتونیکیتوم و بدون تنش با میانگین 54 سانتی متر مشاهده گردید.کلید واژگان: تاک، خشکی، ریخت شناسی، مایکوریزاIntroductionAbiotic stresses, in particular drought, not only compromise crop quality and limit yield, but also restrict the geographical range over which crop production is viable. Plant species have evolved a number of physiological and molecular means to cope with adverse environmental conditions. Grapevine is a perennial crop grown in various areas around the world. It is highly responsive to local environmental conditions and viticultural practices. Abiotic stresses cause extensive losses to agricultural productivity. Grapevine is no exception to the rule and faces several abiotic stresses throughout its lifespan. Drought, salinity, or heavy metals are serious problems in many parts of the world. The potential of AMF to enhance plant tolerance to abiotic stress conditions has long been known, and their use in sustainable agricultural systems will be of tremendous importance for soil quality and crop productivity under severe edapho-climatic conditions. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), a kind of beneficial soil microorganism, can create a symbiotic association with plant roots forming arbuscular mycorrhizas (AMs), which play a role in the regulation of plant growth. This research was carried out in order to determine the effect of deficit irrigation on morphological characteristics of grapevine ʽAsgariʼ cultivar in greenhouse conditions in 2016.Materials and MethodsThe layout was as a factorial experiment in a completely randomized design with three replication and two factors, including Arbuscular mycorrhizal and irrigation regimes. Irrigation treatments were irrigation with 100% moisture content of field capacity (control), 70% moisture content between field capacity and permanent wilting point (MAD 30) and 40% moisture content between field capacity and permanent wilting point (MAD 60) and mycorrhizal treatments was including non-use of mycorrhizal and use of Glomus mosseae, G. intraradices, G. etunicatum and G. verciform. Some morphological traits including height, root length, root volume and root density, fresh and dry weight of leaf, stem and root, leaf area, number of leaf damage, leaf area, leaf diameter and symbiosis percent of grape roots with fungi were measured.Results and DiscussionThe results showed that mycorrhizal and 100% irrigation treatments increased the fresh and dry weight of leaf, stem and root, leaf area and the percentage of mycorrhizal symbiosis. Due to irrigation, the indices measured in the experiment such as height, fresh and dry weight of root, leaf and stem decreased, so that the decrease in without mycorrhizal plants was more than the with mycorrhizal plants. Generally, the use of mycorrhiza in this research has reduced the damaging effects of water stress on the morphological characteristics of grapevine, which in between the G. verciform and G. etunicatum were better than the G. mosseae and G. intraradices.ConclusionGrapevine phosphorus deficiency is usually rarely observed, not only mainly because of limited phosphorus requirement, but also because of sufficient phosphorus richness in the majority of vineyard soils and remobilization from bark, wood, and roots during periods of high P demand. Nevertheless, P deficiency have been described in vineyards in Australia, France, Germany and USA. Phosphorus deficiency symptoms correspond to stunt shoot growth, decrease in dry matter, and berry clusters. Mycorrhizal treatments helped in alleviation of drought stresses. Enhanced uptake and storage of P, beyond what is required for immediate vegetative growth may be of particular importance for heavily pruned crops like grapes, since most of the new shoot growth is removed every year. These results were achieved in the greenhouse under almost controlled conditions and can be difficult to suggest for applying in the field conditions. Such experiments may be organized in the field conditions. Present-day vineyard practices place several constraints on the use of functions provided by mycorrhiza. The risk of large, costly, or irreversible changes is to be reduced or averted. Future (modern) agriculture should be based on the implementation of ecological management practices that deliberately maintain resilience of ecosystem services. This means integrating the development of vineyard management strategies that optimize the impact of beneficial microbes like mycorrhizal fungi on production. Furthermore, AMF vary in their ability to provide ecological services so that suitable tools have to be defined to fully assess their contribution. Molecular tools have considerably improved the possibility to identify and monitor mycorrhizal fungi in ecosystems, but a quick and reliable test for assessing their functionality is still lacking. For producers’ expectations to be met, a novel industry encompassing soil/mycorrhiza analyses and advice to producers/managers is needed. Additional barriers to rationally exploiting beneficial soil microbes like mycorrhizal fungi as ecosystem services range from economical, technical, and cultural aspects to legislative questions. In spite of this, considerable progress has been made in the last decade for crop plants in general, but also for grapevine, towards the use of AMF.Keywords: Drought, Grapevine, Morphology, Mycorrhiza
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.