تعیین محتوای رطوبت نسبی برگ دو ژنوتیپ کنجد با طیف سنجی مرئی- مادون قرمز نزدیک (Vis/NIR) برای تشخیص تنش خشکی

محتوای رطوبت نسبی (RWC) در گیاهان یکی از مهم ترین پارامترهای بیوشیمیایی است و کمبود آن کارایی فتوسنتز و بهره وری محصول را محدود می کند. گزارش های علمی در مورد استفاده از طیف سنجی در تشخیص تنش خشکی برای گیاه کنجد بسیار نادر است. در این پژوهش، امکان شناسایی تنش خشکی در دو ژنوتیپ حساس (ناز تک شاخه) و مقاوم (یکتا) با پیش بینی RWC در برگ کنجد در شرایط تنش آبی با استفاده از شاخص های طیفی بررسی شد. از شاخص های طیفی توسعه یافته در قالب نسبت/تفاوت بازتاب به دست آمده از طیف بازتابش، محدود به ناحیه (VIS/NIR (400-1100 nm استفاده شد. صد و پنجاه گلدان از هر یک از دو ژنوتیپ به طورتصادفی به سه گروه مساوی تقسیم شدند. گلدان ها در پتانسیل مکشی خاک 0/1- (آبیاری خوب)، 1- (تنش متوسط)، و 1/5- مگاپاسکال (تنش شدید) آبیاری شدند. سپس طیف سنجی بازتابشی از برگ های هر گلدان، در ناحیه نور مرئی و مادون قرمز نزدیک تهیه شد. RWC برگ نیز اندازه گیری شد. در اکثر موارد، روابط خطی بین RWC  و میانگین سه باند طیف بازتابشی برگ شامل: سبز (520 تا 565 نانومتر)، قرمز (580 تا 760 نانومتر) و مادون قرمزنزدیک (760 تا 900 نانومتر)، و همچنین شاخص های پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) و نسبت های طیفی (SR) استخراج شده از طیف بازتابشی، به دست آمد. نتایج نشان داد که میانگین بازتابش منطقه قرمز با ضرایب تبیین 0/80 و 0/78 و RMSE  4/58 و 2/51، شاخص NDVI3 با ضرایب تبیین 0/80 و 0/79 و RMSE 3/84 و 2/51 و همچنین نسبت SR با ضرایب تبیین 0/84 و 0/76 و RMSE  3/40 و 2/66 به ترتیب برای دو ژنوتیپ یکتا و ناز تک شاخه، بهترین نتایج را برای پیش بینی محتوای رطوبت نسبی برگ ارائه دادند بنابراین، طیف سنجی VIS/NIR روشی سریع، تاحدی دقیق و غیرمخرب برای تشخیص شرایط آبی کنجد است. در شرایط تنش آبی، تغییرات شدیدتر RWC برگ در ژنوتیپ "یکتا" در مقایسه با "ناز تک شاخه" منجر به عملکرد بهتر شاخص های طیفی بازتابشی در تخمین محتوای رطوبت نسبی برگ در این ژنوتیپ شد. نتایج ارائه شده می تواند منجر به توسعه یک ابزار قابل حمل برای تشخیص سریع و غیرمخرب RWC برگ کنجد شود.