فهرست مطالب

نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
پیاپی 72 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/11/20
  • تعداد عناوین: 11
|
  • جواد صلواتی، هرمز فلاح *، یوسف نیک نژاد، داوود براری تاری صفحات 1-18

    سرب (Pb) نه تنها رشد و عملکرد گیاه را تغییر می دهد بلکه ممکن است خطرات بالقوه سمی برای سلامتی انسان داشته باشد. در تحقیق حاضر، تاثیر غلظت های مختلف سرب (150 و 300 میکرومولار) بر رشد و فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه برنج تحت شرایط هیدروپونیک مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که تیمارهای سرب با تاثیر منفی بر متابولیسم کلروفیل، باعث کاهش رنگیزه های فتوسنتزی و در نتیجه، کاهش رشد و بیومس گیاه برنج شد. تنش سرب با افزایش تجمع پراکسید هیدروژن و متیل گلی اکسال، باعث القای تنش اکسیداتیو و آسیب به غشاهای زیستی شد. افزایش غلظت سرب باعث افزایش تجمع سرب در گیاه برنج شد که با افزایش تجمع پرولین و فیتوکلاتین ها همراه بود. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و چرخه گلی اکسالاز در برگ گیاه برنج تحت سمیت سرب افزایش یافت. تیمارهای سرب باعث تغییر سطح ترکیبات آنتی اکسیدان غیرآنزیمی (گلوتاتیون و آسکوربیک اسید) در برگ گیاه برنج شد بطوری که باعث کاهش نسبت های آسکوربیک اسید احیاشده به اکسید شده و گلوتاتیون احیاشده به اکسیده شده نسبت به گیاهان شاهد شد. بنابراین، غلظت های 150 و 300 میکرومولار سرب در خاک می تواند تاثیرات منفی بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و متابولیک های مهم گیاه برنج القا کند که باعث کاهش رشد و بیومس گیاه شود.

    کلیدواژگان: برنج، تنش اکسیداتیو، تنش سرب، متابولیسم پرولین، متابولیسم کلروفیل
  • علی رحیمی * صفحات 19-35

    شناسایی زمان بحرانی و زمانبندی آبیاری گیاه بر مبنای یک برنامه دقیق و اساسی، کلیدی برای نگهداری آب، بهبود عملیات آبیاری و قابلیت تحمل گیاه به کمبود آب در کشاورزی است. در سال های اخیر برای مقابله با کم آبی و تنش خشکی قارچ های مایکوریزای وزیکولار آربوسکولار در بسیاری از گیاهان مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال های 1394 و 1395 در منطقه یاسوج اجرا گردید. تنش آب به عنوان عامل اصلی بصورت آبیاری پس از 30، 60، 90، 120 و 150 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A و قارچ مایکوریزا به عنوان عامل فرعی بصورت عدم کاربرد، کاربرد Glomus mosseae و کاربرد Glomus intraradices در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که برهمکنش آبیاری و قارچ مایکوریزا بر فسفر گل، عملکرد گل ، عملکرد زیستی و کارایی مصرف آب گاوزبان معنی دار بود. در سطوح آبیاری پس از 60، 90، 120 و 150 میلی متر تبخیر آب از تشتک تبخیر، کاربرد قارچ های مایکوریزا Glomus mosseae و Glomus intraradices نسبت به عدم وجود قارچ به ترتیب موجب افزایش عملکرد گل گیاه (04/30 و 35/27 درصد)، (2/92 و 98/90 درصد)، (1/94 و 21/93 درصد) و (73/81 و 86/78 درصد) شدند، همچنین در این سطوح از آبیاری، عملکرد زیستی و کارایی مصرف آب گل گاوزبان در شرایط حضور قارچ مایکوریزا نسبت به عدم کاربرد قارچ افزایشی معنی دار حاصل نمودند. کاربرد هر دو سویه قارچ مایکوریزا Glomus mosseae و Glomus intraradices در سطوح آبیاری پس از 90، 120 و 150 میلی متر تبخیر آب از تشتک تبخیر نسبت به عدم کاربرد قارچ مایکوریزا به ترتیب موجب افزایش معنی دار شاخص برداشت گل گاوزبان (55/44 و 36/43 درصد)، (21/13 و 96/15 درصد) و (6/5 و 41/5 درصد) و فسفر گل (69/44 و 45/20 درصد)، (150 و 125 درصد) و (74/267 و 48/235 درصد) شدند. قارچ مایکوریزا توانست باعث تعدیل اثرات منفی تنش کم آبی و موجب افزایش صفات فوق در آن سطوح آبیاری گردد و بر اساس نتایج این بررسی، تیمار آبیاری پس از 90 میلی متر تبخیر آب از تشتک تبخیر + کاربرد قارچ مایکوریزای Glomus mosseae توصیه می شود.

    کلیدواژگان: آبیاری، شاخص برداشت، عملکرد زیستی، عملکرد گل، فسفر، مایکوریزا
  • علی راحمی کاریزکی *، عباس بیابانی، شهریار کاظمی، حسین صبوری، مارال اعتصامی صفحات 36-48

    نیتروژن مهم ترین عامل محدودکننده رشد و عملکرد گیاهان زراعی، به خصوص غلات است. لذا با هدف بررسی کارایی مصرف نیتروژن و اجزای آن در غلات مختلف تحت شرایط عدم استفاده از نیتروژن و شرایط مطلوب نیتروژن، آزمایشی مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در دانشگاه گنبد کاووس در سال 97-1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل غلات در 7 سطح شامل گندم نان رقم کوهدشت (Triticum Aestivum L.)، گندم دوروم رقم سیمره (Triticum turgidum L.)، جو شش ردیفه رقم صحرا، جو دو ردیفه رقم خرم، جو لخت لاین17 (Hordeum vulgare L.)، یولاف زراعی رقم کانادایی (Avena sativa L.) و تریتیکاله رقم جوانیلو (Triticosecale Wittmack L.) و عامل نیتروژن در دو سطح شاهد (صفر) و مطلوب مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر متقابل غلات × نیتروژن بر کارایی بهره وری نیتروژن، کارایی جذب نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن، شاخص برداشت نیتروژن، درصد نیتروژن و پروتئین دانه اثر معنی داری نداشت. اما اثر اصلی نیتروژن و غلات بر کارایی جذب نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن و درصد پروتئین دانه در سطح یک درصد معنی دار بود. در حالی که شاخص برداشت تنها تحت تاثیر غلات قرار گرفت، همچنین انتقال مجدد نیتروژن تحت تاثیر غلات، نیتروژن و اثر متقابل این دو قرار گرفت. در نهایت نتایج این آزمایش نشان داد که در شرایط مطلوب نیتروژن در تمام غلات مورد مطالعه، کارایی مصرف نیتروژن افزایش یافت. کارآیی مصرف نیتروژن متشکل از دو جزء کارآیی جذب نیتروژن و کارآیی بهره وری نیتروژن است درنتیجه، افزایش در کارآیی مصرف نیتروژن بیش تر به دلیل بهبود در کارآیی جذب نیتروژن می باشد. همچنین در تمام غلات در شرایط مطلوب نیتروژن درصد پروتئین و عملکرد دانه افزایش یافت که افزایش درصد پروتئین ناشی افزایش انتقال مجدد نیتروژن بود. از طرفی جو لخت نسبت به سایر غلات از کارایی مصرف نیتروژن بالاتری برخوردار بود.

    کلیدواژگان: انتقال مجدد نیتروژن، درصد پروتئین دانه، شاخص برداشت نیتروژن، کارایی بهره وری نیتروژن، کارایی جذب نیتروژن
  • محمدمهدی ذوالفقاری، رضا نادری، عاطفه امیر احمدی * صفحات 49-64

    در این مطالعه پتانسیل آنتی اکسیدانتی و خواص فیزیولوژیکی گیاه کلماتیس اصفهانی از رویشگاه های مختلف استان سمنان بررسی شد. سه رویشگاه طبیعی این گیاه در استان سمنان (چشمه علی، دیباج و مجن) شناسایی و نمونه برداری از برگ گیاهان صورت گرفت. میزان کلروفیل، کاروتنوئید، آنتوسیانین، پرولین، پروتئین، فنول، فلاونوئید، قندهای احیاکننده، پراکسیدهیدروژن، مالون دی آلدهید و فعالیت آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز اندازه گیری شد. همچنین خواص آنتی اکسیدانتی گیاهان با استفاده از ظرفیت مهار رادیکال هایDPPH مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز خاک هر سه رویشگاه نیز انجام شد. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار و مقایسه میانگین داده ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. نتایج نشان داد که مقدار متابولیت های گیاه شامل قندهای محلول، ترکیبات فنولی و فلاونوئیدها، فعالیت آنزیم کاتالاز و خواص آنتی اکسیدانتی در رویشگاه چشمه علی در بالاترین و در رویشگاه مجن در کمترین میزان قرار دارد. در مقابل مقدار ترکیبات دفاعی گیاه شامل پرولین، پراکسیدهیدروژن، مالون دی آلدهید و فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در رویشگاه چشمه علی در کمترین و در رویشگاه مجن در بالاترین میزان قرار دارد. مقدار کلروفیل، کارتنوئیدها، آنتوسیانین و پروتئین نیز در رویشگاه دیباج با بالاترین ارتفاع از سطح دریا در کمترین میزان قرار دارد. نتایج این تحقیق نشان داد که رویشگاه چشمه علی با داشتن بیشترین میزان متابولیت ها و کمترین میزان ترکیبات دفاعی کم تنش ترین رویشگاه و بالعکس رویشگاه مجن پرتنش ترین رویشگاه برای گیاه کلماتیس اصفهانی می باشد.

    کلیدواژگان: اکوفیزیولوژی، تنش شوری، سنجش های بیوشیمیایی، زیستگاه، گیاهان دارویی
  • مکرم روانبخش*، بابک باباخانی، محمود قاسم نژاد صفحات 65-76

    در این تحقیق اثر تنش خشکی بر پارامترهای ریخت شناسی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گونه توسکا ییلاقی(Alnus subcordata C. A. Mey.) از گونه های چوبی انحصاری هیرکانی ارزیابی شده است. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی بر روی نهال های یکساله و چهار سطح تنش خشکی (25% (تنش شدید)، 50% (تنش متوسط)، 75% (تنش خفیف) و 100% (بدون تنش) ظرفیت زراعی) در شرایط گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که خشکی میزان رشد و زی توده نهال ها را کاهش داد. میزان افت در تیمار تنش شدید نسبت به شاهد در مشخصه های ارتفاع، قطر یقه، زی توده کل، سطح برگ و شاخص سطح ویژه برگ نهال ها به ترتیب 8/41، 40، 4/72 ،9/91 و 6/49 درصد بود و نسبت ریشه به اندام هوایی 3/53 درصد افزایش را نشان داد. با افزایش شدت تنش میزان کلروفیل کل، کلروفیلa، کلروفیل b، کاهش تقریبی 50 درصدی و میزان کارتنوئیدها کاهش 4/38 درصدی را نشان داد. محتوای نسبی آب نهال ها، افت50/33 و 9/24 درصد در تنش شدید و متوسط نسبت به شاهد داشتند. میزان درصد افزایش پرولین و مالون دی آلدئید در تیمار تنش نسبت به شاهد به ترتیب 8/169، 7/142 درصد بود. در تیمار تنش خفیف و متوسط میزان افزایش فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز به ترتیب 25و36 درصد و پراکسیداز 140 و 148 درصد مشاهده شد. داده های این تحقیق نشان می دهد که نهال های توسکا ییلاقی (گونه ای تا حدودی حساس به خشکی) توانسته اند در سطح تیمار تنش خفیف و متوسط به کمک مکانیسم های تحمل به خشکی مانند کاهش رشد و زی توده، افزایش نسبت ریشه به اندام هوایی و افزایش نسبی فعالیت های آنزیمی با تنش مقابله کنند.

    کلیدواژگان: سطح ویژه برگ، فعالیت آنتی اکسیدانی، کم آبی، گونه چوبی، هیرکانی
  • محمدحسین ارزانش * صفحات 77-96

    به منظور بررسی اثر تنش خشکی روی برخی از پارامترهای رشدی و شاخص گره‏زایی، کارایی همزیستی جدایه‏های ریزوبیومی آزمایشی در شرایط کنترل شده گلخانه در قالب طرح کامل تصادفی با 21 جدایه ریزوبیومی، یک تیمار شاهد منفی (بدون باکتری ریزوبیومی) و یک تیمار شاهد مثبت (بدون باکتری همراه با کود نیتروژنی به میزان 70 میلی‏گرم بر کیلوگرم از منبع اوره) و 3 تکرار در سال 1393 انجام شد. سطوح مختلف تنش خشکی شامل خشکی در دو سطح S0 (100 % ظرفیت مزرعه‎ای (شاهد یا بدون تنش))، S3 (55% ظرفیت مزرعه‎ای (تنش شدید)) که با افزودن غلظت‎های مختلف صفر و 310 گرم در لیتر پلی اتیلن گلیکول 6000 (PEG) به محلول غذایی بعد از یک هفته از سبز شدن گیاهچه ها اعمال شد. نتایج تجزیه‏های آماری نشان داد که تنش خشکی اثرکاهشی معنی‏داری روی وزن خشک اندام هوایی، محتوای آب اندام هوایی، مقدار نیتروژن، کارایی همزیستی جدایه‏های ریزوبیومی و شاخص گره‏زایی داشت. گیاهان در شرایط تنش خشکی توانایی تشکیل گره های جدید را از دست می دهند. گره ها نقش مهمی در رشد و توسعه گیاهان دارند و کاهش شاخص گره زایی نشانگر کاهش توانایی گیاه در تولید گره های جدید و رشد فعال است. به‏طور کلی، نتایج نشان می دهد که تنش خشکی تاثیر منفی و قابل توجهی بر رشد و توسعه گیاهان، آب رسانی، تغذیه، همزیستی با باکتری های ریزوبیومی و تشکیل گره های جدید دارد. این نتایج می توانند در درک بهتر اثرات تنش خشکی بر عملکرد گیاهان و ارائه راهکارهای مناسب برای مدیریت آب در کشاورزی مفید باشند.

    کلیدواژگان: باقلا، ریزوبیوم لگمینوزارم، کارآیی تثبیت نیتروژن، تنش خشکی
  • علی بشیرزاده*، خانلار عبدالله اف، زمان محمودوف صفحات 97-114

    سرما یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی است که رشد و عملکرد محصول را در سراسر جهان محدود می کند. به منظور بررسی چگونگی سازگاری گیاهچه های 20 روزه جو با تنش سرمای کوتاه مدت، مطالعه حاضر به صورت فاکتوریل با چهار تکرار در آزمایشگاه بذر موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج، انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل ارقام جو (رقم کارون حساس به سرما، فصیح نیمه متحمل به سرما و ماکویی متحمل به سرما) و سه سطح تنش سرما شامل 4، 8 و 22 (شاهد) سلسیوس، بود که تیمارهای دمایی به مدت 48 ساعت بر گیاهچه های جو اعمال شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش سرما و رقم بر روی اغلب صفات اندازه گیری شده در این مطالعه معنی دار بود. مقایسه میانگین نیز نشان داد بیشترین مقدار F0 در رقم کارون و فصیح در 8 درجه و در رقم ماکویی در 4 درجه مشاهده شد در حالی که در هر سه رقم با کاهش دما مقدار Fv و محتوای کلروفیل a کاهش یافت. نسبت Fm/Fv در رقم ماکویی و فصیح با کاهش دما کاهش یافت اما در رقم کارون تغییر معنی داری در این نسبت مشاهده نشد. علاوه بر این با کاهش دما میزان مالون دی آلدهید و پراکسید هیدروژن و نیز فعالیت آنزیم پراکسیداز در هر سه رقم به ویژه رقم کارون افزایش یافت اما فعالیت آنزیم کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز تحت تاثیر رقم قرار نگرفت و بیشترین فعالیت کاتالاز و پراکسیداز به ترتیب در دمای 8 و 4 درجه به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان داد ارقام متحمل تر نسبت به رقم حساس (کارون) در دماهای پایین با محدود کردن تولید ترکیباتی مانند H2O2 و مالون دی آلدهید ، محتوای کلروفیل و کارایی فتوسنتزی بالاتری داشته که احتمالا منعکس کننده سازگاری بیشتر به سرما است.

    کلیدواژگان: انتقال الکترون، پراکسید هیدروژن، تنش حرارتی، کلروفیل a، مالون دی آلدئید
  • احمد مهتدی*، فروزان قاسمی، اطهرالسادات جوانمرد، شکوفه حاجی هاشمی صفحات 115-128

    استفاده از فاضلاب تصفیه شده جهت آبیاری گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت به سزایی برخوردار است. ختمی (Althaea officinalis) گیاه دارویی از تیره پنیرکیان است و دارای ترکیبات لعاب دار و موسیلاژ فراوانی می باشد. این تحقیق با هدف بررسی اثر فاضلاب بر رشد و برخی از خصوصیات فیزیولوژیک گیاه ختمی صورت گرفت.‏ بدین منظور بذر گیاهان ختمی در گلدان های حاوی پرلیت کشت شدند. گیاهان در مرحله چهار برگی با غلظت های مختلف فاضلاب تصفیه شده شهری یاسوج (صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد) در سه تکرار آبیاری شدند. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. برداشت گیاهان سه هفته پس از اولین آبیاری با سطوح مختلف فاضلاب انجام شد و برخی از صفات رویشی و فیزیولوژیکی مورد سنجش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تیمار فاضلاب سبب افزایش طول گیاه، وزن تر و خشک اندام هوایی و سطح برگ گیاهان شد. بیشترین میزان رشد در تیمار گیاهان با فاضلاب رقیق نشده بدست آمد. در پاسخ به تیمار فاضلاب، میزان رنگیزه های فتوسنتزی از قبیل کلروفیل های a، b و کلروفیل کل و کاروتنوئیدها افزایش معنی دار یافت و بیشترین میزان افزایش در تیمار 100 درصد فاضلاب مشاهده شد. آنتوسیانین ها و فلاونوئیدها در پاسخ به فاضلاب افزایش یافتند در حالی که میزان پروتئین ها کاهش یافت. در پاسخ به آبیاری فاضلاب، عناصر سرب و کادمیوم در ریشه و برگ گیاهان یافت نشد. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان دهنده واکنش مثبت گیاه ختمی، به آبیاری با فاضلاب تصفیه شده شهری بود.

    کلیدواژگان: ختمی، شاخص رشد، عناصر سنگین، فاضلاب، ویژگی های فیزیولوژیک
  • الهام دانائی*، وحید عبدوسی صفحات 129-142

    تنش کمبود آب، یکی از مهمترین عوامل محیطی محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. محرک های زیستی، مواد بیولوژیکی هستند که موجب تحریک متابولیسم و فرآیندهای متابولیکی در جهت افزایش کارآیی گیاهان می شوند. به منظور بررسی اثر تنش کم آبی و محرک های زیستی فسنوترن و هیومی فورته بر برخی صفات مورفوفیزیولوژیک و فیتوشیمیایی آویشن باغی (.Thymus vulgaris L)، آزمایشی بصورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 12 تیمار و 3 تکرار در سال 1399 و در شرایط گلخانه انجام شد. بدین ترتیب که نشاهای حاصل از کشت بذر پس از گذشت دو هفته از انتقال به گلدان در معرض تیمارهای تنش کم آبی (25، 50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی) قرارگرفتند. محلول پاشی گیاهان با فسنوترن و هیومی فورته (5 میلی لیتر) نیز سه مرتبه و هر 15 روز یکبار انجام شد. صفات مورد نظر 15 روز پس از اعمال آخرین تیمارها ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که افزایش سطوح تنش کم آبی (25 و 50 درصد ظرفیت زراعی) موجب کاهش معنی دار شاخص های رشد، محتوای کلروفیل، درصد آنتی اکسیدان کل و اسانس و افزایش میزان پرولین اندام هوایی گردید. برهمکنش خشکی و محرک های زیستی فسنوترن و هیومی فورته با کاهش معنی دار تنش اکسیداتیو حاصل از کم آبی موجب بهبود صفات مورد ارزیابی بجز میزان پرولین گردید. بیشترین درصد اسانس (%34/2) در محلول پاشی با هیومی فورته و در ظرفیت زراعی 75 درصد بدست آمد. در مجموع محلول پاشی فسنوترن و هیومی فورته موجب کاهش اثرات منفی تنش کم آبی در گیاه آویشن باغی گردید.

    کلیدواژگان: اسانس، آنتی اکسیدان کل، پرولین، شاخص های رشد، شرایط گلخانه
  • حکیمه رضایی، آرین ساطعی*، طاهره السادات آقاجانزاده، مهدی عبادی صفحات 143-166

    این پژوهش به منظور مطالعه تاثیراکسین و جیبرلین بر گیاه افوربیا تریگونا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال 1399 در شرایط گلخانه ای به اجرا درآمد. پیش تیمارهایی یک دقیقه ای شامل تنظیم کننده های اکسینی نفتالن استیک اسید، ایندول بوتیریک اسید و ایندول استیک اسید با غللظت 500 میلی گرم در لیتر و تیمارهایی شامل هورمون های ژیبرلین، ایندول استیک اسید، ایندول بوتیریک اسید و نفتالن استیک اسید در غلظت 250 میلی گرم در لیتر در مقایسه با هم و با گیاهان شاهد به کار گرفته شدند. وزن تر و خشک و درصد وزن خشک ساقه و ریشه، محتوای کلی رنگیزه های فتوسنتزی و مقدار ترپنوئید های کل اندازه گیری شد. وزن تر و خشک و درصد وزن خشک ساقه نسبت به تیمارها و پیش تیمارهای به کار رفته حساسیتی نشان نداد و تاثیرات معنی دار نبود. تیمار نفتالن استیک اسید بیشترین اثر مثبت را در افزایش وزن تر و خشک ریشه داشت هر چند درصد وزن خشک ریشه تحت تاثیرات معنی دار تیماری قرار نگرفت. بیشترین افزایش معنی دار در محتوای ترپنوئیدی در تیمار نفتالن استیک اسید و پیش تیمار نفتالن استیک اسید و ایندول بوتیریک اسید مشاهده شد. تیمار ژیبرلین بیشترین اثرات مثبت را بر محتوای هر یک از کلروفیل های a و b، مجموع آنها و نیز محتوای کاروتنوئیدی داشت. از نظر تاثیر بر ترکیب آنتن فتوسنتزی نیز بیشترین تاثیرات مثبت بر نسبت کلروفیل کل به کاروتنوئید در تیمارهای ژیبرلین، نفتالن استیک اسید، ایندول استیک اسید و پیش تیمار ایندول استیک اسید ملاحظه شد. همچنین تیمار ایندول استیک اسید افزایش معنی داری را در نسبت کلروفیل a به b نشان داد. همبستگی بین پارامترهای رشد با یکدیگر و نیز همبستگی محتوای کلروفیل ها با یکدیگر و با کاروتنوئیدها مثبت و معن یدار بود. با اینحال همبستگی محتوای ترپنوئیدی با هیچیک از موارد دیگر معنی دار نبود. از سوی دیگر و از نقطه نظر کاربردی، بر اساس اندازه گیری های کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی، تیمار نفتالین-استیک-اسید در افزایش شدید محتوای ترکیب دارویی ارزشمند بیس-2-اتیل هگزیل فتالات نسبت به شاهد موثر بود.

    کلیدواژگان: افوربیا تریگونا، اکسین، ایندول بوتیریک اسید، بیس 2-اتیل هگزیل فتالات، ترپنوئید، ژیبرلین، کاروتنوئید، کلروفیل، گازکروماتوگرافی-اسپکترومتری جرمی، نفتالن استیک اسید
  • عبدالله ایاران، محمدرضا دادنیا*، مجتبی علوی فاضل، شهرام لک، طیب ساکی نژاد صفحات 167-181

    به منظور بررسی اثر کاربرد پیش تیمار پراکسیدهیدروژن و محلول پاشی مس بر برخی صفات فیزیولوژیکی و عملکرد کمی ذرت تحت تنش کمبود آب، آزمایشی به صورت کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار طی سال های زراعی 97-1396 و 98-1397 در مزرعه ای واقع در شهرستان باغملک اجرا شد. کرت اصلی رژیم آبیاری با 4 سطح نرمال، قطع آبیاری 40 ، 55 و 70 روز بعد از ظهور تاسل، کرت فرعی محلول پاشی مس با دو سطح شاهد و 30/0 کیلوگرم خالص در هکتار از منبع سولفات مس 50 درصد 25 روز بعد از ظهور تاسل و کرت فرعی فرعی تیمار بذر با پراکسید هیدروژن با 3 سطح شاهد،30 و 60 میلی مولار بود. نتایج نشان داد که برهم کنش سه گانه رژیم آبیاری، محلول پاشی مس و پراکسیدهیدروژن بر محتوی کلروفیل a، کلروفیل b، کارتنوئید کل، فعالیت کاتالازی، ارتفاع بوته، تعداد دانه در ردیف و عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. بیشترین ارتفاع بوته و تعداد دانه در ردیف از تیمارهای محلول پاشی مس و کاربرد 60 میلی مولار پراکسیدهیدروژن در شرایط آبیاری نرمال حاصل شد. همچنین بیشترین عملکرد دانه (07/9530 کیلوگرم در هکتار) در شرایط آبیاری نرمال و محلول پاشی مس و کاربرد 60 میلی مولار پراکسیدهیدروژن حاصل شد که نسبت به قطع آبیاری 40 روز بعد از ظهور تاسل و عدم محلول پاشی مس و عدم کاربرد پراکسیدهیدروژن حدود 42 درصد افزایش نشان داد. فعالیت کاتالازی در شرایط قطع آبیاری 40 روز بعد از ظهور تاسل و محلول پاشی مس و کاربرد 30 میلی مولار پراکسیدهیدروژن حدود 67 درصد نسبت به شرایط آبیاری نرمال و شاهد افزایش یافت. به طور کلی نتایج آزمایش نشان داد که محلول پاشی مس و کاربرد 60 میلی مولار پراکسیدهیدروژن در شرایط رطوبتی مناسب می تواند موجب افزایش مقدار کلروفیل، عملکرد دانه و در کل بهبود تولید ذرت شود.

    کلیدواژگان: ارتفاع بوته، عملکرد دانه، قطع آبیاری، کاتالاز، کاروتنوئید و کلروفیل a
|
  • Javad Salvati, Hormoz Fallah *, yousof niknejad, Davood Barari Tari Pages 1-18

    Lead (Pb) not only negatively alters plant growth and yield but may also have potentially toxic risks to human health. In the present study, the effects of different concentrations of Pb (150 and 300 μM) on growth, physiological and biochemical attributes of rice under hydroponic conditions were investigated. The results showed that Pb treatments with negative effects on chlorophyll metabolism reduced photosynthetic pigments and, consequently, diminished the growth and biomass of rice plants. Pb stress induced oxidative stress and damage to bio-membranes by increasing the accumulation of hydrogen peroxide and methylglyoxal. The activity of antioxidant enzymes and glyoxalase cycle was upregulated in rice leaves under Pb toxicity. Pb treatments altered the levels of non-enzymatic antioxidant compounds (glutathione (GSH) and ascorbic acid (ASA)) in the leaves of rice plants by reducing the ratios of reduced ASA to oxidized ASA and reduced GSH to oxidized GSH compared to control plants. Therefore, concentrations of 150 and 300 μM Pb in the soil can induce negative effects on important physiological and metabolic processes of rice, which reduce plant growth and biomass.

    Keywords: Lead stress, Rice, Proline metabolism, Oxidative stress, Chlorophyll metabolism
  • Ali Rahimi* Pages 19-35

    Identifying the critical time and timing of plant irrigation based on a precise and basic plan is the key to water conservation, improvement of irrigation operations and plant tolerance to water shortage in agriculture. In recent years, vesicular arbuscular mycorrhizal fungi have been used in many plants to deal with dehydration and drought stress. In this regard, an experiment was conducted as split-plot in the form of randomized complete block design with 3 replications in the Yasuj region at years 2015 and 2016. Water stress was considered as the main factor in the form of irrigation after 30, 60, 90, 120 and 150 mm of evaporation from the evaporation pan class A and mycorrhizal fungus was considered as a secondary factor in the form of no application, application of Glomus mosseae and application of Glomus intraradices. The results showed that the interaction of irrigation and mycorrhizal fungi on flower phosphorus, flower yield, biological yield and water use efficiency of Borage was significant. In irrigation levels after 60, 90, 120 and 150 mm of water evaporation from the evaporation pan, the use of mycorrhizal fungi Glomus mosseae and Glomus intraradices compared to the absence of fungi respectively increased the yield of plant flowers (30.04% and 27.35 %), (90.2% and 90.98%), (93.21% and 94.1%) and (81.73% and 78.86%), also, at these levels of irrigation, biological yield and water use efficiency of Borage flower achieved a significant increase in the presence of mycorrhizal fungus, compared to the absence of mycorrhizal fungus application. Application of both strains of mycorrhizal fungus Glomus mosseae and Glomus intraradices in irrigation levels after 90, 120 and 150 mm of water evaporation from the evaporation pan compared to no application of mycorrhizal fungus, respectively, resulted in a significant increase in the harvest index of Borage flower (44.55% and 43.36%), (13.21% and 15.96%) and (5.6% and 5.41%) and flower phosphorus (44.69% and 20.45%), (150% and 125%) and ( 267.74% and 235.48%). Mycorrhizal fungus was able to moderate the negative effects of drought stress and increase the above-mentioned traits in those irrigation levels, and based on the results of this study, irrigation treatment after 90 mm of water evaporation from the evaporation pan + the use of Glomus mosseae mycorrhizal fungi is recommended.

    Keywords: Irrigation, Harvest Index, Biological Yield, Flower yield, Phosphorus, Mycorrhiza
  • Ali Rahemi Karizaki *, Abbas Biabani, Shahryar Kazemi, Hosein Sabouri, Maral Etesami Pages 36-48

    Nitrogen is the most important factor limiting the growth and performance of crops, especially cereals. Therefore, with the aim of investigating the nitrogen use efficiency and its components in different cereals under the conditions of control (no use nitrogen) and optimal conditions of nitrogen, a factorial field experiment was conducted base on randomized complete block design with three replications at Gonbad Kavus University in 2017-2018. The experimental treatments included cereals at 7 levels, including bread wheat Koohdasht cultivar, durum wheat Seimareh cultivar, two rowed barley Khoram cultivar, six rowed barley Sahra cultivar, hull less barley Line 17, triticale Javanilo cultivar and oat Canadian cultivar) and the nitrogen factor were evaluated at two control (zero) and optimum levels. The result showed that cereal × nitrogen interaction was not significant on nitrogen utilization efficiency, nitrogen uptake efficiency and nitrogen use efficiency, nitrogen harvest index, nitrogen content and grain protein. But the main effect of nitrogen and cereals on nitrogen uptake efficiency, nitrogen utilization efficiency and grain protein percentage was significant at 1% level. While the nitrogen harvest index was only affected by cereals, Also, nitrogen remobilization was affected by cereals, nitrogen and cereals × nitrogen interaction. Finally, the results of this experiment showed that nitrogen use efficiency increased in all studied cereals under optimal nitrogen conditions. Nitrogen use efficiency consists of two components, nitrogen uptake efficiency and nitrogen utilization efficiency, as a result, the increase in nitrogen use efficiency is mostly due to the improvement in nitrogen uptake efficiency. Also, in all cereals under optimal nitrogen conditions, protein percentage and grain yield increased, in order to the increase in protein percentage was due to increased nitrogen remobilization. On the other hand, hull less barley had a higher nitrogen use efficiency than other cereals.

    Keywords: Nitrogen remobilization, Nitrogen utilization, efficiency, Nitrogen uptake efficiency, Nitrogen harvest index, Grain protein percentage
  • MohammadMehdi Zolfaghari, Reza Naderi, Atefe Amirahmadi* Pages 49-64

    In this study the antioxidant activity and physiological properties of Clematis ispahanica from different habitats of Semnan province were investigated. Three natural habitats of this plant were identified in Semnan province (Cheshmeh Ali, Dibaj and Mojen) and leaf were sampled from plants. Chlorophyll, carotenoid, anthocyanin, proline, protein, phenol, flavonoid, reducing sugars, hydrogen peroxide, malondialdehyde, catalase and guaiacol peroxidase activities were measured. Also, the antioxidant properties of plants were investigated using DPPH radical scavenging capacity. Soil analysis of all three habitats was also done. The experiment was carried out as a completely random design with 3 repetitions and comparison of the average data using Duncan's test at a probability level of 5%. The results showed that the amount of plant metabolites, including soluble sugars, phenolic compounds and flavonoids, catalase enzyme activity and antioxidant properties was the highest in Cheshmeh Ali habitat and the lowest in Mojen habitat. On the other hand, the amount of plant defense compounds including proline, hydrogen peroxide, malondialdehyde and guaiacol peroxidase enzyme activity was the lowest in Cheshmeh Ali habitat and the highest in Mojen habitat. The amount of chlorophyll, carotenoids, anthocyanin and protein was also the lowest in the Dibaj habitat with the highest altitude above sea level. The results of this research showed that the Cheshmeh Ali habitat with the highest amount of metabolites and the lowest amount of defense compounds is the least stressful habitat, and conversely, the Mojen habitat is the most stressful habitat for C. ispahanica.

    Keywords: Biochemical tests, Ecophysiology, Habitat, Medicinal plant, Salinity stress
  • Mokaram Ravanbakhsh*, babak babakhani, mahmood ghasemnezhad Pages 65-76

    This study investigates the effect of drought stress on the morphological, physiological and biochemical parameters of Alnus subcordata C. A. Mey., an endemic wood species to Hyrcanian forests. The experimental design was completely randomized on one-year seedlings and four levels of drought stress (25% (severe stress), 50% (moderate stress), 75% (mild stress) and 100% (no stress) of crop capacity. The results showed that drought reduced the growth and biomass of seedlings. The decrease in severe stress treatment compared to the control in seedling height, basal diameter, total biomass, leaf area and specific leaf area were 41.8, 40, 72.4, 91.9 and 49.6% respectively. The root to shoot ratio showed an increase of 53.3%. With the increase of stress, total chlorophyll, chlorophyll a, chlorophyll b decreased by 50% and carotenoid decreased by 38.4%. The relative water content of the seedlings decreased by 33.50 and 24.9% in severe and moderate stress compared to the control treatment. The percentage increase of proline and malondealdehyde in the stress treatment compared to the control treatment was 169.8% and 142.7%, respectively. The activity of superoxide dismutase increased by 25% and 36% and peroxidase by 140% and 148% respectively in the mild and moderate stress treatment. The result showed that Caucasian alder seedling (a rather drought-sensitive species) could coped with drought in mild and moderate treatment by tolerance mechanisms such as reducing growth and biomass, increasing of the root to shoot ratio, reducing photosynthetic pigments and relative increasing in enzyme activities.

    Keywords: Antioxidant enzyme, Hyrcanian, Specific leaf area, Water deficit, Wood species
  • Mohammadhossein Arzanesh* Pages 77-96

    In order to investigate the effect of drought stress on some growth parameters and nodulation index, the symbiotic efficiency of rhizobial isolates an experiment in controlled greenhouse conditions in the form of a completely randomized design with 21 rhizobial isolates, a negative control treatment (without rhizobial bacteria) and a control treatment Positive (no bacteria with nitrogen fertilizer at the rate of 70 mg/kg from urea source) and 3 repetitions were done in 2013. Different levels of drought stress including drought in two levels S0 (100% of field capacity (control or no drought stress)), S3 (55% of field capacity (severe stress)), which by adding different concentrations of zero and 310 grams per liter of polyethylene glycol 6000 (PEG) was applied to the nutrient solution after one week of seedling germination. The results of statistical analyzes showed that drought stress had a significant reduction effect on shoot dry weight, shoot water content, nitrogen content, symbiotic efficiency of rhizobial isolates and nodulation index.

    Keywords: Bean, Rhizobium leminosarum, Nitrogen fixation efficiency, Drought stress
  • Ali Bashirzadeh*, Khanlar Dayyan Abdullayev, Zaman Mahmudov Pages 97-114

    Cold is one of the most important abiotic stresses that limits crop growth and yield worldwide. In order to investigate how 20-day-old barley seedlings adapt to short-term cold stress, the present study was carried out in a factorial experiment with four replications in the seed laboratory of Karaj Seedling and Seed Breeding Research Institute. The experimental factors included barley cultivars (cold-sensitive Karon, semi-cold-tolerant Fasih, and cold-tolerant Makoi) and cold stress with three levels of 4, 8, and 22 oC (control). Temperature treatments were applied to barley seedlings for 48 hours. The results of analysis of variance showed that the interaction of cold and cultivar was significant on most of the measured traits in this study. The mean comparison also showed that the highest value of F0 was observed in Karun and Fasih cultivars at 8 oC and in Makoi cultivar at 4 oC, while in all three cultivars, Fv value and chlorophyll a content decreased with decreasing temperature. The ratio of Fm/Fv in Makoui and Fasih cultivars decreased with decreasing temperature, however no significant change was observed in Karon cultivar. In addition, with decreasing temperature, malondialdehyd (MDA) and H2O2 concentration and peroxidase (POX) activity increased in all three cultivars, especially Karon cultivar, but catalase (CAT) and super oxid dismutase (SOD) activity were not affected by the cultivar, and the highest CAT and SOD activity were obtained at 8 and 4 oC, respectively. The obtained results showed that the cultivars more tolerant than the sensitive cultivar (Karon) at low temperatures by limiting the production of compounds such as H2O2 and MDA, had higher chlorophyll content and photosynthetic efficiency, which probably reflects greater adaptation to cold.

    Keywords: Chlorophyll a, Electron transfer, Hydrogen peroxide, Malondialdehyd, Thermal stress
  • Ahmad Mohtadi *, Forozan Ghasemi, Athar Sadat Javanmard, Shokoofeh Hajihashemi Pages 115-128

    Treated wastewater is important for plant irrigation in arid and semi-arid regions. Althaea officinalis belongs to the Malvaceae family and contains high levels of glazed compounds and mucilage. The aim of this study was to investigate the effect of different levels of ‏ ‏urban wastewater on growth and some ‎physiological characteristics of Althaea officinalis. The seeds of A. officinalis were cultured in the pots containing perlite. The plants were treated with different levels of urbane wastewater of Yasouj (0, 25, 50, 75 and 100%) in three replications. The experiment was conducted in the form of randomized complete blocks design. The plants were harvested after three weeks’ irrigation with different concentrations of wastewater for further analysis. The results have shown that wastewater treatments increased the fresh and dry weight of shoots, the leaf area, the height of plant and roots length. The highest growth rate was obtained in plants irrigated with un-diluted wastewater. In response to wastewater treatment, the amount of photosynthetic pigments including chlorophylls a, b, a+b, and carotenoids increased and the highest level of increase was observed at 100% of wastewater. Anthocyanins and flavonoids increased in response to wastewater irrigation while proteins decreased. No cadmium and lead were detected in the leaves and roots of wastewater-irrigated plants. Overall, the results of this study showed a positive response of A. officinalis to urbane-wastewater-irrigation.

    Keywords: Althaea officinalis, Growth parameters, Heavy metals, Physiological characteristics, Wastewater
  • Elham Danaee *, Vahid Abdossi Pages 129-142

    Water stress is one of the most important environmental factors limiting the growth and yield of plants, especially in arid and semi-arid regions. Bio-stimulants are biological substances that stimulate metabolism and metabolic processes to increase plant efficiency. To investigate the effects of low water stress and bio-stimulants of Fosnutren and Humiforte on some morphophysiological and phytochemical traits of thyme, a factorial experiment based on a completely randomized design with 12 treatments and 3 replications in 2020 performed in greenhouse conditions. Therefore, the seedlings obtained from seed cultivation after two weeks of transfer to the pot, were exposed to dehydration stress treatments (25, 50, 75 and 100% of field capacity). Foliar application of plants with Fosnutren and Humiforte (5 ml) was performed three times and once every 15 days. The desired traits were evaluated 15 days after the last treatments. The results showed that increasing the levels of low water stress (25 and 50% of field capacity) caused a significant decrease in growth indices, chlorophyll content, total antioxidant percentage and essential oils and increase in proline content. Simultaneous treatment of drought and bio-stimulants of Fosnutren and humiforte with significantly reduced oxidative stress due to dehydration improved the evaluated traits except the amount of proline. The highest percentage of essential oil (2.34%) in Fosnutren foliar spraying and was obtained at 75% field capacity. In general, foliar application of Fosnutren and Humiforte reduced the negative effects of dehydration in thyme.

    Keywords: Essential oil, Greenhouse conditions, Growth indices, Proline, Total antioxidant, percentage
  • Hakimeh Rezaei, Arin Satei *, Tahereh Sadat Aghajanzadeh, Mehdi Ebadi Pages 143-166

    This study was conducted to investigate the effect of auxin and gibberellin on Euphorbia trigona Mill. in a randomized complete block design in 2020, and in greenhouse conditions. One minute pretreatments including auxin regulators NAA, IBA and IAA at a concentration of 500 mg / l and treatments containing GA, IAA, IBA and NAA, 250 mg / l were compared with each other and with control plants. Stems and roots fresh weight, dry weight, dry weight percentage, total photosynthetic pigments content as well as total terpenoids were measured. Fresh and dry weight and the percentage of dry weight of stem did not show sensitivity to the treatments and pretreatments, and the effects were not significant. NAA treatment had the most positive effect on roots fresh and dry weight, although the percentage of root dry weight was not significantly affected by the treatments. The highest significant increase in terpenoid content was observed in NAA treatment and NAA and IBA pretreatments. GA treatment had the most positive effects on the content of each of chlorophylls a and b, total and carotenoid content. In terms of effect on photosynthetic antenna composition, the most positive effects on the ratio of total chlorophyll to carotenoids were observed in GA, NAA, IAA and IAA pretreatments. IAA treatment also showed a significant increase in chlorophyll a to b ratio. The correlation between growth parameters with each other and also the correlation of chlorophyll content with each other and with carotenoids was positive and significant. However, the correlation of terpenoid content with none of the other traits was significant. On the other hand and from an application point of view, based on gas chromatography-mass spectrometry measurements, naphthalene-acetic-acid treatment was effective in severely increasing the content of valuable medicinal compound, bis-2-ethylhexyl phthalate, compared to the control.

    Keywords: Auxin, Carotenoid, Chlorophyll, Euphorbia trigona, GC-MS, Gibberellin, Indole butyric acid, Naphthalene acetic acid, Terpenoid
  • Abdullah Ayaran, Mohammadreza Dadnia *, Mojtabi Alavi Fazel, Shahram Lak, Tayyab Sakinejad Pages 167-181

    In order to investigate the effect of hydrogen peroxide pretreatment and copper foliar application on some physiological traits and quantitative yield of corn under water deficit stress, a Split split plot experiment was conducted in a randomized complete block design with four replications, plants were planted in during two years (2017-19) in Baghmalek. The main plot of the irrigation regime with 4 normal levels, stopping irrigation 40, 55 and 70 days after the appearance of tassels, the sub-plot of copper foliar spraying with two control levels and 0.30 kg net per hectare from the source of copper sulfate 50% 25 days after the emergence of tassel and sub-plot of seed treatment with hydrogen peroxide with 3 control levels, 30 and 60 mM. The results showed that the triple interaction of irrigation regime, copper foliar application and hydrogen peroxide on chlorophyll a content, chlorophyll b, total carotenoid, catalase activity, plant height, number of seeds in a row and seed yield was significant at the probability level of 1%. The highest plant height and the number of seeds in the row were obtained from copper foliar spraying treatments and the application of 60 mM hydrogen peroxide under normal irrigation conditions. Also, the highest seed yield (9530.07 kg/ha) was obtained under normal irrigation conditions and copper foliar spraying and the application of 60 mM hydrogen peroxide, which showed an increase of about 42% compared to the cessation of irrigation 40 days after the emergence of tassels and the absence of copper foliar spraying and the absence of hydrogen peroxide application. The activity of catalase increased by 67% in the condition of stopping irrigation 40 days after the appearance of tassel and copper foliar application and application of 30 mM hydrogen peroxide compared to normal and control irrigation conditions. In general, the results of the experiment showed that copper foliar spraying and application of 60 mM hydrogen peroxide in suitable humidity conditions can increase chlorophyll content, grain yield and overall improvement of corn production.

    Keywords: Catalase, Carotenoid, Chlorophyll a, Grain yield Irrigation, Plant height