تأثیر سلنیوم و سدیم نیتروپروساید بر رشد، عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک سیرخوراکی تحت تنش شوری (NaCl) در شرایط آبکشت
The effect of selenium and sodium nitroprusside on growth, yield and some physiological characteristics of garlic under salt stress (NaCl) in hydroponic condition
/رزیتا خادمی آستانه
: کشاورزی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۶۹ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
علوم باغبانی گرایش فیزیولوژی و اصلاح سبزی ها
۱۳۹۷/۱۱/۱۵
تبریز
شوری از جمله عوامل محدود کننده عملکرد محصولات در سرتاسر جهان به شمار میصرود که این مسئله به ویژه درکشورهایی همچون ایران با اقلیم گرم و خشک، به عنوان یکی از اساسیصترین مشکلات بخش کشاورزی است .گیاه سیر خوراکی در میان سبزیصها، گیاهی حساس به شوری است .اقتصادیصترین و عملیصترین راهبرد برای تولید گیاهان حساس به شوری و استفاده از خاکصهای متأثر از شوری، افزایش تحمل گیاه از ابتدای رویش با بهصکارگیری شیوهصهای تقویت کننده پیش تیمار و بهبود توان مقابله گیاه در مراحل بعدی رشد با محلولصپاشی مواد مختلف میصباشد .در این تحقیق اثر مقادیر مختلف سلنیوم و سدیم نیتروصپروساید در میزان کاهش تنش اکسیداتیو ناشی از شوری در سیرصخوراکی در شرایط آبکشت در سه آزمایش انجام شد .در آزمایش اول ۴ سطح سلنیوم از منبع سلناتصسدیم(۰ ،۴ ،۸ ، ۱۶ میلیصگرم سلنیوم در لیتر (به صورت غوطهصورسازی سیرچهصها قبل از کاشت و ۴ سطح شوری از منبعNaCl (۰،۳۰ ،۶۰ ، ۹۰ میلیصمولار (بهصصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با ۳ تکرار انجام شد .در آزمایش دوم ۴ سطح سلنیوم از منبع سلناتصسدیم(۰ ،۴ ،۸ ، ۱۶ میلیصگرم سلنیوم در لیتر (به صورت محلولصدهی در طی رشد گیاه و ۴ سطح شوری از منبعNaCl (۰،۳۰ ،۶۰ ، ۹۰ میلیصمولار (بهصصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با ۳ تکرار بررسی شد .در آزمایش سوم ۳ سطح سدیم نیتروپروساید(۰ ،۷۵ ،۱۵۰ میکروگرم در لیتر (به صورت محلولصدهی در طی رشد گیاه و ۴ سطح شوری از منبعNaCl (۰،۳۰ ،۶۰ ، ۹۰ میلیصمولار (بهصصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با ۳ تکرار انجام شد .هر واحد آزمایشی شامل یک گلدان با سه بوته بود .صفات مورد بررسی شامل تعداد برگ، ارتفاع و قطر ساقه، طول و قطر سوخ، تعداد سیرچه در سوخ، وزن تر و خشک سوخ و ریشه، محتوای آب نسبی برگ، نشت الکترولیت، مالون دیصآلدئید، شاخص کلروفیل و محتوای رنگیزهصهای فتوسنتزی، غلظت سدیم و پتاسیم در برگ و ریشه، غلظت سلنیوم در سوخ، برگ و ریشه، میزان تندی، فعالیت آنزیمصهای آنتیصاکسیدان، فعالیت آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز، فعالیت آنتیصاکسیدانی کل، فنل کل و آلیسین بودند .نتایج این پژوهش نشان داد که اثرات تیمار شوری و سلنیوم بر بیشتر صفات مورد مطالعه در هر دو آزمایش معنیصدار بود .همچنین اثرات تیمار شوری و سدیم نیتروپروساید بر بیشتر صفات معنیصدار بود .به عنوان مثال در آزمایش اول ویژگیهای رویشی همراه با کاربرد سلنیوم در غلظت پایین در شرایط شوری بیشتر شده بود .در صورتی که محتوای آب نسبی برگ، شاخص پایداری غشا، محتوای کلروفیل، میزان پیروات، فعالیت آنتی-اکسیدانی و آلیسین همراه با افزایش سطح تنش شوری به صورت معنیصداری کاهش یافت .کاربرد سلنیوم موجب افزایش در صفات فوق شد .همچنین میزان مالون دی صآلدئید، فعالیت آنزیمصهای آنتیصاکسیدانی، آنزیم فنیل آلانین آمونیالیاز و فنل کل با افزایش سطح تنش شوری به طور قابل ملاحظهصای بیشتر شد و این در حالی است که کاربرد سلنیوم نیز موجب افزایش بیشتر این آنزیمصها در شرایط تنش شوری شد .در آزمایش دوم تیمار سلنیوم سبب افزایش در ویژگیصهای رویشی گیاه تحت تنش شوری شد .میزان شاخص پایداری غشا، محتوای کلروفیل و رنگیزه-های فتوسنتزی، فعالیت آنتیصاکسیدانی و فنل کل همراه با افزایش سطح تنش شوری کمتر و با افزایش غلظت سلنیوم بیشتر شد .با افزایش سطح تنش شوری میزان مالون دیصآلدئید، فعالیت آنزیمصهای آنتیصاکسیدانی، فنیل آلانین آمونیالیاز و آلیسین افزایش یافته بودند .این در حالی است که کاربرد سلنیوم نیز موجب افزایش بیشتر این آنزیمصها در شرایط تنش شوری گردید .در هر دو آزمایش بیشترین غلظت عنصر سلنیوم به ترتیب در ریشه، سوخ و برگ مشاهده شد .در آزمایش سوم تیمار سدیم نیتروصپروساید سبب بهبود در ویژگیصهای رویشی گیاهان تحت تنش شوری شد .محتوای آب نسبی برگ، شاخص پایداری غشا، شاخص کلروفیل و رنگیزهصهای فتوسنتزی، فعالیت آنتیصاکسیدانی، فنل کل و آلیسین همراه با افزایش سطح تنش شوری کمتر و با افزایش غلظت سدیم نیتروصپروساید بیشتر شده بودند .میزان مالون دیصآلدئید با افزایش غلظت نمک بیشتر و با کاربرد سدیم نیتروصپروساید کمتر شد .فعالیت فنیل آلانین آمونیالیاز با افزایش در سطح تنش شوری و غلظت سدیم نیتروصپروساید بیشتر شد .در هر سه آزمایش میزان عنصر سدیم برگ و ریشه با افزایش سطح تنش شوری افزایش و با تیمار سلنیوم و سدیم نیتروپروساید کاهش یافت .در حالی که غلظت پتاسیم با افزایش تنش شوری کاهش و با تیمار سلنیوم و سدیم نیتروپروساید افزایش داشت
The salinity is one of the major factors limiting agricultural plant production throughout the world. Also it is one of the most important problems in the agricultural sector, especially in countries such as Iran with hot and dry climate. Among the vegetables, garlic is susceptible to salinity. The most economical and practical strategy for the production of saline sensitive plants and using of soils affected by salinity is increasing the tolerance of the plant to the salinity from the beginning of growth by applying pre-amplification techniques and improving the plant's coping ability in later stages of growth with spraying the different materials. In this research, the effect of different amounts of selenium and sodium nitroprosiide on the oxidative stress reduction of salinity in garlic under hydroponic conditions was evaluated in three experiments. In the first experiment, four levels of selenium from sodium selenite source (0, 4, 8, 16 mg L-1) were soaked on the bulblet before planting, and four levels of NaCl salinity (0, 30, 60, 90 mM) were used as factorial in a completely randomized design with 3 replications. In the second experiment, four levels of selenium from sodium selenate (0, 4, 8, 16 mg L-1) and four levels of NaCl salinity (0, 30, 60, 90 mM ) were employed as factorial in a completely randomized design with 3 replications. In the third experiment, tree levels of sodium nitroprusside (0, 75, 150 g L-1) and four levels of salinity (0, 30, 60, 90 mM ) were used as factorial in a completely randomized design with 3 replications. Each experimental unit included a pot with three plants. The studied characteristic included: number of leaves, stem height and diameter, bulb length and diameter, number of clove per bulb, fresh and dry weight of leaf and roots, relative leaf water content, electrolyte leakage, malondialdehyde content, chlorophyll index, photosynthetic pigments content, Na+ and K+ concentration in leaf and root, Se concentration in bulb, leaf and root, antioxidant enzymes content, activity of phenylalanine ammonilase enzyme, total antioxidant activity, total phenols and allicin content. The results showed that most of the studied traits in two experiments significantly were affected by salinity and selenium treatments. Also, the effects of salinity and sodium nitroproside was significant on the traits. For example, in the first experiment, vegetative characteristics were increased as selenium application in low concentration under salinity conditions. While, the leaf relative water content, membrane stability index, chlorophyll content, pyruvate content, antioxidant activity and allicin were significantly decreased response to salinity, But, selenium application increased those traits. Also, malondialdehyde, antioxidant enzymes activity, Phenylalanine ammonia-lyase and total phenol is were significantly increased with adding up salinity stress. While, selenium application again increased those enzymes under stress conditions salinity. In the second experiment, selenium treatment improved the vegetative properties of the plant under salt stress. The amount of membrane stability index, chlorophyll content and photosynthetic pigmentation, antioxidant activity and total phenols decreased as salinity levels increased and was up down with increasing in selenium concentration. With increasing salinity stress levels, malondialdehyde, antioxidant enzymes, phenylalanine ammonia-lyase, and allicin were increased. However, selenium application increased those enzymes under salt stress conditions. In both experiments, the highest concentration of selenium was recoverded in root, bulb, and leaf, respectively. In the third experiment, sodium nitroprusside treatment positively affected the growth characteristics under salinity. Leaf relative water content, membrane stability index, chlorophyll content and photosynthetic pigments, antioxidant activity, total phenols and allicin content were increased under salinity, But were improved in response to sodium nitroprusside. Malondialdehyde content was increased with increasing salt stress and decreased with sodium nitroprusside application. Phenylalanine ammonia -lyase activity was increased with increasing salinity stress and sodium nitroprusside concentration. In three experiments, sodium concentration of leaf and was root increased with increasing salinity stress and decreased with selenium and sodium nitroprusside treatments. While, potassium negatively responeded to salinity and its content was increased with selenium and sodium nitroprusside treatments
The effect of selenium and sodium nitroprusside on growth, yield and some physiological characteristics of garlic under salt stress (NaCl) in hydroponic condition