برخی تغییرات فیزیولوژیکی و عملکرد کلزای بهاره (Brassica napus L.) در واکنش به نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی تحت تنش خشکی
First Statement of Responsibility
هاجر والی پور
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
كشاورزي
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۲۳ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
اکوفیزیولوژی گیاهی
Date of degree
۱۴۰۱/۰۶/۱۶
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
دو آزمایش مزرعه¬ای اسپلیت پلات فاکتوریل بر پایه طرح بلوک¬های کامل تصادفی با سه تکرار در سال¬های 1397 و 1398 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه تبریز اجرا شد تا برخی تغییرات فیزیولوژیکی و عملکرد کلزای بهاره (Brassica napus L.) در واکنش به نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی تحت تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گیرد. فاکتورها شامل فواصل آبیاری (I)، آبیاری پس از 70 (آبیاری نرمال، I1)، 120 (تنش متوسط، I2) و 170 (تنش شدید، I3) میلی¬متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A در کرت¬های اصلی و نانوسوپرجاذب (S) در سطوح S1: عدم کاربرد و S2: 45 کیلوگرم در هکتار و کودهای زیستی (F) در سطوح عدم کوددهی(F1)، کیتوزان (4/0 درصد، F2)، باکتری¬های محرک رشد (اازتوباکتر + انتروباکتر، F3) و کیتوزان + باکتری¬های محرک رشد (F4) در کرت¬های فرعی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در هر دو آزمایش، با افزایش کم¬آبی صفات فیزیولوژیکی مانند درصد پوشش سبز، آب برگ، شاخص پایداری غشا، شاخص کلروفیل برگ، کلروفیل¬ a، کلروفیل b، کاروتنوئید، آنتوسیانین و عملکرد کوانتومی فتوسیستم II کاهش یافتند، اما دمای برگ افزایش پیدا کرد. تمامی این صفات (به¬جز دمای برگ) به¬طور معنی¬داری با تیمار نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی به¬ویژه نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی افزایش یافتند. دمای برگ با کاربرد این تیمارها افت پیدا کرد. گیاهان کلزا با افزایش فعالیت آنزیم¬های آنتی¬اکسیدان مانند سوپر اکسید دیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، کاتالاز، پراکسیداز و پلی¬فنول-اکسیداز در برابر رادیکال¬های آزاد به سطوح مختلف محدودیت آب واکنش نشان دادند. مالون دی آلدهید، هیدروژن پراکسید، محتوای قندهای محلول و پرولین نیز تحت تنش کم¬آبی افزایش یافتند، اما پروتئین برگ تحت تنش خشکی کاهش یافت. کاربرد کودهای زیستی به-ویژه نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی فعالیت آنزیم¬های آنتی اکسیدان، محتوای قند محلول و پروتئین را تحت تنش خشکی بالا برد. کاربرد جداگانه نانوسوپرجاذب فعالیت آنزیم¬های آنتی¬اکسیدان را کاهش داد، اما محتوای قند محلول را افزایش داد. عدم کاهش فعالیت آنزیم¬های آنتی اکسیدان با کاربرد نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی نشان می¬دهد که اثر افزایشی کیتوزان + باکتری بیش از اثر کاهشی نانوسوپرجاذب بر فعالیت این آنزیم¬ها است. کاربرد تمامی این تیمارها پرولین، مالون دی آلدهید و هیدروژن پراکسید را کاهش دادند و از این راه منجر به افزایش تحمل گیاه به سطوح پایین دسترسی به آب گردیدند. کم¬آبی به¬طور منفی صفات مورفولوژیکی کلزا را تحت تأثیر قرار داد. با این حال، ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی و تعداد برگ در بوته به¬طور قابل توجهی با نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی فزونی یافتند. با افزایش فواصل آبیاری، دوره پر شدن دانه و حداکثر وزن دانه کاهش پیدا کرد. کاربرد نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی به¬ویژه نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی دوره پر شدن دانه و حداکثر وزن دانه را بهبود بخشید، ولی این تیمارها تأثیری در سرعت پرشدن دانه نداشتند. با افزایش فواصل آبیاری تعداد نیام در بوته، تعداد دانه در بوته، وزن 1000 دانه، عملکرد بیولوژیکی، محصول دانه در واحد سطح و شاخص برداشت کاهش یافتند. کاربرد نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی به¬ویژه نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی محصول دانه و اجزای محصول کلزا را افزایش داد. انباشت روغن در دانه¬ها با پیشرفت پرشدن بذر تا حدود 35 روز پس از گلدهی افزایش یافت و پس از آن تغییر ملموسی مشاهده نشد. بر اثر کم¬آبی درصد و محصول روغن در واحد سطح کاهش پیدا کرد. کاربرد نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی به¬ویژه نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی محصول روغن دانه¬های کلزا را با افزایش دوره پر شدن دانه، محصول دانه و درصد روغن افزایش داد. کم¬آبی اسیدهای چرب غیراشباع مانند اسیدهای لینولئیک و لینولنیک را کاهش و اسید اولئیک را افزایش داد. کاربرد نانوسوپرجاذب و کودهای زیستی به¬ویژه نانوسوپرجاذب + کودهای زیستی با كاهش اسید اولئیك و افزایش محتوای اسیدهای لینولئیك و لینولنیك موجب بهبود شاخص غیراشباعی روغن تحت تنش شدید شد. تنش خشکی تأثیری در محتوای اسیدهای چرب اشباع نداشت، اما کاربرد تیمارها میزان پالمتیک و استئاریک اسید را کاهش داد. به¬طور کلی می¬توان نتیجه گرفت که کاربرد نانوسوپرجاذب با کیتوزان و باکتری¬های محرک رشد می¬تواند روشی مؤثر برای بهبود عملکرد فیزیولوژیکی و محصول دانه و روغن کلزا تحت آبیاری بهینه و محدود باشد.
Text of Note
Abstract:Two field experiments with split plot factorial arrangements based on randomized complete block design with three replications were conducted in 2018 and 2019 at the Research Farm of the University of Tabriz, to evaluate some physiological changes and oil quality of rapeseed (Brassica napus L.) in response to nano-superabsorbent and bio-fertilizers under drought stress. Factors consisted of irrigation intervals, irrigation after 70 (normal irrigation, I1); 120 (moderate stress, I2) and 170 (severe stress, I3) mm evaporation from class A pan, respectively) were assigned to main plots and nano-superabsorbent levels S1: control and S2: 45 Kg/h and bio-fertilizers levels [control (no fertilization, F1), chitosan (0.4%, F2), PGPR (Azoto-bacter + Entro-bacter, and chitosan + PGPR)] were allocated to sub plots. The results showed that in both experiments, physiological traits such as ground green cover, water content, membrane stability index, chlorophyll content index, chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid and anthocyanin contents and maximum quantum yield of PSII decreased, but leaf temperature increased with increasing water deficit. All traits (excepted leaf temperature) were significantly enhanced by nano-superabsorbent and bio-fertilizers, especially bio-fertilizers + nano-superabsorbent treatments. Leaf temperature declined as a result of these treatments. Rapeseed plants responded to different levels of water limitation by increasing the activities of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, catalase, peroxidase and polyphenol oxidase against free radicals. Malondialdehyde, hydrogen peroxide, soluble sugars and proline contents were also increased under water stress. But leaf protein decreased under drought stress. Application of bio-fertilizers, especially bio-fertilizers + nano-superabsorbent increased antioxidant enzymes activities, sugar and proteins. Separate application of nano-superabsorbent reduced antioxidant enzymes activities, while increased sugar content. The lack of reduction in antioxidant enzymes activities by application of nano-superabsorbent + bio-fertilizers indicates that the additive effect of chitosan + bacteria is more than the reduction effect of nano-superabsorbent on these enzymes activities. All treatments reduced proline, malondialdehyde and hydrogen peroxide, thereby enhanced plant tolerance to low water availability. Water deficit negatively affected the morphological traits of rapeseed. However, plant height, branches per plant and leaves per plant were considerably increased by application of nano-superabsorbent and bio-fertilizers. Prolonged irrigation intervals reduced seed filling duration and maximum seed weight. Application of nano-superabsorbent and bio-fertilizers, especially bio-fertilizers + nano-superabsorbent enhanced seed filling duration and maximum seed weight, but these treatments had no effect on seed filling rate. Pods per plant, grains per plant, 1000 grains weight, plant biomass and grain yield per unit area and harvest index were decreased with increasing irrigation intervals. Applications of nano-superabsorbent and bio-fertilizers, especially bio-fertilizers + nano-superabsorbent increased yield and yield components of rapeseed. The oil accumulation in grains was enhanced with progressing seed filling up to about 35 days after flowering, and thereafter no tangible changes were observed. The percentage of oil and oil yield per unit area were decreased due to water deficit. Nano-superabsorbent and bio-fertilizers, especially bio-fertilizers + nano-superabsorbent increased the oil yield by increasing grain filling duration, grain yield and oil percentage. Unsaturated fatty acids of linoleic and linolenic acids were reduced, and oleic acid was enhanced as a consequence of water shortage. Unsaturation index was improved by nano-superabsorbent and bio-fertilizers, especially bio-fertilizers + nano-superabsorbent treatments under severe water stress as a result of decreasing oleic acid and increasing linoleic and linolenic acids contents. Drought stress had no effect on the content of saturated fatty acids, but application of drought stress modulators reduced palmitic and stearic acid levels. In general, it was concluded that application of PGPR with chitosan and nano-superabsorbent could be an effective method for improving physiological performance and grain and oil yields of rapeseed under normal and limited irrigations.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Some physiological changes and performance of spring rapeseed in response to nano-superabsorbent and bio-fertilizers under drought stress