تأثیر کود کمپوست بر خصوصیات فیزیولوژیکی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی گیاه عدس (Lens culinaris Medik) تحت تنش آبی

پژوهش‌های حبوبات ایران

مقاله 11، دوره 10، شماره 1، خرداد 1398، صفحه 141-154   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v10i1.63836

نویسندگان

راهله احمدپور¹؛ نظام آرمند^{* 1}؛ سعیدرضا حسین زاده²؛ گرشاسب ریگی³

¹گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه صنعتی خاتم‌الأنبیاء، ایران

²گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

³گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

کودهای آلی نظیر کمپوست می­تواند نقش مهمی در رشد و تغذیه گیاهان ایفا کند و به نظر می­رسد استفاده از این کود می­تواند اثرات منفی ناشی از تنش­های محیطی را کاهش دهد. در این راستا، به منظور بررسی اثر کود ­کمپوست بر خصوصیات فیزیولوژیکی، فتوسنتزی، فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان، محتوای پرولین و پروتئین محلول برگی گیاه عدس (رقم گچساران) در شرایط تنش کم­آبی آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط محیط گلخانه در سال 1395 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل پنج سطح از کمپوست و خاک (100:0، 95:5، 85:15، 75:25 و 65:35‌درصد وزنی) و سه سطح تنش کمبود آب بدون تنش (75‌درصد ظرفیت زراعی)، تنش ملایم (50‌درصد ظرفیت زراعی) و تنش شدید (25‌درصد ظرفیت زراعی) بود. نتایج نشان داد که در شرایط بدون تنش استفاده از کمپوست در سطوح 25 و 35‌درصد وزنی موجب افزایش معنی­دار محتوای آب نسبی، پایداری غشاء سلول­های برگی، کارآیی فتوسیستمII، فتوسنتز خالص، CO₂ زیر روزنه، کارآیی مصرف آب، محتوای پروتئین و پرولین برگی، فعالیت آنزیم­های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در مقایسه با شاهد شد. در شرایط تنش آبی ملایم و شدید، استفاده از مخلوط کمپوست و خاک با نسبت ‌درصد وزنی (65:35) به ترتیب منجر به افزایش معنی­دار محتوای آب نسبی (3/3درصد، 17/6درصد)، پایداری غشاء سلول (4/5درصد)، CO₂ زیر روزنه (3/9درصد)، فتوسنتز خالص (3/65درصد، 77/58درصد)، کارآیی مصرف آب (13/12درصد، 47/22درصد)، محتوای پرولین (در شرایط تنش ملایم حدود 3درصد)، محتوای پروتئین کل (8/18درصد، 9/7درصد+)، فعالیت آنزیم­های پراکسیداز (9/18درصد، 7/3درصد)، کاتالاز (در شرایط تنش ملایم حدود 7/3درصد) و سوپراکسیددیسموتاز (3/1درصد، 5/12درصد) نسبت به سطوح شاهد شد. بر طبق نتایج این مطالعه، استفاده از کود کمپوست به­ویژه در سطح 35‌درصد وزنی به منظور بهبود شرایط تنش ­آبی در کشت گلدانی گیاه عدس توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها

تنش‌های محیطی؛ فتوسنتز خالص؛ فعالیت آنتی‌اکسیدانی؛ کودهای آلی

مراجع

1. Abrishamchi, P., Ganjeali, A., and Sakeni, H. 2012. Evaluation of morphological traits, proline content and antioxidant enzymes activity in chickpea genotypes (Cicer arietinum) under drought stress. Iranian Journal of Pulses Research 3(2): 17-30. (In Persian with English Summary).
2. Ahmadpour, R., and Hosseinzadeh, R. 2017. Change in growth and photosynthetic parameters of Lentil (Lens culinaris Medik.) in response to methanol foliar application and drought stress. International Journal Agriculture and Bioscience 6(1): 7-12.
3. Ahmadpour, R., Hosseinzadeh, S.R., and Chashiani, S. 2016. Study of root morpho-physiological and biochemical characteristics of lentil (Lens culinaris) in response to moisture stress. Journal of Iranian Plant Echophysiological Research 2(2): 123-135. (In Persian with English Summary).
4. Amiri, H., Ismaili, A., and Hosseinzadeh, S.R. 2017. Influence of vermicompost fertilizer and water deficit stress on morpho-physiological features of chickpea (Cicer arietinum L. karaj). Compost Science and Utilization 26: 1-14.
5. Bates, L.S., Waldern, R.P., and Teare, I.D. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil Environment 39: 205-
6. Bayoumi, T.Y., Eid, M., and Metwali, E.M. 2008. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology 7: 2341-2352.
7. Beauchamp, C., and Fridovich, I. 1971. Superoxide dismutase: improved assays and applicable to acryl amide gels. Annual Reviw Biochemistry 44: 276-287.
8. Bender Ozenç, D. 2006. Effects of composted hazelnut husk on growth of tomato plants. Compost Science and Utilization 14:271-275.
9. Bender Özenç, D. 2008. Growth and transpiration of tomato seedlings grown in Hazelnut Husk compost under water-deficit stress. Compost Science and Utilization 16: 125-13.
10. Beyk Khurmizi, A., Ganjeali, A., Abrishamchi, P., and Parsa, M. 2010. The effect of vermicompost on salt tolerance of bean seedlings (Phaseolus vulgaris). Agroecology 23: 474-485.
11. Bian, Sh., and Jiang, 2008. Reactive oxygen species, antioxidant enzyme activities and gene expression patterns in leaves and roots of Kentucky bluegrass in response to drought stress and recovery. Scientia Horticulturae 120: 264-270.
12. Bolandnazar, S., Aliasgarzad, N., Neishabury, M.R., and Chaparzadeh, N. 2007. Mycorrhizal colonization improves onion (Allium cepa) yield and water use efficiency under water deficiet condition. Scientia Horticulturae 114: 11-15.
13. Chanda, GK., Bhunia, G., and Chakraborty, SK. 2011. The effect of vermicompost and other fertilizers on cultivation of tomato plants. Journal of Horticulture and Forestry 3(2): 42-45.
14. Chandlee, J.M., and Scandalios, J.G. 1984. Analysis of variants affecting the catalase development program in Maize scutellum. Journal of Apply Genetic 69: 71-
15. Chaoui, HI., Zibilske, LM., and Ohno, T. 2003. Effects of earthworm casts and compost on soil microbial activity and plant nutrient availability. Soil Biology and Biochemistry 35: 295-302.
16. 2014. http://www.fao.org.
17. Gajalakshmi, S., and Abbasi, S.A. 2002. Effect of the application of water hyacinth compost/vermicompost on the growth and flowering of Crassandra undulaefolia, and on several vegetables. Bioresource Technology 85: 197-199.
18. Ganjeali, A., Porsa, H., and Bagheri, A. 2011. Assessment of Iranian chickpea (Cicer arietinum ) germplasms for drought tolerance. Agriculture Water Management 98: 1477-1484.
19. Hargreaves, J.C., Adl, M.S., and Warman, P.R. 2008. A review of the use of composted municipal solid waste in agriculture. Agriculture Ecosystem and Environment 123: 1-
20. Helal, R.M., and Samir, M. 2008. Comparative response of drought tolerant and drought sensitive maize genotypes to water stress. Australian Journal Crops Science 1: 31-36.
21. Holy, M.C. 1972. Indole acetic acid oxidase: a dual catalytic enzyme. Journal of Plant Physiology 50: 15-18.
22. Hosseini, F.S., Nezami, A., Parsa, M., and Hajmohammadnia Ghalibaf, K. 2011. Effects of supplementary irrigation on yield and yield components of Lentil (Lens culinaris) cultivars in Mashhad climate. Journal of Water and Soil 25(3): 625-633. (In Persian with English Summary).
23. Hosseinzadeh, S.R., Amiri, H., and Ismaili A. 2016. Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (Cicer arietinum) under drought stress. Photosynthetica 54 (1): 87-92.
24. Johnson, J.D., Tognetti, T., and Paris, P. 2002. Water relations and gas exchange in poplar and willow under water stress and elevated atmospheric CO₂. Physiology Plantarum 115: 93-100.
25. Lakhdar, A., Rabhi, M., Ghnaya, T., Montemurro, F., Jedidi, N., and Abdelly, C. 2009. Effectiveness of compost use in salt-affected soil. Hazardous Materials 171(3): 29-37.
26. Marinari, S., Masciandaro, G., Ceccanti, B., and Grego, S. 2000. Influence of organic and mineral fertilisers on soil biological and physical properties. Bioresource Technology 72:9-17.
27. Mylavarapu, R.S., and Zinati, G.M. 2009. Improvement of soil properties using compost for optimum parsley production in sandy soils. Scientia Horticulturae 120: 426-430.
28. Oweis, T., Hachum A., and Pala, M. 2005. Lentil production under supplemental irrigation in a Mediterranean environment. Agriculture Water Management 68: 251-265.
29. Porsa, H., Bagheri, A., Nezami, A., Mohammadabadi, A.A., and Langari, M. 2001. Evaluation of fall winter planting of chickpea (Cicer arietinum) in dryland conditions of North Khorasan. Iranian Journal of Science and Technology 16: 143-152. (In Persian with English Summary).
30. Pritam, S.V.K., and Garg, C.P.K. 2010. Growth and yield response of marigold to potting media containing vermicompost produced from different wastes. Environmentalist 30: 123-130.
31. Rahbarian, R., Khavari-Nejad, R., Ganjeali, A., BagheriR., and Najafi, F. 2011. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water relations in tolerant and susceptible chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes. Acta Biologica Cracoviensia 53: 47-56.
32. Rasti Sani, M., Lahouti, M., and Ganjeali, A. 2014. Effect of drought stress on some morphophysiological traits and chlorophyll fluorescence of red bean seedlings (Phaseolus vulgaris). Iranian Journal of Pulses Research 5(1):103-116.
33. Sairam, R.K., and Saxena, D.C. 2001. Oxidative stress and antioxidants in wheat genotypes: possible mechanism of water stress tolerance. Journal of Agronomy and Crop Science 184: 55-61.
34. Tartoura, A.H, 2010. Alleviation of oxidative-stress induced by drought through application of compost in wheat (Triticum aestivum) plants. American-Eurasian Journal Agriculture Environment Science 9(2): 208-216.
35. Unyayar, S., Kele, Y., and Cekic, F.O. 2005. The antioxidative response of two tomato species with different drought tolerances as a result of drought and cadmium stress combinations. Plant Soil Environment 51(2): 57-64.