اثر اسید ‌سالیسیلیک و کودهای ‌زیستی بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیک و عملکرد ارقام نخود دیم (Cicer arietinum L.)

پژوهش‌های حبوبات ایران

دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 24، دی 1400، صفحه 136-150   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v12i2.87109

نویسندگان

فردین مومنی¹؛ علیرضا ابدالی مشهدی^{* 1}؛ سید عطاالله سیادت¹؛ بابک پاکدامن سردرود²؛ مختار قبادی³

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

²گروه گیاهپزشکی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

³گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

بهبود وضعیت فیزیولوژیک گیاه در شرایط دیم می‌تواند باعث افزایش توان گیاه و بالابردن تولید در گیاه گردد. در همین راستا آزمایشی به­صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال‌ زراعی 96-1395 در کرمانشاه در شرایط دیم اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل دو رقم بیونیج (رقم محلی) و آزاد (رقم اصلاح‌شده)، سه سطح محلول‏پاشی اسید­سالیسیلیک (عدم کاربرد، مصرف نیم و یک میلی‏مولار) که حدود دو هفته قبل ازگل‌دهی آغاز و به مدت۲۰ روز ادامه یافت و کودهای­زیستی در پنج سطح (شاهد، باکتری بیوسوپرفسفات (Pseudomonas+Enterobacter)، باکتری بیوسولفور (.Thiobacillus spp)، باکتری ریزوبیوم (Mesorhizobium ciceri) و قارچ میکوریز (Rhizophagus irregularis) همزمان با کاشت اعمال گردید. صفات مورد بررسی شامل ﻣﺤﺘﻮایﻧﺴﺒﯽ آب ﺑﺮگ، آب نسبی ازدست‌رفته‏ برگ‌ها (RWL^[1])، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، نسبت کلروفیلa/b، کاروتنوئید، پراکسید هیدروژن، فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پراکیسداز و عملکرد دانه بود. محلول‏پاشی اسیدسالیسیلیک و کاربرد کودهای­زیستی تولید پراکسید هیدروژن را افزایش و فعالیت آنزیم‏های کاتالاز و پراکسیداز را کاهش داد. بالاترین فعالیت کاتالاز در رقم بیونیج×عدم محلول­پاشی اسید­سالیسیلیک، رقم بیونیج×عدم کاربرد کود­زیستی و عدم کاربرد اسید­سالیسیلیک×کود­زیستی و کمترین فعالیت کاتالاز در رقم آزاد×اسید­سالیسیلیک یک میلی­مولار، رقم بیونیج×بیوسوپرفسفات و اسید­سالیسیلیک یک میلی­مولار×بیوسولفور به‌دست آمد. بالاترین و کمترین فعالیت پراکسیداز به­ترتیب در شرایط عدم کاربرد اسید­سالیسیلیک×عدم کاربرد کود­زیستی (078/0 نانومول بر دقیقه بر گرم) و اسیدسالیسیلیک یک میلی‌مولار×کاربرد ریزوبیوم (049/0 نانومول بر دقیقه بر گرم) حاصل شد. محتوای کلروفیلa، کلروفیلa/b، کلروفیل کل و کاروتنوئید با کاربرد کودهای­زیستی به­ترتیب تا 83/1، 269/1، 347/3 و 66/9 میلی‏گرم بر میلی‏لیتر افزایش یافت. بیشترین عملکرد دانه به میزان 1626 کیلوگرم در هکتار در تیمار کاربرد ریزوبیوم و در سطح نیم‌میلی­مولار اسید­سالیسیلیک به‌دست آمد. با توجه به نتایج این پژوهش محلول­پاشی نیم ‏میلی‏مولار اسید­سالیسیلیک همراه با کاربرد کودهای­زیستی دارای باکتری ریزوبیومی و قارچ میکوریز علاوه بر بهبود ویژگی فیزیولوژیکی، منجر به افزایش 34 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با شاهد گردید که به لحاظ اقتصادی بسیار قابل توجه بود.

کلیدواژه‌ها

آنتی‌اکسیدانت؛ پراکسیدهیدروژن؛ کاتالاز؛ کاروتنوئیدها؛ کلروفیل

مراجع

1. Amani, N., Sohrabi, Y., and Heidari, G. 2017. Yield and some physiological characteristics in maize by application of bio and chemical fertilizers under drought levels. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production 27(2):65-83. (In Persian with English Summary).
2. Arnon, A.N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants: Agronomy Journal 23: 112-121.
3. Akhtar, M., Jamil, M., Ahamd, M., and Abbasi, G. 2017. Evaluation of biofertilizer in combination with organic amendments and rock phosphate enriched compost for improving productivity of chickpea and maiz. Soil and Environment 36(01):59-69.
4. Amir, M., Aslam, A., Khan, M.Y., Jamshaid, M.U., Ahmad, M., Asghar, H.N., and Zahir, Z.A. 2013. Co-inoculation with Rhizobium and plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) for inducing salinity tolerance in mung bean under field conditions of semiarid climate. Asian Journal of Agriculture and Biology1(1):17-22.
5. Beres, B.L., McKenzie, R.H., Cárcamo, H.A., Dosdall, L.M., Evenden, M.L., Yang, R.C., and Spaner, D.M. 2012. Influence of seeding rate, nitrogen management and micronutrient blend applications on pith expression in solid-stemmed spring wheat. Crop Science 52: 1316-1329.
6. Bhutali, R.V., and Lal, E.P. 2017. Ameliorative effect of salicylic acid on yield, biochemical and antioxidant parameters of chickpea (Cicer arietinum) under drought stress. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 6(8): 1388-1399.
7. Chance, B., and Maehly, A. C. 1955. Assay of catalase and peroxidase. Methods in Enzymology 2: 764-775.
8. Cornic, G. 1994. Drought stress and high light effects on leaf photosynthesis. In: R. Baker and J.R. Bowyer(Eds.). Photoinhibition of Photosynthesis from Molecular Mechanisms to the field. pp. 297-313.
9. Dahal B.R., and Bhandari S. 2019. Biofertilizer: A next generation fertilizer for sustainable rice production. International Journal of Graduate Research and Review 5(1): 1-5
10. Elhakem, A.H. 2019. Impact of salicylic acid application on growth, photosynthetic pigments and organic osmolytes response in Mentha arvensis under drought stress. Journal of Biological Sciences 19: 372-380.
11. Farjam S., and Siosemadrdeh, A. 2014.Response of chickpea (Cicer arietinum) to exogenous salicylic acid and ascorbic acid under vegetative and reproductive drought stress conditions. Journal of Applied Botany and Food Quality 87: 80-86.
12. Fazeli, A., Zarei, B., and Tahmasebi, Z. 2017. The effect of salinity stress and salicylic acid on some physiological and biochemical traits of Black cumin (Nigella sativa). Iranian Journal of Plant Biology 9(4): 69-84. (In Persian with English Summary).
13. Fetri, M., Ghobadi, M.E., Ghobadi, M., and Mohammadi, G. 2016. Effect of sowing depth and mulching types on soil water storage at different growth stages of chickpea under rain fed farming. Iranian Journal of Pulses Research 7(1): 135-144.
14. Ghiazdowska, A., Krasuska, U., and Bogatek, R. 2010. Dormancy removal in apple embryos by nitric oxide or cyanide involves modifications in ethylene biosynthetic pathway. Planta 232: 1397-1407.
15. Hayat, Q., Hayat, S., Alyemeni, M.N., and Ahmad, A. 2012. Salicylic acid mediated changes in growth, photosynthesis, nitrogen metabolism and antioxidant defense system in Cicer arietinum Plant, Soil and Environment 58(9): 417-423.
16. Jesfar, A.B.M., Rifky, A.L.M., and Rinos, M.H.M. 2018. Study on the feasibility of chickpea cultivation in Ampara area in Sri Lanka. International Journal of Academic and Applied Research 2: 1-4.
17. Karasu, A., Öz, M., and Dogan, R. 2009. The effect of bacterial inoculation and different nitrogen doses on yield and yield components of some chickpea genotypes (Cicer arietinum ). African Journal of Biotechnology 8(1): 59-64.
18. Khan, N., and Bano, A. 2019. Exopolysaccharide producing rhizobacteria and their impact on growth and drought tolerance of wheat grown under rainfed conditions. Plos One 14(9): e0222302. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222302
19. Khan, N., Zandi, P., Ali, S., Mehmood, A., Adnan Shahid, M., and Yang, J. 2018. Impact of salicylic acid and PGPR on the drought tolerance and phytoremediation potential of Helianthus annus .Frontiers in Microbiology 9: doi.org/10.3389/fmicb.2018.02507
20. Mansourifar, S., Shaban, M., Ghobadi, M., and Sabaghpoor, S.H. 2012. Physiological characteristics of chickpea (Cicer arietinum) cultivars under drought stress and nitrogen fertilizer as starter. Iranian Journal of Pulses Research 3(1): 53-66. (In Persian with English Summary).
21. Niu, L., and Liao, W. 2016. Hydrogen peroxide signaling in plant development and abiotic responses: crosstalk with nitric oxide and c Frontiers in Plant Science 7:230. doi:10.3389/fpls.2016.00230
22. Norouzi, M., Sajedi, N.A., and Gomarian, M. 2018. Effects of salicylic acid and selenium at growth stages on yield and yield components of chickpea (Cicer arietinum) under dryland farming condition. Environmental Stresses in Crop Sciences 11(3): 579-589. (In Persian with English Summary).
23. Pandey, V.P., Awasthi, M, Singh, S., Tiwari, S., and Dwivedi, U.N. 2017. A comprehensive review on function and application of plant peroxidases. Biochemistry and Analytical Biochemistry6(1): doi:10.4172/2161-1009.1000308
24. Rajabi, L., Sajadi, N.A., and Roshandel, M. 2012. Intraction of salicylic acid and superabsorbent on agronomocal characteristic and protein percentage chickpea cultivar Hashem in condition of dryland. Crop Production in Environmental Stress 4(1):37-48. (In Persian with English Summary).
25. Ramezannezhad, R., Lahouti, M., and Ganjali, A. 2013. Effect of salicylic acid on physiological and biochemical parameters on resistant and sensitive chickpea (Cicer arietinum) genotypes under drought stress. Journal of Plant Ecophysiology 5(12): 24-36. (In Persian with English Summary).
26. Riaz, A., Rafique, M., Aftab, M., Qureshi, M.A., Javed, H., Mujeeb, F., and Akhtar, S. 2019. Mitigation of salinity in chickpea by Plant Growth Promoting Rhizobacteria and salicylic acid. Eurasian Journal of Soil Science 8(3): 221-
27. Salahi Farahi, M., Dadashi, M.R., and Ajam Norouzi, H. 2016. Effects of planting date, row spacing and Zn and nitrogen fertilizers on rain feed chickpea in Gonbad. Journal of Plant Ecophysiology 9(32): 26-36.
28. Sharma, A., Shahzad, B., Kumar, V., Kohli, S.K., Sidhu, G.P.S., Bali, A.S., Handa, N., Kapoor, D., Bhardwaj, R., and Zheng, B. 2019. Phytohormones regulate accumulation of osmolytes under abiotic s Biomolecules 9: 285. doi:10.3390/biom9070285
29. Shen, G., Ju, W., Liu, Y., Guo, X., Zhao, W., and Fang, L. 2019. Impact of urea addition and Rhizobium inoculation on plant resistance in metal contaminated s International Journal of Environmental Research and Public Health 16(11): 1-17.
30. Shooryabi, M., and Ganjeali, A. 2012. Investigating the effect of salicylic asid on enzymes activity and antioxidant compounds of chickpea (Cicer arietinum) cultivars under drought stress. Environmental Stress in Crop Sciences 5(1): 41-54. (In Persian with English Summary).
31. Shweta, S., and Kaur, M. 2017. Plant hormones synthesized by microorganisms and their role in biofertilizer- A review article. International Journal of Advanced Research5(12):1753-1763.
32. Wenhugsic, E.R.B. 1992. Structure biosanteetic of peroxidase from peinot cells, plant peroxidasses.X.U, analysis of osmotic adjustment in crop plants. Journal of Experimental Botany 50: 291-302.