اثر محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی بر صفات مورفوفیزیولوژیک نشاء گل‌گاوزبان ایرانی (Fisch. & Mey Echium amoenum) در شرایط تنش شوری

علوم باغبانی

دوره 38، شماره 4 - شماره پیاپی 64، دی 1403، صفحه 704-693   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2024.88537.1353

نویسندگان

بهروز رحیم خانی؛ محبوبه ناصری^* ؛ احمد احمدیان؛ مسعود علی پناه

گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی اثرات محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی روی نشاهای گل‌گاوزبان (Fisch. & Mey Echium amoenum) در شرایط تنش شوری، آزمایشی به‌‌صورت فاکتوریل با دو فاکتور جلبک دریایی و تنش شوری با نمک کلرید سدیم، در قالب طرح کاملاَ تصادفی در گلخانه انجام شد. در این آزمایش، تیمارها شامل غلظت ppm 1500 از عصاره جلبک دریایی و سه سطح شوری ( 6/1، 4 و 8 میلی‌موس بر متر) بود. یک هفته بعد از اولین محلول‌پاشی عصاره‌های جلبک دریایی، اعمال تنش شوری آغاز گردید. به‌منظور جلوگیری از ایجاد شوک در گیاهان، تیمار شوری به‌تدریج و در سه مرحله انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات ساده تیمارهای شوری و جلبک دریایی و همچنین اثرات متقابل شوری در جلبک دریایی بر وزن تر اندام هوایی، وزن تر ریشه، طول ریشه و وزن خشک کل بوته گل‌گاوزبان معنی­دار بود. عصاره جلبک دریایی سبب افزایش میزان پرولین و پتاسیم در برگ گیاه گردید و از این طریق سبب کاهش اثرات مخرب تنش شوری برای گیاه گل‌گاوزبان شد. علاوه‌براین محلول‌پاشی گیاه گل‌گاوزبان با استفاده از عصاره جلبک دریایی سبب افزایش میزان کلروفیل در گیاه گردید و از این طریق با افزایش میزان فتوسنتز در گیاه به رشد بهتر گیاه در شرایط تنش شوری کمک کرد. استفاده از عصاره جلبک سبب افزایش میزان قند محلول تحت شرایط تنش شوری گردید. به‌طوری‌که در غلطت­های 6/1، 4 و 8 میلی‌موس بر متر تنش شوری، میزان قند محلول به‌ترتیب 80، 33 و 33 درصد افزایش یافت. استفاده از عصاره جلبک دریایی سبب کاهش 11 و 15 درصدی میزان سدیم در غلظت­های 4 و 8 شوری شد. همچنین جلبک دریایی، جذب پتاسیم را 33 و 24 درصد در غلطت­ها شوری افزایش داد. با توجه‌ به نتایج به‌دست‌آمده می­توان نتیجه گرفت که کاربرد جلبک دریایی می­تواند اثرات منفی تنش شوری را در نشاء گل‌گاوزبان ایرانی کاهش دهد، همچنین به‌دلیل قیمت پایین و در دسترس بودن می‌تواند به‌عنوان یک کود زیستی مناسب برای حفظ رشد گیاه در شرایط تنش شوری استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها

سدیم؛ کاروتنوئید؛ نشت الکترولیت

مراجع

1- Al-Said, M.A., & Kamal, A.M. (2008). Effect of1 foliar spray with folic acid and some amino. acids on flowering, yield and quality of sweet pepper. Journal of Agricultural Science, Mansoura University, 33(10), 7403-7412.

2- Alharbi, K., Amin, M.A., Ismail, M.A., Ibrahim, M.T., Hassan, S.E.D., Fouda, A., Eid, A.M., & Said, H.A. (2022). Alleviate the drought stress on Triticum aestivum L. using the algal extracts of Sargassum latifolium and Corallina elongate versus the commercial algal products. Life, 12(11), 1757.‏

3- Anisimov, M.M., & Chaikina, E.L. (2014). Effect of seaweed extracts on the growth of seedling roots of soybean (Glycine max L.) Merr.) seasonal changes in the activity. International Journal of Current Research and Academic Review, 2(3), 19-23.

4- Asch, J., Johnson, K., Mondal, S., & Asch, F. (2022). Comprehensive assessment of extraction methods for plant tissue samples for determining sodium and potassium via flame photometer and chloride via automated flow analysis. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 185(2), 308-316.‏

5- Afzal, S., Chaudhary, N., & Singh, N.K. (2021). Role of soluble sugars in metabolism and sensing under abiotic stress. Plant growth regulators: Signalling under stress conditions. In Plant Growth Regulators. Springer, pp. 305-334.‏ https://doi.org/10.1007/978-3-030-61153-8_14

6- Bates, L.S., Waldren, R.P.A., & Teare, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, 39, 205-207.‏

7- Chartzoulakis, K. (2005). Salinity and olive: growth salt tolerance photosynthesis and yield. Agriculture Water Managemet, 78, 108–121. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2005.04.025

8- Courbier, S., Grevink, S., Sluijs, E., Bonhomme, P.­O., Kajala, K., Van Wees, S.­C., & Pierik, R. (2020). Far-red light promotes Botrytis cinerea disease development in tomato leaves via jasmonate-dependent modulation of soluble sugars. Plant Cell and Environment, 43(11), 2769-2781.‏ https://doi.org/10.1111/pce.13870

9- Esmaielpour, B., & Fatemi, H. (2020). Effects of seaweed extract on physiological and biochemical characteristics of basil (Ocimum basilicum L.) under water-deficit stress conditions. Journal of Soil and Plant Interactions Isfahan University of Technology, 11(1), 59-69. https://doi.org/10.47176/jspi.11.1.10288

10- Faten, S., Abd El-Aal., Shaheen, A.M., Ahmed, A.A., & Mahmoud, A.R. (2010). Effect of foliar application of urea and amino acids mixtures as antioxidants on the growth and yield and characteristics of squash. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 6(5), 583-588.

11- Fu, J., & B. Huang. (2001). Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Journal Environmental and Experimental Botany, 45, 105–114.

12- Goñi, O., Fort, A., Quille, P., McKeown, P.C., Spillane, C., & O'Connell, S. (2016). Comparative transcriptome analysis of two Ascophyllum nodosum extract biostimulants: Same seaweed but different. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64, 2980–2989. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b00621

13- Gurrieri, L., Merico, M., Trost, P., Forlani, G., & Sparla, F. (2020). Impact of drought on soluble sugars and free proline content in selected Arabidopsis mutants. Biology, 9(11), 367.‏ https://doi.org/10.3390/biology9110367

14- Guinan, K.J., Sujeeth, N., Copeland, R.B., Jones, P.W., O'brien, N.M., Sharma, H.S.S., Prouteau, P.F.J., & O'sullivan, J.T. (2012). Discrete roles for extracts of Ascophyllum nodosum in enhancing plant growth and tolerance to abiotic and biotic stresses. In I World Congress on the Use of Biostimulants in Agriculture, 1009, 127-135.‏

15- Jabbar, A.A., Abdullah, F.O., Hassan, A.O., Galali, Y., Hassan, R.R., Rashid, E.Q., Salih, M.I. & Aziz, K.F. (2022). Ethnobotanical, phytochemistry, and pharmacological activity of onosma (Boraginaceae): An updated review. Molecules, 27(24), 8687.‏ https://doi.org/10.3390/molecules27248687

16- Mutale-Joan, C., Rachidi, F., Mohamed, H.A., Mernissi, N.E., Aasfar, A., Barakate, M., Mohammed, D., Sbabou, L., & Arroussi, H.E. (2021). Microalgae-cyanobacteria–based biostimulant effect on salinity tolerance mechanisms, nutrient uptake, and tomato plant growth under salt stress. Journal of Applied Phycology, 33, 3779-3795. ‏https://doi.org/10.1007/s10811-021-02559-0

17- Nikbakht, A., & Kafi, M. (2008). The history of traditional medicine and herbal plants in Iran. Acta Hortic, 790, 255-258. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2008.790.37

18- Nourashrafeddin, S.M., Ramandi, A., & Seifi, A. (2023). Rhizobacteria isolated from xerophyte Haloxylon ammodendron manipulate root system architecture and enhance drought and salt tolerance in Arabidopsis thaliana. International Microbiology, 27(2), 1-11.‏ https://doi.org/10.1007/s10123-023-00394-6

19- Latigue, S., & Candidate, D­. (­2013). Seaweed liquid fertilizer effect on physiological and biochemical parameters of bean plant (Phaesolus vulgaris variety Paulista) under hydroponic system. European Scientific Journal, 9(30), 174-191.‏

20 - Punitha, P., Priyadharshini, P., Nanthini Devi, K., Dinesh Kumar, S., Roopavathy, J., Begum, A., Santhanam, P., & Perumal, P. (2024). Effect of seaweed liquid extract as an organic biostimulant on the growth, fatty acids and high-value pigment production of Vigna radiata. Biomass Conversion and Biorefinery, 14(6), 7345-7357.‏ https://doi.org/10.1007/s13399-022-03048-1

21- Pan, W., Cheng, X., Du, R., Zhu, X., & Guo, W. (2024). Detection of chlorophyll content based on optical properties of maize leaves. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 309, 123-843.‏ https://doi.org/10.1016/j.saa.2024.123843

22- Ramandi, A., Naseri, M., & Yousefijavan, I. (2022). The Effect of aqueous extract of crocus sativus style on blood coagulation indices in Rats. Journal of Saffron Research, 10(1), 168-160.‏ https://doi.org/10.22077/jsr.2022.4950.1176

23- Ramandi, A., Javan, I.Y., Tazehabadi, F.M., Asl, G.I., Khosravanian, R., & Ebrahimzadeh, M.H. (2019). Improvement in seed surface sterilization and in vitro seed germination of ornamental and medicinal plant-Catharanthus roseus (L.). Chiang Mai Journal of Science, 46(6), 1107-1112.‏

24- Ramandi, A., & Seifi, A. (2023). Cupriavidus metallidurans bacteria enhance sodium uptake by plants. Rhizosphere, 27, 100767.‏

25- Rosa, M., Prado, C., Podazza, G., Interdonato, R., González, J.A., Hilal, M., & Prado, F.E. (2009). Soluble sugars: Metabolism, sensing and abiotic stress: A complex network in the life of plants. Plant Signaling and Behavior, 4(5), 388-393.‏

26- Savage, J.A., Hudzinski, S.J., & Olson, M.R. (2024). Use of electrolyte leakage to assess floral damage after freezing. Applications in Plant Sciences, 12(5), 1-8. ‏https://doi.org/10.1002/aps3.11569

27- Shabala, S., & Pottosin, I. (2014). Regulation of potassium transport in plants under hostile conditions: implications for abiotic and biotic stress tolerance. Physiologia Plantarum, 151(3), 257-279.‏

28- Shabala, S., & Cuin, T.A. (2008). Potassium transport and plant salt tolerance. Physiologia Plantarum, 133(4), 651-669.‏

29- Sayyari Zahan, M.H., Sayyadi Anari, M.H., Zamani, G., Mahmoodi, S., & Golestanifar, F. (2022). The effect of two types of algae on the growth characteristics of bread wheat and basil under salinity stress. Environmental Stresses in Crop Sciences, 15(3), 731-740.

30- Vaghparast, M., Maleki-Farahani, S., Sinaki, J.M., & Zarei, G. (2012). Mitigation of drought stress in chickpea through application of humic acid and seaweed extract. Crop Production in Stress Environment, 4, 59–71.

31- Xu, C., & Leskovar, D. (2015). Effects of A. nodosum seaweed extracts on spinach growth, physiology and nutrition valued under drought stress. Scientia Horticulturae, 183, 39–47. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.12.004

32- Zarbakhsh, S., & Shahsavar, A.R. (2023). Exogenous γ-aminobutyric acid improves the photosynthesis efficiency, soluble sugar contents, and mineral nutrients in pomegranate plants exposed to drought, salinity, and drought-salinity stresses. BMC Plant Biology, 23(1), 543.‏ https://doi.org/10.1186/s12870-023-04568-2

34- Zhao, C., Zhang, H., Song, C., Zhu, J.K., & Shabala, S. (2020). Mechanisms of plant responses and adaptation to soil salinity. The Innovation, 1(1), 1-41.‏ https://doi.org/10.1016/j.xinn.2020.100017