بررسی اثر تعدیل کنندگی کلرید‌پتاسیم بر شاخص‌های رشدی و فتوسنتزی دو رقم گیاه دارویی خردل (Parkland و Goldrush) در شرایط تنش شوری حاصل از کلریدسدیم

علوم باغبانی

مقاله 6، دوره 32، شماره 1، خرداد 1397، صفحه 123-136   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhorts4.v32i1.61472

نویسندگان

مرتضی گلدانی^* ؛ مریم کمالی؛ محمد غیاث آبادی

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

کلرید پتاسیم به عنوان یک عنصر غذایی مهم برای محصولات زراعی و همچنین کاهنده شوری در زمین‌های تحت تنش شوری محسوب می‌شود. به منظور مطالعه اثر تعدیل‌کنندگی شوری ناشی ازکلریدسدیم توسط کلریدپتاسیم در گیاه خردل آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل ترکیب دو سطح KCl (شاهد و 20 میلی مولار) در چهار سطح NaCl (شاهد،30، 60 و90 میلی‌مولار) به عنوان عامل اول و دو رقم خردل (Parkland و Goldrush) به عنوان عامل دوم بود. برهمکنش تیمار سدیم و پتاسیم با عامل رقم در صفات وزن خشک ریشه و اندام هوایی، سطح برگ، فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای، محتوای رطوبت تسبی، پایداری غشا و مقدار کلروفیل معنی‌دار شد. حداکثر مقدار فتوسنتز (14 میکرومول در مترمربع در ثانیه) در رقم Goldrush و تیمار 20 میلی‌مولار کلریدپتاسیم بدون کلریدسدیم، بیشترین هدایت روزنه‌ای (114 میکرومول در مترمربع در ثانیه) در گیاهان شاهد رقم Goldrush، بیشترین محتوای آب نسبی در گیاهان شاهد و در ارقام Goldrush و Parkland (به ترتیب 67/79 و 47/89 درصد) و همین صفت در تیمار 20 میلی‌مولار کلریدپتاسیم بدون کلریدسدیم رقم Goldrush به مقدار 27/71 درصد بود. ضمن اینکه بیشترین پایداری غشا نیز در رقم Goldrush و تیمار 20 میلی‌مولار کلریدپتاسیم بدون کلریدسدیم مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سدیم و پتاسیم حجم ریشه کاهش می‌یابد که در تیمارهای 90 میلی‌مولار کلرید سدیم بدون کاربرد کلرید پتاسیم و 90 میلی‌مولار کلرید سدیم همراه با 20 میلی‌مولار کلرید پتاسیم به کمترین میزان رسید. به طور کلی با افزایش شوری حاصل از کلریدسدیم صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک اندازه‌گیری شده خردل کاهش یافت، و در تیمار استفاده از کلریدپتاسیم در غلظت 20 میلی‌مولار بدون کلریدسدیم کمترین مقدار تعرق و بیشترین شاخص پایداری غشا (100درصد)، عدد کلروفیل متر (3/30)، فتوسنتز (2/11 میلی مول بر متر مربع در ثانیه) در همین تیمار مشاهده شد. ضمن اینکه رقم Goldrush در تحمل شوری نسبت به Parkland نتایج بهتری از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها

سطح برگ؛ فتوسنتز؛ کلروفیل؛ هدایت روزنه‌ای؛ وزن خشک

مراجع

1. Abid M., Qayyum A., Dasti A. A., and Abdilwajid R. 2001. Effect of salinity and SAR ofirrigation water on yield, physiological growth parameters of Maize & properties of the soil. Journal of Research, Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan. 12(1):26-33

2. Achilea O. 2002. Alleviation of salinity-induced stress in cash crops by multi-K (potassium nitrate), five cases typifying the underlying pattern. Acta Horticulture, 573: 43-48

3. Amir Mohammadi Meibodi S.A.M., and Ghare yazi B. 2003. Physiological Aspects and Breeding For Salinity Stress in Plants. Isfahan University of Technology Press.

4. Ashraf M., Mukhtar N., Rehman S., and Rha E. S. 2004. Salt induced changes in photosynthetic activity and growth in a potential medicinal plant Bishop`s weed (Ammi majus L.). Photosynthetica, 42(4): 543-550.

5. Atlassi Pak V., Nabipour M., and Meskarbashee M. 2009. Effect of salt stress on Chlorophyll content, Fluorescence, Na+ and K+ ions content in rape plants (Brassica, napus L.). Asian Journal of Agriculture Research, 3(2): 28-37.

6. Bardan N. M. 2006. Effect of potassium rate on barley growth and its mineral content under different salt affected soil conditions. Research journal of agriculture and biological sciences, 2(6): 512-519.

7. Benlloch M., Ojeda M. A., Romos J., and Prodriguez-Navarro, A. 1994. Salt sensitivity and low discrimination between potassium and sodium in bean plants. Plant Soil, 166: 117-123.

8. Bybordi A. 2011. Zinc, nitrogen and salinity interaction on agronomic traits and some qualitative characteristic of canola. African Journal of Biotechnology, 10(74), pp. 16813-16825.

9. Cakmak I. 2005. The role of potassium in alleviating detrimental effects of abiotic stresses in plants. Plant Nutrition and Soil Science. 168: 521-530.

10. Cerda A., Pardines J., Botella M. A., and Martinez, V. 1995. Effect of potassium on growth, water relations and inorganic and organic solute contents for two maize cultivars grown under saline conditions. Journal Plant Nutrition, 18: 839–851.

11. Cheeseman J. M., and Wickens L. K. 1986. Control of Na+ and K+ transport in Speragularia morina. III. Relationship between ion uptake and growth at moderate Salinity. Journal of Plant Physiology, 67: 15-22.

12. Delgado I. C., and Sanchez-Raya A. J. 1999. Physiological response of seedling sunflower to salinity and K sources, Commun .Soil Science. Plant Annual, 30 (5-6).

13. Dere S., Gunes T., and Sivci R. 1998. Spectrophotometric determination of chlorophyll-a,b and total cartenoid contents of some Algae Species using different solvents. Turck. Journal Botany, 22: 13-17.

14. Farhodi R. 2011. The effect of salinity on growth, antioxidant enzyme activities and malondialdehyde concentration of rapeseed leaves. Iranian Journal of Field Crops Research, 9(1): 123-130

15. Flowers T. J., and Yeo A. R. 1995. Breeding for salinity resistance in crop plants: Where Next? Plant Physiology, 22:875-884.

16. Flowers T. J., Torke P. F., and Yeo A. R. 1977. The mechanism of salt tolerance in halophytes. Annual Review of Plant Physiology, 28: 89-121.

17. Gadallah M. A. A. 1996. Abscisic acid, temperature and salinity interactions on growth and some mineral elements in Carthamus plants. Plant Growth Regulation, 20: 225-236.

18. Gauch H. G. 1972. Inorganic Plant Nutrition. PP. 395-426. Physiological Processes limiting Plant Productivity. Dowden, Hutchinson and Ross Inc., USA.

19. Gorji M., and Khoshgoftarmanesh A.H. 2011. Effect of Potassium and Calcium on Safflower Response to Sodium Chloride Salinity in Aquatic Environment. Journal of Sciences and Technology of Agriculture and Natural Resources, 53(4): 1-7.

20. Haghnia G.H. 2004. Plant tolerance to salinity. Mashhad university publishers.

21. Hall A.E. 2000.Crop responses to environment. United States of America. 248 p.

22. Jakob G., Ton J., Flors V., Zimmerli L.J., Metraux P., and Mauch- Mani B. 2005. Enhancing Arabidopsis salt and drought stress tolerance by chemical priming for its ABAResponse. Plant Physiology, 139: 267-274.

23. Jeschke W.D., and Nassery H. 1981. K+ - Na+ selectivity in roots of Triticum, Helianthus and Allium. Physiology Plant, 52: 217-224.

24. Kafi M., Borzoei A., Salehi M., Kamandi A., Masomi A., and Nabati J. 2009. Enviromental Stress on Plant Physiology. Mashhad University Jahad publication. (Translation).

25. Kafi M., Stowart D. 2001. The effects of salinity on growth and yield of nine cultivar of wheat. Journal of Agricultural Science and Technology. 12: No 1.

26. Kaya C., Higgs D., and Sakar E. 2002. Response of Two leafy vegetables grown at high to supplementary potassium and phosphorus during different growth stages. Journal Plant Nutrition, 25: 2663-2676.

27. Khorasaninejad S., Mousavi A., Soltanloo H., Hemmati Kh., and Khalighi A. 2010. The Effect of Salinity Stress on Growth Parameters, Essential oil Yield and Constituent of eppermint (Mentha piperita L). World Applied Sciences Journal, 11 (11): 1403-1407.

28. Khoshgoftarmanesh A.H. 2008. Principles of Plant Nutrition. Industrial University of Isfahan. edition 1 .pp.462

29. Kostas C., and Georgios P. 2006. Response of Two Olive Cultivars to Salt Stress and Potassium Supplement. Journal Plant Nutrition, 29(11): 2063-2078.

30. Marschner H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd ed. Academic Press, San Diego, NY.

31. Munns R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment. 25: 239-250.

32. Munns R., and Tester M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review Plant Physioligy, 59: 651681.

33. Munns R., James K.A., and Lauchli A. 2006. Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals. Journal of Experimental Botany, 57(5): 1025-1043.

34. Najafi F., Khavari-Nejad R. A., and Siah Ali M. 2010. The effects of salt stress on physiological parameters in summer savory (Satureja hortensis L.) plant. Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 6(1): 14-21.

35. Nazarbeygi E., Lari Yazdi H., Naseri R., Soleimani R. 2011. The Effects of Different Levels of Salinity on Proline and A-, B- Chlorophylls in Canola. American-Eurasian Journal Agriculture and Environment Science, 10 (1): 70-74.

36. Netondo G.W., Onyango, and Beck E. 2004. Sorgum and salinity: II. Gas exchange and chorophyll fluorescence of sorgum under salt stress. Crop Science, 44: 806-811.

37. Qasim M., Ashraf M.M., Jamil A.M., Rehman Y.S.U., and Rha E.S. 2003. Water relations and gas exchange properties in some elite canola (Brassica napus L.) lines under salt stress. Annual Application of Biology 142: 307-316.

38. Raziuddin Farhatullah Hassan G.H., Akmal M., Salim Shah S., Mohammad F., Shafi M., Bakht J., and Zhou W. 2011. Effect of camium and salinity on growth and photosynthesis parameters of brassica species. Pakistan Journal of Botany, 43(1): 333-340.

39. Sabater B., Rodriguez M.I. 1978. Control of chlorophyll degradation in detached leaves of barley and oat through effect of kinetic on chlorophyllase levels, Physiology Plant, 43: 274-276.

40. Safarnejhad A, Sadr V.A., and Hamidi H. The effect of salinity on morphological properties of Nigella sativa. J. Plant Breeding and Genetics Res. Iran. 2007; 15 (1): 75 - 84 (In Persian).

41. Sairam R.K., Rao K.V., and Srivastava G.C. 2002. Differential response of wheat genotypes to long term salinity stress in relation to oxidative stress, antioxidant activity and osmolyte concentration. Plant Science, 163: 1037–1046.

42. Sarahi Nobar, M., and Moradi, B. 2011. Effect of salinity stress on protein content, pigments, sugars and phenolic compounds in tissue culture of several species of Iranian fenugreek. Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran, 36(2): 53-59.

43. Satti, S. M. E., and Lopez M. 1994. Effect of increasing potassium levels for alleviating sodium chloride stress on the growth and yield of tomato. Commun. Soil Science and Plant Analysis, 25: 2807-2823.

44. Schachtman D., and Munns R. 2002. Sodium accumulation in leaves of Triticum species thatdiffer in salt tolerance. Australia journal Plant Physiology, 19(3):21,331-340

45. Smart R.E. 1974. Rapid Estimates of Relative Water Content. Plant Physiology, 53(2):258-60.

46. Sreenivasulu N., Grimm B., Wobns U., and Weschke W. 2000. Diffrentl response of antioxidant compounds to salinity stress in salt-tolerant and salt-sensetive seedling of foxtail millet. Physiology Plantarum, 109: 435-442.

47. Sudhir P., and Murthy S.D.S. 2004. Effects of salt stress on basic processes of photosynthesis. Photosynthetica, 42: 481-486.

48. Tarchoune I, Degl’Innocenti E, Kaddour R, GuidiL, Lachaal M, Navari-Izzo F and Ouerghi Z. Effects of NaCl or Na2SO4 salinity on plant growth, ion content and photosynthetic activity in Ocimumbasilicum L. Acta Physiol Plant. 2012; 34 (2): 607- 15.

49. Timothy D. C., Epstein E., and Dvorak J. 1995. Differential solute regulation in leaf blades of various ages in salt sensitive wheat and a salt tolerant wheat (lanphophyrum elongatum). Plant Physiology, 108: 1714-1715.

50. Van Horn, J. W. 1991. Development of soil salinity during germination and early seedling growth and its effect on several crops. Agricultural Management, 20: 17-28.