ارزیابی عملکرد برگ خشک و بذر و کارایی مصرف آب برگ و بذر چهار اکوتیپ‌ وسمه (Indigofera tinctoria L.) در شرایط تنش کم‌آبی

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 6، دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 46، دی 1399، صفحه 651-662   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2020.37583

نویسندگان

فرامرز رستگاری¹؛ عنایت اله توحیدی نژاد^{* 1}؛ قاسم محمدی نژاد²

¹گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران

²دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

در مناطق خشک و نیمه‌خشک یکی از راه­های ممکن، جهت دست­­یابی به پایداری تولیدات گیاهی، استفاده بهتر از آب به‌واسطه کاشت گیاهان متحمل به کم­آبی با نیاز آبی کمتر می­باشد. وسمه (Indigofera tinctoria L.) گیاهی فراموش شده و دارویی- صنعتی از خانواده بقولات است که در صنعت برای رنگ‌زایی و در طب سنتی برای درمان تنگی نفس و اسپاسم روده‌ای و نیز برای تقویت رشد مو و ... استفاده می­شود. این آزمایش با هدف بررسی تأثیر تنش کم‌آبی بر عملکرد برگ خشک و بذر و کارایی مصرف آب چهار اکوتیپ وسمه در طی سال­های زراعی 94-1393 و 95-1394، به‌صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان جیرفت استان کرمان اجرا شد. عوامل کرت اصلی و فرعی به‌ترتیب شامل تنش کم‌آبی (100، 75 و 50 درصد نیاز آبی) و اکوتیپ (جیرفت، رودبار، قلعه گنج و ریگان) بودند. میزان 100 درصد نیاز آبی وسمه 6800 مترمکعب می­باشد. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد برگ خشک وسمه، عملکرد بذر و کارایی مصرف آب بر پایه عملکرد برگ و بذر بود. نتایج نشان داد که تنش 75 (تنش ملایم) و 50 درصد نیاز آبی (تنش شدید) عملکرد برگ خشک را به‌ترتیب 8 و 24 درصد و عملکرد بذر را 16و 59 درصد، نسبت به شاهد، کاهش داد. همچنین تنش ملایم و شدید به‌ترتیب موجب افزایش 22 و 53 درصدی کارایی مصرف آب برگ گردید. کارایی مصرف آب بذر در شرایط تنش ملایم، به‌میزان 10 درصد افزایش یافت. در حالی‌که اعمال تنش شدید، کاهش20 درصدی این پارامتر را به همراه داشت. در شرایط تنش شدید، بیشترین عمکلرد برگ خشک و بذر و نیز کارایی مصرف آب برگ، به‌ترتیب به‌طور میانگین به‌میزان 9/5100 کیلوگرم در هکتار، 75/331 کیلو گرم در هکتار و 24/1 کیلو گرم در مترمکعب مربوط به اکوتیپ­های جیرفت و رودبار بود. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش و نیز با توجه به شرایط اقلیمی گرم و خشک جنوب کرمان و از طرفی، ضرورت تغییر الگوی کشت با محوریت صرفه‌جویی در مصرف آب و برتری ارزش اقتصادی، پیشنهاد می شود اکوتیپ­های جیرفت و رودبار جنوب وسمه را به‌عنوان گیاهی با نیاز آبی پایین در فصل تابستان و بعد از برداشت گندم و محصولات جالیزی کشت نمایند.

کلیدواژه‌ها

تنش خشکی؛ کارایی مصرف آب بر پایه برگ و بذر؛ گیاه دارویی

مراجع

Aghayee, A.H., and Ehsanzadeh, M., 2012. Effect of irrigation and nitrogen on yield and some physiological parameters of pumpkin paper. Journal Horticultural Science 42(3): 291-299.

Alizadeh, A., 2004. Soil water-plant relationship publishing center of Mashhad, Imam Reza University, 6^th Ed., ISBN: 964-6582-57-5, p. 302. (In Persian with English Summary)

Allen, R.R., and Musik, J.T., 1993. Planting date, water management and maturity length relations for irrigated grain sorghum. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers 36: 1123-1129.

Bangar, V.A., and saralaya, M.G., 2011. Anti-hyperglycaemic activity of ethanol extract and chlroform extract of Indigofera tinctoria leaves in streptozotocin induced diabetic mice (Family- Papilionaceae). Research Journal of Pharmaceutical Biological and Chemical Science 2(1): 445-455.

Barnabas, B., Jager, K., and Feher, A., 2007. The effect of drought and heat stress on reproductive processes in cereals. Plant, Cell and Environment 31(1): 11-38.

Cardon, D., 2007. Natural Dyes: Sources, Tradition, Technology and Science, Archetype Publications, London.

Cheruth, A.J., Gopi, R., Sankar, B., Gomathinayagam, M., and Panneerselvam, R., 2008. Differential responses in water use efficiency in two varieties of Catharanthus roseus under drought stress. Comptes rendus Biologies 331(1): 42-47.

Claeys, H., and Inzé, D., 2013. The agony of choice: how plants balance growth and survival under water-limiting conditions. Plant Physiology 162: 1768-1779.

Earl, H., and Davis, R.F., 2003. Effect of drought stress on leaf and whole canopy radiation use efficiency and yield of maize. Agronomy Journal 95: 688-696.

ElGhazali, G.E., Abdalla, W.E., Khalid, H.E., Khalafal, M.M., and Hamad, A.A., 2003. Medicinal plants of the Sudan .Medicinal plants of the Ingassana area. Part V. Ministry of Science and Technology, National Centre for Research, Medicinal and Aromatic Plants Institute, Khartoum.

 Emam, Y., and Zavaerh, M., 2006. Drought Tolerance in Higher Plants. Publishing Center of Tehran University, p. 186. (In Persian)

Feeser, A., Goggin, M.D., and Tobin, B.F., 2012. The Materiality of Color- The production, circulation and application of dyes and pigments. MPG Books Group, UK.

Goldani, M., and Rezvani Moghaddam, P., 2006. Effect of planting date and drought levels on yield and yield components of rain fed and irrigated pea in Mashhad. Journal of Agricultural Research 2(2): 229-239. (In Persian with English Summary)

Kafi, M., Borzooei, A., Salehi, A., Kamandi, A., Massomi, A., and Nabati, C.J., 2010. The Physiology of Environmental Stress in Plants. Published by University of Mashhad, Mashhad, Iran. p. 502. (In Persian)

Kage, H., Kochler, M., and Stutzel, H., 2004. Root growth and dry matter partitioning of cauliflower under drought stress conditions: measurement and simulation. European Journal of Agronomy 20: 379-394.

Khorramdel, S., Rezvani Moghaddam, P., Houshmand, M., and Moallem-Benhangi, F., 2016. Effect of different levels of manure and plant density on yield and yield components of grain and leaf of indigo. Plant Products Research Journal 23: 117-143.

Kobraei, S., Etminan, A., Mohammadi, R., and Kobraee, S.O., 2011. Effects of drought stress on yield and yield components of soybean. Annals of Biological Research 2(5): 504-509.

Kremer, D., 2002. Phenology of summer flowering of some woody plants in the botanical garden of the faculty of natural sciences and mathematics. Sumarski-List 126: 489-499.

Luiz-Ferreira, A., Cola, M., Barbastefano, V., Farias-Silva, E., Calvo, T.R., Almeida, A.B.A.D., Pellizzon, C.H., Hiruma-Lima, C.A., Vilegas, W., and Souza-Brito, A.R.M., 2011. Indigofera suffruticosa Mill. as new source of healing agent: involvement of prostaglandin and mucus and heat shock proteins. Journal of Ethnopharmacology 137: 192–198.

 Maleki, A., Naderi, R., Naseri, A., Fathi, A., Bahamin, S., and Maleki, R., 2013. Physiological performance of soybean cultivars under drought stress. Bulletin of Environment Pharmacology and Life Science 2(6): 38-44.

Mohammed, N., 2006. Potentialities of indigo plant (Indigofera tinctoria) production in the Sudan for domestic use, and exportation. Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, University of Khartoum.

Muthulingam, M., Mohandoss, P., Indra, N., and Sethupathy, S., 2010. Anti-hepatotoxic efficacy Indigofera tinctoria (Linn.) on paracetamol induced liver damage in rats. International Journal of Pharmacy and Biological Research (1): 13-18.

Omidbaigi, R., 2008. Production and Processing of Medicinal Plants. Astan Ghods Press, Mashhad, Iran.Vol. 3, 5^th Ed. P. 348. (In Persian)

 Pessarkli, M., 1999. Handbook of Plant and Crop Stress. Marcel Dekker. New York Inc. p. 697.

Puri, A., Khaliq, T., and Rajendran, S.M., 2007. Antidyslipidemic activity of Indigofera tinctoria. Journal of Pharmaceutical and Herbal 7: 57–64.

Reddy, A.R., Chaitanya, K.V., and Vivekananda, M., 2004. Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plant. Journal of Plant Physiology 161: 1189-1202.

Rezapour, A., Heidari, K., Golvi, K., and Ramroudi, K., 2012. Effects of drought stress and different amounts of sulfur fertilizer on yield and yield components of black cumin grains and adjustment of osmotic regulators. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Researches 27(3): 396-384. (In Persian with English Summary)

 Safarnejad, A., 2004. Characterization of somaclones of Medicago sativa L. for drought tolerance. Journal of Agricultural Science and Technology 6: 121-127.

Sarhadi, H., Afsharmanesh, G.R., and Mokhtari, Z., 2014. Effect of drought Stress on some morphological traits and seed yield of indigo (Indigofera Tinctoria L.) under different levels of nitrogen. International Journal of Science 3: 2319-5037.

Taati, F., Talebi, H., Ebadi, M.T., Khoshnood Yazdi, A., and Dadkhah, A., 2014. Effect of drought and salt stress conditions on germination factors of indigo (Indigofera tinctoria). Environmental Stresses in Crop Science 7: 119-112.  

Wakarim, A., Aganchich, H., Tahi, H., Serraj, R., and Wahabi, S., 2005. Comparative effects of PRD and regulated deficit irrigation on water relation and water use efficiency in common bean. Agriculture, Ecosystems and Environment 106: 275-782.