بررسی اثر سطوح مختلف تنش خشکی بر ارقام بادام

علوم باغبانی

مقاله 17، دوره 37، شماره 2 - شماره پیاپی 58، مرداد 1402، صفحه 523-540   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2022.77478.1184

نویسندگان

اسماعیل صفوی¹؛ مهراب یادگاری^{* 2}؛ سیداصغر موسوی³؛ بیژن حقیقتی⁴

¹گروه زراعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد

²دانشیار مرکز تحقیقات گیاهان دارویی ادویه‌ای و عطری، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

³استادیارگروه زراعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد- استادیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهار محال و بختیاری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شهرکرد، ایران

⁴استادیارگروه زراعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد- استادیار بخش تحقیقات خاک وآب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی چهار محال و بختیاری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شهرکرد، ایران

چکیده

جهت مقایسه واکنش رشدی ارقام مختلف بادام به سطوح مختلف تنش خشکی، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان چهار محال و بختیاری در دو سال زراعی 1398-1399 و 1399-1400 اجرا گردید. دوره­های مختلف آبیاری بر اساس درصد رطوبت قابل استفاده خاک بین ظرفیت زراعی تا نقطه پژمردگی شامل 70 درصد رطوبت ظرفیت زراعی (شاهد یا بدون تنش)، 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی (تنش ملایم)، 30 درصد رطوبت ظرفیت زراعی (تنش متوسط) و 10 درصد رطوبت ظرفیت زراعی (تنش شدید) به عنوان فاکتور اصلی آزمایش در نظرگرفته شد. فاکتور فرعی شامل 14 رقم تجاری بادام (’مامایی‘، ’ربیع‘،’صبا ‘،’آراز‘،’اسکندر‘،’آیدین‘،’شاهرود 6، 7، 8، 10، 12، 13 و 21 ‘و ’پایه رویشی GN‘) بود که همگی بر روی ’پایه رویشی GN‘ پیوند زده شده بودند. در هر دو سال مورد مطالعه، سه ماه پس از اعمال تنش صفات رشدی و غلظت عناصر غذایی در برگ نهال­های تحت تیمار اندازه­گیری شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، صفات مورفولوژیکی نهال­های بادام در هر دو سال مورد مطالعه به­طور معنی­داری تحت تأثیر نوع رقم، سطح تنش خشکی و اثرات متقابل آن­ها قرار گرفتند. افزایش شدت تنش خشکی همراه با کاهش معنی­دار ارتفاع، رشد تاج، تعداد و طول شاخه­های جانبی و سطح برگ ارقام مختلف بوده است. در همه ارقام، تنش خشکی باعت کاهش معنی­دار طول و عرض تاج نهال­ها گردید و تحت تنش شدید خشکی، رقم ’GN‘ بزرگترین تاج و رقم ’ربیع‘ کوچکترین تاج را داشتند. بیشترین طول شاخه در شرایط تنش خشکی در رقم ’GN‘ ثبت گردید و کمترین طول شاخه در رقم ’مامایی‘، مشاهده شد که تفاوت معنی­داری با ارقام ’شاهرود 13‘،’ربیع‘،’صبا ‘،’شاهرود 7‘،’شاهرود 6‘ و ’اسکندر‘ نداشتند. در شرایط بدون تنش و همچنین سطوح مختلف تنش خشکی، ارقام ’GN‘ (76/37 سانتی­متر مربع) و ’شاهرود 10‘ (81/31 سانتی­متر مربع) بیشترین سطح برگ را داشتند و کمترین سطح برگ در شرایط تنش خشکی در رقم ’شاهرود6‘ مشاهده گردید. بررسی نتایج اندازه­گیری غلظت عناصر پرمصرف و کم مصرف  نشان داد که افزایش شدت تنش کم­آبی همراه با کاهش معنی­دار مقدار نیتروژن، فسفر، منگنز و روی در برگ ارقام مورد مطالعه بادام بود، با این وجود مقدار پتاسیم و آهن در گیاهان رشد یافته تحت تنش خشکی بیشتر از شرایط نرمال آبیاری بود. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، در شرایط تنش خشکی رقم ’GN‘ در مقایسه با سایر ارقام مورد مطالعه از نظر شاخص­های رشدی و غلظت عناصر پرمصرف و کم­مصرف، مقاومت بیشتری داشت و کم­تر تحت تأثیر شدت­های بالای کم­آبی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

آبیاری؛ ’پایه GN‘؛ تحمل؛ صفات رویشی

مراجع

1. Ahanger, M.A., Akram, N.A., Ashraf, M., Alyemeni, M.N., Wijaya, L., & Ahmad, P. (2017). Signal transduction and biotechnology in response to environmental stresses. Biologia Plantarum, 61(3), 401-416. https://doi.org/10.1007/s10535-016-0683-6
2. Arzani, K., & Arji, I. (2000). Response of young olive plants cv Local Roghani Roodbar to water stress and deficit irrigation. Seed and Plant, 16(1), 99-109. (In Persian)
3. Barzegar, K., Yadollahi, A., Imani, A., & Ahmadi, N. (2012). Responses to drought stress of almond cultivars and genotypes grown under field conditions. International Journal of Agriculture: Research and Review, 2(3), 205-210.
4. Bhusal, N., Han, S.G., & Yoon, T.M. (2019). Impact of drought stress on photosynthetic response, leaf water potential, and stem sap flow in two cultivars of bi-leader apple trees (Malus× domestica). Scientia Horticulturae, 246, 535-543. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.11.021
5. Bodner, G., Nakhforoosh, A., & Kaul, H.P. (2015). Management of crop water under drought: A review. Agronomy for Sustainable Development, 35(2), 401-442. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0283-4
6. Bogati, K., & Walczak, M. (2022). The Impact of drought stress on soil microbial community, enzyme activities and plants. Agronomy, 12, 189. https://doi.org/10.3390/agronomy12010189
7. Chai, Q., Gan, Y., Zhao, C., Xu, H.L., Waskom, R.M., Niu, Y., & Siddique, K.H. (2016). Regulated deficit irrigation for crop production under drought stress. A review. Agronomy for Sustainable Development, 36, 3. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0338-6
8. Condon, A.G. (2020). Drying times: plant traits to improve crop water use efficiency and yield. Journal of Experimental Botany, 71(7), 2239-2252. https://doi.org/10.1093/jxb/eraa002
9. De Herralde, F. (2000). Integral study of the eco-physiological response to water stress: characterization of the almond varieties. Nucis–Newsletter, 9, 20-21.
10. De Herralde, F., Savé, R., Biel, C., Batlle, I., & Vargas, F.J. (2001). Differences in drought tolerance in two almond cultivars:'Lauranne'and'Masbovera'. Cahiers Options Méditerranéennes, 56, 149-154.
11. Emami, (1996). Plant decomposition methods. Vol. 1. Technical leaflet No. 982. Soil and Water. Research Institute, Tehran, Iran (In Persian)
12. Fathi, H., Amiri, M., Imani, A., Nikbakht, J., & Hajilou, J. (2019). Investigation on the changes of some biochemical traits of almond genotypes leaves under drought stress on the GN15 rootstock. Journal of Plant Process and Function, 8(29), 15-30. (In Persian)
13. Fulton, A., Grant, J., Buchner, R., & Connell, J. (2014). Using the pressure chamber for irrigation management in walnut, almond and prune. http://dx.doi.org/10.3733/ucanr.8503
14. Gradzıel, T.M., Martınez-Gomez, P., Dıcenta, F., & Kester, D.E. (2001). The utilization of related Prunus species for almond variety improvement. Journal-American Pomological Society, 55(2), 100-108.
15. Haas, J.C., Vergara, A., Serrano, A.R., Mishra, S., Hurry, V., & Street, N.R. (2021). Candidate regulators and target genes of drought stress in needles and roots of Norway spruce. Tree Physiology, 41(7), 1230-1246. https://doi.org/10.1093/treephys/tpaa178
16. Isaakidis, A., Sotiropoulos, T., Almaliotis, D., Therios, I., & Stylianidis, D. (2004). Response to severe water stress of the almond (Prunus amygdalus)’Ferragnès’ grafted on eight rootstocks. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 32(4), 355-362.
17. Jiménez, S., Dridi, J., Gutiérrez, D., Moret, D., Irigoyen, J.J., Moreno, M.A., & Gogorcena, Y. (2013). Physiological, biochemical and molecular responses in four Prunus rootstocks submitted to drought stress. Tree Physiology, 33, 1061-1075. https://doi.org/10.1093/treephys/tpt074
18. Karimi, S., Yadollahi, A., Arzani, K., Imani, A., & Aghaalikhani, M. (2015). Gas-exchange response of almond genotypes to water stress. Photosynthetica, 53(1), 29-34. https://doi.org/10.1007/s11099-015-0070-0
19. Khoyerdi, F.F., Shamshiri, M.H., & Estaji, A. (2016). Changes in some physiological and osmotic parameters of several pistachio genotypes under drought stress. Scientia Horticulturae, 198, 44-51. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.11.028
20. Kim, J., Kim, K.S., Kim, Y., & Chung, Y.S. (2020). A short review: Comparisons of high-throughput phenotyping methods for detecting drought tolerance. Scientia Agricola, https://doi.org/10.1590/1678-992X-2019-0300
21. Lindsay, W.L, & Norvell, W.A. (1978). Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of America Journal, 42, 421-428.
22. Marschner, H. (2011). Marschner’s Mineral Nutrition of Higher Plants. San Diego, CA, Academic Press.
23. Martínez-García, P.J., Hartung, J., Pérez de los Cobos, F., Martínez-García, P., Jalili, S., Sánchez-Roldán, J.M., Rubio, M., Dicenta, F., & Martínez-Gómez, P. (2020). Temporal response to drought stress in several Prunus rootstocks and wild species. Agronomy, 10, 1383. https://doi.org/10.3390/agronomy10091383
24. Méndez‐Toribio, M., Ibarra‐Manríquez, G., Paz, H., & Lebrija‐Trejos, E. (2020). Atmospheric and soil drought risks combined shape community assembly of trees in a tropical dry forest. Journal of Ecology, 108(4), 1347-1357. https://doi.org/10.1111/1365-2745.13355
25. Mousavi, S.A., Tatari, M., Mehnatkesh, A., & Haghighati, B. (2009). Vegetative growth response of young seedlings of five almond cultivars to water deficit. Seed and Plant Improvement Journal, 25-1, 551-567. (In Persian)
26. Palasciano, M., Logoluso, V., & Lipari, E. (2013). Differences in drought tolerance in almond cultivars grown in Apulia region (Southeast Italy). In: VI International Symposium on Almonds and Pistachios 1028: 319-324.
27. Parvaneh, T., & Afshari, H. (2013). Comparative study of the response of different almond rootstocks to water stress. International Journal of Plant Production, 4, 2244-2250.
28. Sorkheh, K., Shiran, B., Khodambshi, M., Rouhi, V., & Ercisli, S. (2011). In vitro assay of native Iranian almond species (Prunus spp.) for drought tolerance. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 105(3), 395-404.
29. Tankari, M., Wang, C., Ma, H., Li, X., Li, L., Soothar, R.K., Cui, N., Zaman-Allah, M., Hao, W., Liu, F., & Wang, Y. (2021). Drought priming improved water status, photosynthesis and water productivity of cowpea during post-anthesis drought stress. Agricultural Water Management, 245, 106565. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106565
30. Toscano, S., Ferrante, A., & Romano, D. (2019). Response of Mediterranean ornamental plants to drought stress. Horticulturae, 5(1), 6. https://doi.org/10.3390/horticulturae5010006
31. Treder, W., Konopacki, P., & Mika, A. (1996). Duration of water stress and its influence on the growth of nursery apple trees planted in containers under plastic tunnel conditions. In: II International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops 449: 541-544.
32. Yadollahi, A., Arzani, K., Ebadi, A., Wirthensohn, M., & Karimi, S. (2011). The response of different almond genotypes to moderate and severe water stress in order to screen for drought tolerance. Scientia Horticulturae, 129, 403-413. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.04.007
33. Zokaee Khosroshahi, K. (2013). Investigation of drought tolerance in five Iranian almond species based on the important morphological and physiological markers(Doctoral dissertation, Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy in Horticulture Faculty of Agriculture Department of Horticultural Sciences of Bu-Ali Sina University).