مطالعه تاثیر کم آبیاری و نیتروژن بر صفات فیزیولوژیک اکوتیپ های گیاه حنا Lawsonia inermis)) در منطقه جیرفت
محورهای موضوعی : یافته های نوین کشاورزیحسن سرحدی 1 , جهانفر دانشیان 2 , سیدعلیرضا ولدآبادی 3 , حسین حیدری شرف آباد 4 , غلامرضا افشارمنش 5
1 - دانشجوی دکتری زراعت دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان و عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد جیرفت
2 - استاد پژوهش سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی
3 - دانشیار دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان
4 - استاد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
5 - استادیار پژوهش مرکز تحقیقات، آموزش و منابع طبیعی جنوب استان کرمان
کلید واژه: نیتروژن, کم آبیاری, حنا, صفات فیزیولوژیک و ماده رنگی لاوسون,
چکیده مقاله :
این آزمایش به صورت اسپلیت اسپلیت پلات در قالب طرحبلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار در مزرعه آموزشی وتحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامیجیرفت در سال زراعی 93- 92 انجام شد. در این تحقیق، کم آبیاری در سه سطح به عنوانعامل اصلی (شامل 100% نیاز آبی، 75% نیاز آبی و 50 % نیاز آبی گیاه)، نیتروژن درسه سطح به عنوان عامل فرعی ( شامل 50، 100، 150 کیلو گرم نیتروژن خالص در هکتار) واکوتیپ نیز در سه سطح به عنوان عامل فرعی فرعی( بمی، بوشهری و رودباری) مورد بررسیقرار گرفتند. نتایج نشان داد تاثیر سطوح مختلف کم آبیاری بر محتوی نسبی آب، مادهرنگی و شاخص سبزینگی در سطح 1% ، کلروفیل a و کلروفیل کل و کلوفیلa/b در سطح 5% معنیدار ولی بر میزان نشت الکترولیت و کلروفیل b، معنی دار نبود. اثر نیتروژن نیز بر تمامیصفات در سطح 1% و شاخص سبزینگی در سطح 5 % معنی دار به استثنای میزان نشت الکترولیت و کلروفیل b و ماده رنگی کهمعنی دار نبود. در این بررسی بین اکوتیپ های حنا از نظر ماده رنگی در سطح 1% و نشتالکترولیت در سطح 5% اختلاف معنی داری وجود داشت. بالاترین میزان ماده رنگی لاوسون 61/20از اکوتیپ بمی و اعمالتنش 75% نیاز آبی و مصرف 150 کیلوگرم نیتروژن خالص به دست آمد. لذا به نظر می رسدمصرف 100 کیلوگرم نیتروژن با اعمال تنش کم آبی و تامین 75 % نیاز آبی توانسته دررسیدن به گیاهانی شاداب تر با ماده موثره بیشتر کمک کند.
The physiological response of Henna ecotypes to different rates of N fertilizer and low-irrigation was studied in a split-split-plot experiment on the basis of a Randomized Complete Block Design with four replications in research farm of Islamic Azad University of Jiroft in 2013-2014. The main plot was devoted to low-irrigation stress at three levels (100, 75 and 50% water requirement), the sub-plot was devoted to N fertilization at three levels (50, 100 and 150 kg N ha-1) and the sub-sub-plot was devoted to ecotype at three levels (Bami, Boushehri and Roudbari). It was found that low-irrigation stress significantly affected all traits (relative water content, dye rate and chlorophyll index at the 1% level and chlorophyll a, total chlorophyll and chlorophyll a/b at the 5% level) except electrolyte leakage rate and chlorophyll b. The influence of N rate was significant on all traits (at the 1% level, chlorophyll index at the 5% level) except electrolyte leakage rate, chlorophyll b and dye rate. The studied ecotypes showed significant differences only in dye rate (at the 1% level) and electrolyte leakage (at the 5% level). The highest Lawson content of 20.61 was obtained from the ecotype Bami treated with 150 kg N ha-1 and 75% water requirement. The lowest one of 12.55 was obtained from the ecotype Boushehri treated with 150 kg N ha-1 and 50% water requirement. Therefore, it can be said that the application of 100 kg N ha-1 treated with water stress at 75% water requirement was the best treatment for obtaining more fresh plants with higher essential oil (Lawson).
1- آزادبخت، م. 1378. رده بندی گیاهان دارویی. چاپ اول .تهران، نشرطبیب ،206 صفحه.
2- جباری، ف.، احمدی، ع.، پوستینی و علیزاده .1385. بررسی ارتباط فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانت با پایداری غشا سلولی و کلرفیل در ارقام نان گندم و حساس به تنش خشکی ، مجله علم کشاورزی ایران ، جلد 1- 37 شماره 2 ص 316-307 .
3- حاجی زاده، ع.، مقصودی مود، ق.، محمدی نژاد، س.، طباطبایی، م. ت.، ملاحیدری، ر.، و زرندی، ن. 1390. تاثیر شوری بر میزان کلروفیل در 20 ژنوتیپ حساس ومتحمل گندم نان . اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی . دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه . آبانماه 1390.
4- حسنی، س.، مصباح، ه.، مصباح، ر. و بابائیان جلودار، ن.1387. ارزیابی شاخص های تحمل به تنش خشکی در عملکرد شش رقم توتون ورجینیا. نهال و بذر. 24(1): 143-129.
5- ساکی نژاد، ط. 1382. مطالعه اثر تنش آب بر روند جذب عناصر ازت، فسفر، پتاسیم و سدیم در دوره های مختلف رشد، با توجه به خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه ذرت در شرایط آب و هوایی اهواز. پایان نامه دوره دکتری تخصصی فیزیولوژی گیاهان زراعی. دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات اهواز. 288 صفحه.
6- سی و سه مرده، ع.، احمدی، ع.،پوستینی، ک. و ابراهیم زاده، ح. 1383. عوامل روزنه ای و غیر روزنه ای کنترل کننده فتوسنتز و ارتباط آن با مقاومت به خشکی در ارقام گندم. مجله علوم کشاورزی ایران، 35(1) : 93-106.
7- شخمگر، م.، بردادران، ر.، موسوی، غ.، پویان، م. و آرزمجو، ا. 1392. اثر دور آبیاری و مصرف کود نیتروژن بر تغییرات عملکرد دانه و صفات فیزیولوژیک شنبلیله. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 29(3): 538-527.
8- عبادی خزینه قدیم، ع. 1378. بررسی جنبه های فیزیولوژیک افزایش عملکرد در یونحه های دیم رساله دکتری رشته زراعت (فیزیولوژی گیاهان زراعی ) دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس ، تهران .
9- قانی، دهکردی، ف.، قاسمی پیربلوطی، ع.، حامدی، ب. و ملک زاده، ف.1390. بررسی اثر سطوح مختلف آب و نیتروژن بر صفات مورفولوژکی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی بابونه اورآ. داروهی گیاهی. 2(2). 111-101.
10- قربانی جاوید، م.، اکبری، غ.، مرادی، ف. و الله دادی .1384. بررسی تاثیر سطوح مختلف خشکی خاک بر روابط آبی دو ژنوتیپ یونجه یکساله بومی ایران.،( مجموعه مقالات )،نهمین کنگره علوم خاک ایران (جلد دوم) ، مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری ، ص 157 – 155 .
11- گل پرور، ا . و مدنی، ح. 1387. تجزیه همبستگی و علیت عملکرد دانه و تثبیت بیولوژیکی در ژنوتیپهای ایرانی لوبیای معمولی .مجله علمی و پژوهشی علوم کشاورزی .سال چهاردهم ویژه نامه شماره 1 فروردین ماه .صفحه 163-171 .
12- نسیتانی، ا. و عظیم زاده، م.1382. ارزیابی تحمل به خشکی در ارقام مختلف عدس. مجله کشاورزی. 5(1): 69-61.
13- محمدزاده، آ، مجنون حسینی، ن.، مقدم، ح. و اکبری، م. 1391. اثر تنش خشکی و سطوح کود نیتروژن بر صفات فیزیولوژیک دو ژنوتیپ لوبیا قرمز. مجله علوم زراعی ایران. 14(3): 307-294.
14- Achera, M. and Rambal, S. 1992. Daily and seasonal variation in water relation of macchia shrubs and trees in France and Turkey. Vegetation. 99(100): 185-198.
15- Altinkut, A., K. Kazan, Z. Ipekci, and Gozukirmizi. 2001. Tolerance to paraquat is correlated with the associated with water stress tolerance in segregation F2 populations of barley and wheat. Euphytica, 121:81-86.
16- Angra, S., S. Kaur, K. Singh., D. Pathania, N. Kaur, S. Sharma and H. Nayyar, 2010. Water deficit stress during seed filling in contrasting soybean genotypes: Association of stress sensitivity with profiles of osmolytes and antioxidants. Int. J. Agric. Res. 5 (6): 328-345.
17- Atlin, G. N. and K. J. Frey, 1990. Selecting oat for yield in low productivity environments. Crop Sci. 30: 556-561.
18- Cassman, K. G., M. J. Kropff, and Z. D. Yan. 1994. A conceptual framework for nitrogen management of irrigated rice in high - yield environments. New developments and future propects. IRRI, Los Banos, Philippines. pp : 81-96.
19- Chaudhary .G, S. Goyal, and P. Poonia, 2010. LawsoniainermisLinnaeus: A Phytopharmacological Review. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research 2010; 2(2): 91-98 . ISSN 0975-248X.
20-Chaves, M. M., J. S. Pereira, J. P. Maroco, M. L. Rodrigues, C. P. P. Ricardo, Osorio, M. L. Carvalho, I. F. T. and Pinherio, C. 2002. How plants cope with water stress in the field : Phtosynthesis and growth. Annals of Botany 89,907-916 .
21- Chaves, M. M., Marco, J. P. and Pereira, J. S. 2003. Underestanding plant respons to drought : From genes to the whole plant . Functional plant Biology 30,239-264 .
22- Colom, M. R., C. Vazzana. 2003. Photosynthesis and PSII functionality of drought-resistant and drought-sensitive weeping lovegrass plants. Environ. Exp. Bot. 49: 135-144.
23- Ding, L., K. J. Wang, G. M. Jiang, D. K. Biswas, H. Xu, L. F. Li, Y. H. Li. 2005. Effects of nitrogen deficiency on photosynthetic traits of maize hybrids released in different years.Annal. Bot. 96: 925–930.
24- Estill, K., R.H. Delany, W.K. Smith, and R.L. Ditterline. 1991. Water relations and productivity of alfalfa leaf chlorophyll variants. Crop Sci. 25, 345-348.
25- Farzaneh, H. 1990. Agrochemistry. Avaye Noor Press. P: 148. (In Persian).
26- Fredeen, A. L., J. A. Gamon and C. B. Field. 1991. Responses of photosynthesis and carbohydrate partitioning to limitations in nitrogen and water availability in field grown sunflower. Plant Cell Environ. 14: 963–970.
27- FU, J. and B. Huang. 2001. Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Environ. and Exp. Botany. 45: 105–114.
28- Fukai, S. and H. Cooper. 1995. Development of drought resistant cultivars using physio- morphological traits in rice. Field Crops Res. 40: 67- 86.
29- Gregersen, P. L. and Holm, P. B. 2007. Transcriptome analysis of senescence in the flag leaf of wheat.
Plant Biot. 5, 192-206.
30- Hong Bo, S., Zong Suom, L. andMingAn, S. 2005. Changes of anti-oxidative enzymes and MDA content
under soil water deficits among 10 wheat (Triticum aestivum L.) genotypes at maturation stage.
Colloids. Surf. Bio. 45, 7-13.
31- Jamaux, I., A. Steinmertz, andBelhassen, E. 1997. Looking for molecular and physiological markers of osmotic adjustmet in sunflower. New Phy Tol. 137: 117- 127.
32- Jeffrey, V. and Gyles, R. 2003. Controlled release urea as a nitrogen source of corn in southern Minnesota. Annual Report to Agrium U. S. Inc.
33- Jing, Y.and Huang, B. 2001. Osmotic adjustment root growth associated wheat drought preconditioning enhanced heat tolerance in Kentucky bluegrass. Crop Sci. 41: 1168-1173.
34- Jones, H. G. 1980. Interaction and integration of adaptive responses to water stress: the implications of an unpredictable environment. In Adaptation od plant to water and High Temperutre stress (Ed.by N.C Turner & P.J. Kramer), pp. 353-365, Wiley,New York.
35- Khan, H. R. and Stoddard, F. L. 2005. Genotypic variation in physiogical attributes related to drought tolerance in faba been inter Drought – II : Coping With drought 24 to 28 , 2005 , University of Rome '' LA sapienza'' , Rome , Italy .
36- Kirnak, H., Kaya, C., TAS, I. and Higgs, D. 2001. The influence of water deficit on vegetative growth,
physiology, fruit yield and quality in egg plants. Plant Physiol. 27, 34-46.
37- Khan, H. R., Link, W., cking, T. J. H . and Stodder, F . L . 2007. Evaluation of physiological traits for improving drought tolerance in faba bean (Vicia faba) , Journal , Plant and Soil . 292 : 205 – 217 .
38- Lakshmi, P. M., Candra, R. B., Carins, J. E. and Lafitte, H. R. 2005. Comparative phisiolog of rice and mheat under drought ,September 24 to 28 ,2005,University of Rom " sapienza" , Roam
39- Liang , Y., Chen, Q. Liu, Q. Zhang, W. andDing. R. 2003. Exogenous silicon (Si) increases antoxidan enzyme activity and reduces lipid peroxidation in roots of salt - stressed barly (Hordeum Vulgar L.) .J.Plant physiol. 160: 1157 – 1164 .
40- Larcher, W. 2003. Physiological plant ecology. Berlin, Heidelberg, New York, Springer-verlage.
41- Ludlow, M. M., and R. C. Muchow. 1990. A critical evolution of traits for improving crop yield in water- limited environmental. Adv. Agron. 42: 107- 153.
42- Marcelo, d. A., L. John. 2007. Use of physiological parameters as fast tools to screen for drought tolerance in sugarcane. Braz. J. Plant Physiol. 19(3):193-201.
43- Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press London, 889p.
44- Mohammadkhani, N. and R. Heidari. 2007. Effects of water stress on respiration, photosynthetic pigments and water content in two maize cultivar. Pakistan Journal of Biological Science, 10(22): 4022-4028.
45- Molden, A. D. 2007. Water for food, water for life: A comprehensive assessment of water management in agriculture. London: Earthscan -Colombo: International Water Management Institute.
46- Nayyar, H. and Gupta, D. 2006. Differential sensitivity of C3 and C4 plants to water deficit stress:
Association with oxidative stress and antioxidants. Environ. Exp. Bot. 58, 106-113.
47- Olivares-Villegas, J. J., M. P. Reynolds, G.K. McDonald. 2007. Drought-adaptive attributes in the Seri/Babax hexaploid wheat population. Funct. Plant Biol. 34: 189-203.
48- Oneill, P. M., J. F. Shanahan, J. S. Schepers. 2006. Use of Chlorophyll fluorescence assessments to differential corn hybrid response to variable water condition. Crop Sci. 49: 681-689.
49- Orwa .C, A. Mutua, R. Kindt, R. Jamnadass and A. Simons. 2009. AgroforestreeDatabase Lawsonia inermis ( Henna ) . a tree reference and selection guide version 4.0.
50- Pandey RM, Singh, R. 2010. Genetic studies for biochemical and quantitative characters in grain amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.). Plant Omics Journal, 3(4):129-134.
51- Pandya, G. A., R. M. Prajapata., and P. S. Vashi. 1996. Estimates of genetic variability oarameters in safflower. Gujarat Agric. Univ. Res. J. 21: 13-16.
52- Penka, M. 1978. Influence of irrigation on the contents of effective substances in officinal plants. Acta Horticulture. 73:181-198
53- Pessarkli, M., 1999. Hand book of Plant and Crop Stress. Marcel Dekker Inc. 697 pp.Rai, V.K., Singh, G., Thakur, P.S., Banyal, S., 1983. Protein and amino acid relationship during water
stress in relation to drought resistance. Plant Physiol. Biochem. 10, 161-167.
54- Pimentel, D., J. Houser, E. Preiss, O. White, H. Fang, L. Mesnick, T. Barsky, S. Tariche, J. Schreck., and S. Alpert. 1997. Water resources: agriculture, the environment, and society. Bio Sci. 47: 97-106.
55- Rajala, A., K. Hakala, P. Makela, S. Muurinen and P. Peltonen-Sainio. 2009. Spring wheat response to timing of water deficit through sink and grain filling capacity. Field Crops Res.114: 263–271.
56- Reddy, A. R., K.V. Chaitanya, and M. Vivekananda. 2004. Drought – induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plant. J. plant physiol. 161: 1189-1202.
57- Reynolds, M. P., C. Saint Pierre, A.S. I. Saad, M. Vargas, A.G. Condon. 2007. Evaluating potential genetic gains in wheat associated with stress adaptive traits expression in elite genetic resources under drought and heat stress. Crop Science. 47(S3): 172-189.
58- Richards, R. A. 1996. Increasing the yield potential of wheat: manipulating sources and sinks. In ‘Increasing yield potential in wheat: breaking the barriers’. (Eds Reynolds MP, Rajaram S, McNab A) pp. 134-149. (CIMMYT: Mexico City)
59- Rigoberto, R. S., K. S. Josue, A. G. Jorge Alberto, T. L. Carlos, O. C. Joaquın, J. D. Kelly. 2004. Biomass distribution, maturity acceleration and yield in drought-stressed common bean cultivars. Field Crops Res. 85: 203-211.
60- Rong-hua, L., G. Pei-guo, M. Baum, S. Grando, S. Ceccarelli. 2006. Evaluation of chlorophyll content and fluorescence parameters as indicators of drought tolerance in barley. Agric. Sci. China. 5: 751-757.
61- Saeedipour, S. 2012. Appraisal of some physiological traits in two wheat cultivars subjected to terminal drought stress during grain fill ing. African Journal of Biotechnology, Vol. 11(83), pp. 14884-14888.
62- Salehpour, M., A. Ebadi, M. Izadi and Sh. Jamaati-e-Somarin. 2009. Evaluation of water stress and nitrogenfertilizer effects on relative water content, membrane stability index, chlorophyll and some other traits of lentils (Lens culinaris L.) under hydroponics conditions. Res. J. Environ. Sci. 3 (1): 103-109.
63- Salleo, S., A. Nardini, F. Pitt, M. A. Lo Gullo. 2000. Xylem cavitations and hydraulic control of stomatal conductance in laurel (Laurus nobilis L.). Plant Cell Environ. 23: 71-79.
64- Sanchez-Blanco, J., T. Fernandez, M.A. Morales, A. Morte, and J.J. Alarcon. 2006. Variation in water stress, gas exchange, and growth in Rosmarinus officinalis plants infected with Glomus deserticola under drought conditions. Journal of PlantPhysiology, 161(6): 675-682.
65- Saraker, A. M., M. S. Rahman, and N. K. Paul. 1999. Effect of soil moisture on relative leaf water content, chlorophyll, proline and sugar accumulation in wheat. J. Agron and Crop Sci. 183: 225-229.
66- Serrano, L., J. Penuelas. 2005. Contribution of physiological and morphological adjustments to drought resistance in two Mediterranean tree species. Biol Plantarum. 49: 551-559.
67- Shaw, B., T. H. Thomas, and D. T. Cooke. 2002. Responses of sugar beet to drought and nutrient deficiency stress. Plant Growth Regulation. 37: 77-83.
68- Siddique, M. R. B., A. Hamid, and M. S. Islam. 2000. Drought stress effects on water relations of wheat. Bot.Bull.Acad.Sin.41:35-39.
69- Tize, L. and E. Zaiger, 2007.ABA and drought adaptation. Chapter 25. P: 671-682.
70- Vannozi, G. and F. Larner. 2007. Proline accumulation during drought rhizogene in maise. Journal Plant Physiology 85: 441-467.
71- Zehtab- Salmasi, S., A. Javanshir, R. Omidbaigi, H. Alyari, and K. Ghassemi-Golezani. 2001. Effects of water supply and sowing date on performance and essential oil production of anise (Pimpinella anisum L). Acta Agro Hungarica., 49:75-81.