کاربرد عصاره جلبک آسکوفیلوم نودوسوم به‌عنوان کود ارگانیگ به منظور کاهش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی بر جوانه¬زنی بذر پیاز (رقم بومی بهبهان)
محورهای موضوعی : تنش های محیطیراهله احمدپور 1 , فاطمه غریبیان 2 , نرگس آتش افزار 3 , مریم فتحی 4 , رکسانا خلیلی 5 , سعید رضا حسین زاده 6
1 - مربی، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتي خاتم الانبياء بهبهان، خوزستان، ایران،
2 - دانش آموز پایه نهم، مدرسه استعدادهای درخشان دکتر عادلی، آموزش و پرورش شهرستان بهبهان، خوزستان، ایران
3 - دانش آموز پایه نهم، مدرسه استعدادهای درخشان دکتر عادلی، آموزش و پرورش شهرستان بهبهان، خوزستان، ایران
4 - دانش آموز پایه نهم، مدرسه استعدادهای درخشان دکتر عادلی، آموزش و پرورش شهرستان بهبهان، خوزستان، ایران
5 - دانش آموز پایه نهم، مدرسه استعدادهای درخشان دکتر عادلی، آموزش و پرورش شهرستان بهبهان، خوزستان، ایران
6 - دکتری زیست شناسی، پژوهشکده تعلیم و تربیت، آموزش و پرورش، خوزستان، اهواز
کلید واژه: پیش‌تیمار تغذیه‌ای, تقویت بذر, سرعت جوانه‌زنی, عناصر ریزمغذی,
چکیده مقاله :
مطالعات متعدد گزارش کردند که تنش خشکی در خاک با کاهش شاخص‌های جوانه‌زنی و خصوصیات رشدی بذر موجب کاهش رشد و محصول پیاز می‌گردد. در این راستا به منظور بررسی اثر سطوح مختلف عصاره جلبک دریایی و تنش خشکی بر شاخص‌های جوانه‌زنی و رشدی پیاز (رقم بومی بهبهان) آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان در سال 1402 به اجراء درآمد. عوامل مورد بررسی شامل: عصاره جلبکی در 4 سطح (0، 3، 6 و 9 درصد حجمی) و تنش خشکی در چهار سطح بدون تنش، تنش ملایم، تنش متوسط و تنش شدید (به ترتیب شامل0، 3/0- ، 6/0- و 9/0- مگاپاسکال) بود. تنش خشکی بوسیله پلی اتیلن گلایکول اعمال شد. نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط بدون تنش خشکی، تنش ملایم و تنش متوسط، کاربرد عصاره جلبک آسکوفیلوم نودوسوم (سطوح 3 و 6 درصد حجمی) موجب افزایش معنی‌دار صفاتی نظیر درصد جوانه‌زنی، قدرت جوانه‌زنی، شاخص بنیه بذر، طول گیاهچه، طول ساقه‌چه و طول ریشه‌چه شد. در شرایط تنش شدید تفاوت معنی داری بین سطوح شاهد، 3 و 6 درصد حجمی مشاهده نشد. با توجه به توسعه کشت پیاز در شهرستان بهبهان و گزارش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی بر بذرهای پیاز (رقم بومی بهبهان)، استفاده از عصاره جلبک دریایی آسکوفیلوم نودوسوم در خاک می-تواند در کاهش اثرات منفی ناشی از تنش خشکی و بهبود شاخص‌های جوانه‌زنی، خصوصیات رشدی و استقرار مناسب گیاهچه نقش مهمی ایفا کند و در نهایت موجب افزایش عملکرد و محصول این گیاه گردد.
Several studies reported that drought stress in the soil, by reducing the germination indicators, causes a decrease in onion growth and yield. Ascophyum nodosum seaweed extract contains plant growth regulators such as auxin and cytokinin, high and low consumption nutrients, vitamins and antioxidants and can reduce various stresses on plants. For this purpose, different levels of seaweed extract and drought stress were investigated on the germination and growth indices of onion (Behbahan native cultivar). A factorial experiment was performed based on completely randomized design with 3 replications. The investigated factors include: algae extract at 4 levels (0, 3, 6, and 9 percent by volume) and drought stress at four levels non-stress, mild stress, moderate stress, and severe stress (including 0, -0.3, and 0.6 and -0.9 MPa). Drought stress was applied by PEG. The results of this research showed that in conditions non-drought stress, mild stress and moderate stress, the use of Ascophyllum nodosum algae extract (levels of 3% and 6%) caused a significant increase in traits such as germination percentage, germination vigor, seed vigor index, seedling length, plumule length and radicle length. In severe stress conditions, no significant difference was observed between the control levels, 3% and 6%. Considering the development of onion cultivation in Behbahan and the report of negative effects caused by drought stress on onion seeds (Behbahan native cultivar), the use of Ascophyllum nodosum seaweed extract in the soil is recommended to reduce the negative effects caused by drought stress. Algae extract improved the germination indicators, growth characteristics and proper establishment of seedlings , which can increase the yield of this plant.
Agrawal, R. L. (1991). Seed Technology. Oxford and IBH publication. New York, USA. P 320.
Ahmadpour, R., Armand, N., Hoseinzadeh, S., Chashiani, S. (2016). Selection drought tolerant cultivars of lentil (Lens culinaris Medik.) by measuring germination parameters. Iranian Journal of Seed Sciences and Research. 3(3): 75-87. [In Persian with English Summary].
Ahmadpour, R., Hosseinzadeh, S.R., Armand, N. and Fani, E. (2015). Effect of methanol on germination characteristics of lentil (Lens culinaris Medik.) under drought stress. Iranian Journal of Seed Research. 2: 83-96. [In Persian with English Summary].
Ahmadpour, R., Mohamadi, F and Armand, N. (2020). Interactions of seaweed extract (Ascophyllum nodosum) and drought stress on seed germination indicators of tomato (Lycopersicon esculentom.L). Journal of Seed Research.10(35): 31-44.
Ahmadpour, R., Salimi, A., Zeidi, H., Armand, N and Hosseinzadeh, S. R. (2019). Effect of seaweed extract (Ascophyllum nodosum) on the stimulation of germination indices of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Nova Biologica Reperta. 6(2): 206-216. [In Persian with English Summary].
Amiri, H., Ismaili, A. and Hosseinzadeh, S. R. (2017). Influence of vermicompost fertilizer and water deficit stress on morpho-physiological features of chickpea (Cicer arietinum L. cv. karaj). Compost Science and Utilization. 26: 1-14.
Armand, N., Amiri, H. and Ismaili A. (2015). Effect of methanol on germination characteristics of bean (Phaseolus vulgaris L. cv. Sadry) under drought stress condition. Iranian Journal of Pulses Research. 6: 42-53. [In Persian with English Summary].
Arvin, M.J. and Kazemi-Pour, N. (2003). Effects of salinity and drought stresses on growth and chemical and biochemical compositions of 4 Onion (Allium cepa) cultivars. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, Water and Soil Science. 5(4): 41-51.
Brune, D.E., Lundquist, T.J. and Benemann, J.R. (2009). Microalgal biomass for greenhouse gas reductions: Potential for replacement of fossil fuels and animal feeds. Journal of Environmental Engineering. 135: 1136–1144.
Caffagni, d.e., Camargo, E., Casali, C.A., Lombardi, A.T. and Lima, M.I.S. (2015). Coupling microalgal cultures with hydroponics: Prospection for clean biotechnology processes. Journal of Algal Biomass and Utilization. 6: 88-94.
Craigie JS. (2011). Seaweed extract stimuli in plant science and agriculture. Journal of Apply Phycology. 23:371–393.
Di Girolamo, G. and Barbanti, L. (2012). Treatment conditions and biochemical processes influencing seed priming effectiveness. Italian Journal of Agronomy. 7(2): 178-188.
Dini, I., G.C. Tenore, and Dini, A. (2008). Chemical composition, nutritional value and antioxidant properties of Allium cepa L. var. tropeana (red onion) seeds. Food Chemistry. 107(2): 613-621.
Farooq, M., Basra S.M. and Ahmad, A.N. (2007). Imporoving the performance of transplanted rice by seed priming. Plant Growth Regulation. 51: 129-137.
Fritsch, RM. And Friesen, N. (2002). Evolution, domestication and taxonomy. Allium Crop Science: Recent advances. Osnabruk. Germany. 26 pp.
Gamze, O. K. U., Mehmet Demir, K. A. Y. and Mehmet A.T.A. (2005). Effects of salt and drought stresses on germination and seedling growth of pea (Pisum sativum L.), Turkish Journal of Agriculture. 29: 237-242.
Ghannad, R., Akbari, F and Madadkar Haghjou, M. (2017). Effect of blue-green and green algae Spirulina, Chlorella, Dunaliella and minerals on the stimulation of metabolic and biochemical processes of germination in Dracocephalum kotschyi Boiss. Seeds. Nova Biologica Reperta. 3(4): 295-307. [In Persian with English Summary].
Ghodrati, M., Chaparzadeh, N. and Dilmaghani, K. (2013) Interactive effects of copper and ascorbic acid on some physiological characters in Allium cepa L.. Iranian Journal of Plant Biology. 5(18): 37-52 [In Persian with English Summary].
Hosseinzadeh, S.R. (2015). Effect of vermicompost on germination, morphophysiological and biochimical characteristics of chickpea cultivars (Cicer arietinum L., cv. Pirouz) and (Cicer arietinum L., cv. Karaj ) under drought stress. Ph.D Dissertation, Lorestan University, Iran.
Hosseinzadeh, S.R., Amiri, H. and Ismaili, A. (2016). Effect of vermicompost extract on germination characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Journal of Plant Researches. 29(3): 589-598. [In Persian with English Summary].
ISTA: International Seed Testing Association. (2009). International rules for seed testing. Seed Science and Technology. 49: 86-41.
Jannin, L., Arkoun, M., Etienne, P., Laıne, P., Goux, D. and Garnica, M. (2013). Brassica napus growth is promoted by Ascophyllum nodosum. Seaweed extract: microarray analysis and physiological characterization of N, C, and S metabolisms. Journal Plant Growth Regulation. 32: 31-52.
Kalefetoglu Macar, T., Turan, O. and Ekmekci, y. (2009). Effect of water deficit induced by PEG and NaCl on Chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars and lines at early seedling stage. Journal of science. 22: 5-14.
Khan, W., Subramanian, S., Norrie, J., & Prithiviraj, B. (2009). Seaweed extract as biostimulants of plant growth and development. Journal of growth regulation. 28 (4):386-399.
Kord Firouzjai, G., Habibi, H., Sodai Mashai, S. And Fotoukian, M. H. (2012). The effect of foliar application of fertilizers containing nutrients and growth stimulants on the germination factors of rice. Journal of Science and Technology Seed. 2(2): 1-10.
Kumar, G. and Sahoo, D. (2011). Effect of seaweed liquid extract on growth and yield of Triticum aestivum var. Pusa Gold. Journal of Applied Phycology. 23: 251-255.
Mensah, J. K., Obadoni, B.O., Eruotor, P.G. and Onome, F. (2006). Simulated flooding and drought effects on germination, growth and yield parameters of sesame (Sesamum indicum L.). Africian Journal Biology. 5: 1249-1253.
Michael B. E. and Kaufman M. R. (1976). The osmotic potential of polyethylenglycol-6000. Plant Physiology. 51: 914-916.
Mokhtari, I., Abrishamchi, P., Ganjeali, A. (2009). The effects of Calcium on amelioration of injuries salt stress on seed germination of tomato (Lycopersicon esculentom.L). Journal of Agricultural Science and Technology. 22(1): 89-100. [In Persian with English Summary].
Rahbarian, R., Khavari-nejad, R., Ganjeali, A., Bagheri, A.R., Najafi, F. (2012). Drought stress effect on germination and seedling for drought tolerance in chickpea genotypes (Cicer arietinum L.) under control condition. Iranian Journal of Field Crops Research. 10(3): 522-531. [In Persian with English Summary].
Ramarajan, S., Joseph, L.H. and Ganthi, A.S. (2012). Effect of seaweed liquid fertilizer on the germination and pigment concentration of soybean. Journal of Crop Science and Technology. 1(2): 1-5.
Zhang, X.E. and Ervin, H. (2008). Impact of seaweed extract-based cytokinins and zeatin riboside on creeping bentgrass heat tolerance. Crop Science. 48: 364-370.
Zhang, X.Z. and Ervin, E.H. (2004). Cytokinin–containing seaweed and humic acid extracts associated with creeping bentgrass leaf cytokinins and drought resistance. Crop Science. 44: 1737-1745.
Zodape, S.T. (2001). Seaweeds as a biofertilizer. Journal of Science and Industrial Research. 60(5): 378-382.