تأثیر محلول¬پاشی سالیسیلیک اسید بر خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک لوبیا در شرایط تنش نیکل
الموضوعات :
فرشاد قوشچی
1
,
حمید رضا توحیدی مقدم
2
,
علیرضا صفاهانی
3
1 - گروه اگروتکنولوژی، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی،ورامین، ایران
2 - گروه اگروتکنولوژی، واحد ورامین-پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی،ورامین، ایران
3 - بخش تحقیقات گياهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران
الکلمات المفتاحية: لوبیا, سالیسیلیک اسید, کلروفیل, گیاه پالایی, نیکل,
ملخص المقالة :
به منظور بررسی اثر محلول¬پاشی سالیسیلیک اسید بر خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک لوبیا در شرایط تنش نیکل در دانشکده کشاورزي دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین- پیشوا در سال 98-1397 اجرا گردید. این بررسی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. فاکتورهای اعمال شده در این پژوهش شامل نیکل از منبع کلرید نیکل در چهار سطح صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 میلی¬گرم در کیلوگرم خاک و محلول¬پاشی سالیسیلیک اسید در سه سطح صفر (شاهد)، 5/0 و 1 میلی¬مولار در لیتر بود. نتایج به دست آمده نشان داد که نیکل باعث کاهش ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن خشک ریشه، وزن خشک بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، کلروفیل، محتوای نسبی آب برگ و افزایش پرولین و جذب نیکل در ریشه، اندام هوایی و دانه شد. بیشترین تأثیر نیکل در تیمار 150 میلی¬گرم در کیلوگرم خاک نیکل به دست آمد. مشاهده شد که کاربرد سالیسیلیک اسید توانست موجب افزایش ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن خشک ریشه، وزن خشک بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، کلروفیل، محتوای نسبی آب برگ، پرولین، جذب نیکل در ریشه و کاهش جذب نیکل در اندام هوایی و دانه گردید، به طور کلی بیشترین تأثیر مثبت در کاربرد 1 میلی¬مولار در لیتر سالیسیلیک اسید حاصل گردید. نتایج به دست آمده اثرات مثبت سالیسیلیک اسید به خصوص در شرایط حضور نیکل و کاهش اثرات منفی ناشی از آن تنش در لوبیا را نشان داد. بنابراین کاربرد سالیسیلیک اسید برای تعدیل بخشیدن اثرات منفی ناشی ازتنش فلز سنگین نیکل پیشنهاد می¬گردد.
1. Ahmadi, K., Gholizadeh, H., Ebadzadeh, H., Hoseinpour, R., Addeshah, H., Kazemian, A. & Rafiee, M. 2016. Agriculture Statistics. Ministry of Jihad e Agriculture of Iran. Tehran, Iran.Vol:1, 125p.
2. Ali, M.A., Ashraf, M. and Athar, H.R. 2009. Influence of nickel stress on growth and some important physiological/ biochemical attributes in some diverse canola (Brassica napus L.) cultivars. Hazardous Materials. 172: 964–969.
3. Amirinejad, A. A., Bahrami, M., & Ghobadi, M. (2018). Alkalinity stress, salicylic acid and soil type interactions on growth parameters in Mung bean (Vigna radiate). Iranian Journal of Soil and Water Research, 49(5), 1083-1093.
4. Arnon, I. 1972. Crop production in dry regions. Vol. II: Systematic treatments of the principal crops. Plant Science Monograph. Leonard Hill Books, London, 683 pp.
5. Bakry, B. A., D. M. El-Hariri, S. S. Mervat, and H. M. S. El-Bassiouny. 2012. Drought stress mitigation by foliar application of salicylic acid in two linseed varieties grown under newly reclaimed sandy aoil. Journal of applied sciences research, 7: 3503-3514.
6. Benaroya, R.O., Tzin, V., Tel-or, E. and Zamski E. 2004. Lead accumulation in theaquatic fern Azolla filiculoides. Plant Physiology and Biochemistry 42: 639-645.
7. Bhardwaj, J., and Yadav, S.K. 2012. Comparative study on biochemical parameters and antioxidant enzymes in drought tolerant and a sensitive variety of Horsegram (Macrotyloma uniflorum) under drought stress. American Journal of Plant Physiology, 7(1): 17-29.
8. Burken, J., Vroblesky, D. & Balouet, J. C. 2011. Phytoforensics, Dendrochemistry and Phytoscreening: New Green Tools for Delineating Contaminants from Past and Present. Environmental Science & Technology, 45(15), 6218-6226.
9. Cabello-Conejo M., Centofanti T., Kidd P., Prieto-Fernández Á., and Chaney R. 2013. Evaluation of plant growth regulators to increase nickel phytoextraction by Alyssum species. International Journal of Phytoremediation, 15: 365–75.
10. Chen, C., Huang, D. and Liu, J. 2009. Functions and toxicity of Nickel in plants: advances and future prospects. – Clean Journal 37: 304-313.
11. Cheng, S & C. Huang, 2006. Influence of cadmium on growth of root vegetable and accumulation of cadmium in the edible root. International J. Applied Science and Engineering, 3: 243-252.
12. Eraslan F., Inal A., Gunes A., and Alpaslan M. 2007. Impact of exogenous salicylic acid on growth, antioxidant activity and physiology of carrot plants subjected to combined salinity and boron toxicity. Scientia Horticulturae, 113: 120–128.
13. Fathi, GH., Esmaeilpour, B. & Jalilvan, P. 2015. Plant growth regulator (principles and application). Mashhad Jahadeh Daneshgahi Press. )In Persian(
14. Fabriki-Ourang, S., & Shahabzadeh, H. (2019). The effect of abiotic elicitors on antioxidants and phytochemical traits of celandine (Chelidonium majus) under drought stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 50(1), 139-150.
15. Fuentes D., Disante K.B., Valdecantos A., Cortina J., Vallejo V.R. 2006. Response of Pinus halepensis Mill. seedlings to biosolids enriched with Cu, Ni and Zn in three mediterranean forest soils. Environmental Pollution, 145 (1): 316-323.
16. Ghafari, H., Tadayon, M. R., & Razmjoo, J. (2018). The role of salicylic acid and proline treatment on induction of antioxidant enzyme activities and salt tolerance responses of soybean (Glycine max L.). Environmental Stresses in Crop Sciences, 11(3), 691-705. doi: 10.22077/escs.2018.730.1140
17. Ghasemi, Z., and Shahabi, A. A., 2010. Effect of cadmium on the phisioligical indices, growth charactristics and nutrient element concentration in tomato (Lycopersicon esculentum mill.) in soilles culture, Ms thesis, Isfahan university of technology. (In Persian).
18. Hamada, A. M. 2000. Amelioration of drought stress by ascorbic acid, thiamin and aspirin in wheat plants. Indian Journal of Plant Physiology 5: 358-364.
19. Hayat, Q., Hayata, S. H., Irfan, M., and Ahmad, A. 2010. Effect of exogenous salicylic acid under changing environment review. Environmental and Experimental Botany, 68:14–25.
20. Heckathorn, S. A., J. K. Mueller, S. LaGuidice, B. Zhu, T. Barrett, B. Blair and A. Dong. 2004. Chloroplast small heat-shock proteins protect photosynthesis during heavy metal stress. American Journal of Botany. 91: 1312-1318.
21. Heydarian, A., Tohidi Moghadam, H. R., and Kasraie, P. (2017). Effect of Glomus intraradices fungus on quantitative, qualitative traits of wheat under nickel stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 48(3), 685-693. doi: 10.22059/ijfcs.2017.214411.654166
22. Khatib M, Rashed mohasel MH, Ganjali A, Lahooti M. 2008. The Effect of different concentration of Ni on morphological properies of Petroselenium crispum, Iranian Journal of Crop Research 6(2): 295-302.
23. Korkmaz, A., Uzunlu, M. & Demirkairan, A. R. 2007. Treatment with acetylsalicylic acid protects muskmelon seedlings against drought stress. Acta Physiologia Plantarum, 29, 503-508.
24. Liamas, A., Ullrich, C.I. and Sanz, A. 2008. Ni2+ toxicity in rice: Effect on membrane functionality and plant water content. – Plant Physiology and Biochemistry 46: 905-910.
25. Lozak, A. and Soltyk, K. 2002. Determination of selected trace elements in herbs and their influence. Science Environment 289:33-40.
26. Messina, V. 2014. Nutritional and health benefits of dried beans. American Society for Nutrition. American Journal of Clinical Nutrition, 437–442.
27. Muhammad, Z. and F. Hussain. 2010. Vegetative growth performance of five medicinal plants under NaCl salt stress. Pakistan Journal of Botany. 42(1): 303-316.
28. Neisi, A., Vosoughi, M., Mohammadi, M. J., Mohammadi, B., Naeimabadi, A., & Hashemzadeh, B. (2014). Phytoremediation of by Helianthus plant. Journal of Torbat Heydariyeh University of Medical Sciences. 55-65.
29. Noorani Azad, H. & Kafilzadeh, F. 2011. The effect of cadmium toxicity on growth, Nutrient deficiency and physiological disease of 1970 lowland rice in Ceylon. Soil Science and Plant Nutrition, 16: 11-23.
30. Noreen, S.; Ashraf, M.; Hussain, M.; Jamil, A. 2009. Exogenous application of salicylic acid enhances antioxidative capacity in salt stressed sunflower (Helianthus annuus L.) plant. Journal of the Pak. J. Bot, 41(1), 473.
31. Norouzi, M., Sajedi, N. A., & Gomarian, M. G. (2018). Effects of salicylic acid and selenium at growth stages on yield and yield components of chick pea (Cicer arietinum L.) under dryland farming condition. Environmental Stresses in Crop Sciences, 11(3), 579-589.
32. Pakdaman, N., Ghaderian, S. M., Ghasemi, R. & Asemaneh, T. 2013. Effects of calcium/magnesium quotients and nickel in the growth medium on growth and nickel accumulation in Pistacia atlantica. Journal of Plant Nutrition, 36, 1708-1718.
33. Peralta-Videa, J. R., Gardea-Torresdey, J. L., Gomez, E., Tiemann, K. J., Parsons, J. G., Carrillo, G., 2002. Effect of mixed cadmium copper, nickel and zinc at different pHs upon alfalfa growth and heavy metal uptake. Environmental Pollution 119: 291–301.
34. Pourakbar, L., and Ebrahimzade, N. (2014). Growth and physiological responses of Zea mays L. to Cu and Ni stress. Applied Field Crops Research, 27(103), 147-159.
35. Prasad M.N.V., Freitas H. 2003. Metal hyper accumulation in Plants-Biodiversity prospecting for phytoremediation technology. Electronic Journal of Biotetechnol, 6: 275-321.
36. Rahimi Moghaddam, S. (2018). Phytoremediation ability of nickel-contaminated soil using Sunflower (Helianthus annuus L.) and Sorghum (Sorghum bicolor L.). Journal of Soil Management and Sustainable Production, 6(4), 131-142. doi: 10.22069/ejsms.2017.10042.1593
37. Ramezannezhad, R., Lahouti, N., Ganjali, A., 2013. Effect of salicylic acid on physiological and biochemical parameters on resistant and sensitive chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes under drought stress. Journal of plant Ecophysiology. 5(12), 24-36. )In Persian(
38. Rashid Shomali A, Khodaverdiloo H, Samadi A. 2012. Accumulation and tolerance to soil cadmium by Pennisetum glausum,Chnopodium album,Portulaca oleracea and Descurainia Sophia. Iranian Journal of Soil Management and Sustainable Agriculture 2(1): 45-62.
39. Schonfeld, M.A., Johnson, R.C., Carver, B.F. Mornhinweg, D.W. 1988. Water relation in winter wheat as drought resistance indicators. Crop Science. 28: 526-531.
40. Seregin IV, Kozhevnikova AD. 2006. Physiological role of nickel and its toxic effects on higher plants. Russian Journal of Plant Physiology 53: 257-277.
41. Seyed Hajizadeh, H. and A.A. Aliloo. 2013. The effectiveness of pre-harvest salicylic acid application on physiological traits in Lilium (Lilium longiflorum L.) cut flower. Int. J. Sci. Environ. 1(12): 344-350.
42. Sheng Zhou, Z., Guo, K., Abdou Elbaz, A. and Min Yang, Z. 2009. Salicylic acid alleviates mercury toxicity by preventing oxidative stress in roots of Medicago sativa. Environmental and Experimental Botany, 65(1): 27-34.
43. Singh, B. and Usha, K. 2003. Salicylic acid induced physiological and biochemical changes in wheat seedlings under water stress. Journal of Plant Growth Regulation 39: 137–141.
44. Singh, H.P. and G. Kaur. 2012 Growth, photosynthetic activity and oxidative stress in wheat after exposure of lead to Triticum aestivum soil. J. Environ. Biol. 33:265-269.
45. Tagharobiyan M, Poozesh V, Khorshidi M. (2016). Influence of nickel on the indices of growth and content of photosynthetic pigments, protein, soluble sugar, proline and nickel accumulation in coriander. Applied Research of Plant Ecophysiology (2) :59-74
46. Vicente, M.R. and J. Plasencia. 2011. Salicylic acid beyond defence: Its role in plant growth and development. J. Exp. Bot. 62: 3321-3338.
47. Wang, S. T., He, X. J. An, R. D. 2010. Responses of growth and antioxidant metabolism to nickel toxicity in Luffa cylindrica seedlings. Animal and Plant Sciences, 7, 2: 810- 821.
48. Wo-Niak, K. and Basika, J. 2003. Free radicals-mediated induction of oxidized DNA-bases and DNA protein cross-links by nickel chloride. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis 514: 233-243.
49. Yusuf, M. Fariduddin, Q. Hayat, S. and A. Ahmad. 2011. Nickel: An Overview of Uptake, Essentiality and Toxicity in Plants. Bull Environ Contam Toxicol. 86:1–17.
