تأثیر کاربرد خارجی اسید سالیسیلیک و اسپرمین بر خصوصیات عملکردی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی اسفرزه (Plantago ovata Forssk.) تحت شرایط قطع آبیاری

محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

اعظم رومانی ¹ , عباس بیابانی ² , علی راحمی کاریزکی ³ , ابراهیم غلامعلی پور علمداری ⁴ , عبداللطیف قلی زاده ⁵

1 - دانشجوی دکترای فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران
2 - دانشیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران
3 - استادیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران
4 - استادیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران
5 - استادیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس، گلستان، ایران

تاریخ دریافت : 1397/06/13 تاریخ پذیرش : 1397/11/28 تاریخ انتشار : 1399/04/01

کلید واژه: تنش خشکی, عملکرد دانه, اسفرزه, محلول‌پاشی برگی, تنظیم‌کننده‌های اسمزی,

چکیده مقاله :

این مطالعه به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 18 تیمار و سه تکرار در سال زراعی 96-1395 در مزرعه پژوهشی دانشگاه گنبدکاووس اجرا شد. در این آزمایش تیمارهای آبیاری شامل: شاهد (بدون تنش)، قطع آبیاری در مرحله گل‌دهی و قطع آبیاری در مرحله پر شدن دانه، به‌عنوان فاکتور اصلی و محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک (صفر، 4/0 و 8/0 میلی‌مولار) و اسپرمین (صفر و 02/0 میلی‌مولار) به‌عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. براساس نتایج آزمایش بیشترین وزن هزار دانه (00/2 گرم) در تیمار قطع آبیاری در مرحله پر شدن دانه با محلول‌پاشی 4/0 میلی‌مولار اسید سالیسیلیک و عملکرد زیستی (37/2472 کیلوگرم در هکتار) در شرایط آبیاری نرمال و محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک با غلظت 8/0 میلی‌مولار و اسپرمین با غلظت 02/0 میلی‌مولار به‌دست آمد. به‌علاوه بیشتر‌ین میزان فاکتور تورم بذر (42/12 میلی‌لیتر) و درصد موسیلاژ دانه (33/21 درصد) به‌ترتیب تحت شرایط تنش متوسط و تنش شدید مشاهده شد. بالاترین میزان عملکرد دانه (05/547 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد موسیلاژ دانه (12/102 کیلوگرم در هکتار) و درصد پوسته بذر (72 درصد) نیز به تیمار تلفیقی محلول‌پاشی برگی اسید سالیسیلیک با غلظت 8/0 میلی‌مولار و اسپرمین با غلظت 02/0 میلی‌مولار تحت شرایط قطع آبیاری در مرحله پرشدن دانه اختصاص داشت. با توجه به نتایج .. با توجه به نتایج حاصل؛ استنباط می‌شود نقش مؤثر اسید سالیسیلیک و اسپرمین در تنظیم اسمزی، پایداری غشاء و از بین بردن رادیکال‌های فعال محیط سلول توانست تحمل گیاه دارویی اسفرزه را در شرایط تنش کم‌آبی افزایش دهد.

چکیده انگلیسی:

This study was conducted as split plot factorial experiment was done based on a randomized complete block design with 18 treatments and three replications, on research field of the Gonbad Kavous University, Golestan, Iran in winter 2017. In this experiment the treatments of irrigation included; control (non-stress), irrigation cutoff at flowering stage and irrigation cutoff at seed filling stage) was the main-plot and factorial of salicylic acid (SA) (0, 0.4 and 0.8 mM), spermine (Spm) spraying (0 and 0.02 mM) was as a sub-plot. According to the results of the experiment, the highest 1000-grain weight (2.00 g) was obtained in irrigation cutoff at seed filling with 0.4 mM salicylic acid spraying and biological yield (2472.37 kg/ha) was observed under normal irrigation conditions and SA0.8mM+Spm0.02mM spraying. In addition, the most of Seed swelling factor (12.42 ml) and seed mucilage percentage (21.33%) were obtained in under moderate and severe stress conditions, respectively. Also, the highest grain yield (574.05 kg ha-1), seed mucilage yield (102.12 kg ha-1) and seed husk percentage (72%) were observed to foliar spraying 0.8 mM salicylic acid and 0.02 mM spermine in irrigation cutoff at seed filling. According to the results, the spraying of salicylic acid and spermine in irrigated conditions at flowering and seed filling stages prevented significant traits from being studied and the highest grain yield, biological yield, harvest index, seed husk percent, seed mucilage percentage, seed mucilage yield were caused.

منابع و مأخذ:

افشارمنش، ب.، غ.ر. افشارمنش و م.ع. وکیلی شهر بابکی. 1387. بررسی تأثیر کم­آبی و کود دامی بر عملکرد کمی، کیفی و برخی خصوصیات فیزیولوژیک گیاه دارویی اسفرزه (Plantago ovate Forssk.). یافته­های نوین کشاورزی. 2(4): 327-337.

امام، ی و و. نیک­نژاد. 1390. مقدمه­ای بر فیزیولوژی عملکرد گیاهان زراعی. انتشارات دانشگاه شیراز. 594 صفحه.

امیدبیگی، ر. 1384. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. انتشارات آستان قدس رضوی. 438 صفحه.

پازکی، ع.ر. 1396. بررسی اثر محلول­پاشی پلی­آمین­ها بر صفات رویشی، محتوی پروتئین و عصاره گیاه دارویی ریحان (Ocimum basilicum L.) در شرایط تنش خشکی. مجله پژوهش­های به­زراعی. 9(1): 71-94.

پوریوسف، م.، د. مظاهری.، م.ر. چائی­چی.، ا. رحیمی. و ع.ا. جعفری. 1393. تأثیر رژیم­های کم­آبیاری و تیمارهای کودی بر عملکرد و اجزاء عملکرد دانه اسفرزه گوش اسبی (Plantago ovata Forsk). نشریه زراعت (پژوهش و سازندگی). 10(2): 91-82.

پیرجلیلی، ف. و ح. امیدی. 1396. ارزیابی تنش خشکی بر عملکرد دانه و صفات کیفی سه جمعیت گیاه دارویی بالنگو (Lallemantia royleana Benth). مجله گیاهان دارویی و آروماتیک. 31(1): 25-38.

تبریزی، ل. 1383. اثر تنش رطوبتی و کود دامی بر خصوصیات کمی و کیفی (Plantago ovata) و پسیلیوم (Plantago psyllium). پایان‌نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

حسینی­فرهی، م و م. زاده­باقری. 1395. تأثیر کاربرد برگی پلی­آمین­ها بر ویژگی­های رشدی، عمر گل­جایی و میزان تنظیم­کننده­های رشد درونی گل رز رقم دولس­ویتا. علوم باغبانی ایران. 47(4): 717-729.

رمرودی، م و ع.ر. خمر. 1392. اثرات متقابل محلول­پاشی اسید سالیسیلیک و تیمارهای مختلف آبیاری بر برخی ویژگی‌های کمی، کیفی و تنظیم­کننده­های اسمزی ریحان. تحقیقات کاربردی اکوفیزیولوژی گیاهان. 1(1): 19-32.

رضائی­چیانه، الف و ع.ر. پیرزاد. 1393. اثر سالیسیلیک اسید بر عملکرد، اجزای عملکرد و اسانس سیاهدانه (Nigella sativa L.) در شرایط تنش کم­آبی. 12(3): 427-437.

فرجام، س.، ا. رخزادی.، ه. محمدی و س. قلعه­شاخانی. 1393. اثر تنش قطع آبیاری و محلول­پاشی اسید سالیسیلیک بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم گلرنگ بهاره. فصلنامه علمی پژوهشی گیاهان زراعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز. 6(23): 99-112.

قربانی قوژدی، ح. 1393. مقدمه­ای بر مبانی گیاهان دارویی، ادویه­ای و معطر. انتشارات شاهرود. 504 صفحه.

موسوی­نیک، م. 1391. بررسی اثر سطوح کود گوگرد بر عملکرد کمی و کیفی گیاه دارویی اسفرزه (Plantago ovate L.) در شرایط تنش خشکی در منطقه بلوچستان. نشریه بوم­شناسی کشاورزی. 4(2): 170-182.

وثوقی، ف. 1395. بررسی ویژگی­های فنولوژیک و عملکرد گیاه دارویی اسفرزه (Plantago ovata) تحت تأثیر کودهای زیستی و شیمیایی فسفره در واکنش به کم­آبیاری. پایان­نامه کارشناسی ارشد اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل.

Akbarinia, A., M. Khosravi-fard, A. Sharifi ashorabadi, and P. Babakhanlo. 2005. The effect of irrigation intervals on yield and agronomic traits of Nigella sativa. J. Med. Aromatic Plants Res. 21(1): 65-73.

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 soil. J. Appl. Sci Res. 7: 3503-3514.

Bayat, H., M. Alirezaie, and H. Neamati. 2012. Impact of exogenous salicylic acid on growth and ornamental characteristics of calendula (Calendula officinalis L.) under salinity stress. J. Stress Physiol. Biochem. 8: 258-267.

Delavari, P.M., A. Baghizadeh, S.H. Enteshari, K.H.M. Kalantari, A. Yazdanpanah, et al. 2010. The Effects of salicylic acid on some of biochemical and morphological characteristic of Ocimum basilicucm under salinity stress. Australian J. Basic Appl. Sci. 4: 4832-4845.

Gupta, S., V.P. Agarwal, and N.K. Gupta. 2012. Efficacy of putrescine and benzyladenine on photosynthesis and productivity in relation to drought tolerance in wheat (Triticum aestivum L.). Physiol. Molecular Bio. Plants. 18(4): 331-336.

Har, M., J. Furukawa, A. Sato, T. Mizoguchi, and K. Miura. 2012. Abiotic stress and role of salicylic acid in plants: Abiotic Stress Responses in Plants, In: Parvaiza A, Prasad MNV (Eds) New York, NY: Springer, 235-251.

Hossein, A.F., A.V. Sayed, D. Jahanfar, H.S. Amir, and A.K. Mohammad. 2009. Medicinal and aromatic plants Farming under drought conditions. J. Hort. Forest. 1(6): 086-092.

Hussain, S., M. Ali, M. Ahmad, and H.M. Kadambot. 2011. Polyamines: Natural and engineered abiotic and biotic stress tolerance in plants. Biotechnol. Advan. 29: 300–311.

Kalyanasundaram, N.K., S. Sriram, B.R. Patel, D.H. Patel, K.C. Dalal, and R. Gupta. 1984. Psyllium: a monopoly of Gujarat. Indian J. Hort. 28: 35-37.

Kamiab, F., A.R. Talaie, M. Khezri, and A. Javanshah. 2013. Exogenous application of free polyamines enhance salt tolerance of pistachio (Pistacia vera L.) seedlings. Plant Growth Regul. 72: 257-268.

Kaur-Sawhney, R., A.F. Tiburcio, and A.W. Galston. 2003. Polyamines in plants: An overview. J. Cell Molecular Biol. 2: 1-12.

Khalil, S.E., N.G. Abd El- Aziz, and B.H. Abou-Leila. 2010. Effect of water stress and ascorbic acid on some morphological and biochemical composition of Ocimum basilicum plant. J. American Sci. 6(12): 33-44.

Lambers, H., F.S. Chapin, and T.L. Pons. 2008. Plant physiological ecology, Springer, New York.

Li, Z., Y. Peng, and X. Ma. 2013. Different response on drought tolerance and post-drought recovery between the small-leafed and the large-leafed white clover (Trifolium repens L.) associated with antioxidative enzyme protection and lignin metabolism. Acta Physiol. Planta. 35: 213-222.

Liu, J.H., H. Kitashiba, J. Wang, Y. Ban, and T. Moriguchi. 2007. Polyamines and their ability to provide environmental stress tolerance to plants. Plant Biotechnol. 24: 117-126.

Loka, D.A., D.M. Oosterhuis, and C. Pilon. 2015. Endogenous Levels of Polyamines under Water Deficit Stress during Cotton's Reproductive Development. American J. Plant Sci. 6: 344-354.

Mustafavi, S.H., F. Shekari, Y. Nasiri, and H. Hatami-Maleki, 2015. Nutritional and Biochemical Response of Water-stressed Valerian Plants to Foliar Application of Spermidine. Biol. Forum–An Int. J. 7(1): 1811-1815.

Nowruzi Givi, M., B. Esmailipour, and M. Mohabedini 2015. Effect of seed pre-treatment on germination and seedling growth indices of tomato. J. Seed Res. 5(3): 16-27.

Parvin, S., O.R. Lee, G. Sathiyaraj, A. Khorolragchaa, Y.J. Kim, and D.C. Yang. 2014. Spermidine alleviates the growth of saline-stressed ginseng seedlings through antioxidative defense system. Elsevier B.V, 537(1): 70-80.

Patel, B.S., J.C. Patel, and S.G. Sadaria, 1996. Response of blond psyllium (Plantago ovate L.) to irrigation and phosphorus. Indian J. Agron. 41: 311-314.

Pessarkli, M. 1999. Hand book of Plant and Crop Stress. Marcel Dekker Inc, 697 p.

Pirasteh-Anosheh, H., Y. Emam, M. Ashraf, and M.R. Foolad, 2012. Exogenous application of salicylic acid and chlormequatchloride alleviates negative effects of drought stress in wheat. Adv. Study Biol. 11: 501–520.

Rahimi, A., M.R. Jahansoz, S. Madah Hoseini, A.R. Sajjadinia, H.R. Roosta, and E. Fateh, 2011. Water use and water-use efficiency of isabgol (Plantago ovata) and French psyllium) Plantago psyllium) in different irrigation regimes. Australian J. Crop Sci. 5: 71-77.

Ramroudi, M., M. Galavi, B.A. Siahsar, and M. Allahdo. 2011. Effect of micronutrient and irrigation deficit on yield and yield components of isabgol (Plantago ovata Forsk) using multivariate analysis. J. Food Agric. Environ. 9 (1): 247-251.

Senaratna, T., D. Touchell, E. Bunn, and K. Dixon. 2000. Acetyl salicylic acid (aspirin) and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants. Plant Growth Regular, 30: 157–161.

Shabanzadeh, SH., M. Ramroudi, and M. Galavi. 2012. Influence of Micronutrients Foliar Application on Seed Yield and Quality Traits of Black Cumin in Different Irrigation Regimes. J. Crop Pro. Proc. 1(2): 79-89.

Shaoyun, L., W. Su, H. Li, and H. Guo. 2009. Abscisic acid improves drought tolerance of triploid bermudagrass and involves H₂O₂- and NO-induced antioxidant enzyme activities. Plant Physiol. Biochem. 47: 132-138.

Sharma, P.K. and A.K. Koul. 1986. Mucilage in seeds of plantago ovata and its wild allies. J. Ethnopharmacol. 17: 289-295.

Shekofteh, H., H. Shahrokhi, and E., Solimani. 2015. Effect of drought stress and salicylic acid on yield and mucilage content of the medicinal herb Plantago ovata Forssk. Desert 20(2): 245-252.

Shi, J., X.Z. Fu, T. Peng, X.S. Huang, Q.J. Fan, and J.H. Liu. 2013. Spermine pretreatment confers dehydration tolerance of citrus in vitro plants via modulation of antioxidative capacity and stomatal response. Tree Physiol. 30: 914-922.

Shokouhfar, A, and S. Abofatilehnezhad, 2013. Effect of drought stress on some physiological traits and biological yield of different cultivars of mung (Vigna radiate (L.)) in Dezful. Quarterly J. Plant Growth Physiol. Islamic Azad University, Ahvaz Branch, 5 (17): 49-59.

Thakur, A., S.D. Upadhyaya, A. Upadhyay, and S.N. Preeti 2012. Responses of moisture stress on growth, yield and quality of isabgol (Plantago ovata Forsk). J. Agric. Technol. 8(2): 563-570.

Thanki, R.J, and J.G. Talati. 1983. Review of work done on quality evaluation of isabgol seed. Anand Presented at V Indian Workshop on Medicinal and aromatic Plants, held at Solaan H.P.

Yazdanpanah, S., A. Baghizadeh, and F. Abbassi. 2011. The interaction between drought stress and salicylic and ascorbic acids on some biochemical characteristics of Satureja hortensis. African J. Agric. Res. 6: 798-807.