تاثیر بنتونیت بر صفات بیوشیمیایی و محتوای رطوبت نسبی مرزه (Satureja hortensis) تحت سطوح مختلف رطوبت خاک

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد بنتونیت در سطوح مختلف رطوبت خاک آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 2 فاکتور و در 3 تکرار در گلخانه گروه علوم باغبانی دانشگاه فردوسی مشهد بر روی گیاه مرزه اجرا شد. فاکتور اول کاربرد بنتونیت در 3 سطح (0، 50، 100 گرم در کیلوگرم خاک) و فاکتور دوم سطوح مختلف رطوبت خاک در 3 سطح (50، 75، 100 درصد ظرفیت زراعی) بود. نتایج نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش ارتفاع گیاه، محتوای نسبی آب برگ و زیست‌توده تر و خشک اندام هوایی در مرزه شد؛ این در حالی بود که کاربرد بنتونیت باعث بهبود صفات ذکر شده گردید. در طی تنش خشکی مقدار زیست‌توده تر و خشک ریشه، طول ریشه، نشت‌الکترولیت، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فنول کل و میزان پرولین روندی صعودی داشتند. کاربرد بنتونیت موجب شد که این صفات بهبود یابند. به‌طوری‌که در بالاترین سطح تنش خشکی کاربرد بنتونیت (50 گرم در کیلوگرم خاک) باعث کاهش نشت‌الکترولیت (45/22 درصد) و پرولین (33/58 درصد) در گیاه شد. همچنین محتوای نسبی آب برگ در شرایط کاربرد بنتونیت (به‌ترتیب 50 و 100 گرم بنتونیت در کیلوگرم خاک) در بالاترین سطح تنش خشکی به‌ترتیب به‌میزان 75/20 و 76/22 درصد در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد. به‌طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد 50 گرم بنتونیت در کیلوگرم خاک در شرایط تنش خشکی تأثیر بهتری بر روی صفات موردبررسی داشت و کاربرد آن در این شرایط توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of bentonite on biochemical traits and relative water content of summer savory (Satureja hortensis) under different soil moisture levels

نویسندگان [English]

  • Fariba Mohammadifard 1
  • Mohammad Moghaddam 2
1 M.Sc. Student, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
2 Associate Professor., Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

In order to investigate the effect of bentonite application in different soil moisture levels, an experimental factorial study was performed on summer savory in a completely randomized design with two factors and three replications in the greenhouse of Department of Horticultural Science, Ferdowsi University of Mashhad. The first factor was the application of bentonite at 3 levels (0, 50, and 100 g/kg soil) and the second factor was the different levels of soil moisture at 3 levels (50, 75, and 100% of field capacity). The results showed that drought stress reduced plant height, relative water content and fresh and dry biomass of shoots in summer savory, while the use of bentonite improved the mentioned traits. During drought stress, fresh and dry root biomass, root length, electrolyte leakage, antioxidant activity, total phenol, and proline content were on the rise. The use of bentonite improved these traits. At the highest level of drought stress, the use of bentonite (50 g/kg soil) reduced electrolyte leakage (22.45%) and proline content (58.33%) in the plant. Also, the relative water content in bentonite application (50 and 100 g/kg soil, respectively) at the highest level of drought stress increased by 20.75% and 22.76%, respectively, compared to the control. In general, the results of this study showed that the application of 50 g of bentonite per kg of soil in drought stress conditions had a better effect on the studied traits and its use in these conditions is recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrolyte leakage
  • Plant height
  • Root length
  • Superabsorbent

مراجع

اکرمی‌نژاد، ا. 1392. بررسی اثر کودهای آلی و شیمیایی بر ویژگی‌های مورفولوژی، فیزیولوژیکی و اسانس دو توده مرزه(Satureja hortensis L.)  تحت شرایط نرمال و تنش خشکی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان. 82 صفحه.
بهادر، م.، تدین، م.ر.، رفیعی الحسینی، م. و صالحی، م.ح. 1396. تغییرات دمای سایه‌انداز و برخی صفات فیزیولوژیک شاهدانه(Cannabis sativa)  تحت تنش کم‌آبی و سطوح زئولیت. تنش‌های محیطی در علوم زراعی.10(2): 269-279.
جمشیدی، ا.م.، احمدی، ع.، کریمی، م. و متشرع‌زاده، ب. 1398. بررسی برخی پاسخ‌های رشدی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی چیا (Salvia hispanica L)  به رژیم‌های مختلف رطوبتی. علوم گیاهی زراعی ایران. 5 (4):110-99.
درویژه، ح.، زاهدی، م. و عباس زاده، ب. 1398. تأثیر محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک و اسپرمین بر رشد و خصوصیات ریشه گیاه سرخارگل  (Echinacea purpurea L.)تحت تنش خشکی. فرآیند و کارکرد گیاهی 8 (30):242-225.
سودایی‌زاده، ح.، شمسایی، م.، تجملیان، م.، میرمحمدی میبدی، س ع م. و حکیم‌زاده، م ع. 1395. بررسی تأثیر تنش خشکی بر برخی صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی مرزه (Satureja hortensis L.). فرایند و کارکرد گیاهی. 5 (15): 11-1.
طاهری، غ. 1394. اثر محلول‌پاشی کیتوزان بر خصوصیات فیزیولوژیکی کمای بینالودی (Ferula flabelliloba) تحت تنش خشکی. پژوهش‌های زراعی ایران. 13 (4): 737-728.
عابدی کوپایی، ج. و سهراب. ف. ۱۳۸۳. تأثیر کانی‌های زئولیت و بنتونیت بر خصوصیات هیدرولیکی خاک‌ها. مجموعـه مقـالات دوازدهمین همایش بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران. دانشگاه شهید چمران. اهواز. ۵۶۲-۵۶۷.
عابدی کوپایی، ج. و مسفروش، م. 1386. ارزیابی کاربرد پلیمر سوپر جاذب بر عملکرد و ذخیره عناصر غذایی در خیار گلخانـه‌ای. مجموعه مقالات اولین کارگاه فنی ارتقاء کارایی مصرف آب با کشت محصولات گلخانه‌ای. ۲۹ مهر. تهران.
قربانلی، م.، بخشی خانیکی، غ. و ذاکری، ا. 1390. بررسی اثر تنش خشکی بر ترکیب‌های آنتی‌اکسیدان در گیاه دارویی کتان (Linum usitatissimum L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 27 (4): 685-647.
گرگینی شبانکاره، ح. و خراسانی نژاد، س. 1396. اثر سدیم‌نیتروپروساید بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی مرزه (Satureja khuzestanica) تحت رژیم‌های کم آبیاری. تولید گیاهی 3 (2):70-55.
معصومی، ز.، حقیقی، م. و جلالی، س‌ا. 1399. تغییر پاسخ فیزیولوژیک و روابط آبی فلفل دلمه‌ای در توقف فعالیت آکواپورین‌های ریشه در تنش خشکی. مجله فرآیند و کارکرد گیاهی. 9 (35): 275-287.
موسوی، س ز. 1395. بررسی اثر تنش خشکی بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی و تغییرات کمی و کیفی اسانس گیاه مرزه رشینگری )..(Satureja rechingeri J پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم پایه دانشگاه لرستان. 128 صفحه.
نظامی، س.، نعمتی، س‌ح.، آرویی، ح. و باقری، ع. 1395. تأثیر بررسی اثرات تنش کم‌آبی بر خصوصیات رویشی سه گونه نعناع. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 9 (1): 74-59.
ولی‌زاده قلعه بیگ، ا.، نعمتی، س.ح.، تهرانی‌فر، ع. و امامی، ح. 1394. تأثیر سوپرجاذب A200، بنتونیت و تنش خشکی بر صفات فیزیولوژیک و ویتامین ث کاهو در شرایط کشت گلخانه‌ای. علوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 6 (21): 157-167
Ayan, S., Yahyaoglu, Z., Gercek, V. and Sahin, A. 2005. Utilization of zeolite as a substrate for containerized oriental spruce (Picea orientalis L.) seedlings propagation. In International Symposium on Growing Media. 779: 583-590.‏
Bandian, L., Saeb, H. and Abedy, B. 2016. Effect of bentonite on growth indices and physiological traits of spinach (Spinacia oleracea L) under drought stress. Journal of Productivity and Development. 2(4): 1-6.
Bates, L. S., Waldren, R. P. and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for waterstress studies. Plant and Soil. 39(1): 205-207.
Blum, A. 2011. Plant breeding for water-limited environments, Springer, New York.258p.
Chaturvedi, A. K., Mishra, A., Tiwari, V. and Jha, B. 2012. Cloning and transcript analysis of type 2 metallothionein gene (SbMT-2) from extreme halophyte Salicornia brachiata and its heterologous expression in E. coli. Gene. 499(2): 280-287.
Cherki, G. H., Foursy, A. and Fares, K. 2002. Effects of salt stress on growth inorganic ions and proline accumulation in relation to osmotic adjustment in five sugar beet cultivars. Environmental and Experimental Botany. 47(1): 39-50.
Daneshmand, F. M., Arvin, J. and Kalantari, K. 2009. Effect of acetylsalicylic acid (aspirin) on Salt and osmotic stress tolerance in Solanum bulbocastanum in vitro enzymatic antioxidants. American Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Sciences. 6(1): 92-99.
Farhoudi, R., Hussain, M. and Lee, D. J. 2012. Modulation of enzymatic antioxidants improves the salinity resistance in canola (Brassica napus L.) International Journal of Agriculture and Biology. 14(3): 465-468.
Hadian, J., Ebrahimi, S. N. and Salehi, P. 2010. Variability of morphological and phytochemical characteristics among Satureja hortensis L. accessions of Iran. Industrial Crops and Products. 32(1): 62-69.
Hajhashemi, V., Sadraei, H., Ghannadi, A. R. and Mohseni, M. 2000. Antispasmodic and anti- diarrhoel effect of Satureja hortensis L. essential oil. Journal of Ethnopharmacology. 71(1-2): 187-192.
Jogawat, A. 2019. Osmolytes and their Role in Abiotic Stress Tolerance in Plants. Molecular Plant Abiotic Stress: Biology and Biotechnologym. 91-104.
Keshavarz Afshar, R., Hashemi, M., DaCosta, M., Spargo, J. and Sadeghpour, A. 2016. Biochar application and drought stress effects on physiological characteristics of Silybum marianum. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 47(6):743-752.
Ksouri, R., Megdiche, W., Debez, A., Falleh, M., Grignon, C. and Abdelly, C. 2007. Salinity effect on polyphenol content and antioxidant activities in leaves of the halophyte Cakile maritime. Journal of Plant Physiology and Biochemistry. 45(3-4): 244-248.
Mittler, R., Vanderauwera, S., Gollery, M. and Vanbreusegem, F. 2004. Reactive oxygen network of plants. Trends Plant Science: 9(10): 490-498.
Moon, J.H. and Terao, J. 1998. Antioxidant activity of caffeic acid and dihydrocaffeic acid in lard and human low-density lipoprotein. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 46(12): 5062-5065.
Myung-Min, H., Trick, H.N. and Rajasheka, E.B. 2009. Secondary metabolism and antioxidant are involved in environmental adaptation and stress tolerance in lettuce. Journal of Plant Physiology. 166(2): 180-191.
Novak, J., Bahoo, L., Mitteregger, U. and Franz, C. 2006. Composition of individual essential oil glands of savory (Satureja hortensis L., Lamiaceae) from Syria. Flavour and Fragrance Journal. 21(4): 731-734.
Patakas, A., Nikolaou, N., Zioziou, E., Radoglou, K. and Noitsakis, B. 2002. The role of organic solute and ion accumulation in osmotic adjustment in drought stressed grapevines. Plant Science, 163(2): 361-367.
Sanchez Rodrıguez, E., Rubio Wilhelmi, M., Cervilla, L.M., Blasco, B., Rios, J.J., Rosales, M.A., Romero, L. and Ruiz, J.M. 2010. Genotypic differences in some physiological parameters symptomatic for oxidative stress under moderate drought in tomato plants. Plant Science. 178(1): 30-40.
Sheikh-Mohamadi, M. H., Etemadi, N., Nikbakht, A., Farajpour, M., Arab, M. and Majidi, MM. 2018. Wheatgrass germination and seedling growth under osmotic stress. Agronomy Journal. 110(2): 572-585.
Shi, Y., Li, J., Shao, J., Deng, S., Wang, R., Li, N., Sun, J., Zhang, H., Zheng, X., Zhou, D., Huttermann, A. and Chen, S. 2010. Effects of stockosorb and luquasorb polymers on salt and drought tolerance of Populus popularis. Scientia Horticulturae. 124(2): 268-273.
Singleton, V .L. and Rossi, J. A. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdicphosphotungstic acid reagents. American journal of Enology and Viticulture. 16(3): 144-158.
Tas, S. and Tas, B. 2007. Some physiological responses of drought stress in wheat genotypes with different ploidity in Turkiye. World Journal of Agricultural Sciences. 3(2): 178-183.
Teutonica, R. A, Palta, J. P. and Osbom T. C. 1993. In vitro freezing tolerance in relation to winter survival of rapeseed cultivars. Crop Science. 33(1): 103-107.
Yang, F.and Miao, L .F. 2010. Adaptive responses to progressive drought stress in two poplar species originating from different altitudes. Silva Fennica. 44(1): 23–37.
Yazdanpanah, S., Baghizadeh, A. and Abbassi, F. 2011. The interaction between drought stress and salicylic and ascorbic acids on some biochemical characteristics of Satureja hortensis. African Journal of Agricultural Research. 6(4): 798-807.
Zhang, Y., Li, Z., Li, Y. P., Zhang, X. Q., Ma, X., Huang, L. K., Yan, Y. H. and Peng, Y. 2018. Chitosan and spermine enhance drought resistance in white clover, associated with changes in endogenous phytohormones and polyamines, and antioxidant metabolism. Functional Plant Biology. 45(12): 1205–1222.
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار