مدیریت آب در کشاورزی

مدیریت آب در کشاورزی

اثر بیو پرایمینگ بذر بر صفات کمی و کیفی گیاه زنیان رومی تحت تنش شوری و تغذیه کودی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده منابع طبیعی دانشگاه یزد
2 'گروه مدیریت مناطق خشک دانشکده منابع طبیعی دانشگاه یزد، یزد، ایران
3 مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران
4 دانشکده منابع طبیعی دانشگاه یزد، یزد، ایران
چکیده
این تحقیق با هدف بررسی اثر پرایمینگ بذر با کودهای زیستی سوپرنیتروپلاس و نیتروکسین بر رشد، عملکرد و خصوصیات بیوشیمیایی، زنیان تحت تأثیر تنش شوری در سال 1401 در گلخانه‌ دانشگاه یزد اجرا شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل 4 سطح تنش شوری (شاهد، 3، 6، 9 دسی‌زیمنس ‌بر ‌متر) و سه سطح تلقیح کود بیولوژیک با بذر (بدون تلقیح (شاهد)، تلقیح بذر با کود نیتروکسین و تلقیح بذر با کود سوپرنیتروپلاس) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که اثر تیمارهای شوری و تلقیح بذر بر کلیه صفات مورفولوژی و فیزیولوژی گیاه دارویی زنیان معنی‌دار بود. با افزایش شوری از شاهد به 9 دسی­زیمنس بر متر ارتفاع بوته (4/28 درصد)، تعداد چتر در بوته (8/42 درصد)، درصد اسانس (5/21 درصد) و عملکرد دانه زنیان (7/25 درصد) کاهش و میزان پرولین (2/58 درصد) و قند‌های محلول (500 درصد) افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد تلقیح بذور با کود‌های نیتروکسین و سوپرنیتروپلاس منجر به افزایش خصوصیات زنیان ازجمله ارتفاع بوته (به‌ترتیب 12 و 9 درصد)، عملکرد دانه (به‌ترتیب 6/21 و 6/29 درصد) و عملکرد اسانس (به‌ترتیب 1/16 و 6/33 درصد) نسبت به عدم تلقیح شد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of Seed Biopriming on Quantitative and Qualitative Traits of Ajowan Plants under Salinity Stress and Fertilizer Nutrition

نویسندگان English

Syedeh Fatemeh Ansari 1
Hamid Sodaeizadeh 2
Rostam Yazdani-Biouki 3
Mohammad Ali Hakimzadeh 4
1 Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran
2 Department of Dry Land Management, Faculty of Natural Resources; Yazd University, Yazd, Iran
3 National Salinity Research Center, Agricultural Research,Yazd, Iran
4 , Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده English

This research was conducted to investigate the effect of seed priming with the biofertilizers Supernitroplus and Nitroxin on the growth, yield, and biochemical characteristics of Ajwain under salinity stress. The experiment was conducted in the greenhouse of Yazd university in 2022 using a factorial design based on a randomized complete block design with three replications. The experimental factors included four levels of water salinity stress (control, 3, 6, 9 dS/m) and three levels of biological fertilizer seed inoculation [no inoculation (control), seed inoculation with nitroxin fertilizer, and seed inoculation with supernitroplus fertilizer]. The results showed that the effects of salinity and seed inoculation treatments were significant on all morphological and physiological traits of Ajwain. Increasing salinity from the control to 9 dS/m reduced plant height (by 28.4%), the number of umbels per plant (by 42.8%), essential oil percentage (by 21.5%), and seed yield (by 25.7%). Meanwhile, proline content increased by 58.2%, and soluble sugars by 500%. Additionally, seed inoculation with Nitroxine and Supernitroplus fertilizers improved Ajowan traits, increased plant height (by 12% and 9% respectively), seed yield (by 21.6% and 29.6%, respectively) and essential oil yield (by 16.1% and 33.6%, respectively) compared to the control (non-inoculation treatment).

کلیدواژه‌ها English

Biofertilizer
Nitroxin
Salinity
Seed Priming
Supernitroplus
امید بیگی، ر. 1387. تولید و فرآوری گیاهان دارویی، تهران، جلد سوم، انتشارات استان قدس.
پیری، ع.، کشته گر، م.، توسلی، ا. و باباییان، م. 1396.  اثر تنش شوری بر تنظیم‌کننده­های اسمزی، عملکرد و اسانس توده‌های محلی زنیان (.Trachyspermum ammi L). اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی (علوم کشاورزی). 11 (3): 519-530.
جوشن، ز.، سودایی زاده، ح.، حکیم زاده اردکانی، م.ع.، یزدانی بیوکی، ر. و خواجه حسینی، س. 1399. بررسی تأثیر محلول‌پاشی گلایسین بتائین بر برخی ویژگی­های کمی و کیفی نعناع (Mentha spicata var. crantz) تحت تنش شوری. تولیدات گیاهی. 43 (2): 267-280.
حمیدیان، ه.، سودایی زاده، ح.، یزدانی بیوکی، ر.، حکیم زاده، م.ع. و سلطانی گردفرامرزی، م. 1402. امکان‌سنجی توسعه کاشت نشایی و بذری زوفا (Hyssopus officinalis L.) با منابع آب شور. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 17 (6): 1145-1161.
خرسندی، ا. ع.، حسنی، ع.، سفید کن، ف.، شیرزاد، ح. و خرسندی، ع. 1389. اثر تنش شوری ناشی از کلرور سدیم بر رشد، عملکرد، میزان و ترکیب‌های اسانس Agastache foeniculum kuntz. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 26 (3): 438-451.
دوست­حسینی، م.، سودایی­زاده، ح.، یزدانی­بیوکی، ر.، سرافراز، م.ر. و حکیم­زاده، م.ع. 1399. بررسی واکنش­های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی سیاه شور به مقدار شورِی آب. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 34 (1): 121-136.
رضایی چیانه، ا.، جلیلیان، ج.، ابراهیمیان، ا. و سیدی، س. م. 1394. اثر کودهای زیستی بر عملکرد کمی و کیفی زنیان در سطوح مختلف آبیاری. به زراعی کشاورزی (مجله کشاورزی پردیس ابوریحان). 17 (3): 775- 788.
 رهی، ع. 1395. تأثیر کودهای بیولوژیک سوپرنیتروپلاس و بیوسوپرفسفات بر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک ریحان (Ocimum basilicum L.). نشریه روابط خاک و گیاه. 7 (2): 125-136.
شیرزادی، ف.، اردکانی م.ر. و اسدی رحمانی، ه. 1393. بررسی تأثیر ورمی کمپوست و کودهای بیولوژیک بر برخی خصوصیات کمی گیاه ریحان (.Ocimum basilicum L). بوم‌شناسی کشاورزی. 6 (3): 542-551.
صادق‌زاده اهری، د.، حسندخت، م. ر.، کاشی، ع. و عمری، ا. 1395. اثر تنش خشـکی بر برخی صفــات زراعی و فیزیولوژیکی توده‌های شنبلیله بومی ایــران. دو فصلنامه علمی و پژوهشی خشک بوم. 6 (1): 101-95.
کدخدایی، ه.، سودایی­زاده، ح. و مصلح­آرانی، ا. 1393. اثر محلول‌پاشی گلایسین بتائین بر روی رشد و برخی خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه کلزا تحت تنش خشکی در مزرعه. مجله علمی پژوهشی مهندسی اکوسیستم بیابان. 3 (4): 79-90.
کریمی افشار، آ.، باقی زاده، ا. و محمدی نژاد، ق. 1395. ارزیابی روابط صفات مورفولوژیک با عملکرد زیره سبز (.Cuminum cyminum L) در شرایط رطوبتی تحت تنش و بدون تنش. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 8 (18): 160-165.
یزدانی بیوکی. و بناکار، م.ح. 1398. بررسی تأثیر سطوح مختلف شوری بر گیاه دارویی زنیان (.Trachyspermum ammi L). دومین همایش بین‌المللی شور ورزی، یزد، https://civilica.com/doc/1135199
یزدانی بیوکی، ر. 1403. ارزیابی برخی ویژگی‌های رشدی گیاه دارویی زنیان (Carum capticum L.) در پاسخ به تنش شوری. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. در دست انتشار.
Al-Amri, S.M. 2021. Response of growth, essential oil composition, endogenous hormones and microbial activity of Mentha piperita to some organic and bio-fertilizers agents. Saudi J. Biol. Sci. 28: 5435–5441.
Al-Fraihat, A.H., Dalain, S.Y., Abu-Darwish, M.S., Al-Tabbal, J.A. and Al-Rawashden, Z.B. 2011. Effect of organic and bio-fertilizers on growth, herb and volatile oil of majoranum plant growth in Ajloun region Jordan. J. Med. Plant Res. 5(13): 2822-28335.
Ashraf, M. and Foolad, M. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany. 59: 206-216.
Azarmi-Atajan, F. and Sayyari-Zohan, M.H. 2020. Alleviation of salt stress in lettuce (Lactuca sativa L.) by plant growth-promoting rhizobacteria. J. Hortic. Postharvest Res. 3: 67–78.
Bates, L., Waldren, R. P. and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 13: 39-250.
Benidire, L., El Khalloufi, F., Oufdou, K., Barakat, M., Tulumello, J., Ortet, P., Heulin, T. and Achouak, W. 2020. Phytobeneficial bacteria improve saline stress tolerance in Vicia faba and modulate microbial interaction network. Sci. Total Environ. 729: 139020.
Cuellar-Ortiz, S.M., De La Paz Arrieta-Montiel, M., Acosta-Gallegos, J. and Covarrubias, A.A. 2008. Relationship between carbohydrate partitioning and drought resistance in common bean. Plant Cell Environ. 31: 1399–1409.
Devika, O.S., Singh, S., Sarkar, D., Barnwal, P., Suman, J. and Rakshit, A. 2021. Seed priming: A potential supplement in integrated resource management under fragile intensive ecosystems. Front. Sustain. Food Syst. 5: 654001.
Dow, A.I., Cline, T.A. and Horning, E.V. 1981. Salt tolerance studies on irrigated mint. Bulletin of Agricultural Research Center, Washington State University, Pullman, 906p.
Etesami, H. and Glick, B.R., 2020. Halotolerant plant growth–promoting bacteria: prospects for alleviating salinity stress in plants. Environ. Exp. Bot. 178: 104124.
Hussain, S., Shaukat, M., Ashraf, M., Zhu, C., Jin, Q. and Zhang, J. 2019. Salinity Stress in Arid and Semi-Arid Climates: Effects and Management in Field Crops. IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen. 87982.
Izeid, IM., Ghazi, S.M., Semary, N.A. and Abd El-Sattar, A.M. 2014. Counteracting inhibitory effect of salinity stress on cowpea germination using cyanobacterial extracts. Egyptian J. of Phycol, 15: 59-76.
Karimzadeh, J., Alikhani, H.A., Etesami, H. and Pourbabaei, A.A. 2021. Improved phosphorus uptake by wheat plant (Triticum aestivum L.) with rhizosphere fluorescent pseudomonads strains under water-deficit stress. J. Plant Growth Regul. 40: 162–178.
Kochert, G. 1978. Carbohydrate determination by the phenol sulfuric acid method. In Helebust, J.A., Craigie J. S (eds). Hand book of phycological Methods.Camrbridge University Press, Cambridge. England. 95-97.
 
Lichtenthaler, H. K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. In Methods in Enzymology, Academic Press 148: 350-382.
Kumari, A., Goyal1, R.K., Choudhary, M. and Sindhu, S.S. 2014. Effect of different nitrogen levels and bio-fertilizers on growth, yield and nutrient content of Chrysanthemum. Ann. Agric. Sci. 35(2): 156-163.
Lamochi, S. and Sakinejad, T. 2018. Assessment effect of super absorbent polymer and Nitroxin on growth curves and corn (Zea mays L.) production. J. Plant Nutr. 4: 2423–7353.
Lucena, C., Waters, B.M., Romera, F.J., Garcia, M.J., Morales, M., Alcantara, E. and Perez-Vicente, R. 2006. Ethylene could influence ferric reductase, iron transporter, and H+-ATPase gene expression by affecting FER (or FER-like) gene activity. Journal of Experimental Botany, 57(15): 4145–4154.
Mohanavelu, A., Naganna, S. R. and Al-Ansari. 2021. Irrigation Induced Salinity and Sodicity Hazards on soil and groundwater: an overview of its causes, impacts and mitigation strategies. Agric 11:983. doi: 10.3390/agriculture11100983.
Mollazadeh, M., Miralli, R. and Tavakoli, A. 2008. Exogenous vietamin B1, B2, B6, B9 increases resistance to salt stress canola seed during germination, Fairst conference on seed science and technology abstract book.
Monsur, M. B., Datta, J., Rohman, M. D. M., Hasanuzzaman, M., Hossain, A. and Islam, M. S. 2022. Salt-Induced Toxicity and Antioxidant Response in Oryza sativa: An Updated Review. In: Managing Plant Production Under Changing Environment, eds M. Hasanuzzaman, G. J. Ahammed, and K. Nahar (Singapore: Springer), doi: 10.1007/978-981-16-5059-84.
Olanrewaju, O.S., Glick, B.R. and Babalola, O.O. 2017. Mechanisms of action of plant growth promoting bacteria. World J. Microbiol. Biotechnol. 33:1–16.
Peng, YL., Gao, Z.W, Gao, Y., Liu, GF., Sheng, LX. and Wang, D.L. 2008. Eco-physiological characteristics of alfalfa seedlings in response to various mixed salt-alkaline stresses. Journal of Integrative Plant Biology 50: 29–39.
Rafieiolhossaini, M., Adams, A., Sodaeizadeh, H. and Van Damme, P. 2012. Fast quality assessment of German chamomile (Matricaria chamomilla L.) by headspace solid-phase microextraction: influence of flower development stage. Nat Prod Com-mun 7 (1): 97–100
Rahmani, F., Sodaeizadeh, H., Yazdani-Biouki, R. and Kamali Aliabadi, K. 2024. Effect of bio-priming on morphological, physiological and essential oil of Chamomile (Matricaria chamomilla L.) under salinity stress. S Afr J Bot. 167: 630-942.
Rana, A., Joshi, M., Prasanna, R., Shivay, Y.S. and Nain, L. 2012. Biofortification of wheat through inoculation of plant growth promoting rhizobacteria and cyanobacteria. Eur. J. Soil Biol. 50: 118-126.
Roshanpour, N., Darzi1, M.T. and Haj Seyed Hadi, M.R. 2014. Quantity and quality of essential oil of basil (Ocimum basilicum L.) under bio-fertilizers application conditions. Int.j.adv.biol.biomed.res. 2 (6): 2134-2142.
Sohrabizadeh, Z., Sodaeizadeh, H. and Mosleh Arani. A. 2023. Role of mucilage in improving seedling emergence of Ocimum basilicum L. exposed to salinity stress. Rhizosphere. 26: 100684.
Tavakkoli, E., Rengasamy, P. and McDonald G. 2010. High concentrations of Na+ and Cl- ions in soil solution have simultaneous detrimental effects on growth of faba bean under salinity stress. Journal of Experimental Botany, 61: 4449–4459.
Thalmann, M., Pazmino, D., Seung, D., Horrer, D., Nigro, A., Meier, T., K¨olling, K., Pfeifhofer, H.W., Zeeman, S.C. and Santelia, D. 2016. Regulation of leaf starch degradation by abscisic acid is important for osmotic stress tolerance in plants. Plant Cell 28: 1860–1878.
Udagawa, Y. 1995. Some responses of dill (Anethum graveolens) and thyme (thymus vulgaris) grown in hydroponic, to the concentration of nutrient solution. Acta horticulturae, 396, 203-210.
Zaki, S.S., Eman, E.E.B. and Mostafa, M.R. 2019. Cyanobacteria and glutathione applications improve productivity, nutrient contents, and antioxidant systems of salt-stressed soybean plant. Int. Lett. Nat. Sci, 76: 72- 85