پديد آورندگان :
حكيمي، ليلا دانشگاه آزاد اسلامي، تهران , نايب زاده، مرجان دانشگاه آزاد اسلامي - دانشكده كشاورزي - گروه باغباني، ساوه , خليقي، احمد دانشگاه تهران، كرج
كليدواژه :
محلول‌پاشي برگي , آبياري , گياه دارويي , اسانس
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: شمعداني عطري گياهي دارويي با كاربرد در صنايع پزشكي، آرايشي بهداشتي و غذايي است. مسئله كمبود آب در كشور و اثرات آن بر گياهان از فاكتورهاي مهم زيست محيطي است كه مي‌توان آثار سو آن را تا حدودي با محرك‌هاي رشد و تعديل كننده‌هاي تنش كاهش داد. بدين منظور، تحقيق حاضر به بررسي اثر هيومي فورته و گلايسين بتائين بر ويژگي‌هاي موفولوژيكي، فيزيولوژيكي و بيوشيمياي گياه دارويي شمعداني عطري مي‌پردازد.
مواد و روش‌ها: اين آزمايش به‌صورت گلداني در قالب طرح فاكتوريل بر پايه طرح كاملا تصادفي در 3 تكرار انجام شد. فاكتور تنش رطوبتي با 3 سطح (100 درصد ظرفيت زراعي يا شاهد، 70 درصد ظرفيت زراعي و 40 درصد ظرفيت زراعي) و فاكتور كوددهي شامل محلول‌پاشي در 5 سطح (شاهد، 5/2 ميلي‌گرم در ليتر هيومي فورته، 5 ميلي‌گرم در ليتر هيومي فورته، گلايسين بتائين 50 ميلي‌مولار، گلايسين بتائين 100 ميلي‌مولار) بود. ويژگي‌هاي ارتفاع گياه، نسبت وزن ريشه به اندام هوايي، دماي كنوپي، پرولين، محتواي كلروفيل، فعاليت آنزيم‌هاي كاتالاز و سوپراكسيد ديسموتاز و درصد، عملكرد و اجزاي اسانس اندازه‌گيري شد.
يافته‌ها: تجزيه واريانس نشان داد كه اثر اصلي تنش رطوبتي و محرك‌هاي زيستي بر همه صفات معني‌دار بود (P≤0.05)، اما اثر تنش متقابل فقط بر نسبت وزن ريشه به اندام هوايي، دماي تاج، فعاليت آنزيم SOD و عملكرد اسانس معني‌دار شد (P≤0.05). خشكي 40 درصد ظرفيت زراعي سبب كاهش ارتفاع گياه، كلروفيل، درصد و عملكرد اسانس و افزايش دماي تاج، فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز و تجمع پرولين شد. در اكثر صفات مورد بررسي تفاوت معني‌داري بين تيمارهاي 70 درصد ظرفيت زراعي و 100 درصد ظرفيت زراعي وجود نداشت. تيمار محلول‌پاشي 100 ميلي‌مولار گلايسين بتائين سبب افزايش ارتفاع گياه، كلروفيل، درصد و عملكرد اسانس و كاهش پرولين شد. تركيبات اصلي اسانس به‌ترتيب بتا سيترونلول، سيترونليل فرمات و ژرانيول در برهمكنش تيمار 100 درصد ظرفيت زراعي و گلايسين بتائين 100 ميلي‌مولار و سيترونلول، ژرانيول و سيترونليل فرمات در برهمكنش تيمار 40 درصد ظرفيت زراعي و شاهد محلول-پاشي بود.
نتيجه‌گيري: برهمكنش تيمار 100 درصد ظرفيت زراعي و گلايسين بتائين 100 ميلي‌مولار مؤثرترين تيمار براي تقويت صفات مورفو-فيزيولوژيك شمعداني عطري بود. درصد و عملكرد اسانس اين گياه دارويي تحت تاثير تنش رطوبتي شديد (40 درصد ظرفيت زراعي) كاهش يافت و مي‌توان تا حدي اين كاهش را با تيمار گلايسين بتائين 100 ميلي‌مولار جبران كرد. هر چند هيومي فورته تركيبي از چندين اسيد آمينه آزاد است ولي در اين پژوهش نتوانست اثر بخشي مناسبي به اندازه گلايسين بتائين داشته باشد. در نهايت مي‌توان بيان كرد كه جهت مديريت منابع آبي، مقدار آب را مي‌توان تا 70 درصد ظرفيت زراعي بدون تغييرات معني‌دار در خصوصيات كمي و كيفي گياه كاهش داد. همچنين مي‌توان از گلايسين بتائين 100 ميلي‌مولار در شرايط تنش شديد جهت تعديل آثار نامطلوب تنش بهره برد.
چكيده لاتين :
Background and purposes: Pelargonium graveolens is an uncommon Pelargonium species native to the Cape Provinces and the Northern Provinces of South Africa. Pelargonium graveolens is a medicinal plant used in the medical, cosmetic, and food industries. On the other hand, the water shortage and its impact on plants is an eminent environmental factor. In this regard, the disadvantages of water stress can be alleviated by growth and bio stimulators. Hence, study aims to evaluate the effect of Glycine betaine and humi-forthi on morpho-physiological and biochemical properties of Pelargonium graveolens under water stress.
Materials and methods: For this purpose, water stress was applied in three levels (100% Field capacity (FC), 70% FC, and 40% FC) and foliar application used in five levels (control, 2.5 mg/l humi-forthi, 5 mg/l humi-forthi, 50 mM Glycine betaine, and 100 mM Glycine betaine) as factorial based on completely block design in three replications. The traits investigated in the study were Plant height, Root/Shoot ratio, canopy temperature, chlorophyll content, SOD activity, proline, essential oil percent and yield.
Results: Analysis of variance showed the simple effect of water stress and foliar application was significant on all traits including Plant height, Root/Shoot ratio, canopy temperature, chlorophyll content, SOD activity, proline, essential oil percent and yield. However, the interaction of water stress and foliar application was significant on Root/Shoot ratio, canopy temperature, SOD activity, and essential oil yield. 40% FC significantly decreased plant height, chlorophyll content, essential oil percent and yield. In contrast, canopy temperature, SOD activity, and proline increased by applying 40% FC. Foliar application with 100% Glycine betaine increased plant height, essential oil percent and yield, while decreased proline. Amino acids are easily absorbed by the plant after being introduced into the plant cells through solubility, due to their biochemical structural properties. This causes the energy of the plant to be stored to cope with environmental stresses.Biological stimuli increase photosynthesis through increasing water absorption and nutrients, which increases plant properties.
Conclusion: The interaction of 100% FC and Glycine betaine was selected as the most appropriate treatment in improving the morpho-physiological and biochemical properties of Pelargonium graveolens under water stress. Although humi-forthi is a combination of some free amino acids, it could not have a significant impact relative to Glycine betaine. Finally, we can maintain the water need of plant up to 70% FC, and use the Glycine betaine 100 mM to reduce the adverse effects of high water stress.
