اثر محلول‌پاشي نانوسيليكون و اسيد ساليسيليك روي صفات فيزيولوژيك و عملكرد دانه كلزاي بهاره در شرايط محدوديت آبي

The effect of foliar spray of nano silicone and salicylic acid on physiological traits and seed yield of spring rapeseed at water limitation conditions

سابقه و هدف: محدوديت آب مهمترين عامل محدود كننده در توليد كلزاي بهاره در نواحي مديترانه‌ايي نيمه خشك مي‌باشد. استفاده از مواد مغذي با فن‌آوري نانو و تنظيم‌كننده‌هاي رشد ضمن تاثير بر فرآيندهاي فيزيولوژي گياه مي‌تواند در ايجاد تحمل به تنش آبي نقش مهمي ايفا كند. هدف از اين پژوهش بررسي تغييرات برخي صفات فيزيولوژيك و عملكرد دانه كلزاي بهاره در واكنش به محلول‌پاشي برگي نانوسيليكون و اسيد ساليسيليك تحت شرايط محدوديت آب بود. مواد و روش‌ها: اين آزمايش به‌صورت اسپليت پلات فاكتوريل در قالب طرح پايه بلوك‌هاي كامل تصادفي در چهار تكرار در مزرعه دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه محقق اردبيلي در سال زراعي 1396 اجرا شد. تيمارهاي محدوديت آب (شاهد يا آبياري كامل، قطع آبياري در مراحل ساقه‌روي، گلدهي و دانه‌بندي) و محلول‌پاشي سيليكون به فرم نانودي‌اكسيد سيليكون (nSiO2) در سه سطح (صفر، 60 و300 ميلي‌گرم در ليتر) و اسيد ساليسيليك (SA) در سه سطح (صفر، 0/5 و 2/5 ميلي‌مولار) بودند. يافتهها: نتايج نشان داد اثرات اصلي فاكتورهاي آزمايش روي صفات فيزيولوژيك و عملكرد دانه معنيدار ميباشد. در تيمار آبياري كامل، كمترين سبزينگي برگ (شاخص SPAD) مشاهده شد، با اين حال بالاترين ميزان اين صفت تحت شرايط قطع آبياري در مرحله گلدهي و با محلول‌پاشي 60 ميلي‌گرم بر ليتر nSiO2 و 5/2 ميلي‌مولار SA بدست آمد. در تيمارهاي آبياري كامل و قطع آبياري در مرحله دانهبندي، محلولپاشي 300 ميلي‌گرم بر ليتر nSiO2 منجر به كاهش معنيدار عملكرد كوانتومي فتوسيستم II (Fv/Fm) نسبت به سطح 60 ميليگرم بر ليتر nSiO2 شد. محلولپاشي 300 ميلي‌گرم بر ليتر nSiO2 توأم با مصرف 0/5 و 2/5 ميليليتر SA منجر به كاهش معنيدار نشت الكتروليت از غشا (EC) در مقايسه با تيمار شاهد شد. در شرايط عدم محدوديت آب، محلولپاشي 300 ميليگرم بر ليتر nSiO2 بالاترين محتوي نسبي آب (RWC) برگ را موجب شد. همچنين در بين سطوح مختلف اسيد ساليسيليك، بالاترين ميزان RWC از محلولپاشي برگي 2/5 ميليليتر SA بدست آمد. در شرايط آبياري كامل، محلولپاشي 300 ميليگرم بر ليتر nSiO2 توأم با 0/5 ميليمولار SA، بالاترين عملكرد دانه (2847/3 كيلوگرم در هكتار) را موجب شد، در حاليكه كمترين ميزان اين صفت متعلق به تيمار قطع آبياري در مرحله گلدهي و ساقهروي بدون محلولپاشي nSiO2 و SA بود. نتيجه‌گيري: نتيجه گيري شد محلولپاشي nSiO2 و SA به تنهايي و يا توأم در هر دو شرايط آبياري و محدوديت آب تاثير مثبت بر صفات فيزيولوژيك و عملكرد دانه نشان داد، با اين حال مقدار بالاتر nSiO2 ميتواند نقش بازدارنده روي اثرات مثبت SA داشته باشد.

Background and Objectives: water limitation is often the most important preventive factor in spring rapeseed in semi-arid Mediterranean regions. The use of nutrient nanoparticles and exogenous plant growth regulators by influencing plant physiological processes can play an important role in tolerance to water limitation. The aim of this study was to investigate the changes of some physiological traits and seed yield of spring rapeseed in response to foliar spray of nano silicone and salicylic acid under water limitation conditions. Materials and Methods: This experiment was conducted as a factorial split plot based on a randomized complete block design with four replications at the Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardebili, in 2017. Water limitation treatments (control or full irrigation, irrigation withholding at stem elongation, flowering and seed formation stages), and foliar spray of silicon in form of Nano- silicon dioxide (nSiO2) at three levels (0, 60 and 300 mg.L-1) and salicylic acid (SA) at three levels (0, 0.5 and 2.5 mM). Results: The results showed that the main effects of experiment factors on physiological traits and seed yield are significant. The lowest value of leaf greenness index (SPAD) was observed on Full Irrigation, whereas the highest values were obtained from foliar spray 60 mg.L-1 nSiO2 and 2.5 mM SA under irrigation withholding at flowering stage. At full irrigation and irrigation withholding at seed formation stage treatments, the spraying of 300 mg / l nSiO2 resulted in a significant reduction in the quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) in compared to the lower level of nSiO2. Foliar Spray 300 mg.L-1 of nSiO2 with SA consumption resulted in the reduction of electrolyte leakage from membrane (EC) compared to control treatment. In full irrigation, the highest value of relative water content (RWC) was obtained, especially with foliar spray 300 mg.L-1 nSiO2. Also in between different levels of SA, The foliar spray 2.5 mM SA caused the highest RWC trait. The highest seed yield was obtained from full irrigation In combination with 300 mg. L-1 nSiO2 and 0.5 mM SA (2847.3 kg.ha-1), and the lowest value was belonged to irrigation withholding at flowering and stem elongation stages without foliar spray of nSiO2 and or SA . Conclusion: It was concluded that foliar spray nSiO2 and SA alone or combined in both conditions of irrigation and or water limitation showed a positive effect on physiological traits and seed yield, however a higher amount of nSiO2 could have a deterrent effect on the positive effects of SA.