اثر کاربرد برگی سیلیکون بر صفات بیوشیمیایی و عملکرد دو رقم گندم در شرایط تنش خشکی آخر فصل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، شیراز

2 دانشیار گروه اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، شیراز

3 استادیار گروه اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، شیراز

چکیده

به‌منظور بررسی اثر سیلیکون بر صفات بیوشیمیایی و عملکرد دو رقم گندم نان و ماکارونی تحت شرایط تنش خشکی پایان فصل، پژوهشی مزرعه‌ای به ‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سال زراعی 97-1396 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل تنش خشکی در دو سطح آبیاری مطلوب و قطع آبیاری از اواخر گل‌دهی، محلول‌پاشی سیلیکون در سطوح صفر،1، 2 و 3 میلی‌مولار و دو رقم گندم نان (چمران) و ماکارونی (شبرنگ) بود. نتایج نشان داد که اثرات اصلی تنش خشکی پایان فصل، ارقام و سیلیکون بر محتوای کلروفیل a و b، آنزیم پراکسیداز و کاتالاز و عملکرد معنی دار ‌بود. محتوای کلروفیل a و b در شرایط تنش خشکی و مصرف 3 میلی‌مولار سیلیکون به ترتیب 44 و 41 درصد افزایش نسبت به شرایط عدم مصرف سیلیکون داشتند. همچنین فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز در شرایط تنش خشکی و 3 میلی‌مولار سیلیکون به ترتیب 35 و 52 درصد افزایش را نشان دادند. در شرایط تنش و عدم مصرف سیلیکون کلروفیل a و b به ترتیب 55 و 58 درصد کاهش داشتند. در رقم چمران کاربرد برگی سیلیکون به میزان 3 میلی‌مولار محتوای کلروفیل a و b و فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاتالاز را به ترتیب به میزان 54.9، 37.8، 44.8 و 46.7 درصد افزایش داد که درنهایت منجر به افزایش 19.7 درصد عملکرد دانه نسبت به رقم شبرنگ در شرایط تنش خشکی گردید.

کلیدواژه‌ها


Aebi, H., 1984. Catalase in vitro. Methods in Enzymology. 105, 121–126.

Akbari Moghaddam, H., 2013. Dry matter diversity and morphophysiological responses of wheat cultivars under the influence of drought stress at different stages of growth. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, University of Zabol. 151 p. [In Persian]

AL-Aghabary, K., Zhujun, Z., Qinhua, S., 2004. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plant under salt stress. Journal of Plant Nutrition. 27, 2111-2115.

Amiri, A., Bagheri, A. A., Khajeh, M., Najafabadi, N., Yadollahi, B., 2014. Effect of silicon foliar application on yield and antioxidant enzymes of safflower under drought stress. Journal of Crop Research. 9, 372-361. [In Persian with English summary].

Araus, J.L., Slafer, M.P., Reynolds, B., Royo, C., 2002. Plant breeding and water relations in C3 cereals: what should we breed for? Annals of Botany. 89, 925–940.

Arnon, A.N., 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Journal of Agronomy. 23, 112-121.

Chance, B., Maehly, A.C., 1995. Assay of catalases and peroxidase. Methods in Enzymology. 2, 764-775.

Daneshmand, A.R., Shirani Rad, A.H., Ardakani, M.R., 2006. Evaluation of water deficit stress on tolerance of spring rapeseed (Brassica napus L.) genotypes. Journal of Agricultural Sciences. 1, 48-60. [In Persian with English summary].

Debaeke, P., Abdellah, A., 2004. Adaptation of crop management to water- limited environments. European Journal of Agronomy. 21, 433-446.

Emam, Y., 2011. Cereal Production Shiraz University Press Fourth edition.190 pages. [In Persian].

Emam, Y., Niknejad, M., 2011. An Introduction to the Physiology of Crop Yield, Shiraz University Press, Shiraz. [In Persian].

Epstein, E., 1994. Silicon. Plant Physiology. 50,641 -664

Epstein, E., Bloom, A., 2005. Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives. 2nd ed. Sinauer Associates, Sunderland, MA. 52, 643-654.

Fallah, A., Visperas, R. M., Alejar, A. A. 2004. The interactive effect of silicon and spikelet filling in rice (Oryza sativa L.). Philippine Agricultual. Scientist. 87,174- 176.

Garcia del Moral, L.F., Rharrabit, Y., Villegas, D., Royo, C., 2003. Evaluation of grain yield and its components in durum wheat under Mediterranean condition. European Journal of Agronomy. 65, 266-274.

Gong, H., Chen, K., Chen, G., Wang, S., Zhang, C., 2003. Effects of silicon on growth of wheat under drought. Journal of Plant Nutrition. 26, 1055-1063.

 Gong, H., Chin, K.Z., Wang, S., Zhang, C., 2005. Silicon alleviates oxidative damage of wheat plants in pots under drought. Journal of Plant Science. 169,313-321.

Halim, Q., Emam, Y., Shakeri, A., 2018. Evaluation of yield, yield components and stress tolerance indices in bread wheat cultivars under conditions Interruption of irrigation after flowering. Journal of Crop Production and Processing. 4, 121-134. [In Persian with English summary].

Khajeh, M., Mousavi Niya, M., Cyrus mehr, A., 2016. Effect of dehydration and silicon spraying on yield and photosynthetic pigmentation of wheat in the region Sistan. Journal of Physiology of Crops.7, 5-19. [In Persian with English summary].

Liang, Y., Sun, W., Zhu, Y.G., Christie, P., 2007. Mechanisms of silicon-mediated alleviation of abiotic stresses in higher plants: a review. Journal of Environment Pollution. 147, 422-428.

Lee, Q.F., Ma, C.C., Shang, Q.L., 2007. Effects of silicon on photosyn thesis and anti oxidative enzymes of maize under drought stress Ying Yong shengtai Xue Bao.18, 531 -536.

Mam, J.F., Yamaji. N., 2006. Silicon uptake and accumulation in higher plants. Trends in Plant Science. 11, 1-6.

Mohammadi, S., Sepehri, A.S., Abutalebian, M.A., Hamzai, J., 2012. Effect of silicon on wheat yield under drought stress conditions. Sixth National Conference on New Ideas in Agriculture. 11th and 12th March 2012, 117-119 pp. [In Persian].

Mostafazadeh-Fard, B., Heidarpour, M., Aghakhani, A., Feizi, M., 2008. Effects of leaching on soil desalinization for wheat crop in an arid region. Plant, Soil and Environment. 1, 20-29.

Mussa, H.R., 2006. Influence of exogenous application of silicon on physiological response of salt stressed maize (Zea mayz L.). Journal of Agriculture and Biology. 2, 293-297.

Oncel, I., Keles, Y., Ustun, A.S., 2000. Interactive of temperature and heavy metal stress on the growth and some biological compounds in wheat seedling. Journal of Environmental Pollution. 107, 315- 320.

Pessarakli, M., 2001. Handbook of Plant and Crop Physiology. 2nd Ed. Marcel Dekker, Inc. New York. 997 pp.

Qandi, A., Jalali, A.H., 2014. Effect of Mild Drought Stress on Growth Characteristics of Wheat Cultivars. Electronic Journal of Crop Production. 26, 134-117. [In Persian with English summary].

Royo, C. Abaza, M., Blanco, R., Garcia del Moral, L.F., 2000. Triticale grain growth and morphometry as affected by drought stress, late sowing and simulated drought stress. Australian Journal of Plant Physiology. 27, 1051-5059.

Shalini, V., Duey. R.S., 2003. Lead toxicity induced lipid peroxidation and alters the activities of antioxidant enzymes in. Journal of Plant Science. 4, 645-655.

Sliman, Z.T., Refay, Y.A., Mostafa, K.A., 1994. Effects of cycocel rate and time of application on performance of two bread wheat cultivars. Research Bulletion. 44, 5-19.

Tale Ahmad, S., Haddad, R., 2011. Study of silicon effects on antioxidant enzyme activities and osmotic adjustment of wheat under drought stress. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding. 1, 17-27.

Turkan, I., Bor, M., Ozdermir, F., Koca. B., 2005. Differential responses of lipid peroxidation and antioxidants in the leaves of drought-tolerant P. acutifolius Gray and drought-sensitive P. vulgaris L. subjected to polyethylene glycol mediated water stress. Journal of Plant Science. 168, 223-231.

Wahbi, N., Emam, Y., Pyristor Anousheh, H., 2017. Improvement of wheat growth and performance using claramocate chloride and salicylic acid and jasmonic acid in under water stress conditions. Iranian Journal of Field Crops Research. 1, 124-135. [In Persian with English summary].

Zadokes, J.C., Chang, T.T., Konzak, C.F., 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research. 14, 415-421.

Zuccarini, P., 2008. Effects of silicon on photosynthesis, water relations and nutrient uptake of Phaseolus vulgaris under NaCl stress. 23, 1-24.