بررسی اثر تنش خشکی بر برخی شاخص های فتوسنتزی و رشدی گیاه مرزه (.Satureja hortensis L)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری اکولوژی گیاهی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران

3 دانشجوی دکتری علوم باغبانی، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران

چکیده

برای مدیریت بهتر عملکرد گیاه تحت شرایط تنش آبی و بررسی وضعیت رشد گیاه، تعرق، هدایت روزنه‌ای، توان فتوسنتزی گیاه (فرآیند اصلی تعیین‌کننده رشد گیاه) و رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید) آزمایشی به صورت طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان در سال 1396 انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل تنش خشکی در چهار سطح (شاهد، 80، 60 و 40 درصد نیاز آبی گیاه) بودند. آبیاری به صورت وزنی انجام گرفت. اندازه گیری تبادلات گازی و برداشت مورفولوژیکی به ترتیب ۸۰ و ۹۰ روز بعد از اعمال تنش انجام شد. نتایج نشان داد تنش آبی سبب کاهش معنی‌داری در هدایت روزنه‌ای، سرعت تعرق، سرعت فتوسنتز، دی‌اکسید کربن درون‌سلولی، کارایی مصرف آب فتوسنتزی و کارایی کربوکسیلاسیون گردید. بیشترین مقادیر پارامترهای فوق مربوط به تیمار شاهد و کمترین مقادیر مربوط به تیمار 40 درصد تامین نیاز آبی بود که نسبت به تیمار شاهد، به ترتیب 68.08، 59.90، 61.42، 37.96، 20.79 و 37.5 درصد کاهش یافتند. رنگیزه‌های فتوسنتزی نیز تحت تاثیر تنش خشکی کاهش معنی داری را نشان دادند. بیشترین مقادیر کلروفیل a، b و کاروتنوئید در تیمار شاهد و کمترین این مقادیر در تیمار 40 درصد نیاز آبی مشاهده گردید و در نهایت تنش خشکی به صورت معنی داری، باعث کاهش مقادیر پارامترهای رشد از جمله ارتفاع بوته، قطر ساقه، وزن خشک گیاه گردید.

کلیدواژه‌ها


 
Abdoli, M., Saeidi, M., 2013. Evaluation of water deficiency at the post anthesis and source limitation during grain filling on grain yield, yield formation, some morphological and phonological traits and gas exchange of bread wheat cultivar. Albanian Journalof Agriculture Sciences. 12 (2), 255-265.
Ardalani, S., Saeidi, M., Jalali Honarmand, S., Ghobadi, M., Abdoli, M., 2015. Effect of post anthesis drought stress on some agronomic and physiological traits related to source strength in four bread wheat genotypes. Cereal Research. 5(1), 45-65. [In Persian with English summary].
Arnon, D.I., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Betavulgaris. Plant Physiology. 24, 1-10.
Ashraf, M., Harris, P.J.C., 2013. Photosynthesis under stressful environments: an overview. Photosynthetica. 51(2), 163-190.
Azimzadeh, M., 2009. Genetic Evaluation of Iranian Bunimimom persicom Using ITS. Tehran University Press. 81 pages. [In Persian].
Baher, Z. F., Mirza, M., Ghorbanli, M., Bagher Rezaii, M., 2002. The influence of water stress on plant height, herbal and essential oil yield and composition in Satureja hortensis L. Flavour and Fragrance Journal. 17(4), 275-277.
Baker, N.R., Rosenqvist, E., 2004. Application of chlorophyll fluorescence can improve crop production strategies: an examination of future possibilities. Journal of Experimental Botany. 55(403), 1607-1621.
Barutcular, C., Genc, I., Koc, M., 2000. Photosynthetic water use efficiency of old and modern durum wheat genotypes from southeastern Turkey. In Proc. Seminar on durum wheat improvement in the Mediterranean region. New challenges, Series A. 40, 233-238.
Bastam, N., Baninasab, B., Ghobadi, C., 2013. Interactive effects of ascorbic acid and salinity stress on the growth and photosynthetic capacity of pistachio seedlings. Horticultural Science and Biotechnology. 88(5), 610-616.
Ben Ahmed, C., Ben Rouina, B., Sensoy, S., Boukhris, M., Ben Abdallah, F., 2009. Changes in gas exchange, proline accumulation and antioxidative enzyme activities in three olive cultivars under contrasting water availability regimes. Environmental and Experimental Botany. 67, 345–352.
Cornic, G., 2000. Drought stress inhibits photosynthesis by decreased stomatal aperture – not by affecting ATP synthesis. Trends in plant science. 5(5), 187-188.
Eskandari, M., 2013. Changes in growth parameters and essential oil content of Satureja bachtiarica Bunge under the effects of 28-Homobrassinolid and drought stress. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 29(1), 176-186. [In Persian with English summary].
Esmaielpour, B., Jalilvand, P., Hadian, J., 2013. Effects of drought stress and arbuscular mycorrhizal fungi on some morphophysiological traits and yield of savory (Satureja­ hortensisL.). Agroecology. 5(2), 169-177. [In Persian with English summary].
Fabriki, O.S., Mehrabad, P.S., 2016. The effects of drought and salt stresses on some morphological and biochemical parameters of savory (Satureja hortensis L.). Eco-Phytochemical Journal of Medical Plants. 4(3), 23-35. [In Persian with English summary].
Fischer, R.A., Maurer, R., 1987. Drought resistance in spring wheat cultivars. I. Grain yield responses. Australian Journal of Agriculture Research. 29, 897- 912.
Gontia, N.K., Tiwari, K.N., 2008. Development of crop water stress index of wheat crop for scheduling irrigation using infrared thermometry. Agricultural water management. 95(10), 1144-1152.
Gupta, N.K., Gupta, S., Kumar, A., 2001. Effect of Water Stress on physiological attributes and their relationship with growth and yield of wheat cultivars at different stages. Journal of Agronomy and Crop Sciences. 186, 55-62.
Heidari, N., 2015. Effects of drought stress on photosynthesis, its parameters and relative water content of anise (Pimpinella anisum L.). Iranian Journal of Plant Researches. 27(5), 829-839. [In Persian with English summary].
Hossinzadeh, S., Salimi, A., Ganjeali, A., Ahmadpour, R., 2014. Effects of foliar application of methanol on photosynthetic characteristics, chlorophyll fluorescence and chlorophyll content of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Iranian Journal of Plant Biology. 5(18), 115-132. [In Persian with English summary].
Jia, Y., Gray, V.M., 2004. Interrelationship between nitrogen supply and photosynthetic parameters in Vicia faba L. Jornal of Photosynthetica. 41 (4), 605 – 610.
Karimi, S., Yadollahi, A., Arzani, K., Imani, A., Aghaalikhani, M., 2015. Gas-exchange response of almond genotypes to water stress. Photosynthetica. 53(1), 29-34.
Kimbal, B.A., Kobayashi, K., Bindi, M., 2002. Responses of agricultural crops to free air CO2 enrichment. Advances in Agronomy. 77, 293-368.
lexas, J., Ribas-Carbo, M., Diaz-Espejo, A., Galmes, J., Medrano, H., 2008. Mesophyll conductance to CO2: current knowledge and future prospects. Plant, Cell & Environment. 31(5), 602-621.
Mehdi Khanimghadam, A., Haghighikarizak, H. And the tightening of the global demand, M., 2010. Major Diseases of Medicinal Plants. Publications University of Mashhad. 196 pages. [In Persian].
Moosavifar, B., Khazaei, H., Kafi, M., 2018. The effect of drought stress on some photosynthetic characteristics of kochia (Kochia scoparia L.) in a greenhouse trial. Environmental Stresses in Crop Sciences. 11(3), 603-614. [In Persian with English summary].
Pessarakli, M., Huber, J. T., Tucker, T. C. 1989. Protein synthesis in green‐beans under salt stress with two nitrogen sources. Journal of Plant Nutrition. 12(11), 1361-1377.
Rahbarian, R., Khavari-nejad, R., Ganjeali, A., Bagheri, A., Najafi, F., 2011. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water relations in tolerant and susceptible chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica. 53(1), 47-56.
Reddy, R., Choityana, K.V.A., Ivekanadan A., 2004. Drought-induced response of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. Plant Physiology. 161(11), 1189-1202.
Ritchie, S., Nguyen, H., Holaday, A., 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science. 30(1), 105-111.
Sanjari, M.M, Siroosmehr, A.R., and Fakheri, B.A., 2015. Effect of Drought Stress and Humic Acid on Some Physiological Properties of Sour Tea. Journal of Agriculture. 17(2), 403-414. [In Persian with English summary].
Satil, F., Kaya, A., 2007. Leaf anatomy and hairs of Turkish Satureja L. (Lamiaceae). Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica. 49(1), 67-76.
Sodaiizadeh, H., Shamsaie, M., Tajamoliyan, M., Mirmohammady maibody, A. M., Hakim zadeh, M. A., 2016. The effects of water stress on some morphological and physiological characteristics of Satureja hortensis. Plant Process and Function. 5 (15), 1-11. [In Persian with English summary].
Sudhakar, P., Latha, P., Reddy, P.V., 2016. Phenotyping Crop Plants for Physiological and Biochemical Traits. Academic Press. 196 p.
Taiz, E., Zeiger, L., 2002. Plant Physiology, Third edition. Jhon Wiely. New York.
Tezara, W., Martinez, D., Rengifo, E., Herrera, A., 2003. Photosynthetic responses of the tropical Spiny shrub Lycium nodosum (Solanaceae) to drought, soil salinity and saline spray. Annals of Botany. 92(6), 757-765.
Tiwari, H., Agarwal, R., Bhatt, P., 1998. Photosynthesis, stomata resistance and related characteristics as influenced by potassium under normal water supply and water stress condition in rice. Indian Plant Physiology. 3(4), 314-316.
Xiao, X., Xu, X., Yang, F., 2008. Adaptive responses to progressive drought stress in two Populus cothayana populations. Silva Fennica. 42, 705-719.
Yamori, M., Hikosaka, K., Way, D.A., 2013. Temperature response of photosynthesis in C3, C4, and CAM plants: temperature acclimation and temperature adaptation. Photosynthesis Research. 13(98), 74-76.