اثر اسید سالیسیلیک و تیواوره بر رشد، عملکرد و برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی گلرنگ در شرایط تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته‌ کارشناسی‌ارشد، گروه ژنتیک و تولید گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

2 استادیار، گروه ژنتیک و تولید گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی اثر اسید سالیسیلیک و تیواوره بر عملکرد و ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی گلرنگ در شرایط تنش خشکی، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. فاکتور اصلی شامل سه سطح (80 (بدون تنش)، 110و 140 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر)، فاکتور فرعی شامل سه سطح تیواوره (صفر، 500 و 1000 پی‌پی‌ام) و دو سطح اسید سالیسیلیک (صفر و یک میلی‌مولار) بودند. بیش‌ترین ارتفاع بوته (38/71 سانتی‌متر)، تعداد دانه در طبق (37/32)، وزن هزاردانه (38/22 گرم) و درصد روغن (54/22 درصد) در شرایط بدون تنش به‌دست آمد. مصرف 1000 پی‌پی‌ام تیواوره سبب افزایش 91/17 درصدی تعداد دانه در طبق، 12 درصدی وزن هزاردانه و 03/14 درصدی درصد روغن نسبت به عدم‌مصرف تیواوره شد. هم‌چنین اسید سالیسیلیک یک میلی‌مولار سبب افزایش 05/6 درصدی درصد روغن نسبت به عدم مصرف اسید سالیسیلیک گردید. بیش‌ترین سطح برگ (2599 میلی‌مترمربع) و عملکرد بیولوژیکی (8656 کیلوگرم در هکتار) در شرایط بدون تنش و مصرف 1000 پی‌پی‌ام تیواوره و یک میلی‌مولار اسید سالیسیلیک مشاهده شد. در شرایط بدون تنش و تنش 140 میلی‌متر تبخیر، مصرف تیواوره اختلاف معنی‌داری از نظر عملکرد دانه با عدم مصرف تیواوره نداشت و در سطح تنش 110 میلی‌متر تبخیر، مصرف تیواوره سبب افزایش عملکرد دانه شد. در شرایط بدون تنش و تنش 140 میلی‌متر تبخیر، محلول‌پاشی با 1000 پی‌پی‌ام تیواوره سبب افزایش کلروفیل a نسبت به عدم محلول‌پاشی تیواوره شد. در سطح تنش 140 میلی‌متر تبخیر، مصرف تیواوره سبب کاهش محتوای کربوهیدرات کل نسبت به عدم مصرف تیواوره گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Salicylic Acid and Thiourea on Growth, Yield and Certain Physiological Characteristics of Safflower under Drought Stress

نویسندگان [English]

  • Hojjatallah Rahmani Sarbanani 1
  • Batool Mahdavi 2
  • Arman Azari 2
  • Mohammad Safaee Torghabe 1
1 Master Graduate, Department of Genetic and Crop Production, Faculty of Agriculture, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Genetic and Crop Production, Faculty of Agriculture, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran
چکیده [English]

In order to investigate the effects of salicylic acid and thiourea on yield and morphophysiological characteristics of safflower under drought stress, an experiment was conducted as split plot factorial based on randomized complete block design with three replications. The main factor was three levels (80 (non-stress), 110 and 40mm evaporation from evaporation pan) and sub-factor was three levels of thiourea (zero, 500 and 1000ppm) and two levels of salicylic acid (zero and 1mM). The highest plant length (71.38cm), number of seed per head (32.37), weight of one thousand seeds (22.38g) and oil percentage (22.54%) was obtained under non-stressed condition. Application 1000 ppm thiourea s increased 17.91% number of seed per head, 12% weight of one thousand seeds and 14.03% oil percentage as compared to non-application of thiourea. Also, 1mM salicylic acid showed a 6.05% oil percentage increase as compared to non-application of salicylic acid. The highest of leaf area (2599mm2) and biological yield (8656kg/ha) were observed at 1000ppm thiourea and 1mM salicylic acid under non-stressed condition. In non-stressed and 140mm evaporation condition, there was no significant difference in seed yield among application of thiourea and non-application of thiourea. In 110mm evaporation condition, application of thiourea increased seed yield. In non-stressed and 140mm evaporation condition, 1000ppm thiourea increased chlorophyll a compared to non-application of thiourea. In 140mm evaporation condition, application of thiourea decreased total carbohydrate compared to non-application of thiourea.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oil percentage
  • Photosynthetic pigments
  • Seed yield
  • Total carbohydrate
امیدی، ا. ح. 1388. اثر تنش خشکی در مراحل رشدی مختلف بر عملکرد دانه و برخی ویژگی‌های زراعی و فیزیولوژیکی سه رقم گلرنگ بهاره. مجله به‌زراعی نهال و بذر، 2-25 (1): 31-15.
خلیل‌زاده گوگانی، م. ر.، پاسبان اسلام، ب. و موسوی‌زاده س. ع. 1386. تعیین آرایش کاشت در ژنوتیپ‌های گلرنگ بهاره. دانش کشاورزی، 17 (1):62-51.
سودایی‌زاده، ح. و منصوری، ف. 1393. اثر تنش خشکی بر تجمع ماده خشک، غلظت عناصر غذایی و قندهای محلول در گیاه دارویی مریم گلی لوله‌­ای (Salvia macrosiphon Boiss). دوفصلنامه علمی- پژوهشی خشک بوم، 4 (1): 9-1.
فاضلی‌کاخکی، س. ف.، غیاث‌آبادی، م.، گلدانی، م. و توکلی، ع. 1392. اثر سالیسیلیک اسید در تخفیف تنش خشکی از طریق بهبود برخی صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، عملکرد بوته و اجزای آن در گیاه خردل (Brassica compestris var. parkland) مجله تنش‌های محیطی در علوم زراعی، 7 (1 نیمه اول 93): 77-65.
فراست، م. 1389. بررسی تأثیر تنش کمبود آب بر خصوصیات زراعی، فیزیولوژیکی و ارقام بیوشیمیایی گلرنگ. پایان‌نامه‌ کارشناسی‌ارشد زراعت، دانشکده‌ی کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، 134 صفحه.
کافی، م. و رستمی، م. 1386. اثر تنش خشکی بر عملکرد، اجزای عملکرد و درصد روغن ارقام گلرنگ در شرایط آبیاری با آب شور. پژوهش‌های زراعی ایران، 5 (1): 131-121.
کافی، م.، کمندی، ع.، برزوئی، ا.، صالحی، م.، معصومی، ع. و نباتی، ج. 1391. فیزیولوژی تنش­های محیطی در گیاهان. جهاد دانشگاهی (دانشگاه فردوسی مشهد). 504 صفحه.
محلوجی، م.، موسوی، س.ف. و کریمی، م. 1379. اثر تنش رطوبتی و تاریخ کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه لوبیا چیتی. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 4 (1):67-57.
مردانی، ح.، بیات، ح. و عزیزی، م. 1390. تأثیر محلول‌پاشی سالیسیلیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیک و فیزیولوژیک دانهال‌های خیار(Cucumis sativus cv. Super Dominus)  تحت شرایط تنش خشکی. نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی)، 25 (3): 326-320.
Abd El-Wahed, M. S. A., Amin, A. A. and El-Sh. Rashad, M. 2006. Physiological effect of some bio regulators on vegetative growth, yield and chemical constituents of yellow maize plants. World Journal of Agricultural Sciences, 2 (2): 149-155.
Arnon, D. I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts Polyphennoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 4: 1-150.
Balai, L. R. and Keshwa, G. L. 2011. Effect of thiourea on yield and nutrient uptake of coriander (Coriandrum sativum L.) varieties under normal and late sown conditions. Journal of Spices and Aromatic Crops, 20 (1): 34-37.
Bhunia, S. R., Ratnoo, S. D. and Kumawat, S. M. 2009. Effect of irrigation and nitrogen on wateruse, moisture extraction pattern, nitrogen uptakeand yield of coriander (Coriandrum sativum L.) in North Western irrigated plains of Rajasthan. Journal of Spices and Aromatic Crops, 18 (2): 88-91.
Bouchereau, A., Clossais, B. N., Bensaoud, A., Beport, L. and Renard, M. 1996. Water stress effects on rapeseed quality. European Journal of Agronomy, 5: 19-30.
Burman, U., Garg, B. K. and Kathju, S, 2004. Interactive effects of thiourea and phosphorus under simulated water stress. Biologia Plantarum, 48: 61-65.
Esendal, E., Istanbulluoglub, A., Arslana, B. and Paşaa, C. 2008. Effect of water stress on growth components of winter safflower (Carthamus tinctorius L.). 7th International safflower conference. Australia .pp 71.
Garg, B. K., Burman, U. and Kathju, S. 2003. Influence of thiourea on photosynthesis, nitrogen metabolism and yield of cluster bean under moisture deficit conditions. Proceedings of the 2nd International Congress of Plant Physiology, New Delhi. 158.
Garg, B. K., Burman, U. and Kathju, S. 2006. Influence of thiourea on photosynthesis, nitrogen metabolism and yield of clusterbean (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) under rainfed conditions of Indian arid zone. Plant Growth Regulation, 48: 237-45.
Gharib, F. A. L. 2007. Effect of salicylic acid on the growth, metabolic activities and oil content of basil and marjoram. International Journal of Agriculture Biological, 9: 294-301.
Gopal, J. and Iwama, K. 2007. In vitro screening of potato against water stress mediated through sorbitol and polyethylene glycol. Plant Cell Reports, 26: 693-700.
Hernandez-Nital, A. J., Rodriguez, D., Matilla, A. and Nicolas, G. 1983. Effect of thiourea on ionic content and dark fixation of CO2 in embryonic axes of Cicer arietinum seeds. Journal of Plant Physiology, 57: 273-278.
Hussain, M., Malik, M. A., Farooq, M., Ashraf, M. Y. and Cheema, M. A. 2008. Improving drought tolerance by exogenous application of glycinebetaine and salicylic acid in sunflower. Journal of Agronomy and Crop Science, 194: 193-199.
Idrees, M., Khan, M. M. A., Aftab, T., Naeem, M. and Hashmi, N. 2010. Salicylic acid-induced physiological and biochemical changes in lemongrass varieties under water stress. Journal of Plant Interactions, 5 (4): 293-303.
Irigoyen, J. J., Emerich, D. W. and Sanchez Diaz, M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants, Physiolgy Plant, 84: 55-60.
Kameli, A. and Losel, D. M. 1996. Growth and sugar accumulation in durum wheat plants under water stress. New Hytol, 132: 57-62.
Kar, G., Ktimar, A. and Martha, M. 2007. Water use efficiency and crop coefficients of dry season oil seed crops. Agricultural Water Management, 87: 73-82.
Khan, N., Zandi, P., Ali, S., Mehmood, A. and Adnan Shahid, M. 2018. Impact of salicylic acid and PGPR on the drought tolerance and phytoremediation potential of Helianthus annus. Frontiers in Microbiology, 9: 1-15
Khan, W., Prithiviraj, B. and Smith, D. L. 2003. Photosynthetic response of corn and soybean to foliar application of salicylates. Journal of Plant Physiology, 160: 485-492.
Khanna Chopra, R and Selote, D. S. 2007. Acclimation to drought stress generates oxidative stress tolerance in drought-resistant than susceptible wheat cultivar under field conditions. Environmental and Experimental Botany, 60: 276-283.
Kim, T. J. and Choo, Y. S. 2007. Photosynthetic patterns of 3 crassulacean plants under drought conditions. Journal of Experimental Biology and Ecology, 30: 187-193.
Koutroubas, S. D., Papakosta, D. K. and Doitsinis, A. 2004. Cultivar and seasonal effects on the contribution of preanthesis assimilates to safflower yield. Field Crops Research, 90: 263-274.
Lopez, C. G., Banowetz, G. M., Peterson, C. J. and Kronstad, W. E. 2003. Dehydrin expression and drought tolerance inseven wheat cultivars. Journal of Crop Science, 43: 577-582.
Lovelli, S., Perniola, M., Ferrara, A. and Tommaso, T. D. 2007. Yield response factorto water and water use efficiency of Carthannis linctorhts L. and Solamim melongena L. Agricultural Water Management, 92: 73-80.
Mathur, N., Singh, J., Bohra, S., Bohra, A. and Vyas, A. 2006. Improved productivity of mung bean by application of thiourea under arid conditions. World Journal of Agricultural Sciences, 2 (2): 185-187.
Misra, A. N. and. Misra, M. 1991. Physiolgocal responses of pearl millet to agroclimatic conditions. In: Prakash, R. and Ali, A. (eds.), Environmental Contamination and Hygien, pp: 165-75. Jagmandir Books, New Delhi.
Misra, A. N., Murum, N., Singh, P. and Mirsa, M. 1997. Growth and proline accumulation in munghbean seedling as effected by NaCl. Biologia Plantarum, 38: 531-536.
Mohd Idrees, M., Masroor, M., Khan, A., Tariq Aftab., Naeem, M. and Nadeem H. 2010. Salicylic acid-induced physiological and biochemical changes in lemongrass varieties under water stress. Journal of Plant Interactions, 5 (4): 293-303.
Parhiar, G. N., Sahu, M. P. and Joshi, N. L. 1998. Nitrogen, sulphur and thiourea nutrition of pearl millet [Pennisetum glaucum (L.)] II. Effect on yield and yield components. Annals of Arid Zone, 37: 59-67.
Raskin, I. 1992. Role of salicylic acid in plants. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular, 43: 439-463.
Reddy, A. R., Chaitanya, K. V. and Vivekanandan, M. 2004. Drought induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants Journal of Plant Physiology, 161: 1189-1202.
Sahu, M. P. and Singh, D. 1995. Role of thiourea in improving productivity of wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Plant Growth Regulation, 14: 169-173.
Sahu, M. P. and Solanki, N. S. 1991. Role of sulphydryl compounds in improving dry matter partitioning and grain production of maize (Zea mays L.). Journal of Agronomy and Crop Science, 167: 356-359.
Sahu, M. P., Solanki, N. S. and Dashora, L. N. 1993. Effects of thiourea, thiamine and ascorbic acid on growth and yield of maize (Zea mays L.). Journal of Agronomy Crop Science, 171: 65-69.
Sakhabutdinova, A. R., Fatkhutdinova, D. R., Bezrukova, M. V. and Shakirova, F. M. 2003. Salicylic acid prevents the damaging action of stress factors on wheat plants. Bulgarian Journal of Plant Physiology, Special Issue: 314-319.
Shahrokhnia, M. and Sepaskhah, A. R. 2017. Physiologic and agronomic traits in safflower under various irrigation strategies, planting methods and nitrogen fertilization. Industrial Crops and Products, 95: 126-139
Sharma, G. K. 1988. Effect of soil applied sulphur and select chemicals on dry matter partitioning and grain production efficiency of pearl millet (Pennisetum americanum L.) Rajasthan Agriculture. University Bikaner, India MSc Thesis.
Sharma, M., Gupta, S. K., Majumder, B., Maurya, V. K., Deeba, F., Alam, A. and Pandey, V. 2017. Salicylic acid mediated growth, physiological and proteomic responses in two wheat varieties under drought stress. Journal of Proteomics, 163: 28-51.
Simon, J. E., Reiss-Buhenheinra, D., Joly, R. J. and Charles, D. J. 1992. Water stress induced alterations in essential oil content and composition of sweet basil. Jeor Mormont, 4: 71-75.
Souza, R. P., Machado, E. C., Silva, J. A. B., Lagoa, A. M. M. A. and Silveria, J. A. G. 2003. Photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and some associated metabolic change in cowpea (Vigna unguiculata) during water stress and recovery. Environmental and Experimental Botany, 51: 1-13.
Srivastava, A. K., Srivastava, S., Penna, S. and D’Souza, S. F. 2011. Thiourea orchestrates regulation of redox state and antioxidant responses to reduce the NaCl-induced oxidative damage in Indian mustard (Brassica juncea L. Czern). Journal of Plant Physiology and Biochemistry, 49: 676-686.