اثر کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی، آلی و زیستی بر برخی صفات مرفو­فیزیولوژیکی برنج (Oryza sativa L.) رقم طارم هاشمی

نرگس مصلحی¹، یوسف نیک­نژاد²، هرمز فلاح­آملی³ و نوراله خیری^*4

1) دانش‌آموخته‌ی کارشناسی ارشد، گروه زراعت، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران.

2 و 3) استادیارگروه زراعت، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران.

4) باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران.

* نویسنده­ مسئول: Norollah.kheyri@yahoo.com

تاریخ دریافت: 07/06/94                                                         تاریخ پذیرش: 10/09/94

چکیده                                                       

به­منظور بررسی اثر تلفیق کودهای شیمیایی، آلی و زیستی بر برخی صفات مرفوفیزیولوژیکی برنج رقم طارم هاشمی، این آزمایش به­صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی با هشت تیمار و سه تکرار در سال93-1392 در مزرعه تحقیقاتی واقع در شهرستان آمل اجرا شد. تیمارهای آزمایش عبارت بودند از: T1: شاهد یا عدم مصرف کود، T2: مصرف کود نیتروژن، T3: مصرف کود دامی، T4: کاربرد باکتری آزوسپیریلوم، T5: کود دامی+ آزوسپیریلوم، T6:کود نیتروژن+ کود دامی، T7: کودنیتروژن+ باکتری آزوسپیریلوم وT8 : کود­نیتروژن­­+ کود دامی+­ باکتری آزوسپیریلوم. نتایج نشان­­داد که اثر تیمارهای آزمایشی بر تمامی صفات مورد مطالعه معنی­دار بود. تیمار T7، بالاترین ارتفاع بوته و بیش­ترین تعداد دانه پر در خوشه را داشت. بیش­ترین تعداد خوشه در بوته مربوط به تیمارهای  T6و T7بود. کم­ترین تعداد گلچه عقیم در خوشه در تیمارهای T7 و T8 مشاهده شد. در بین تیمارها، تیمار T5 بیش­ترین وزن هزار دانه (97/25 گرم) و شاخص برداشت (30/65 درصد) را به خود اختصاص داد. بیش­ترین طول خوشه متعلق به تیمارهای T4، T5 و T6 بود. بیش­ترین عملکرد بیولوژیک (7812 کیلوگرم در هکتار) و نیتروژن کاه (67/15 کیلوگرم در هکتار) در تیمار T6 مشاهده شد. بیش­ترین میزان عملکرد دانه و نیتروژن ذخیره شده در دانه نیز به ترتیب با میانگین­های 4298 و 34/58 کیلوگرم در هکتار متعلق به تیمار T8 بود.

واژه‌های کلیدی: آزوسپیریلوم، برنج، کود دامی و نیتروژن.

مقدمه

نیتروژن یکی از مهم­ترین عناصر پرمصرف در گیاه می­باشد و کمبود این عنصر در اکثر مزارع مشاهده می­شود. بنابراین کود نیتروژن یکی از پرمصرف­ترین کودها در مزارع است که به­صورت شیمایی، آلی و زیستی استفاده می­گردد (غیور و کرم­زاده، 1381). هر چند استفاده از کودهای معدنی ظاهراً سریع­ترین راه برای تأمین حاصلخیزی خاک به شمار می­رود، ولی هزینه­های زیاد مصرف کود همراه با آلودگی و تخریب محیط زیست و منابع آب و خاک، نگران کننده است (دیوسالار و همکاران، 1390). یکی از راه­های بهبود کارآیی مصرف کودهای نیتروژنه و کاهش تلفات آن، مصرف همزمان کودهای آلی و زیستی با کودهای شیمیایی است. کودهای زیستی، کودهای طبیعی هستند که شامل باکتری­ها (آزوسپیریلوم و ازتوباکتر)، قارچ­ها (میکوریزا) جلبک­ها (جلبک­های سبز- آبی) و غیره می­باشند که نقش مهمی را در تغذیه گیاه و سلامت خاک به عهده دارند (Board, 2004). از جمله این کودهای زیستی، باکتری­های آزوسپیریلوم می­باشند که به­دلیل پراکنش وسیع جغرافیایی، گستردگی دامنه گیاهان میزبان و به ویژه توان برقراری ارتباط همیاری با گیاهان مهم زراعی مانند برنج و گندم توجه بیش­تری را به خود جلب نموده است (Bashan and Holguin, 1997). نتایج بسیاری از مطالعه ها نشان می­دهد که حضور باکتری در ریزوسفر و اندوریزوسفر گیاه میزبان، آثار معنی‌داری در بهبود شاخص­های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه و در نتیجه ازدیاد محصول پدید می­آورد، به­گونه­ای که می­توان رابطه متقابل برنج با آزوسپیریلوم را از جهت آثار مفید باکتری بر رشد گیاه، قابل قیاس با همزیستی لگوم و ریزوبیوم دانست (Egamberdiyeva et al., 2004). مطالعات نشان­ داده که باکتری­های محرک رشد به­طور مستقیم از طریق تثبیت بیولوژیک نیتروژن، تولید هورمون­های رشد (Turan et al., 2006)، و افزایش میزان جذب و دسترسی به مواد غذایی (Pedraza et al., 2009) مؤثر می­باشند و حتی به عنوان مکمل و جایگزین کودهای شیمیایی شناخته می­شوند (نظارت و غلامی، 1388؛ دامغانی و همکاران، 1389). کودهای آلی از جمله کودهای حیوانی قادرند علاوه بر تأمین بخشی از مواد غذایی مورد نیاز گیاه (Turgut et al., 2005)، سبب بهبود رشد و عملکرد گیاه شوند (Kramer et al., 2002). کود دامی حاوی مقادبر قابل توجهی عناصر غذایی است که حفظ این عناصر غذایی از هنگام تولید تا زیر خاک بردن آن­ها، هم از جهت زیست محیطی (مرادی و امینیان، 1391) و هم از جهت اقتصادی مهم است. کاربرد کودهای دامی در نظام­های زراعی می­تواند ماده آلی خاک را افزایش دهد، که خود ممکن است سبب افزایش کارآیی مصرف نیتروژن برای گیاهان زراعی شود (کامکار و همکاران، 1390). گزارش شده که با کاربرد تلفیقی کودهای زیستی و شیمیایی، عملکرد تریتیکاله (کمری و همکاران، 1393)، ذرت دانه­ای (عیدی­زاده و همکاران، 1390) و ارقام گندم نان (ملکی و همکاران، 1389) افزایش معنی­داری داشته است. محققان بیان نمودند که تلقیح بذور به وسیله سویه­های مختلف باکتری آزوسپیریلوم همراه با مصرف کود نیتروژن، عملکرد دانه را به طور معنی­داری نسبت به شاهد افزایش داد (ابراهیمی و همکاران، 1390؛ Pedraza et al., 2009؛ Khorshidi et al., 2011). کاربرد ترکیبی کودهای آلی و غیر آلی منجر به پایداری عملکرد دانه برنج می­گردد (Bagayoko, 2012). گزارش ها حاکی از آن است که کاربرد تلفیقی مکمل­های کود آلی و کود شیمیایی کامل باعث افزایش عملکرد دانه به میزان 5/20 درصد در مقایسه با تیمار مصرف مکمل­های کود آلی به تنهایی گردید (عاشوری و همکاران، 1392). نتایج به­دست آمده توسط Gang و همکاران (2008) نیز نشان ­داد که با کاربرد تلفیقی کود شیمیایی کامل و کود دامی (NPKM)، عملکرد دانه به­طور معنی­داری افزایش یافت. Rajasekaran و همکاران (2015) با مطالعه اثر­های کودهای شیمیایی، آلی و زیستی بر رشد و جوانه­زنی برنج اظهار نمودند که کاربرد تلفیقی باکتری­های آزوسپیریلوم و باسیلوس در افزایش درصد جوانه­زنی، رشد ریشه و ساقه برنج، مؤثرتر از مصرف هر یک از کودهای زیستی، شیمیایی و دامی به تنهایی بوده است. بنابراین، این تحقیق با هدف بررسی تأثیر تلفیقی کاربرد کودهای دامی، زیستی و شیمیایی نیتروژن عملکرد دانه برنج رقم طارم هاشمی اجرا گردید.

مواد و روش ها

این آزمایش در سال زراعی 93-1392، در مزرعه تحقیقاتی واقع در شهرستان آمل با موقعیت طول جغرافیایی 52 درجه و 23 دقیقه طول شرقی و 36 درجه و 28 دقیقه عرض شمالی و ارتفاع 78 متر از سطح دریا اجرا گردید. جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه، قبل از اجرای طرح از عمق 0 تا 30 سانتی­متری خاک نمونه­ای مرکب تهیه گردید (جدول 1 و 2).

جدول 1: برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در عمق 30-0 سانتی‌متری محل انجام آزمایش

بافت خاک	هدایت الکتریکی (دسی زیمنس بر متر)	اسیدیته گل اشباع	کربن آلی (درصد)	نیتروژن کل (درصد)	فسفر قابل جذب (میلی‌گرم بر کیلوگرم)	پتاسیم قابل جذب (میلی‌گرم بر کیلوگرم)	شن (درصد)	سیلت (درصد)	رس (درصد)
لوم سیلتی	2/0	74/7	97/4	49/0	91/7	42/96	56	24	20

جدول 2: برخی از خصوصیات شیمیایی کود دامی (گاوی) مورد آزمایش

اسیدیته کل

هدایت الکتریکی

ازت کل

کربن آلی

فسفر کل

پتاس کل

روی

آهن

مس

منگنز

سرب

pH))

(دسی زیمنس بر متر)

(درصد)

(درصد)

میلی­گرم بر کیلوگرم

3/7

7/7

88/1

8/23

81/0

10/2

65

7853

25

433

18

آزمایش به صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی با هشت تیمار و سه تکرار روی برنج رقم طارم هاشمی انجام گردید. تیمارهای آزمایش عبارت بودند از:T1: شاهد (عدم مصرف کود دامی، نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم)، T2: مصرف کود نیتروژن، T3: مصرف کود دامی (گاوی)، T4: کاربرد باکتری آزوسپیریلوم، T5: کود دامی+ باکتری آزوسپیریلوم، T6: کود نیتروژن+ کود دامی، T7: کود نیتروژن+ باکتری آزوسپیریلوم و T8: کود دامی+ نیتروژن+ باکتری آزوسپیریلوم. مزرعه آزمایشی در سال زراعی قبل زیر کشت برنج قرار داشت و در اواسط فروردین نسبت به احداث خزانه و بذرپاشی اقدام گردید. همزمان با عملیات داشت در خزانه، مزربندی، تسطیح و ماله­کشی زمین اصلی انجام گرفت. برای جلوگیری از تبادل کودی بین تیمارهای مختلف، مرز بین کرت­ها به عرض و عمق 40 سانتی­متر با پوشش پلاستیکی عایق­بندی شد. مصرف کودهای فسفاته و پتاسیمی به­ترتیب از منابع سوپرفسفات تریپل و سولفات پتاسیم به­میزان 100 کیلوگرم در هکتار به­صورت پایه (قبل از نشاکاری) و مصرف کود نیتروژن نیز به­میزان 46 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص در سه مرحله؛ قبل از نشاکاری (50 درصد کود مصرفی)، پنجه­زنی (25 درصد) و ظهور خوشه (25 درصد) با توجه به آزمون خاک، در تمام کرت­های آزمایش به صورت یک­نواخت انجام گردید. کود دامی به­صورت کود گاوی پوسیده به میزان 5 تن در هکتار در کرت­ها مورد استفاده قرار گرفت. باکتری تثبیت­ کننده نیتروژن (آزوسپیریلوم) از گونه لیپوفروم (Azospirillum Lipoferum) و به مقدار 10⁸×2 باکتری در سانتی­متر مکعب بود که از مؤسسه تحقیقات آب و خاک تهیه گردید. قبل از نشاکاری، ریشه نشاها با آب شستشو گردیده و سپس محلول آزوسپیریلوم از طریق مه ­پاش به ریشه­ها تلقیح گردید. جهت تلقیح، 6 لیتر آزوسپیریلوم لیپوفروم با 9 لیتر آب مقطر (5/1 برابر حجم اولیه باکتری­ها) به حجم رسانیده شد (ابراهیمی و همکاران، 1390). سپس، نشاهای تلقیح ­شده به فواصل 25×25 سانتی­متر و در کرت­هایی به ابعاد 4×3 متر نشاگردید. برای مبارزه با علف­های هرز، در دو مرحله (14 و 28 روز پس از نشاکاری) وجین به صورت دستی انجام گرفت. برای جلوگیری از خسارت کرم ساقه‌خوار برنج، سم‌پاشی با حشره‌کش دیازینون با غلظت یک در هزار صورت گرفت. در مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی، ارتفاع بوته و طول خوشه با اندازه‌گیری 12 بوته و تعداد دانه‌های پر، پوک در خوشه و وزن هزار دانه با شمارش 15 خوشه در هر کرت تعیین گردیدند. تعداد خوشه در هر بوته با شمارش10 بوته‌ تعیین و از میانگین آن در محاسبه استفاده گردید. جهت تعیین عملکرد دانه (شلتوک) و عملکرد بیولوژیک، دو مترمربع از وسط هر کرت آزمایشی را کف­بر نموده وپس از جدا کردن دانه از کاه و کلش، برای مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه سانتی‌گراد در داخل آون قرار داده و سپس عملکرد دانه و بیولوژیک محاسبه شدند. با تعیین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت نیز محاسبه گردید (صداقت و همکاران، 1392). اندازه‌گیری میزان نیتروژن به با استفاده از دستگاه کجل­تک انجام گرفت (امامی، 1375).

برای تجزیه و تحلیل داده­ها از نرم­افزارSAS  نسخه 1/9 و برای مقایسه میانگین­ها از آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده ­شد.

نتایج و بحث

ارتفاع بوته

بر اساس نتایج تجزیه واریانس داده­­ها (جدول 3)، از نظر ارتفاع بوته، تیمارها دارای اختلاف معنی­داری در سطح احتمال یک درصد بودند. مقایسه میانگین داده­ها نشان­ داد که حداکثر ارتفاع با میانگین 3/130 سانتی­متر متعلق به تیمار  T7بود که در آن از کود نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم استفاده گردید، هر چندکه با تیمارهای T1، T2، T4 و  T5اختلاف معنی­داری نشان نداد. حداقل ارتفاع نیز با میانگین 118 سانتی­متر مربوط به تیمار  T3(مصرف کود دامی) بود که با تیمارهای T6 و T8 در یک گروه آماری قرار گرفت (جدول 4). افزایش ارتفاع بوته در تیمار T1 یا شاهدی که هیچ گونه کود نیتروژنی دریافت نکرده بود ممکن است به عوامل مدیریت زراعی از جمله اثر­پذیری مستقیم ارتفاع بوته از عمق آب داخل کرت مربوط گردد، به­طوری که با افزایش عمق آب داخل کرت بر ارتفاع بوته افزوده گردید. اثر کاربرد باکتری آزوسپیریلوم در افزایش ارتفاع بوته را نیز می­توان مستقیماً به افزایش تثبیت بیولوژیکی نیتروژن نسبت داد. افزایش میزان نیتروژن، ارتفاع بوته و سرعت رشد محصول را افزایش می­دهد (Fageria and Santos, 2008)، در حالی که کمبود نیتروژن سبب کاهش ارتفاع و قدرت پنجه­زنی در غلات می­شود (کامکار و همکاران، 1390). مصرف کود شیمیایی کامل همراه با مکمل­های کود آلی به­دلیل بهبود شرایط تغذیه­ای و فراهم شدن عناصر مورد نیاز جهت رشد گیاه، سبب افزایش ارتفاع بوته برنج می­گردد (عاشوری و همکاران، 1392). کود زیستی نقش ویژه­ای در تولید و ترشح هورمون­های رشد نظیر اکسین و جیبرلین دارد که همراه با تثبیت نیتروژن، باعث رشد بهتر و افزایش ارتفاع بوته می­شود (Kandil et al., 2004). دیوسالار و همکاران (1390) گزارش نمودند که بیش­ترین ارتفاع بوته از تیماری حاصل شد که در آن از تلفیق کود ارگانیک Biol555 و 100 درصد کود نیتروژن در سه تقسیط استفاده گردید. سایر محققان Yoseftabar, 2013)؛ Tayefe et al., 2014) اظهار داشتند که با افزایش مصرف کود نیتروژن تا یک حد معین، ارتفاع گیاه برنج به طور تصاعدی افزایش می­یابد.

طول خوشه

نتایج نشان ­داد که تیمارهای کودی اثر معنی­داری بر صفت طول خوشه در سطح احتمال پنج درصد داشتند (جدول 3). حداکثر طول خوشه با میانگین 27 سانتی­متر متعلق به تیمارهای T4 (کاربرد باکتری آزوسپیریلوم)،  T5(کاربرد تلفیقی کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) و  T6(کاربرد تلفیقی نیتروژن و کود دامی) بود، اگرچه با تیمارهای T2، T3، T7 و T8 تفاوت آماری معنی­داری نداشت. حداقل مقدار طول خوشه نیز با میانگین 23 سانتی­متر مربوط به تیمارT1 (شاهد یا عدم مصرف کود) بود (جدول 4). به­طور کلی به جز تیمار T1 که در آن هیچ گونه کودی مصرف نشد، سایر تیمارها از نظر طول خوشه دارای اختلاف معنی­داری نبودند. طول خوشه از صفت­های مهمی است که در عملکرد گیاه نقش مهمی دارد به­طوری­که هر چه طول خوشه بلندتر و تعداد دانه‌های پر‌ شده در خوشه بیش­تر باشد، عملکرد افزایش می‌یابد. این صفت عمدتاٌ ژنتیکی می‌باشد، ولی تحت تأثیر عوامل مختلف محیطی نظیر میزان تابش و مواد غذایی قرار می­گیرد (نصیری، 1379).

جدول 3: تجزیه واریانس صفات مرفولوژیکی برنج رقم طارم هاشمی تحت تأثیر تیمارهای کود دامی، نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم

منابع تغییرات	درجه آزادی	ارتفاع بوته	طول خوشه
تکرار	2	292/5	167/0
تیمار	7	**024/87	*946/5
خطا	14	577/1	786/1
ضریب تغییرات (درصد)		00/1	20/5

* و **: به‌ ترتیب بیانگر اختلاف معنی‌دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد می‌باشند.

جدول 4: مقایسه میانگین صفات مرفولوژیکی برنج رقم طارم هاشمی تحت تأثیر تیمارهای کود دامی، نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم

تیمار	ارتفاع بوته (سانتی­متر)	طول خوشه (سانتی­متر)
T1	a7/129	b00/23
T2	a7/129	a33/26
T3	b0/118	ab33/25
T4	a0/128	a00/27
T5	a7/128	a00/27
T6	b0/119	a00/27
T7	a3/130	ab00/25
T8	b0/120	ab00/25

حروف مشابه در هر ستون به منزله عدم وجود اختلاف معنی‌دار بر اساس آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد می‌باشد.

T1: شاهد (عدم مصرف کود دامی، نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم)،T2 : مصرف کود نیتروژن، T3: مصرف کود دامی (گاوی)، T4: کاربرد باکتری آزوسپیریلوم، T5: کود دامی+ باکتری آزوسپیریلوم، T6: کود نیتروژن+ کود دامی، T7: کود نیتروژن + باکتری آزوسپیریلوم و T8: کود دامی+ نیتروژن+ باکتری آزوسپیریلوم.

مصرف همزمان کود شیمیایی و مکمل­های کود آلی به­دلیل تأمین عناصر پرمصرف و کم­مصرف مورد نیاز گیاه در طی دوره رشد و همچنین بهبود فرآیندهای فتوسنتزی، سبب افزایش طول خوشه برنج می­گردد (عاشوری و همکاران، 1392). براساس تحقیق­های به­عمل آمده توسط سایر محققان مشخص شد که سطوح بالای نیتروژن سبب افزایش طول خوشه به میزان قابل توجهی می­شود (خرم­فرهادی و فربودی، 1390). همچنین، Arif و همکاران (2014) با بررسی اثرات کودهای آلی و غیرآلی بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج اظهار نمودند که طول خوشه برنج (79/26 سانتی­متر) با کاربرد ترکیبی کمپوست و 50 درصد کود نیتروژن توصیه شده، به­طور معنی­داری افزایش یافت.

تعداد خوشه در بوته

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که از نظر تعداد خوشه در بوته، تیمارها دارای اختلاف معنی­داری در سطح احتمال یک درصد بودند (جدول 5). بیش­ترین تعداد خوشه در بوته با میانگین 27 عدد خوشه، مربوط به تیمار  T7(کاربرد تلفیقی نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم) بود که با تیمارهای T2 (نیتروژن)،  T6(کاربرد تلفیقی نیتروژن و کود دامی) و T8 (کاربرد تلفیقی نیتروژن، کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) اختلاف آماری معنی­داری نداشت. کم­ترین تعداد خوشه در بوته نیز با 42 درصد کاهش، متعلق به تیمار T1 (شاهد یا عدم مصرف کود) بود (جدول 6). در واقع، تیمارهایی که کود شیمیایی نیتروژن دریافت کرده بودند، از تعداد خوشه در بوته بیش­تری در مقایسه با تیمارهایی که کود شیمیایی نیتروژن در آن­ها استفاده نگردید، برخوردار بودند. اثر مثبت نیتروژن در افزایش تعداد خوشه ناشی از افزایش تعداد پنجه بارور در بوته است که ممکن است منجر به افزایش تعداد خوشه در بوته گردیده باشد. نتایج به­دست آمده توسط Bagayoko (2012) مبنی بر این که با مصرف کود نیتروژن به مقدار توصیه شده به واسطه افزایش تعداد پنجه در متر مربع، تعداد خوشه در متر مربع نیز افزوده می­گردد، با نتایج این آزمایش مطابقت دارد. Akita (1989)، اظهار داشت که تشکیل خوشه­ها تحت تأثیر جذب نیتروژن و دسترسی به کربوهیدرات­ها در طول مرحله زایشی قرار می‌گیرد و نیتروژن بالاتر در بافت­های گیاهی موجب تمایز بهتر خوشه­ها و عرضه بهتر مواد فتوسنتزی مورد نیاز برای به حداقل رساندن ریزش خوشه­ها در طول مرحله زایشی می­گردد.

افزایش عملکردهای گیاه زراعی به­دلیل کاربرد نیتروژن ممکن است با افزایش تعداد خوشه در غلات مرتبط باشد (کامکار و همکاران، 1390). مشابه نتایج این آزمایش، ملکی و همکاران (1389) اظهار نمودند که ترکیب کود شیمیایی نیتروژنه همراه با کود زیستی ازتوباکتر منجر به افزایش تعداد سنبله (553 سنبله) در گندم گردید.Zayed  و همکاران (2013) با بررسی اثرات تلفیقی کودهای نیتروژن و کمپوست مواد آلی بر عملکرد برنج در طی دو سال زراعی، اظهار نمودند که بیش­ترین تعداد خوشه در کپه در سال اول (15 خوشه) از مصرف 165 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن و در سال دوم (14 خوشه) از مصرف پنج تن در هکتار کمپوست کاه برنج+ 110 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن حاصل شد، در حالی­که کم­ترین تعداد خوشه در کپه در شرایط شاهد یا عدم مصرف کود به­دست آمد. این محققان علاوه بر این، بیان داشتند که کاربرد تلفیقی کود نیتروژن و کمپوست کاه برنج به واسطه افزایش قابلیت دسترسی گیاه به فسفر، حفظ باروری و بهبود خصوصیات خاک سبب افزایش تعداد خوشه در کپه گردیده است.

تعداد دانه پر در خوشه

تعداد دانه پر در خوشه تحت تأثیر تیمارهای مختلف کودی در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 5). مقایسه میانگین داده­ها نشان ­داد که بیش­ترین تعداد دانه پر در خوشه با میانگین 122 عدد متعلق به تیمار  T7(کاربرد تلفیقی نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم) بود و تیمارهایT8  (کاربرد تلفیقی نیتروژن، کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) و T6 (کاربرد تلفیقی نیتروژن و کود دامی) به­ترتیب با میانگین­های 116 و 105 عدد دانه پر در خوشه در کلاس آماری بعدی قرار گرفتند. کم­ترین تعداد دانه پر در خوشه نیز با 31 درصد کاهش در تعداد دانه، متعلق به تیمار T5 (کاربرد تلفیقی کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) بود که با تیمار T3 (مصرف کود دامی) اختلاف معنی­داری نداشت (جدول 6). در شرایطی که کودهای زیستی یا دامی همراه با کود شیمیایی نیتروژن (تیمارهای T8، T7 و T6) مورد استفاده قرار گرفتند، توانستند تعداد دانه پر در خوشه بیش­تری را در مقایسه با مصرف هر یک از کودها به تنهایی یا کاربرد تلفیقی بدون مصرف کود شیمیایی نیتروژن (تیمار T5) تولید کنند. Liang و همکاران (2001) اظهار داشتند که با کاهش فرآورده­های فتوسنتزی، تعداد دانه­های پر کاهش و فرآیند پرشدن دانه به تأخیر می­افتد. این محققان معتقدند که ظرفیت منبع عامل محدود کننده در پرشدن دانه است. بنابراین می­توان بیان نمود که شرایط تغذیه­ای و فتوسنتز گیاه پس از مرحله گلدهی اهمیت زیادی در پر شدن دانه دارد (Venkateswarlu, 1976). ملکی و همکاران (1389) گزارش نمودند که با کاربرد همزمان کود نیتروژن و کود زیستی ازتوباکتر، تعداد دانه در سنبله گندم به طور معنی­داری افزایش یافت که با نتایج این آزمایش مطابقت دارد.

تعداد گلچه­های عقیم در خوشه

اثر تیمارهای کودی بر تعداد گلچه عقیم در خوشه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 5). بیش­ترین تعداد گلچه عقیم در خوشه با میانگین شش عدد مربوط به تیمارهای  T1(شاهد) و T4 (کاربرد باکتری آزوسپیریلوم) بود و کم­ترین آن با میانگین سه عدد متعلق به تیمار  T7(کاربرد تلفیقی نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم) بود که با تیمارهای T3، T6 و T8 اختلاف آماری معنی­داری نشان نداد (جدول 6). در نتایجی مشابه، محققان گزارش نمودند که بیش­ترین تعداد گلچه عقیم (24 عدد) در شرایطی حاصل شد که گیاه کود شیمیایی نیتروژن دریافت نکرده و تنها از کمپوست آزولا استفاده گردید (دیوسالار و همکاران، 1390). Zayed و همکاران (2013) اظهار نمودند که بیش­ترین درصد خوشه عقیم در شرایط شاهد یا عدم مصرف کود حاصل شد و کم­ترین درصد خوشه عقیم در سالهای 2010 و 2011 زمانی به­دست آمد که به­ترتیب از هفت تن در هکتار کود دامی+ 110 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن (سه درصد) و پنج تن در هکتار کمپوست کاه برنج+ 110 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن (3/2 درصد) استفاده گردید.

وزن هزار دانه

از نظر وزن هزار دانه، تیمارها دارای اختلاف معنی­داری در سطح احتمال یک درصد بودند (جدول 5). مقایسه میانگین داده­ها نشان داد که بیش­ترین وزن هزار دانه به مقدار 97/25 گرم متعلق به تیمار T5 (کاربرد تلفیقی کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) بود که با تیمار T3 (کاربرد کود دامی) با میانگین 69/25 گرم وزن دانه تفاوت آماری معنی­داری نداشت. کم­ترین میزان وزن هزار دانه نیز با 8/3 درصد کاهش، مربوط به تیمار  T7(کاربرد تلفیقی نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم) بود (جدول 6). به­نظر می‌رسد افزایش تعداد دانه پر در خوشه در تیمار T7 سبب شد تا مواد فتوسنتزی اختصاص ‌یافته به هر یک از دانه‌ها، به‌­دلیل رقابت بین دانه‌های موجود برای جذب این مواد کاهش یابد و نهایتاً از وزن هزار دانه آن کاسته گردید. به­گونه­ای که تیمار T5 که کم­ترین تعداد دانه پر در خوشه را داشت، ولی از نظر وزن هزار دانه برتر از سایر تیمارها بود. گزارش شده که مصرف کود نیتروژن تا یک حد معینی (150 کیلوگرم در هکتار کود اوره) سبب افزایش وزن هزار دانه و متعاقب آن عملکرد دانه برنج می­گردد (Pramanik and Bera, 2013). عموآقایی و همکاران (1382) نیز اظهار داشتند که با مصرف دو سویه از باکتری آزوسپیریلوم، وزن هزار دانه به­طور معنی­داری نسبت به شاهد یا عدم مصرف باکتری افزایش یافت.

عملکرد دانه

اثر تیمارهای کودی بر عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 5). بیشترین عملکرد دانه با میانگین 4298 کیلوگرم در هکتار متعلق به تیمار T8 بود که در آن از تلفیقی از کود نیتروژن، کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم استفاده گردید. همچنین، تیمارهای T6 (کاربرد تلفیقی نیتروژن و کود دامی) و T7 (کاربرد تلفیقی نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم) به­ترتیب با میانگین­های 4078 و 3969 کیلوگرم در هکتار عملکرد دانه در کلاس­ آماری بعدی قرار گرفتند. کم­ترین عملکرد دانه نیز با میانگین 2553 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار  T1(شاهد یا عدم مصرف کود) بود (جدول 6). افزایش عملکرد دانه در تیمار T8 را می­توان به ارتباط مؤثر بین سه نوع کود ذکر شده نسبت داد. به گونه­ای که مصرف کود نیتروژن همراه با کود زیستی یا دامی (تیمارهای T8، T7 و T6)، عملکرد دانه را به­طور معنی­داری نسبت به مصرف هر یک از کودها به تنهایی یا شاهد افزایش داده است. به­نظر می­رسد کود دامی با بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و باکتری آزوسپیریلوم از طریق تثبیت بیولوژیکی نیتروژن همراه با مصرف کود شیمیایی نیتروژنه سبب افزایش عملکرد دانه برنج می­گردند. با توجه به این که کودهای دامی و زیستی، عناصر غذایی را به تدریج آزاد کرده و در اختیار گیاه قرار می­دهند و از طرفی، کود شیمیایی نیتروژن نیز در مراحل مختلف رشد گیاه استفاده گردید، بنابراین گیاه می­تواند در تمام طول دوره رشد خود از این عناصر استفاده نماید که نهایتاً سبب بهبود عملکرد دانه گردید. اگرچه تیمار T7 از نظر تعداد دانه پر در خوشه نسبت به تیمار T8 برتر بود ولی تیمار T8 به­دلیل وزن هزار دانه بالاتر، مقدار بیش­تر نیتروژن موجود در کاه و دانه و در دسترس بودن آن در طی مرحله رویشی و زایشی که منجر به کاهش تعداد گلچه عقیم در آن گردید، عملکرد دانه بیش­تری تولید نمود.گزارش شده که مصرف کود شیمیایی کامل به همراه مکمل­های کود آلی به­دلیل افزایش فعالیت فتوسنتزی و انتقال مجدد مواد پرورده از برگ­ها به دانه، سبب افزایش عملکرد نهایی دانه گردید (عاشوری و همکاران، 1392). نتایج بسیاری از مطالعه­ها نیز حاکی از آن است که تلقیح باکتری آزوسپیریلوم و افزایش مقدار کود نیتروژن مصرفی تا یک حد مشخصی، سبب افزایش معنی­دار عملکرد دانه برنج می­گردد (ابراهیمی و همکاران، 1390؛ اصفهانی و همکاران، 1384؛ آذرپور، 1389؛ محمدیان و همکاران، 1389؛ Pedraza et al., 2009؛ Khorshidi et al., 2011). Tilahun و همکاران (2013) نیز با بررسی اثر­های کودهای دامی و شیمیایی بر رشد و عملکرد برنج گزارش نمودند که بیش­ترین عملکرد دانه (01/5 تن در هکتار)، از تیمار ترکیبی 15 تن در هکتار کود دامی+ 120 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن+ 100 کیلوگرم در هکتار کود فسفر به­دست آمد.

عملکرد بیولوژیک

عملکرد­بیولوژیک تحت تأثیر تیمارهای کودی در سطح احتمال یک درصد قرار گرفت (جدول 5). بیش­ترین عملکرد بیولوژیک با میانگین 7812 کیلوگرم در هکتار متعلق به تیمار  T6(کاربرد تلفیقی نیتروژن و کود دامی) بود که با تیمارهای T2 (کاربرد کود نیتروژن) و T8 (کاربرد تلفیقی نیتروژن، کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) اختلاف معنی­داری نداشت. کم­ترین میزان عملکرد­بیولوژیک نیز با میانگین 4722 کیلوگرم در هکتار متعلق به تیمار T1 (شاهد یا عدم مصرف کود) بود که با تیمارهای T3 (کاربرد کود دامی) و T4 (کاربرد باکتری آزوسپیریلوم) در یک گروه آماری قرار گرفت (جدول 6). به نظر می­رسد در شرایطی که نیتروژن در اختیار گیاه باشد، فعالیت­های فتوسنتزی افزایش یافته و عملکرد­بیولوژیک به واسطه رشد رویشی (ارتفاع بوته بالاتر، سطح برگ و پنجه­زنی بیش­تر) و زایشی (عملکرد دانه بالا) افزایش می­یابد. مصرف بیش­تر مقادیر کود نیتروژنه باعث افزایش وزن خشک کل گیاه می­گردد (ملکی و همکاران، 1389). غلظت بالاتر نیتروژن کاه در تیمارهایی که کود شیمیایی نیتروژن دریافت کردند، به­دلیل افزایش فتوسنتز و رشد اندام هوایی گیاه، نهایتاً منجر به افزایش عملکرد­بیولوژیک گردید. عاشوری و همکاران (1392) گزارش نمودند که بیش­ترین عملکرد­بیولوژیک به واسطه افزایش تعداد پنجه و ارتفاع بوته، از تیمار ترکیبی کود شیمیایی کامل و مکمل­های کود آلی به­دست آمد که با نتایج این آزمایش مطابقت دارد. Gang و همکاران (2008) نیز در بررسی اثرهای کاربرد کودهای دامی و شیمیایی بر عملکرد برنج اظهار داشتند مقدار ماده خشک کل با کاربرد تلفیقی کود شیمیایی کامل و کود دامی (NPKM) به­طور معنی­داری در مقایسه با مصرف هر یک از کود­های شیمیایی کامل یا دامی افزایش یافت.

شاخص برداشت

نتایج تجزیه واریانس نشان­ داد که اثر تیمارهای مختلف کودی بر شاخص برداشت در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 5). مقایسه میانگین داده­ها نشان ­داد که بیش­ترین میزان شاخص برداشت با میانگین 30/65 درصد متعلق به تیمار T5 (کاربرد تلفیقی کود دامی و باکتری آزوسپیریلوم) بود که با تیمار T7 (کاربرد تلفیقی نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم) با میانگین 82/59 درصد اختلاف آماری معنی­داری نشان نداد. کمترین میزان شاخص برداشت نیز به ترتیب با میانگین­های 43/50 و 21/52 درصد متعلق به تیمارهای T4 (کاربرد باکتری آزوسپیریلوم) و T6 (کاربرد تلفیقی نیتروژن و کود دامی) بود که با تیمارهای T1، T2، T3 و T8 در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول 6).

جدول 5: تجزیه واریانس عملکرد و اجزای عملکرد دانه برنج رقم طارم هاشمی تحت تأثیر تیمارهای کود دامی، نیتروژن و باکتری آزوسپیریلوم

منابع تغییرات	درجه آزادی	تعداد خوشه در بوته	تعداد دانه پر در خوشه	تعداد گلچه عقیم	وزن هزار  دانه	عملکرد   دانه	عملکرد ب یولوژیک
تکرار	2	125/0	800/28	005/0	210/0	500/2845	375/277128
تیمار	7	**089/56	**472/563	**679/4	**237/0	**476/1314724	**452/4018210
خطا	14	268/2	837/6	039/0	027/0	262/4018	185/189227
ضریب تغییرات (درصد)		51/6	59/2	86/3	64/0	80/1	89/6

* و **: به‌ ترتیب بیانگر اختلاف معنی‌دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد می‌باشند.

جدول 6: مقایسه میانگین عملکرد و اجزای عملکرد دانه

بررسی تغییرات هدایت روزنه­ای، دمای سایه‌انداز گیاهی و آب برگ ژنوتیپ­های لوبیا چیتی در شرایط کم­آبیاری

هدایت الله کریم­زاده¹، احمد نظامی^*2، محمد کافی³، محمودرضا تدین⁴

1) دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

2 و 3) استاد گروه زراعت، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

4) دانشیار گروه زراعت، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

* نویسنده­ مسئول: nezami@um.ac.ir

تاریخ دریافت: 22/05/94                                                         تاریخ پذیرش: 30/07/94

چکیده                                                       

در دنیا حدود 60 درصد از اراضی تحت کشت لوبیا در مناطقی هستند که طی فصل رشد با کمبود آب مواجه می­شوند. به­منظور بررسی اثر کم­آبیاری (تامین 100، 80 و 60 درصد نیاز آبی گیاه) بر ژنوتیپ­های لوبیا چیتی (صدری، C.O.S.16، KS21193 (کوشا 193)، لاین تیلور و KS21486) آزمایشی به­صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­ کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد اجرا شد. نتایج نشان داد کاهش میزان آب مصرفی باعث کاهش شاخص شادابی و کاهش میزان آب برگ ژنوتیپ­های مورد بررسی شد. علاوه براین دمای سایه‌انداز گیاهی در اثر کاهش میزان آب آبیاری، افزایش یافت. هدایت روزنه­ای هر دو طرف برگ تمامی ژنوتیپ­ها در اثر کاهش میزان آب مصرفی کاهش یافت. بیش­ترین عملکرد دانه در شرایط تامین 100 و 80 درصد نیاز آبی گیاه، از ژنوتیپ C.O.S.16 به­دست آمد (به ترتیب6/594 و 2/289 گرم در متر مربع). در شرایط تامین 60 درصد نیاز آبی ژنوتیپ KS21486 بیش­ترین عملکرد دانه (5/109 گرم در متر مربع) را به خود اختصاص داد. رابطه معکوس و معنی­دار بین دمای سایه‌انداز گیاهی و عملکرد دانه در تمامی مراحل اندازه­گیری هم قبل و هم بعد از آبیاری وجود داشت. به­علاوه رابطه مثبت و معنی­دار بین هدایت روزنه­ای پشت برگ در کلیه مراحل اندازه­گیری قبل از آبیاری، با عملکرد دانه مشاهده شد. به­نظر می­رسد شاخص­های هدایت روزنه­ای، دمای سایه‌انداز گیاهی و شاخص شادابی صفاتی مناسب برای تعیین اثر تنش خشکی در گیاه لوبیا باشند و از طریق صفات مذکور شناسایی ژنوتیپ­های حساس و متحمل به تنش خشکی آسان شود.

واژه‌های کلیدی: تنش خشکی، شاخص شادابی و عملکرد دانه.

مقدمه

لوبیا چیتی (Phaseolus vulgaris L.) یکی از مهم­ترین انواع لوبیا است که سطح زیر کشت آن در کشور حدود 50 درصد کل سطح زیر کشت انواع لوبیا می باشد و بیش از نیمی از تولید کل لوبیا به آن اختصاص دارد، ضمن اینکه بیشترین مقدار مصرف نیز مربوط به لوبیا چیتی می باشد (بیضایی و همکاران، 1391؛ حبیب‌پور کاشفی و همکاران، 1394). در دنیا حدود 60 درصد از اراضی تحت کشت لوبیا در مناطقی هستند که طی فصل رشد با تنش خشکی مواجه می­شوند و این امر باعث شده است، تنش خشکی پس از بیماری­ها دومین عامل کاهش­دهنده عملکرد لوبیا باشد (Martinez et al., 2007). در ایران نیز طی سال­های اخیر کمبود آب به­طور جدی عملکرد گیاهان زراعی و از جمله لوبیا را تحت تاثیر قرار داده است (صادقی‌پور و بنکدار هاشمی، 1394). دمای سایه‌انداز گیاهی و تنش آب به همدیگر مرتبط هستند، چرا که محدودیت آب خاک از طریق بسته شدن روزنه­ها باعث کاهش تعرق، که ساز و کار خنک کننده گیاهان است، می­شود و در نهایت دمای سایه‌انداز گیاهی بالا می­رود (Patel et al., 2001; Blum et al., 1989; کریم­زاده و همکاران، 1391). در شرایط کمبود آب، میزان آب برگ در اثر تنش خشکی کاهش یافته و کاهش پتانسیل آب برگ باعث بسته شدن روزنه و در نتیجه کاهش هدایت روزنه­ای می­گردد که این امر به نوبه خود باعث کاهش میزان دی­اکسید کربن و در نتیجه کاهش سرعت فتوسنتز و متعاقبا کاهش رشد می­شود (Bota et al., 2004). یکی از راه­کارهای پیش­گیری از صدمات ناشی از کمبود آب در گیاهان بستن روزنه­ها می­باشد (Pastenes et al., 2005). بررسی دو ژنوتیپ لوبیا در شرایط تنش و عدم تنش آب نشان داد کمبود آب باعث کاهش هدایت روزنه­ای در هر دو ژنوتیپ شد، ولی شدت کاهش هدایت روزنه‌ای یکسان نبود (Rosales et al., 2012). بررسی­ها نشان داده است که تنش خشکی از طریق کاهش زیست توده، تعداد دانه در غلاف، شاخص برداشت و وزن دانه کاهش عملکرد لوبیا را بدنبال داشته است، ضمن اینکه کیفیت دانه لوبیا نیز تحت تاثیر تنش خشکی قرار گرفت (Padilla-Ramı´rez et al., 2005; Frahm et al., 2004; Ramirez-Vallejo & Kelly, 1998; Tera´n and Singh, 2002 ;Mun˜oz-Pereaet al., 2007). هر چند تنش رطوبتی باعث کاهش عملکرد لوبیا می­شود، ولی مقدار کاهش عملکرد بسته به زمان و شدت تنش و نیز ژنوتیپ مورد مطالعه، متفاوت می‌باشدFrahm et al., 2004)  ; (Shenkut and Brick, 2003 بررسی 100 ژنوتیپ لوبیا چیتی تحت شرایط تنش خشکی مشخص کرد از نظر عملکرد و اجزای عملکرد بین ژنوتیپ­های مورد بررسی تفاوت معنی­دار وجود دارد (Asadi et al., 2011). مطالعه چهار ژنوتیپ لوبیا چیتی در شرایط تنش آب و عدم تنش نشان داد، ژنوتیپ C.O.S.16 بیش­ترین میزان فتوسنتز و محتوای نسبی آب برگ را در هر دو شرایط وجود و عدم وجود تنش خشکی به خود اختصاص داد. همچنین بیش­ترین عملکرد دانه در شرایط وجود تنش خشکی از ژنوتیپ C.O.S.16 به­دست آمد (نظری ناسی و همکاران، 1391). با توجه به کمبود شدید منابع آبی، آزمایش حاضر به­منظور مطالعه تعدادی از صفات فیزیولوژیک ژنوتیپ­های لوبیا چیتی و ارتباط آنها با عملکرد گیاه در شرایط کم­آبیاری اجرا شد.

مواد و روش ها

به­منظور بررسی اثر کم­آبیاری بر ژنوتیپ­های لوبیا چیتی این آزمایش به­صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار 3 طی سال­های 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد اجرا شد. عامل اصلی شامل رژیم آبیاری در سه سطح (تامین60، 80 و 100 درصد نیاز آبی گیاه) و عامل فرعی شامل پنج ژنوتیپ لوبیا چیتی (تهیه شده از مرکز تحقیقات لوبیای خمین شامل صدری، C.O.S.16، KS21193 (کوشا 193)، لاین تیلور و KS21486) بود. بعد از شخم زمین، به­منظور خرد کردن کلوخه­ها دوبار دیسک به­صورت عمود برهم زده شد و پس از آن پشته­هایی به فاصله 50 سانتی­متر ایجاد شد. سپس بذور پس از ضدعفونی با قارچ کش بنومیل (دو در هزار) با تراکم 30 بوته در متر­مربع در هفته اول خرداد و به­صورت دستی کشت شد. اندازه هر کرت 5/7 متر مربع (5/2×3 متر) بود. بر اساس توصیه کودی مقدار 100 کیلوگرم نیتروژن از منبع اوره (46% نیتروژن) در سه نوبت (40 کیلوگرم قبل از کاشت، 30 کیلوگرم در زمان باز شدن برگ­های اولیه (V₂) و 30 کیلوگرم در زمان باز شدن سومین برگ سه برگچه­ای (V₄) در اختیار گیاه قرار گرفت. پس از کشت، آبیاری برای کلیه تیمارها به­صورت یکسان و بر مبنای نیاز آبی محاسبه شده بوسیله روش پنمن-مانتیث اصلاح شده توسط فائو صورت گرفت (Richard et al., 1989). تیمارهای آبیاری همزمان با شروع مرحله V₄ (باز شدن سومین برگ سه برگچه­ای) اعمال شد و تا پایان فصل رشد ادامه داشت، بدین نحو که میزان آب مورد نیاز گیاه محاسبه (بر اساس60 درصد تخلیه رطوبتی آب قابل دسترس برای گیاه) شد و 100% میزان محاسبه شده در اختیار تیمار تامین100% نیاز آبی قرار گرفت. میزان 80% و 60% میزان محاسبه شده به­ترتیب در اختیار تیمار تامین 80% و 60% نیاز آبی گیاه قرار گرفت. برای اعمال تیمار آبیاری ابتدا با نمونه برداری از خاک مزرعه (در 10 نقطه تصادفی در مزرعه) و محاسبه رطوبت وزنی خاک در نقطه ظرفیت زراعی ( ) و نقطه پژمردگی دائم ( ) و اندازه­گیری جرم مخصوص ظاهری خاک ( ) و اندازه‌گیری عمق توسعه ریشه (Z) میزان آب قابل دسترس (AW) برای گیاه محاسبه شد (Mun˜oz-Perea et al., 2007). برای اندازه­گیری محتوای آب برگ (WC) از جوان­ترین برگ کاملا توسعه یافته استفاده شد، بدین­ترتیب که از این برگ دیسک­هایی به قطر یک سانتی­متر تهیه شده و برای به­دست آوردن وزن تر، با استفاده از ترازو با دقت 001/0 گرم وزن شدند. در مرحله بعد دیسک­های برگ به­مدت 24 ساعت در آون در دمای 80 درجه سانتی­گراد قرار گرفتند و بعد از این مرحله برای تعیین وزن خشک دوباره وزن شدند (Rosales et al., 2012). در نهایت میزان آب برگ و شاخص شادابی^[1] از رابطه­های زیر به­دست آمد:

رابطه 1:	WC=FW-DW
رابطه 2:	SucI=(FW-DW)/ مساحت دیسک­های برگی

FW: وزن تر; DW: وزن خشک.

قابل ذکر است محتوای آب برگ و شاخص شادابی همزمان با اعمال تیمارهای آبیاری و روز قبل از هر آبیاری تا انتهای فصل رشد اندازه­گیری شد. دمای سایه‌انداز گیاهی با استفاده از دماسنج مادون قرمز اندازه‌گیری شد. بدین­نحو که بین ساعات 11 تا 14 در هر کرت دماسنج مادون قرمز را در ارتفاع 5/0 متری بالای سایه‌انداز گیاهی با زاویه 45 درجه نگه داشته و عدد آن قرائت شد. اولین مرحله اندازه­گیری دمای سایه‌انداز گیاهی، روز قبل از اعمال تیمار­های آبیاری (همزمان با اتمام مرحلهV₃ و شروع مرحله V₄) بود و پس از آن در روز قبل و بعد از هر مرحله آبیاری، اندازه­گیری دمای سایه‌انداز گیاهی انجام گرفت. همچنین جهت اندازه­گیری هدایت روزنه­ای طبق روش Ramirez-Vallejo و Kelly (1998)، از جوانترین برگ کاملا توسعه یافته استفاده شد. در هر کرت سه برگ انتخاب و هدایت روزنه در دوطرف این برگ­ها با پرومترSC-1) LEAF POROMETER, Decagon Devices, Pullman, Washington, USA) اندازه­گیری شد. اولین مرحله اندازه­گیری هدایت روزنه­ای، بین ساعات 11 تا 14روز قبل از اعمال تیمار­های آبیاری انجام شد. پس از آن در روز قبل و روز بعد از هر مرحله آبیاری تا انتهای فصل رشد، اندازه­گیری هدایت روزنه­ای انجام شد. به­منظور محاسبه درجه روزهای رشد از رابطه 3 (امام 1386) استفاده شد.

رابطه 3:

GDD= Σ [(Tmax + Tmin)/2 - Tb]

Tmax: دمای بیشینه;  Tmin: دمای کمینه; Tb: دمای پایه.

در این بررسی دمای پایه 10 درجه سانتی‏گراد در نظر گرفته شد و دماهای بالاتر از 30 و کمتر از 10 درجه سانتی‏گراد به ترتیب 30 و 10 منظور گردید (Stagnari and Pisante, 2011؛ محلوجی و همکاران، 1379). پس از رسیدگی گیاهان و حذف اثر حاشیه، از هر کرت یک متر­مربع برداشت و عملکرد دانه اندازه­گیری شد، بدین نحو که از هر کرت نمونه‌ای متشکل از سه بوته انتخاب و به­مدت 48 ساعت در آون در دمای 80 درجه سانتی‌گراد قرار گرفت و عملکرد دانه بر اساس رطوبت یکسان (تقریبا رطوبت صفر) گزارش شد. در نهایت داده ها در نرم­افزار SAS, 9.1 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. جهت مقایسه میانگین‌های ساده از روش دانکن در سطح احتمال 5 درصد و جهت مقایسه میانگین‌های برهمکنش ها از روش برش­دهی اثرات متقابل^[2] استفاده شد.

نتایج و بحث

عملکرد دانه

نتایج نشان داد اثر رژیم آبیاری، ژنوتیپ و برهمکنش رژیم آبیاری× ژنوتیپ بر عملکرد دانه معنی­دار بود. کاهش میزان آب آبیاری باعث کاهش عملکرد دانه ژنوتیپ­های لوبیای مورد بررسی شد. بیش­ترین عملکرد دانه از ژنوتیپ C.O.S.16 در رژیم آبیاری تامین 100% نیاز آبی گیاه (6/594 گرم در متر مربع) به­دست آمد. این ژنوتیپ در رژیم آبیاری تامین 80% نیاز آبی نیز نسبت به سایر ژنوتیپ­ها بیش­ترین عملکرد دانه را به خود اختصاص داد (2/289 گرم در متر مربع). ولی در رژیم آبیاری تامین 60% نیاز آبی موفق به تولید دانه نشد (شکل 1) که این امر حاکی از حساسیت بالای این ژنوتیپ به کم آبیاری شدید می­باشد. در رژیم آبیاری تامین 60% نیاز آبی بیش­ترین عملکرد دانه از ژنوتیپ KS21486 (5/109 گرم در متر مربع) به­دست آمد (شکل 1).

شکل 1: اثر رژیم­های آبیاری بر عملکرد دانه ژنوتیپ­های لوبیا

میانگین­های دارای حرف مشترک اختلاف معنی­داری در سطح احتمال پنج درصد، با استفاده از روش برش­دهی برهمکنش‌ها، ندارند.

بیش­ترین و کم­ترین درصد کاهش عملکرد دانه در رژیم آبیاری تامین 80% نیاز آبی گیاه به­ترتیب به ژنوتیپ هایKS21193 (%5/68) و KS21486 (%5/20) و در رژیم آبیاری تامین 60% نیاز آبی به­ترتیب به ژنوتیپ های C.O.S.16 (100%) و KS21486 (%4/55) اختصاص داشت. کاهش عملکرد دانه لوبیا در اثر کمبود آب در بسیاری از پژوهش­های دیگر نیز گزارش شده است (Rosales-Serna et al., 2004 ;Porch, et al., 2009 ;Tera´n & Singh, 2002). در بررسی ژنوتیپ­های لوبیا قرمز و چیتی مشخص شد که هرچند عملکرد دانه در اثر تنش خشکی در کلیه ژنوتیپ­ها کاهش یافت، ولی درصد کاهش بسته به ژنوتیپ متفاوت بود. به­صورتی که مقادیر کاهش عملکرد در ژنوتیپ­­های لوبیا چیتی بین 34 تا 76 درصد گزارش شد (Mun˜oz-Perea et al., 2007).

شاخص شادابی

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده­ها نشان داد اثر آبیاری بر شاخص شادابی در هشت مرحله اندازه­گیری و اثر ژنوتیپ بر شاخص شادابی در هر 10 مرحله اندازه­گیری معنی­دار بود. ولی برهمکنش آبیاری و ژنوتیپ بر شاخص شادابی در هیچکدام از مراحل اندازه­گیری معنی­دار نبود. بین سطوح آبیاری، تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی بیش­ترین میزان شاخص شادابی و تیمار تامین 60 درصد نیاز آبی کم­ترین میزان شاخص شادابی را داشتند (جدول 1). در بین ژنوتیپ­های مورد بررسی بیشترین میزان شاخص شادابی در ژنوتیپ­های KS21193 و KS21486 مشاهده شد و کمترین میزان شاخص شادابی را ژنوتیپ صدری داشت (جدول 1). Ober و همکاران (2005) در بررسی هفت ژنوتیپ چغندر­قند در شرایط تنش خشکی گزارش کردند، هرچند تنش خشکی باعث افزایش شاخص شادابی در اکثر ژنوتیپ­ها شد، ولی در دو ژنوتیپ شاخص شادابی در اثر تنش خشکی کاهش یافت. آن­ها دلیل این امر را کاهش شدیدتر گسترش سطح برگ نسبت به کاهش میزان آب برگ اعلام کردند. درآزمایش حاضر در اثر کاهش میزان آب آبیاری، شاخص شادابی کاهش یافته است و دلیل احتمالی آن نیز کاهش شدیدتر آب برگ در اثر کاهش مصرف آب آبیاری نسبت به کاهش گسترش سطح برگ می­باشد.

میزان آب برگ

اثر آبیاری و ژنوتیپ بر میزان آب برگ در تمامی مراحل اندازه­گیری معنی­دار بود. در تمامی مراحل اندازه­گیری بیش­ترین میزان آب برگ در تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی گیاه مشاهده شد. همچنین در بین ژنوتیپ­ها بیش­ترین میزان آب برگ در ژنوتیپ­های KS21193 و KS21486 و کم­ترین میزان آب برگ در ژنوتیپ صدری مشاهده شد (جدول 2). Chołuj و همکاران (2004 و 2008) نیز در بررسی گیاه چغندرقند در دو رژیم رطوبتی مطلوب و تنش خشکی اعلام کرد، کمبود آب مصرفی بر میزان آب برگ اثر منفی دارد.

دمای سایه‌انداز گیاهی

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده­ها نشان داد اثر رژیم آبیاری بر دمای سایه‌انداز گیاهی ژنوتیپ­های مورد مطالعه هم قبل و هم بعد از آبیاری در تمام مراحل اندازه­گیری معنی­دار بود. بیش­ترین دمای سایه‌انداز گیاهی هم قبل و هم بعد از آبیاری در تمام مراحل اندازه­گیری در تیمار تامین 60 درصد نیاز آبی مشاهده شد. کم­ترین میزان دمای سایه‌انداز گیاهی قبل و بعد از آبیاری در تمام مراحل اندازه­گیری در تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی مشاهده شد (شکل 2). همان­طور که در شکل 2 مشخص است دمای سایه‌انداز گیاهی در هر سه سطح آبیاری روند افزایشی داشته تا قبل از آبیاری به بیشینه خود رسیده و پس از آبیاری به دلیل تامین رطوبت مورد نیاز گیاه، دمای سایه‌انداز گیاهی یک­باره کاهش یافته است. این امر نشان­دهنده بهبود وضعیت آبی گیاه در نتیجه انجام عمل تعرق (ساز و کار) می­باشد. همچنین چنانچه شکل 2 مشخص است، دمای سایه‌انداز گیاهی در تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی، حتی در روز قبل از آبیاری، از دمای سایه‌انداز گیاهی در روز بعد از آبیاری در تیمار تامین 60 درصد نیاز آبی کمتر است و این امر نشان دهنده وضعیت آبی مطلوب و عدم درک تنش خشکی توسط تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی می­باشد. به­علاوه عدم مشابهت دمای سایه‌انداز گیاهی سه تیمار آبیاری در روزهای بعد از هر آبیاری (دمای سایه‌انداز گیاهی تیمار تامین 60 درصد نیاز آبی> دمای سایه‌انداز گیاهی تیمار تامین 80 درصد نیاز آبی>دمای سایه‌انداز گیاهی تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی) نشان دهنده این است که اثر مضر کم­آبی به­صورت تجمعی عمل کرده تا جایی که حتی روز پس از آبیاری نیز در تیمارهای تامین 80 و 60 درصد نیاز آبی، گیاهان این دو تیمار همچنان دمای سایه‌انداز گیاهی بالاتری نسبت به تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی، دارند. افزایش دمای سایه‌انداز گیاهی در اثر تنش خشکی توسط سایر پژوهشگران نیز اعلام شده است (Rynolds et al., 1998; Balota et al., 2008; Balota et al., 2007). میزان آب موجود در خاک بر روی دمای سایه‌انداز گیاهی اثرگذار است و با افزایش میزان آب در خاک دمای سایه‌انداز گیاهی خنک‌تر می‌شود (Wen-zhong et al., 2007). بررسی ضرایب همبستگی بین عملکرد و دمای سایه‌انداز گیاهی نشان داد رابطه منفی و معنی­دار بین عمکرد و دمای سایه‌انداز گیاهی در کلیه مراحل اندازه­گیری وجود داشت (جدول 3).

تعرق ساز و کار خنک­کننده در گیاه است، در شرایط بدون تنش خشکی روزنه‌های گیاه باز است و گیاه همزمان با انجام فتوسنتز، تعرق نیز انجام می‌دهد که نتیجه این امر خنک شدن تعرقی گیاه و تولید ماده خشک است، ولی در شرایط وجود تنش خشکی گیاه برای اینکه آب کمتری از دست بدهد، روزنه‌های خود را می‌بندد که همین امر باعث می‌شود فرایند تعرق نیز انجام نگیرد و به تدریج دمای گیاه بالاتر رود، در چنین شرایطی بدیهی است که قدرت تولیدی گیاه کاهش می­یابد. چرا که در بسیاری از آزمایش‌ها همبستگی منفی بین عملکرد و دمای سایه‌انداز گیاهی مشاهده شده است (Reynolds et al., 1998 ;Wen-zhong et al., 2007).

جدول 1: شاخص شادابی (g H₂O cm^-2 leaf) ژنوتیپ­های لوبیا چیتی تحت تاثیر رژیم­های آبیاری در درجه روز­های رشد

درجه روز رشد

418

494

594

703

729

868

947

1023

1089

1152

رژیم آبیاری

100% نیاز آبی

a5/14

a5/15

a4/10

a6/10

a6/10

a6/10

a1/11

a9/11

a0/10

a8/9

80%

b7/11

b3/13

ab6/8

ab8/8

ab8/8

ab9/8

b8/8

b7/8

ab9/7

ab7/7

60%

c3/9

c2/10

b0/7

b2/7

b9/6

b8/6

b3/7

b9/6

b5/6

b0/6

ژنوتیپ

تیلور

bc6/11

b8/11

b9/8

b6/8

a4/9

bc5/8

ab5/9

b2/9

صدری

c0/11

b4/11

c6/7

b5/8

b3/7

c7/7

c0/8

c2/8

b7/7

b1/7

KS21193

ab4/12

a7/14

a6/9

a7/9

a3/9

b9/8

a4/10

bc1/9

a8/8

a7/8

C.O.S.16

c1/11

b8/12

b6/8

b8/8

a1/9

bc6/8

bc4/8

b7/9

ab1/8

a5/8

KS21486

a8/12

a5/14

b7/8

b7/8

a6/8

a2/10

b2/9

a2/13

میانگین­های دارای حرف مشترک در هر عامل اختلاف معنی داری در سطح احتمال پنج درصد، با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن، ندارند.

جدول 2: میزان آب (g H₂O g^-1 DW) ژنوتیپ­های لوبیا چیتی تحت تاثیر رژیم­های آبیاری در درجه روز­های رشد

درجه روز رشد

418

494

594

703

729

868

947

1023

1089

1152

رژیم آبیاری

100% نیاز آبی

a4/61

a5/65

a5/44

a2/45

a5/44

a0/45

a1/47

a0/50

a1/4

a9/41

80%

b1/49

b2/56

b0/37

b9/37

b4/37

b2/38

b4/37

b4/37

b7/33

b6/32

60%

c7/39

c5/43

c3/29

c9/29

c8/28

c2/28

c4/30

c9/28

c1/27

c4/24

ژنوتیپ

تیلور

cb3/49

c7/49

ab0/38

b5/36

a8/3

b4/36

b1/40

b2/39

صدری

c0/47

c2/48

c1/32

b3/36

b8/30

c3/23

c6/33

c5/34

b3/32

b0/30

KS21193

ab5/52

a1/62

ab6/40

a0/41

a5/39

b0/38

a1/44

b6/38

a5/37

a8/36

C.O.S.16

c2/47

b0/54

b7/36

b5/37

a0/38

b2/36

c3/35

b9/40

b1/34

a9/35

KS21486

a3/54

a4/61

b1/37

b2/37

a6/36

a8/42

b1/39

a6/55

میانگین­های دارای حرف مشترک در هر عامل اختلاف معنی داری در سطح احتمال پنج درصد، با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن، ندارند.

هدایت روزنه­ای

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده­ها نشان داد اثر ژنوتیپ و برهمکنش آبیاری× ژنوتیپ در تمام مراحل اندازه­گیری و اثر آبیاری در اکثر موارد بر هدایت روزنه‌ای برگ ژنوتیپ­های لوبیا (پشت و روی برگ) معنی‌دار بود. در تمامی ژنوتیپ­ها با کاهش میزان آب آبیاری، هدایت روزنه­ای هم در پشت و هم روی برگ کاهش یافت، به­نحوی که بیش­ترین میزان هدایت روزنه­ای هم پشت و هم روی برگ و به­علاوه هم قبل و هم بعد از آبیاری در تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی و کم­ترین آن در تیمار تامین 60 درصد نیاز آبی مشاهده شد (شکل 3). با توجه به ضرایب همبستگی بین هدایت روزنه­ای و عملکرد دانه (جدول 3)، وجود رابطه مثبت و معنی­دار بین هدایت روزنه­ای زیر برگ با عملکرد دانه در کلیه مراحل اندازه­گیری قبل از آبیاری مبین این امر است که تامین آب کافی، انجام تعرق و بالا بودن هدایت روزنه­ای در نهایت باعث حصول عملکرد دانه بالا خواهد شد. در بررسی اثر سه سطح تنش خشکی (7-، 70- و 85- کیلوپاسکال) بر پنج ژنوتیپ لوبیا مشخص شد هدایت روزنه­ای تحت تاثیر شدت تنش خشکی قرار گرفت و میزان آن از حدود  mol.m^-2s^-1140 در تیمار 7- کیلوپاسکال به حدود  mol.m^-2s^-120 در تیمار 85- کیلوپاسکال رسید (Figueiredo et al., 2008). همان­طور که از شکل 3 مشخص است هدایت روزنه­ای برگ همه ژنوتیپ­ها با سپری شدن زمان پس از آبیاری به­دلیل کاهش میزان آب در دسترس و کاهش باز بودن روزنه و متعاقب آن کاهش تعرق، روند کاهشی نشان داده تا این­که در روز قبل از آبیاری به کم­ترین میزان خود می­رسد.

پس از آبیاری نیز به­علت تامین آب و باز بودن روزنه­ها و انجام عمل تعرق، هدایت روزنه­ای در بیش­ترین میزان خود می­باشد. در تمامی مراحل اندازه­گیری هم قبل و هم بعد از آبیاری هدایت روزنه­ای برگ ژنوتیپ­های لوبیا در پشت برگ بسیار بیش­تر از روی برگ بود (شکل 3). این امر احتمالا نشان­دهنده تراکم روزنه­ای بسیار بیش­تر در پشت برگ لوبیا نسبت به روی برگ می­باشد. بررسی مقادیر درصد کاهش هدایت روزنه­ای در روز قبل از آبیاری نسبت به تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی گیاه نشان داد که در پشت برگ در شرایط تامین 80 درصد نیاز آبی، بیشترین درصد کاهش (میانگین تمام مراحل اندازه­گیری) مربوط به ژنوتیپ KS21486 (%5/38) و کم­ترین آن مربوط به ژنوتیپ تیلور (%8/23) بود. همچنین در پشت برگ و در شرایط تامین 60 درصد نیاز آبی، بیش­ترین درصد کاهش (میانگین تمام مراحل اندازه­گیری) مربوط به ژنوتیپ C.O.S.16 (%6/82) و کم­ترین آن مربوط به ژنوتیپ­های تیلور و صدری (55%) بود. این امر نشان دهنده حساسیت بالای ژنوتیپ C.O.S.16 به تنش رطوبتی شدید می­باشد. همچنین هدایت روزنه­ای روی برگ در روز قبل از آبیاری در شرایط تامین 80 درصد نیاز آبی گیاه در ژنوتیپ KS21193 بیش­ترین درصد کاهش را نشان داد (24%) و این در حالی­ است که در ژنوتیپ­های تیلور، صدری و KS21486 هدایت روزنه­ای روی برگ در روز قبل از آبیاری و شرایط رطوبتی مذکور نسبت به تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی، روند افزایشی نشان داد (به ترتیب 7/11، 7/6 و 9/5 درصد). این امر نشان می­دهد که در این سه ژنوتیپ در شرایط تنش خشکی ملایم، تعرق از طریق روزنه­های روی برگ افزایش می­یابد و ممکن است این موضوع به­دلیل باز­تر شدن منفذ روزنه در این شرایط و همچنین کاهش مقاومت روزنه­ای در مقابل خروج آب باشد. لازم به ذکر است درصد کاهش عملکرد دانه ژنوتیپ­های تیلور و KS21486 در این سطح آبیاری نسبت به تیمار تامین 100 درصد نیاز آبی نسبت به سایر ژنوتیپ­ها کمتر بود و شاید این امر ناشی از باز نگه داشتن روزنه­های روی برگ نسبت به سایر ژنوتیپ­ها بوده باشد. همچنین هدایت روزنه­ای روی برگ در روز قبل از آبیاری در شرایط تامین 60 درصد نیاز آبی گیاه در ژنوتیپ KS21193 و C.O.S.16 بیشترین درصد کاهش را نشان داد (55%). این در حالی است که در ژنوتیپ­ صدری هدایت روزنه­ای روی برگ در رو

بررسی اثر کاربرد همزمان اسید سالیسیلیک و روی بر شاخص­های جوانه زنی و رشد رویشی گیاه ماش (Vigna radiata L.)

غزاله معصومی¹، مهرداد لاهوتی² و هما محمودزاده^3*

1) دانشجوی کارشناسی ارشد گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

2) استاد گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

۳) دانشیار گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

* نویسنده­ مسئول: homa_mahmoodzadeh@yahoo.com

تاریخ دریافت: 07/06/94                                                         تاریخ پذیرش: 10/09/94

چکیده                                                       

اسید سالیسیلیک در تنظیم فرایندهای فیزیولوژیکی مختلف و رشد و نمو گیاه نقش دارد. به­منظور بررسی اثر  سالیسیلیک اسید و عنصر روی بر صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه ماش آزمایشی به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. بذرهای ماش در گلدان­های حاوی خاک زراعی کاشته شدند و پس از مرحله چهار برگی غلظت­های مختلف روی ppm) 0، 100، 200( و محلول پاشی اسید سالیسیلیکppm)  0،200، 400 ( قرار گرفتند.  نتایج نشان داد که تنش روی، موجب کاهش معنی دار طول ریشه و اندام هوایی، وزن تر و خشک اندام هوایی و رنگدانه های فتوسنتزی، و افزایش معنی دار محتوی پرولین و فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز گردید. همچنین برهمکنش اسید سالیسیلیک و تنش روی، بر تمامی شاخص­های اندازه­گیری شده، به­جز فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز ازنظر آماری معنی­دار بود. در این پژوهش تیمار با اسید سالیسیلیک باعث کاهش اثر کمبود روی و افزایش تحمل گیاه ماش گردید.

واژه‌های کلیدی: آنزیم آنتی اکسیدان، رنگدانه فتوسنتزی و پلی فنل اکسیداز.

مقدمه

فلزات سنگین اغلب به­صورت آلاینده­های محیطی مانند آلودگی­های جوی، مراکز  صنعتی، استفاده از فاضلاب­های شهری و صنعتی به­صورت برگشت­ناپذیر وارد خاک می­شوند. روی در غلظت­های کم ( ppm5/0>) به­عنوان یک عنصر میکرو برای گیاهان عمل می کند، اما در غلظت­های بالاتر سمی است. مقدار آن در خاک به طور متوسط 50 میلی­گرم در کیلوگرم می­باشد. روی یک فعال کننده آنزیمی برای چندین آنزیم سلول­های گیاهی مانند انیدراز، دهیدروژناز، اکسیداز و پراکسیداز­هاست و نقش مهمی درتنظیم متابولیسم نیتروژن، تقسیم سلولی و فتوسنتز ایفا می­کند. اولین علامت ظهور سـمیت در بیشتر گونه ها، کلـروز عمومی برگ­های جوان می­باشد و در موارد شدید برگ­های جوان به­دلیل تولید آنتوسیانین قرمز رنگ می شوندNagajyoti et al., 2010) ..(

 فلزات سنگین توسط گیاهان جذب شده و در بافت­های آ­ن­ها تجمع می­یابند و اغلب به دو صورت باعث سمیت می­شوند: 1- به­صورت غیر­مستقیم از طریق رقابت با سایر عناصر غذایی ضروری و قرار­گیری به جای آن­ها در ساختمان رنگدانه­ها یا آنزیم­ها و تخریب عملکرد آن­ها.  Subbaو همکاران در سال (2014) مشاهده کردند غلظت­های بالایZn  منجر به کاهش چشمگیر فتوسنتز و رنگدانه­های فتوسنتزی شد (Subba et al., 2014). 2- مستقیم با تخریب ساختار­ سلول، حضور فلزات سنگین باعث ایجاد تنش اکسیداتیو می­شود که به نوبه خود باعث ایجاد اثر سمی مختلف در گیاهان نظیر کاهش رشد، کاهش محتویات کلروفیل و فتوسنتز، مهار فعالیت­های آنزیمی، آسیب به مولکول­های زیستی نظیر لیپیدها، پروتئین­ها و نوکلئیک اسیدها به ویژه DNA می­گردد  .(Nagajyoti et al., 2010; Ahmad et al., 2012) سالیسیلیک اسید (SA) یا اورتو هیدروکسی بنزوئیک اسید (C₂ H₆ O₃) به گروهی از ترکیبات فنلی تعلق دارد که به­عنوان یک مولکول مهم برای تعدیل پاسخ­های گیاه به تنش­های محیطی شناخته شده است Drazic and Mihailovic,) 2005). سالیسیلیک اسید به­وسیله سلول­های ریشه تولید می شود و نقش به سزایی درفرایندهای فیزیولوژیکی مانند رشد و نمو گیاه، سرعت رشد و جذب یون­ها، فتوسنتز(EL-Tayeb, 2005)  و جوانه زنی (دولت آبادیان و همکاران، 1387) دارد.

اثر سالیسیلیک اسید در جلوگیری از تنش­های زیستی (Belkhadi et al., 2010) غیر زیستی مثل UV، خشکی، شوری، گرما، سرما و فلزات سنگین نیز مورد توجه قرار گرفته است (et al., 2003 Tasgi). این ماده با اثر روی متابولیت­هایی مانند آسکوربیک اسید، گلوتاتیون و نیز آنزیم­های آنتی­اکسیدان مانند کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز، پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز آثار سمی ناشی از تنش را کاهش می دهد. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی اثر کاربرد همزمان اسید سالیسیلیک و عنصر روی بر شاخص­های جوانه زنی و  رشد رویشی گیاه ماش است.

مواد و روش ها

این پژوهش به­منظور بررسی اثر اسـید سالیـسیلیک و عنصر روی بر صفات مورفوفیزیولوژیکی گیاه ماش (Vigna radiata L.) رقم گوهر به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در فیتوترون دانشکده علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد در سال 1393 انجام شد. عوامل آزمایش شامل غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک در سه سطح (ppm0 ،100،200) و محلول نیترات روی به­عنوان منبع تامین­کننده روی با سه سطح (ppm0،200،400) بود. هر واحد آزمایش شامل یک گلدان یک کیلوگرمی حاوی خاک زراعی بود. گلدان­ها ابتدا آبیاری گردیدند و پس از گذشت سه روز و اطمینان از خروج آب اضافی تعداد 12 عدد بذر در هریک از آن­ها کشت شد. پس از حصول اطمینان از جوانه زنی و استقرار گیاهچه در مرحله دو­برگی، اقدام به تنک گیاهچه­های اضافی شد و در هر گلدان تعداد هشت گیاهچه جهت اعمال تیمارهای آزمایش باقی گذاشته شد. برگ­های نشاء­های گیاهی ده روز بعد از کاشت بذور در خاک با اسید سالیسیلیک اسپری و سپس با نیترات روی محلول پاشی شدند.

اعمال تیمار هر ده روز و در سه نوبت انجام شد. سپس گیاهان برداشت شدند و با دقت با آب مقطر شستشو شدند و برخی صفات مورفولوژیکی مانند وزن تر و خشک بخش هوایی توسط ترازوی آزمایشگاهی  Sartorius TE214Sبا دقت 0001/0 گرم انجام و سپس طول ریشه و ساقه توسط خط کش میلی­متری اندازه­گیری شد. صفات فیزیولوژیکی شامل میزان کلروفیل و کاروتنوئید کل برگ و صفات بیوشیمیایی شامل میزان پرولین برگ، فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز و گایاکول پراکسیداز برگ اندازه­گیری شد. 

سنجش کلروفیل

2/0 گرم از بافت برگ با استن 80 درصد به­تدریج ساییده تا کلروفیل وارد محلول استنی شده و در نهایت حجم محلول با استن هشت درصد توسط بالن ژوژه به 25 میلی­لیتر رسانده شد. محلول حاصل به­مدت 10 دقیقه در 4000 دور سانتریفیوژ و سپس جذب نوری در طول موج­های 646، 652، 663، 440 نانومتر توسط اسپکتروفتومتر مدل UV1100 اندازه گیری شد. مقدار کلروفیل طبق فرمول های Arnon برای تخمین میزان کلروفیل a، b، a+b و کاروتنوئید به­دست آمد (Arnon,1956).

Chla (mg/ gFW)= (12.25A (663)- 2.55A (646))× V/W× 1000  رابطه 1)                                             

Chlb (mg/ gFW)= (22.31A (646)- 4.91A(663))× V/W× 1000 رابطه 2)                                              

Chl a+ b (mg/gFW)= (17.76A (646)+ 7.34(663))× V/W× 1000 رابطه 3)                                           

Car (mg/ gFW)= (4.96 (440)- 0.267 (chla+ b) × V/W× 1000 رابطه 4)                                               

سنجش پرولین

5/0 گرم از بافت تر در 10 میلی­لیتر محلول اسید سولفوسالیسیلیک 3% ساییده و مخلوط همگنی تهیه شد و عصاره صاف شد. دو میلی­لیتر اسید استیک و دو میلی­لیتر ناین هیدرین به دو میلی­لیتر عصاره صاف شده فوق، اضافه شد. محلول حاصل به­مدت یک ساعت در حمام آب و در دمای 100 درجه سلسیوس قرارداده شد. پس از آن برای پایان یافتن واکنش، لوله­های آزمایش در داخل یک بستر یخی قرارگرفته و چهار میلی­لیتر تولوئن به هر لوله اضافه گردید. غلظت پرولین نمونه­ها در تولوئن با استفاده از اسپکتروفتومتر مدل UV1100 در طول موج 520 نانومتر و در نهایت با توجه به منحنی استاندارد حاصل از غلظت­های مختلف پرولین، برحسب میلی­گرم در گرم وزن تر به روش Bates (1973) محاسبه شد.

سنجش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز

 برای سنجش گایاکول پراکسیداز از بافت تازه برگی به مقدار 1/0 گرم استفاده شد و سـنجش به­روشMae-Adam  و Nelson و Mae-adam (1992) انجام شد. به­منظور اندازه­گیری فعالیت آنزیم به عصاره آنزیم سه میلی­لیتر محلول بافر فسفات 1/0 مولار با 8/6 =pH و 50 میکرو­لیتر گایاکول و سپس50 میکرو­لیتر هیدروژن پراکسید سه درصد اضافه شد و بلافاصله تغییرات جذب نوری در طول موج 436 نانومتر با استفاده از اسپکتروفتومتر مدل UV1100 در فواصل زمانی 15 ثانیه به­مدت سه دقیقه ثبت گردید.           

سنجش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز

اندازه­گیری فعالیت این آنزیم به­روش ریموند  Raymondو همکاران (1993) انجام گرفت. ابتدا تعدادی لوله آزمایش در حمام آب 40 درجه سانتی­گراد قرار داده شد و سپس به هر لوله 5/2 میلی­لیتر محلول بافر فسفات 2/0 مولار با pH برابر 8/6 افزوده شد.  بعد به آن 2/0 میلی­لیتر پیروگالل 02 /0 مولار اضافه شد تا دمای لوله ها به 40 درجه سانتی­گراد برسد. سپس به هر لوله 2 میلی لیتر عصاره آنزیمی افزوده شد و تغییرات جذب در طول موج 430 نانومتر در فاصله زمانی4 دقیقه ثبت شد. میزان فعالیت آنزیم براساس تغییرات جذب در 430 نانومتر در دقیقه (Unit) درمیلی­گرم پروتئین بیان گردید (Raymond et al ,1993). برای انجام تجزیه و تحلیل آماری داده ها از نرم افزار آماری SPSS استفاده شد. مقایسه میانگین­ها براساس آزمون دانکن درسطح احتمال پنج درصد صورت گرفت و شکل ها با استفاده از نرم افزار Excel رسم شد.

نتایج و بحث

اثر اسید سالیسیلیک و عنصر روی برصفات مورفولوژیکی گیاه ماش

نتایج تجزیه و تحلیل آماری داده­ها نشان داد که عنصر روی اثر معنی داری بر صفات مورفولوژیکی گیاه ماش شامل طول بخش هوایی و ریشه و وزن تر و خشک بخش هوایی داشت (جدول 1). برهمکنش اسید سالیسیلیک و تنش روی نیز بر صفات مذکور اثر معنی داری داشت.

جدول 1: میانگین مربع­های مربوط به صفت­های مورفولوژیکی اندازه­گیری شده در ماش در شرایط

اسیدسالیسیلیک و روی

منابع تغییرات	درجه آزادی	طول بخش هوایی	طول ریشه	وزن تر بخش هوایی	وزن خشک بخش هوایی
روی	2	*208/150	*767/1961	*422/0	*000/0
اسیدسالیسیلیک	2	*517/1275	ns217/1031	ns571/0	ns889/3
اسیدسالیسیلیک ×  روی	4	*317/646	*817/334	*158/1	*002/0
خطای آزمایش	18	430/327	611/486	269/0	*001/0
ضریب تغییرات (درصد)	-	04/20	04/21	31/22	09/19

ns، *و : ** به ترتیب بیان­گر عدم اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد و بر اساس آزمون دانکن می باشند.

افزودن غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک به گیاهانی که تحت ppm 200 روی بودند، موجب افزایش معنی دار طول ساقه در مقایسه با گیاهانی شد که تحت روی با غلظت ppm 200 بودند. در حالی­که اضافه کردن اسید سالیسیلیک به گیاهان تحت تیمار روی با غلظت ppm 400 افزایش معنی­داری ایجاد نکرد. طول ریشه گیاه در تیمارهای روی (نیترات روی ppm 200 و400) نسبت به شاهد کاهش نشان داد که از نظر آماری معنی­دار بود. افزودن اسید سالیسیلیک با غلظت های ppm200 و 400 به گیاهان تحت تیمار روی موجب افزایش معنی­دار طول ریشه در مقایسه با گیاه در شرایط تنش روی گردید. تیمارهای نیترات روی باعث افزایش معنی دار وزن تر بخش هوایی گیاهان ماش در مقایسه با شاهد شدند. اضافه کردن غلظت های اسید سالیسیلیک درتمامی تیمارها سبب افزایش معنی دار وزن تر در مقایسه با گیاهان تحت تیمار روی گردید. در مورد وزن خشک، غلظت­های مختلف روی موجب کاهش معنی دار این فاکتور در مقایسه با شاهد شد. افزودن اسید سالیسیلیک با غلظت های مختلف به گیاهان تحت تیمار روی افزایش معنی داری در وزن خشک گیاهان ایجاد کرد (شکل 2). فلزات سنگین از جمله روی به­وسیله مهار تقسیم سلولی و یا کاهش گسترش سلولی در ناحیه طویل شدن و یا هر دو آن­ها سبب کاهش طول ریشه می شوند Nalilni and Chandra , 2002; Mukhopadhyay et al.,) (2013, 2014. نظیر چنین پدیده ای را در ساقه­ها به­خصوص در ناحیه مریستمی می­توان مشاهده کرد که علاوه بر کاهش قدرت تقسیم، خاصیت الاستیکی سـلول­ها و غشای آن­ها نیز کاهش می یابد (Mohanty et al., 1989). در رابطه با اثر اسید سالیسیلیک بر پارامترهای رشد گزارش­های متعددی وجود دارد، ازجمله گزارش شده است که اسید سالیسیلیک کاهش رشد ناشی از فلزات سنگین را بهبود می بخشد (Pal et al., 2002  ;طویلی و همکاران، 1392). افزایش طول ریشه در تیمار اسید سالیسیلیک در مقایسه با گیاه در شرایط تنش روی به این دلیل است که اسید سالیسیلیک تقسیم سلولی را درون مریستم راسی گیاهچه افزایش می دهد و از این طریق رشد گیاه را بهبود می­بخشد.

اثر اسید سالیسیلیک و عنصر روی برصفات فیزیولوژیکی ماش

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمار روی بر میزان کلروفیل a،,b  a+b وکاروتنوئید معنی­دار بود (p<0.05). اثر برهمکنش اسید سالیسیلیک و عنصر روی نیز در تمام تیمارها معنی­دار بود (جدول 2).

جدول 2: میانگین مربع­های مربوط به رنگیزه­های فتوسـنتزی اندازه­گیری شده در ماش در شـرایط اسید سالیسیلیک و روی

منابع تغییرات	درجه آزادی	کلروفیل a   (میلی­گرم درگرم وزن تر)	کلروفیل b ( میلی­گرم درگرم وزن تر)	کلروفیل a+b ( میلی­گرم درگرم وزن تر)	کاروتنوئید  (میلی­گرم درگرم وزن تر)
عنصر روی	2	*081/0	*009/0	*140/0	*026/0
اسیدسالیسیلیک	2	*079/0	ns022/0	*152/0	*027/0
اسیدسالیسیلیک ×  عنصر روی	4	*014/0	*002/0	*006/0	*005/0
خطای آزمایش	18	012/0	007/0	012/0	002/0
ضریب تغییرات (درصد)	-	14/22	11/20	36/18	07/23

.ns* و** : به­ترتیب بیان­گر عدم اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد و بر اساس آزمون دانکن می باشند.

با توجه به شکل­های 3 و 4 مشاهده می­شود میزان کلروفیل a، b، a+b و کاروتنوئید برگ گیاه ماش در تیمارهای مختلف روی (ppm 200 و 400 نیترات روی) کاهش یافت و این کاهش در تمامی موارد در مقایسه با شاهد معنی­دار بود. افزودن مقادیر مختلف اسید سالیسیلیک به گیاهان در شرایط تیمار روی موجب افزایش فاکتورهای فوق گردید که در تمام موارد در مقایسه با گیاهان در شرایط تیمار روی تفاوت معنی­داری مشاهده گردید. کاهش میزان کلروفیل می تواند به­واسطه کاهش سنتز کلروفیل و همچنین ناشی از تخریب آن باشد. تخریب مولکولی کلروفیل به­علت جداشدن زنجیره فیتولی از حلقه پورفیرین در اثر رادیکال­های آزاد اکسیژن و یا آنزیم کلروفیلاز صورت می گیردParvaiz and) (Satyawati, 2008. کاربرد خارجی اسید سالیسیلیک در تیمار روی زیاد باعث افزایش کلروفیل a+b شد. گزارش شده است که کاهش میزان کلروفیل برگ در شرایط تنش به­دلیل عدم تعادل یون­ها (از قبیل آهن و روی) نیز می تواند باشد. آهن از جمله مهم­ترین عناصر در مسیر بیوسنتز کلروفیل می باشد، بنابراین تنش به­طور غیرمستقیم بر بیوسنتز کلروفیل اثر می­گذارد (kang and Saltveit., 2002). کاروتنوئید­ها ترپن­های 40 کربنه­ای هستند که در پلاست بافت­های گیاهی حضور داشته و در تنش­های محیطی نظیر تنش اکسیداتیو، حفاظت از بافت­های فتوسنتزی به­خصوص کلروفیل­ها را به­عهده دارند. فلزات سنگین در غلظت­های بالا از طریق تخریب و بهم ریختگی ساختار کاروتنوئید مقدار آن­ها را در گیاه کاهش می دهند (.(Candan et al., 2003

شکل 1: بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر طول ساقه و ریشه  برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 2: بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر میزان وزن تر و خشک برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 3:  برهمکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک برمیزان کلروفیل  aوb برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 4:  بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر میزان کاروتنوئید و کلروفیل a+b برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

اثر اسید سالیسیلیک و عنصر روی برصفات بیوشیمیایی ماش

نتایج تجزیه واریانس صفات بیوشیمیایی ماش نشان داد که اثر عنصر روی بر تمامی صفات بیوشیمیایی به­جز فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز معنی­دار بود (جدول 3). برهمکنش اسید سالیسیلیک و عنصر روی نیز در تمام موارد به­جز فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز، معنی دار بود (جدول 3). با اضافه کردن غلظت ppm 200 اسید سالیسیلیک در گیاهان تحت تیمار روی کاهش معنی داری در میزان پرولین برگ گیاه ماش در مقایسه با گیاهان درشرایط تیمار روی به وجود آمد (شکل 5). اسید­آمینه پرولین که تحت شرایط تنش­زا مانند تنش فلزات سنگین در سلول­های گیاهی تجمع می­یابد، به­عنوان یک آنتی­اکسیدان غیرآنزیمی مطرح می­گردد. در حقیقت پرولین به­دلیل نقش­های محافظتی که در سلول ایفا می کند، در شرایط تنش­های محیطی می­تواند گیاه را از آسیب­های احتمالی حفظ کند. درسلول­های تحت تنش، پرولین سبب محافظت سلول و ممانعت از ایجاد سمیت  درسلول می شود (Boyoumi et al., 2010). اسید سالیسیلیک به­عنوان کاهش­دهنده محتوای پرولین درون سلولی شناخته شده است (Hayat et al., 2010).

جدول 3: میانگین مربع­ صفات بیوشیمیایی اندازه­گیری شده در ماش درشرایط اسید سالیسیلیک و روی

منابع تغییرات	درجه آزادی	پرولین  (میکرو­مولار درگرم وزن تر)	فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز (میکرو­مولار درگرم وزن تر)	فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز ( میکرو­مولار درگرم وزن تر)
تنش روی	2	*2/258	ns 1/257	*0/048
اسیدسالیسیلیک	2	*11/494	ns0/171	*0/034
اسیدسالیسیلیک ×  تنش روی	4	*11/193	ns0/295	ns0/008
خطای آزمایش	18	1/414	0/248	0/010
ضریب تغییرات (درصد)	-	19/21	01/21	02/20

ns،*و:**  به­ترتیب بیان­گر عدم اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد می باشند.

در تیمارهای روی (نیترات روی ppm 200 و400 ) میزان فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در برگ گیاه ماش در مقایسه با گیاهان شاهد افزایش یافت، ولی این افزایش از نظر آماری معنی­دار نبود. با اضافه کردن غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک در گیاهان تحت تیمار روی فعالیت این آنزیم کاهش یافت که از نظر آماری معنی دار نبود. آنزیم گایاکول پراکسیداز (GPOX) با فعالیت آنتی­اکسیدانی خـود باعث خنثی­سازی و کاهـش انواع اکسـیژن  فعال می­شود (2004;Mittle, 2002 Ashraf and Harris,). درشرایط تنش، معمولا فعالیت آنزیم­هایی مانند سوپراکسید دیسموتاز، اسکوربات پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز تحریک می شود (Mishera et al., 2006).

شکل 5:  برهمکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک بر میزان پرولین برگ گیاه ماش

Zn و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد.

شکل 6:  بر­همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک برفعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز برگ گیاه ماش

Zn  وSA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد. 

در تحقیق حاضر نیز افزایش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در تنش روی مشاهده گردید. نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان داد تیمار ppm 400 نیترات روی سبب افزایش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز بخش هوایی در مقایسه با گیاهان شاهد شدکه از نظر آماری معنی­دار بود. با اضافه کردن غلظت­های مختلف اسید سالیسیلیک (ppm100 و 200) به گیاهان تحت تیمار روی کاهش فعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز مشاهده شد که از نظر آماری معنی­دار نبود.

شکل 7: بر همکنش سطوح مختلف عنصر روی و اسید سالیسیلیک برفعالیت آنزیم پلی فنل اکسیداز برگ گیاه ماش

Zn  و SA: به­ترتیب بیان­گر روی و اسید سالیسیلیک می باشد. 

افزایش میزان فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان یکی از ساز و کارهای سمیت­زدایی فلزات سنـگین در گیاهان است (Shanker et al., 2004). تیمار نیترات روی موجب القاء تنش اکسیداتیو در گیاهان شده که باعث افزایش ترکیبات  ROS می شود. در این شرایط فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدان مانند پراکسیداز و کاتالاز افزایش می یابدHayat et al.,)  .(2010 آنزیم­های آنتی­اکسیدان تولید شده به وسـیله سلول های گیاهی شامل گایاکول پراکسـیداز و پلی فنل اکسـیداز سـبب حفاظت سلول و مقـاومت در برابر شرایط تنش در گیاه می شوند(Mittle, 2002)  .

نتیجه گیری

به­طور کلی، نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد اسید سالیسیلیک بر رشد رویشی گیاه ماش در شرایط تیمار روی در اکثر موارد اثر مثبت داشته است. این اثر به­ویژه در تیمارهای بالای تنش روی بیش تر قابل توجه بود، به­طوری که تیمار با غلظت ppm 200  اسید سالیسیلیک باعث کاهش اثر سوء تنش روی و افزایش تحمل گیاه ماش گردید. بنابراین توصیه می شود که از غلظت های بالاتر از ppm100 اسید سالیسیلیک در مرحله چهار برگی گیاه استفاده گردد.

سپاسگزاری

وظیفه خود می­دانیم که از مسئولان محترم دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد که ما را در انجام این پژوهش یاری نموده اند، کمال تشکر و قدردانی را داشته باشیم.

منابع

دولت‌آبادیان، آ.،  مدرس ثانوی، ع.، اعتمادی، ف. 1387. اثر پیش­تیمار اسید سالیسیلیک بر جوانه‌زنی بذر گندم (Triticum aestivum L.) در شرایط تنش شوری، مجله زیست شناسی ایران، 21 (4): 702-692.

طویلی، ع.، صابری، م.، شهریاری، ع. و حیدری، م. 1392. بررسی اثر پیش تیمار سالیسیلیک اسید برBromus tomentellus Bioss. در شرایط تنش کادمیوم، مجله پژوهش­های گیاهی، 26(2):208- 216.

Ahmed, A. H. H., Khalil M. K., Abd El-Rahman A. M. and Nadia A. M. H. 2012. Effect of zinc, tryptophan and indole acetic acid on growth, yield and chemical composition of valencia orange trees. Journal of Applied Science and Research, 8: 901–914.

Ashraf, M. and Harris, D. J. C. 2004. Potentioal biochemical indicators of salinity tolerance in plants. Plant Science, 166: 03-16.

Arnon, D. J. 1956. Chlorophyll absorption spectrum and quantitative determination. Biochemical and Biophysical Acta 20: 449-461.

Bayoumi, T., Eid, M. H., and Metwali, E. 2010. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology 7:  2341-2352.

Bates, I., Waldern, R. P. and Teare, I. D. 1973. Rapid determination of free prolin for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.

Belkhadi, A., Hediji, H., Abbes, Z., Nouairi, I., Barhoumi, Z., Zarrouk, M., Chaibi, W. and Djebali, W. 2010. Effects of exogenous salicylic acid pre-treatment on cadmium toxicity and leaf lipid content in Linum usitatissimum L.. Ecotoxicology and Environmental Safety 1-8.

Candan, N., Tarhan, L. 2003. Change in chlorophyll–carotenoid contents, antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation levels in Zn–stressed Mentha pulegium. Turkish Journal of Chemistry 27:21-30.

Drazic, G. and Mihailovic, N. 2005. Modification of cadmium toxicity in soybean seedlings by salicylic acid. Plant Physiology 168: 511-517.

EL-Tayeb, M.A., 2005 . Response of barley grains to the interactive effect of Salinity and Salicylic acid . Plant Growth Regulation. 45: 215-225.

Hayat, Q., Hayat, S., Irfan, M. and Ahmad, A. 2010. Effect of exogenous Salicylic acid under changing environment: Areview. Environmental and Experimental Botany. 68: 14-25.

Kang, H. M., and Saltveit, M. E. 2002. Chilling tolerance of maize, cucumber and rice seedlings leaves and roots are differently affected by salicylic acid. Physiol. Plantarum. 115: 571-576.

Mae-Adam, J.W. and Nelson Sharp, C. J. 1992. Peroxidase activity in the leaf elongation zone of tall fese ue. Journal of Plant Physiology 99: 872-878.

Mohanty, N., Vass, I., Demeter, S. 1980. Copper toxicity affects photosystem electron transport at QB. Plant Physiology. 90: 175- 179.

Mishra S., Srivastava S., Tripathi, P. D. 2006. Phytochelatin synthesis and response of antioxidants during cadmium stress in Baccopa monnieri L. Plant Physiology and Biochemistry. 44: 25-37.

Mittle, R. 2002. Oxidative stress, antioxidant and stress tolerance. Annual Review of Plant Science 7: 405-415.

Mukhopadhyay, M., Das, A., Subba, P., Bantawa, P., Sarkar, B., Ghosh, P. D. and Mondal, T. K. 2013. Structural, physiological and biochemical profiling of tea plants (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) under zinc stress. Biology Plant 57:474–480.

Mukhopadhyay, M. and Mondal, T. K. 2014. The physio-chemical responses of Camellia plants to abiotic stresses. Journal of Plant Science and Research. 1(1):105.

Nagajyoti,  P. C., Lee, K. D., Sreekanth, T. V. M. 2010. Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environmental Chemistry Letters. 8:199–216.

Nalilni, P., Chandra, P. S., 2002. Effect of heavy metals Co⁺², Ni⁺² on growths and metabolism of cabbage. Plant Science. 163: 753- 758.

Pal, M., Szalai, Z., Horvath, E., Paldi, E., Janda, T. 2002. Effect of Salicylic acid during heavy metal stress. Acta Biology Szegediensis. 46(34): 119- 120.

Parvaiz, A. and Satyawati, S. 2008. Salt stress and Phyto-biochemical responses of plants. Plant Soil Environment 54: 89-99

Raymond, J., Rakariyatham, N. and Azanza, J. 1993. Purification and some properties of polyphenol oxidase from Sunflower seeds.Phytochemistry, 34(4):927-931.

Shanker, A., Djanaguiraman, M., Sudhagar, R., Jayaram, K., and Pathmanabhan, G. 2004. Expression of metallithionein 3-like protein  m RNA in sorghum cultivars under chromium stress. Current Science- Bangalore 86,901-910.

Subba, P., Mahato, S.,  Bhutia, K., Mondal, T. and  Ghosh, S. 2014. Zinc stress induces physiological, ultra-structural and biochemical changes in mandarin orange (Citrus reticulata Blanco) seedlings. Physiology and Molecular Biology of Plants. 20(4): 461–473.