نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

• اسماعیل فیاض ¹
• علی سروش زاده ²
• علی حیدرزاده ³

¹ گروه آگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربت مدرس، تهران، ایران

² دانشگاه تربیت مدرس

³ فارغ التحصیل دکتری رشته زراعت گروه آگروتکنولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

این تحقیق به منظور بررسی تأثیر محلول‌پاشی اسیدهای آمینه روی پارامترهای فیزیولوژیک کلزا در شرایط قطع آبیاری آخر فصل (مرحله رشد زایشی) انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل (دو عاملی) در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 02-1401 در دانشگاه تربیت مدرس اجرا شد. عوامل مورد بررسی شامل سه سطح آبیاری (آبیاری کامل در طول فصل زراعی، قطع آبیاری از مرحله 50 درصد گلدهی، قطع آبیاری از مرحله خورجین‏دهی) و پنج سطح محلول‌پاشی (بدون محلول‏پاشی، محلول‏پاشی به ترتیب صفر (آب مقطر)، یک، دو و سه گرم اسیدهای آمینه در یک لیتر آب) در سه مرحله رشد (رشد طولی ساقه (رشد نه میانگره به طور آشکار)، مرحله ظهور گل‌آذین (محصور شدن جوانه‌های گل توسط برگ‌ها) و مرحله گلدهی بود. اثرات تیمارها یک هفته بعد از آخرین محلول‌پاشی، بر صفات مختلف شامل: رنگدانه‏های فتوسنتزی شامل کلروفیل a،b و کاروتنوئید، سرعت فتوسنتز، میزان تعرق، غلظت دی‌اکسیدکربن زیر روزنه‌ای و هدایت روزنه‌ای، شاخص‌های مختلف فلورسانس اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد برهمکنش تنش کم‏آبی و محلول‏پاشی روی سرعت فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای، میزان تعرق، غلظت دی‌اکسید کربن زیر روزنه‌ای و نسبت آن به دی‌اکسید کربن محیط، رنگدانه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید ) و شاخص‏های فلورسانس کلروفیل تأثیر معناداری گذاشت. در بررسی همبستگی بین صفات مشخص گردید کاروتنوئید تنها با صفات غلظت دی‌اکسید کربن زیر روزنه‌ای (r= 0.84**) و نسبت آن به دی‌اکسیدکربن محیط (r= 0.88**) و همچنین فلورسانس کمینه (r= 0.84**) همبستگی مثبت و معنادار دارد. کلروفیل aوb بالاترین همبستگی مثبت و معنادار را با شاخص فلورسانس بیشینه (r= 0.94**) داشتند. شاخص‌های فلورسانس کلروفیل بالاترین همبستگی مثبت و معنادار را با صفات سرعت فتوسنتز، هدایت‌ روزنه‌ای، میزان تعرق و کلروفیل‌ها داشتند با این وجود فلورسانس کمینه تنها با صفات مرتبط با تبادل دی‌اکسیدکربن و کاروتنوئید همبستگی مثبت و معنادار ایجاد نمود. عملکرد دانه بیشترین همبستگی مثبت را با سرعت فتوسسنز (**89/0 r=) و میزان تعرق (**91/0 r=) دارد. براساس نتایج اعمال تیمار دو گرم اسیدهای آمینه در لیتر در شرایط آبیاری کامل صفات سرعت فتوسنتز را 22 درصد، هدایت روزنه‌ای را 80 درصد، میزان تعرق را 30 درصد، کلروفیل b را 40 درصد و کاروتنوئید را 27 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. از طرف دیگر با محلول‌پاشی یک گرم اسیدهای آمینه در لیتر در شرایط قطع آبیاری از گل‌دهی بیشترین میزان کلروفیل a و حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم II به دست آمد که با تیمار شاهد (بدون محلول‌پاشی) اختلاف 20 و 5/5 درصدی داشتند. همچنین بالاترین عملکرد دانه در تیمار قطع آبیاری از گل‌دهی (1440 کیلوگرم در هکتار)، قطع آبیاری از خورجین دهی (2346 کیلوگرم در هکتار) و آبیاری کامل (4514 کیلوگرم در هکتار) با کاربرد برگی دوگرم اسید آمینه در لیتر حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

• "
• فتوسنتز؛ کارایی فتوسیستم؛ کلروفیل؛ هدایت روزنه‌ای

موضوعات

• A: تنش محیطی یا زیستی

عنوان مقاله [English]

Effect of foliar application of amino acids on some physiological processes of oil rapeseed (Brassica Napus L.) under late-season drought stress conditions

نویسندگان [English]

• Esmaeil Fayaz ¹
• ALI SOROOSHZADEH ²
• Ali Heidarzadeh ³

¹ Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran

² Tarbiat modares university

³ Ph.D of Agronomy, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Rapeseed (Brassica napus L.) is one of the most valuable oilseed plants cultivated in the world. Cultivation of this plant as the third source of oil production is expanding due to its nutritional and economic advantages. However, due to Iran's arid and semi-arid climate, the cultivation of this plant is affected by water deficit stress at the end of the season. Various methods are used to reduce the adverse effects of drought stress and increase plant tolerance. One of these methods is using biological stimulants such as amino acids. These compounds are able to stimulate plant growth and development under optimal conditions and stress. Amino acids have a direct and indirect role in physiological metabolism, exchange, and structural activities, such as increasing the concentration of photosynthetic pigments and the rate of photosynthesis and protein synthesis under stress conditions. Considering the importance of oil production in the country and the important role of rapeseed in oil production, as well as the problems of water scarcity in the reproductive growth stages of rapeseed, this research was conducted to investigate the effect of foliar spraying of amino acids on the physiological parameters of rapeseed in the condition of interruption of irrigation at the end of the season.

Materials and methods

This experiment was conducted to investigate the effect of foliar spraying of amino acids on the physiological characteristics and chlorophyll fluorescence parameters and photosynthetic pigments of oilseed rape under withholding irrigation at the end of the season (reproductive growth stage) as factorial design based on randomized complete blocks with three replications in the research farm of the Faculty of Agriculture of Tarbiat Modares University, during the 1401-02 growing season. The investigated factors were three levels of irrigation (full irrigation during the season, withholding irrigation from 50% flowering stage, withholding irrigation from pod forming) and five levels of foliar spraying (no foliar spraying, zero foliar spraying (distilled water), one, two and three grams of amino acids per liter) in stem elongation, flower-bud emergence, and flowering stages. The experimental plots included four planting rows and three meters in length. In the field, one week after the last foliar spraying, photosynthetic and transpiration rates and various fluorescence parameters were measured using a portable gas exchange and Mini-PAM device, respectively. Moreover, pigments (including chlorophyll a, b and carotenoid) in the fresh plant samples were determined in the laboratory. After ensuring the normality of the data, statistical analysis was performed using SAS software (version 4.9.) to compare the average data. The LSD test was used at the five percent level.

Results

All physiological and biochemical traits were affected by water deficit stress (withholding irrigation), which caused a significant decrease in characteristics, such as maximum photosystem efficiency, photosynthesis rate, stomatal conductance, transpiration rate and photosynthetic pigments. However, foliar application of amino acids reduced the adverse effect of drought stress. The results showed photosynthesis rate, stomatal conductance, transpiration rate, intercellular CO2 concentration and Intercellular CO2/ambient CO2, photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids) and chlorophyll fluorescence parameters were significantly affected by the interaction of drought stress and foliar spraying of amino acid. The highest photosynthesis rate (12.27 μmol CO2 m-2 s-1), stomatal conductance (0.153 mol H2O m-2 s-1), transpiration rate (1.33 mmol H2O m-2 s-1), chlorophyll b (832 0.0 mg.g-1FW) and carotenoid (0.812 m mg.g-1FW) were obtained by the foliar treatment of two grams of amino acids per liter, while the chlorophyll a (2.03 mg.g-1FW) and Fv/Fm (0.832) were obtained by spraying with one gram of amino acids per liter.

Conclusion

According to the results, the most positive effect of the foliar application of amino acids on the studied traits was two grams per liter of water. On the other hand, improving these traits directly affects seed yield. Therefore, considering the direct effect of these traits in improving seed yield, foliar spraying of two grams of amino acids per liter is recommended to improve the physiological and biochemical characteristics of rapeseed in all three irrigation regimes (full irrigation, interruption of irrigation from the flowering and budding stage).

کلیدواژه‌ها [English]

• Chlorophyll
• photosynthesis
• stomatal conductance