تأثیر زمان‌های کاربرد اسید سالیسیلیک بر خصوصیات بیوشیمیایی، زراعی و عملکرد جو (Hordeum vulgare L.) در رژیم‌های مختلف رطوبتی

مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 48، اردیبهشت 1401، صفحه 72-88   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مجتبی شعاع¹؛ فرهاد مهاجری^{* 2}؛ محمد رحیم اوجی²؛ علیرضا باقری³

¹دانشجوی دکتری، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فسا، فسا، ایران.

²استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد فسا، فسا، ایران.

³استادیار، گروه کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اقلید، اقلید، ایران.

چکیده

به منظور بررسی اثرات زمان کـاربرد خـارجی هورمـون اسید سالیـسیلیک بـر خـصوصیات مورفولوژیـک و فیزیولوژیک جو (رقم نصرت) در شرایط تنش، آزمایشی در شهرستان نی ریز در طی دو سال زراعـی 1399-1398 و 1400-1399 به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با عامل اصلی شرایط مختلف آبیاری (بدون آبیاری، دو و چهار نوبت آبیاری) و عامل فرعی زمان‌های محلول‌پاشی اسـید سالیسـیلیک (بدون محلول‌پاشی، انتهای پنجه‌زنی، ظهور 50 درصد ساقه و انتهای ظهور برگ پرچم) اجرا شد. نتایج نشان دادند که تیمار بدون آبیاری باعث کاهش شاخص کلروفیل برگ و کلروفیل های a و b به میزان به ترتیب 2/74، 02/66 و 31/42 درصد شد. تیمار بدون آبیاری هم چنین باعث کاهش معنی‌دار عملکرد دانه به میـزان 9/86 درصد (میانگین دو سال آزمایش) شد. محلول‌پاشی در انتهای پنجه‌زنی به‌طور متوسط عملکرد دانه را 36/10 درصد افزایش داد. افزایش عملکرد دانه در اثر محلول‌پاشی در انتهای پنجه‌زنی در تیمار بدون آبیاری، 2/6 و در تیمار چهار نوبت آبیاری، 1/10 درصد بود که نشان‌ دهنده تأثیر مثبت محلول‌پاشی در شرایط رطوبتی بالاتر می‌باشد. محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک باعث افزایش غلظت پـرولین نسبت به شاهد بدون محلول‌پاشی شد. بیشترین غلظت پرولین در تیمار محلول‌پاشی در انتهای پنجه‌زنی بود. غلظت پرولین با کاهش دفعات آبیاری افزایش یافت. نتایج بیانگر آن هستند که کاربرد اسید سالیسیلیک در انتهای پنجه‌زنی از طریق بهبود ویژگی‌های بیوشیمیایی، در کاهش عوارض تنش خشکی موثر بوده و در شـرایط آب و خاک مشابه، کاربرد آن در جو توصیه می گردد.

کلیدواژه‌ها

پرولین؛ تنش خشکی؛ کلروفیل؛ هورمون‌های گیاهی

مراجع

احمدی، ک.، ح. عبادزاده، ف. حاتمی، ش. محمد نیا افروزی، ع. اسفندیاری پور و ر. عباسطاقانی. 1400. آمارنامه  کشاورزی سال زراعی 99-1398 جلد اول: محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و  اقتصاد، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. 97 صفحه.

براتی، و. و ح. غدیری. 1395. اثرات تنش خشکی و کود نیتروژن بر عملکرد، اجزاء عملکرد و محتوای پروتئین دانه دو رقم جو. نشریه تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی. سال ششم، 20: 206-191.

جیریایی، م.، ن. ساجدی، ح. مدنی و م. شیخی. 1388. اثر تنظیم‌کننده‌های رشد و تنش کم‌آبی بر خصوصیات زراعی گندم رقم شهریار. یافته‌های نوین کشاورزی. 4: 343-333.

دبیرخانه شورای گفت‌وگوی دولت و بخش خصوصی و اتاق بازرگانی، صنایع، معادن و کشاورزی ایران 1399. گزارش نهاده‌های دامی هم‌افزایی 30 صفحه.

شعاع، م. و ح. ر. میری. 1391. کاهش اثرات سوء تنش شوری بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک گندم از طریق کاربرد اسید سالیسیلیک. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی جلد پنجم، شماره اول، 88 - 71.

فهمیده، ل.، ا. مزارعی، ش. مددی و پ. پهلوان. 1400. مقایسه بین رنگیزه‌ های فتوسنتزی، تنظیم‌کننده‌های اسمزی و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی ارقام نیمروز و نومار جو بومی منطقه سیستان تحت تنش خشکی. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. ۳۷ :51-62.

کشاورز، ع.، ب. فکاری سردهایی، ا. بیکی، ع. خسروی، م. فارسی و ع. ملکیان نژندعلی. 1399. چالش‌های بخش کشاورزی کشور. مرکز ملی مطالعات راهبردی کشاورزی و آب. 44 صفحه.

Amin, A.A., S. Li, M. Rashad, M. Fatma and A. E. Gharib. 2008. Changes in morphological, physiological and reproductive characters of wheat plants as affected by foliar application with salicylic acid and ascorbic acid. Aust. J. Basic Appl. Sci. 2: 252-261.

Arnon, I. 1972. Crop Production in Dry Regions. Wheat. Vol., 2. Leonard Hill London.

Badr, A., K. Muller, R. Schafer-pregl, EL. H. Rabey, S. Effgen, H. H. Ibrahim, C. Pozzi, W. Rohde and F. Salamini. 2000. On the Origin and Domestication History of Barley (Hordeum vulgare). Mol. Biol. Evol. 17(4):499–510.

Bates, L. S., R. P. Waldern and I. D. Teare. 1973. Rapid determination of free proline for waterstress studies. Plant Soil. 39: 205-207.

Bray, E.A. 1997. Plant responses to water deficit. Trends in Plant Science, 2, 48-54.

Brevedan, R. E. and D. B. Egli. 2003. Short periods of water stress during seed filling, leaf senescence, and yield of soybean. Crop Science. 43: 2083- 2088.

Day, W., D. W. Lalar and B. J. Legg. 1981. The effects of drought on barley soil and plant water relation, Journal of Agricultural Science Cambridge. 96: 61-77.

Dubey, A., A. Kumar, M. Ahmad Malla, K. Chowdhary, G. Singh, G. Ravikanth, S. Sharma, Z. S. E. Menendez and J. F. Dames. 2021. Approaches for the amelioration of adverse effects of drought stress on crop plants. Frontiers in Bioscience-Landmark.26(10): 928-947.

El-Tayeb, M. A. 2005. Response of barley grains to the interactive effect of salinity and salicylic acid. Plant Growth Regul. 45: 215–224.

Farooq, M., A. Wahid, N. Kobayashi, D. Fujita and S. M. A. Basra. 2009. Plant drought stress: effect, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development.29: 185-212.

Frimpong, F., M. Anokye, C.W. Windt, A. A. Naz, M. Frei, D. V. Dusschoten and F. Fiorani. 2021. Proline-mediated drought tolerance in the barley (hordeum vulgare l.) isogenic line is associated with lateral root growth at the early seedling Stage. Plants. 1-21.

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

Gautam, P.P., A. K. Fritz, M. B. K. Kirkham and B. Gill. 2011. Response of aegilops species to drought stress during reproductive stages of development. Fundamental for Life. Soil, Crop and Environmental Sciences. International Annual Meetings. Pp: 16-19.

Ghaderi, N., S. Normohammadi and T. Javadi. 2015. Morpho-physiological responses of strawberry (Fragaria ananassa) to exogenous salicylic acid application under drought stress. J. Agr. Sci. Tech. Vol. 17: 167-178.

Ghosh, P.K., K. K. Ajay, M. C. Bandyopadhyay, K. G. Manna, A. K. Mandal and K.M. Hati.2004. Comprative effectiveness of cattle manure, poultry manure, phosphocompost and fertilizer- NPK on three cropping system in vertisols of semi-arid tropics. Dry matter yield, nodulation, chlorophyll content and enzyme activity. Bioresource Technology. 95: 85-93.

Gusegnova, I. M., S. Y. Suleymanov and J. A. Aliyev. 2006. Protein composition and native state of pigments of thylakoid membrane of Wheat genotypes differently tolerant to water stress. Journal of Biochemistry Research. 71: 223-228.

Hashemi, S. E., Y. Emam and H. Pirasteh-Anosheh. 2015. The effect of time and type of salicylic acid application on growth trend, yield and yield components of barley (Hordeum vulgare L.) under salinity stress conditions. Crop Physiol. J. 24: 5-18.

Hayat S., S. A. Hasan, Q. Fariduddin and A. Ahmad. 2008. Growth of tomato (Lycopersicom esculentum) in response to salicylic acid under water stress. Journal of Plant International. 3(4):297–304.

Hayat, Q., S. Hayat, M. Irfan and A. Ahmad. 2009. Effect of exogenous salicylic acid under changing environment: A review. Environ. Exp. Bot. 134: 1-12.

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

Kavikishore, P. B., S. Sangam, R. N. Amrutha, P. Srilaxmi, K. R. Naidu, K. P. Rao, S. Rao, K. J. Reddy, P. Theriappan and N. Sreenivasulu. 2005. Regulation of proline biosynthesis, degradation, uptake and transport in higher plants: its implications in plant growth and abiotic stress tolerance. Current Science. 88: 424-438.

Malaga, S., A. Janeczko and F. Janowiak. 2020. In volvement of homocastasterone, salicylic and abscisic acids in the regulation of drought and freezing tolerance in doubled haploid lines of winter barley. Plant Growth Regul. 90: 173–188.

Miller, G., H. Stein, A. Honig, Y. Kapulnik and A. Zilberstein. 2005. Responsive modes of Medicago sativa proline dehydrogenase genes during salt stress and recovery dictate free proline accumulation. Planta 222: 70-79.

Pierre, C. S., J. Petersona, A. Rossa, J. Ohma, M. Verhoerena, M. Larsona and B. Hoefera. 2008. White wheat grain quality changes with genotype, nitrogen fertilization, and water stress. J. Agron Sci. 100: 414-420.

Pirasteh-Anosheh, H., Y. Emam, M. Ashraf and M. R. Foolad. 2012. Exogenous application of salicylic acid and chlormequat chloride alleviates negative effects of drought stress in wheat. Adv. Stud. Biol. 11: 501-520.

Pirasteh-Anosheh, H., Y. Emam and A. R. Sepaskhah. 2015. Improving barley yield by proper foliar applied salicylic-acid under saline conditions. International Journal of Plant Production. 9 (3): 467-486.

Ren, D., X. Xu, Y. Hao. and G. Huang. 2016. Modeling and assessing field irrigation water use in a canal system of Hetao, upper Yellow River basin: application to maize, sunflower and watermelon. Journal of Hydrology. 532: 122-139.

Roostaee, M., D. Sadeghzadehahari, E. Zadhasan and Y. Arshad. 2003. Study of relationship of wheat grain yield-affecting traits by factor analysis under rain-fed conditions. Journal of Agricultural Science. 13(1), 1-10.

Shakirova, F. M., and M. V. Bezrukova. 1997. Induction of wheat resistance against environmental salinization by salicylic acid. Biology Bulletin. 24: 109-112.

Shakirova, F. M., A. R. Sakhabutdinova, M. V. Bezrukova, R. A. Fatkhutdinova and D. R. Fatkhutdinova. 2003. Changes in the hormonal status of wheat seedlings induced by salicylic acid and salinity. Plant Sci. 164: 317–322.

Sharifa, S and A. Muriefah. 2015. Effects of paclobutrazol on growth and physiological attributes of Soybean (Glycine max) plants grown under water stress conditions. International Journal of Advanced Research in Biological Sciences, 2: 81-93.

Shi, Q and Z. Zhu. 2009. Effects of exogenous salicylic acid on manganese toxicity, element contents and antioxidative system in cucumber. Environmental and Experimental Botany.63: 317-326.

Silva, M. D. A., J. L. Jifon, J. A. G. Da. Silva and V. Sharma. 2007. Use of physiological parameters as fast tools to screen for drought tolerance in sugarcane. Plant Physiology.19: 193-201.

Swati, Z. A., M. Imtiaz, S. Ali and A. Raziuddin. 2000. Potential and relative leaf water content in wheat, Pakistan Journal of Bilogical Science. 3(1): 89-90.

Tirani, M.M., F. Nasibi and K. M. Kalantari. 2013. Interaction of salicylic acid and ethylene and their effects on some physiological and biochemical parameters in canola plants (Brassica napus L.). Photosynthetica. 51, 411–418.

Xiao, X., X. Xu and F. Yang. 2008. Adaptive responses to progressive drought stress in two Populus cothayana populations. Silva Fennica. 42: 705-719.

Zulfiqar, F., J. Chen, P. M. Finnegan, A. Younis, M. Nafees, W. Zorrig and K. B. Hamed. 2021. Application of trehalose and salicylic acid mitigates drought stress in sweet basil and improves plant growth. plants. 10, 1078. 1-14.