اثر محلول‌پاشی پرولین و گلایسین‌بتائین بر شاخص‌های رشد، میزان پرولین و فعالیت آنزیمی گیاه شمعدانی معطر (Pelargonium graveolens) تحت تنش کم‌آبی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران.

doi
10.30495/wsrcj.2022.20474
چکیده

زمینه و هدف: شمعدانی معطر گیاهی چندساله زینتی است که اسانس آن در صنایع عطرسازی، آرایشـی و بهداشتی، غذایی و داروسازی کاربرد دارد. کمبود آب، یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان می‌باشد که تأثیر زیادی بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک، بیوشیمیایی و آنزیمی گیاهان داشته و شانس نمو و بقای آنها را محدود می‌کند. استفاده از اسمولیت‌های آلی مانند پرولین و گلایسین‌بتائین از طریق افزایش ظرفیت و سرعت فتوسنتز، جذب برخی یون‌ها مانند منیزیم و پتاسیم، جلوگیری از تخریب ترکیب‌های رنگیزه-پروتئین و حفظ رنگریزه‌های گیاهی، تقویت سیستم آنتی‌اکسیدانی، نقش مؤثری در مهار اثرات منفی کم‌آبی در گیاهان دارد. لذا هدف از پژوهش تعیین بهترین ماده و غلظت مؤثر در بهبود کیفیت و گلدهی شمعدانی معطر تحت تنش کم‌آبی می‌باشد.مواد و روش: قلمه‌های شمعدانی معطر در گلخانه ای تجاری با دمای حدود 17 تا 20 درجه سانتی‌گراد، رطوبت نسبی 60 تا 70 درصد و شدت نور 50 تا 60 میکرومول بر مترمربع در ثانیه در شهرستان کرج نگهداری شد. تغذیه با محلول هوگلند نیز یک‌بار در هفته صورت گرفت و به‌منظور اندازه‌گیری رطوبت خاک از سیستم توزین گلدان‌ها، استفاده و آبیاری بر اساس تغییر وزن خاک گلدان‌‌ها نسبت به ظرفیت زراعی تعیین شده، انجام شد. محلول‌پاشی گیاهان با پرولین و گلایسین‌بتائین (صفر، 50 و 100 میلی‌گرم در لیتر) دو هفته پس از استقرار قلمه‌ها در گلدان و پس از 24 ساعت سطوح مختلف تنش کم‌آبی (25، 50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی) به مدت یک ماه اعمال گردید. پس از اتمام اعمال تیمارها، برداشت نمونه‌ها و ارزیابی صفاتی مانند وزن ترو خشک اندام هوایی و ریشه، آنتوسیانین گلبرگ‌ها، محتوای کلروفیل کل برگ، پرولین و فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی با دو عامل اعمال تنش کم‌آبی و محلول‌پاشی با پرولین و گلایسین‌بتائین و اثر متقابل آن ها در سال 1398 اجرا ‎گردید. سپس آنالیز داده‌ها با نرم‌افزار SPSS، مقایسه میانگین‌ها با آزمون چند دامنه‌ای دانکن و رسم نمودارها در Excel انجام شد.یافته‌ها: مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که بیش‌ترین وزن ترو خشک اندام هوایی با 25/67 و 53/8 گرم و بیش‌ترین وزن ترو خشک ریشه با 62/15 و 45/3 گرم در تیمار ظرفیت زراعی 100 درصد (شاهد) و کم‌ترین وزن ترو خشک اندام هوایی با 76/44 و 45/4 گرم و کم‌ترین وزن تر و خشک ریشه با 57/10 و 17/1 گرم در تیمار ظرفیت زراعی 25 درصد (بدون محلول‌پاشی) بود. هم‌چنین بیش‌ترین و کم‌ترین آنتوسیانین گلبرگ با 8925/2 و 5376/1 میلی‌گرم در گرم وزن تر و کلروفیل کل برگ با 3735/15 و 1632/11 میلی‌گرم در گرم وزن تر در تیمار ظرفیت زراعی 100 درصد (شاهد) و تیمار ظرفیت زراعی 25 درصد (بدون محلول‌پاشی) بود. بیش‌ترین و کم‌ترین میزان پرولین با 84/3 و 67/1 میلی‌گرم در گرم وزن تر در تیمار ظرفیت زراعی 25 درصد (بدون محلول‌پاشی) و تیمار ظرفیت زراعی 75 درصد+ پرولین 100 میلی‌گرم در لیتر بود. بیش‌ترین فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز با 97/2 و 52/16 واحد آنزیم در گرم وزن تر در تیمار ظرفیت زراعی 75 درصد+ گلایسین‌بتائین 100 میلی‌گرم در لیتر و کم‌ترین با 12/1 و 93/12 واحد آنزیم در گرم وزن تر در ظرفیت زراعی 25 درصد (بدون محلول‌پاشی) بدست آمد.نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش نشان داد که وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه با افزایش تنش کم‌آبی، کاهش یافت که این کاهش در ظرفیت زراعی 25 درصد بیشتر بود و محلول‌پاشی گیاهان با گلایسین‌بتائین و پرولین موجب مهار اثرات منفی تنش شد که این اثرات در غلظت 100 میلی‌گرم در لیتر هر دو ترکیب نمایان‌تر بود. آنتوسیانین گلبرگ و کلروفیل کل برگ در گیاه شمعدانی با افزایش تنش کم‌آبی، کاهش یافت و تیمار گیاهان با گلایسین‌بتائین و پرولین نقش مؤثری در بهبود رنگریزه‌های گیاهی داشت. هم‌چنین تنش کم‌آبی موجب افزایش میزان پرولین گردید. بیش‌ترین فعالیت آنزیمی در ظرفیت زراعی 75 درصد بود و با افزایش میزان تنش کم‌آبی، فعالیت آنزیمی کاهش یافت. محلول‌پاشی گیاهان با گلایسین‌بتائین و پرولین 100 میلی‌گرم در لیتر توانست اثر منفی تنش کم‌آبی را در ظرفیت زراعی 50 و 75 درصد نسبت به ظرفیت زراعی 25 درصد، کاهش دهد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل از پژوهش می‌توان کاربرد اسمولیت‌های آلی از جمله گلایسین‌بتائین و پرولین را برای کاهش اثرات منفی تنش کم‌آبی در گیاهان زینتی توصیه نمود.