استفاده از عصاره جلبک دریایی (Ascophyllum nodosum) در بهبود اثرات منفی ناشی از تنش کم‌آبی در گیاه نخود با تأکید بر شاخص‌های مورفوفیزیولوژیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• راهله احمدپور ¹
• اعظم سلیمی ²
• هانیه زیدی ²
• نظام آرمند ¹

¹ گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء، بهبهان، ایران

² گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه خوارزمی تهران، تهران، ایران

10.22067/ijpr.v12i2.89194

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر عصاره جلبک دریایی آسکوفیلوم بر شاخص­های مورفو-فیزیولوژیک گیاه نخود (رقم عادل) تحت تنش کمبود آب به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان در سال 1395 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی (صفر، 5/1، 5/2 و 5/3 درصد حجمی) و سه سطح تنش کم­آبی شامل بدون تنش، تنش ملایم و تنش شدید (به ترتیب آبیاری در سطح 75، 50 و 25 درصد ظرفیت زراعی) بود. نتایج نشان داد که در شرایط بدون تنش سطوح 5/2 و 5/3درصد حجمی عصاره به صورت معنی­داری شاخه جانبی، تعداد غلاف در بوته، وزن خشک اندام هوایی، طول ریشه، محتوای آب نسبی، محتوای کلروفیل a، b و کلروفیل کل را در مقایسه با شاهد افزایش داد. در شرایط تنش ملایم، کاربرد سطح 5/2 درصد عصاره جلبکی موجب افزایش معنی­دار تعداد شاخه جانبی (33%+)، تعداد غلاف (22%+)، وزن خشک اندام هوایی (19%+)، طول ریشه (12%+)، محتوای آب نسبی (7%+)، محتوای کلروفیل a (12%+)، b (5/10%+) و کلروفیل کل (11%+) در مقایسه با شاهد شد. در شرایط تنش شدید، محلول‌پاشی 5/2 درصد حجمی توانست تعداد شاخه جانبی (30%+)، تعداد غلاف در بوته (27%+)، محتوای آب نسبی (6%+) و محتوای کلروفیل b (10%+) را در مقایسه با سطح شاهد بهبود دهد. با توجه به نتایج این مطالعه، استفاده از عصاره جلبک آسکوفیلوم نودوسوم در تمامی سطوح مورد بررسی در شرایط بدون تنش برای گیاه نخود پیشنهاد می­گردد، اما در شرایط تنش ملایم و شدید سطح 5/2 درصد حجمی برای بهبود خصوصیات مورفو-فیزیولوژیک توصیه می­گردد.

کلیدواژه‌ها

• تنش کم‌آبی
• فتوسنتز خالص
• محتوای آب نسبی
• محتوای کلروفیل

موضوعات

• زراعت
• مقاومت و تحمل به تنش‌های زیستی و غیرزیستی

---

مراجع

1. Abrishamchi, P., Ganjeali, A., and Sakeni, H. 2012. Evaluation of morphological traits, proline content and antioxidant enzymes activity in chickpea genotypes (Cicer arietinum) under drought stress. Iranian Journal of Pulses Research 3(2): 17-30. (In Persian with English Summary).
2. Ahmadpour, R., Hosseinzadeh, S.R., and Chashiani, S. 2016. Study of root morpho-physiological and biochemical characteristics of lentil (Lens culinaris) in response to moisture stress. Journal of Iranian Plant Echophysiological Research 2(2): 123-135. (In Persian with English Summary).
3. Ahmadpour, R., Salimi, A., Zeidi, H., Armand, N., and Hosseinzadeh, S.R. 2019. Effect of seaweed extract (Ascophyllum nodosum) on the stimulation of germination indices of chickpea (Cicer arietinum) under drought stress. Nova Biologica Reperta 6(2): 206-216. (In Persian with English Summary).
4. Alizadeh, M., Armand, N., Rostami, M., and Hosseinzadeh, S. 2020. Effect of water deficit stress on photosynthetic indices of three chickpea (Cicer arietinum) cultivars. Environmental Stresses in Crop Sciences 13(1): 85-96. (In Persian with English Summary).
5. Amiri, H., Ismaili, A., and Hosseinzadeh, S.R. 2017. Influence of vermicompost fertilizer and water deficit stress on morpho-physiological features of chickpea (Cicer arietinum cv. karaj). Compost Science and Utilization 26: 1-14.
6. Armand, N., Amiri,, and Ismaili, A. 2015. Interaction of methanol spray and water deficit stress on photosynthesis and biochemical characteristics of Phaseolus vulgaris L. cv. Sadry. Photochemistry and Photobiology 92(1): 102-110.
7. Bayoumi, T.Y., Eid, M., and Metwali, E.M. 2008. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes. African Journal of Biotechnology 7: 2341-2352.
8. Caffagni, D.E., Camargo, E., Casali, C.A., Lombardi, A.T., and Lima, M.I.S. 2015. Coupling microalgal cultures with hydroponics: Prospection for clean biotechnology processes. Journal of Algal Biomass Utilization 6: 88-94.
9. Craigie, J.S. 2011. Seaweed extract stimuliation in plant science and agriculture. Journal of Apply Phycology 23:371-
10. El-Gawad, A., and Osman, H.S. 2014. Effect of exogenous application of Boric acid and Seaweed extract on growth, biochemical content and yield of e Journal of Horticultural Science and Ornamental Plants 6(3): 133-143.
11. Flexas, J., and Medrano, H. 2008. Drought-inhibition of photosynthesis in C3-plants: Stomatal and non-stomatal limitation revisited. Annual of Botany 18: 183-189.
12. Gamze, O., Mehmet Demir, K.A., and Mehmet, A.T. 2005. Effects of salt and drought stresses on germination and seedling growth of pea (Pisum sativum). Turkish Journal of Agriculture and Foresty 29: 237-242.
13. Ganjeali, A., Porsa, H., and Bagheri, A. 2011. Assessment of Iranian chickpea (Cicer arietinum) germplasms for drought tolerance. Agriculture Water Management 98: 1477-1484.
14. Ghannad, R., Akbari, F., and Madadkar Haghjou, M. 2017. Effect of blue-green and green algae Spirulina, Chlorella, Dunaliella and minerals on the stimulation of metabolic and biochemical processes of germination in Dracocephalum kotschyi Seeds. Nova Biologica Reperta 3(4): 295-307. (In Persian with English Summary).
15. Guerfel, M., Baccouri, O., Boujnah, D., Cha, W., and Zarrouk, M. 2008. Impacts of water stress on gas exchange, water elations, chlorophyll content & leaf structure in the two main Tunisian olive (Olea europaea) cultivars. Scientia Horticulturae 1: 1-7.
16. Halmer, P. 2000. Commercial Eeed Treatment T In: M.Black and J.D. Bewley (Eds.). Seed Technology and its Biological Basis. Sheffield Academic Press, Sheffield, 257-286.
17. Hosseinzadeh, S.R., Salimi, , and Ganjeali, A. 2011. Effects of foliar application of methanol on morphological characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Enviromntal Stresses in Crop Science 4: 139-150. (In Persian with English Summary).
18. Hosseinzadeh, S.R., Amiri, H., and Ismaili, A. 2016. Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (Cicer arietinum) under drought stress. Photosynthetica 54(1): 87-92.
19. Hosseinzadeh, S.R., Amiri, H., and Ismaili, A. 2017. Nutrition and biochemical responses of chickpea (Cicer arietinum) to vermicompost fertilizer and water deficit stress. Journal of Plant Nutrition 40(16): 2259-2268.
20. Jaleel, C.A., Gopi R., and Panneerselvam, R. 2008. Growth and photosynthetic pigments responses of two varieties of Catharanthus roseus to triadimefon treatment, Comptes. Journal of Rendus Biology 331: 272-
21. Jannin, L., Arkoun, M., Etienne, P., Laıne, P., Goux, D., and Garnica, M. 2013. Brassica napus growth is promoted by Ascophyllum nodosum Seaweed extract: microarray analysis and physiological characterization of N, C, and S metabolisms. Plant Growth Regulation 32: 31-52.
22. Kumar, G., and Sahoo, D. 2011. Effect of seaweed liquid extract on growth and yield of Triticum aestivum Pusa Gold. Journal of Apply Phycology 23: 251-255.
23. Lichtenthaler, H.K., and Wellburn, A.R. 1983. Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf in different solvents. Biology and Soceity Transcription 11: 591-592.
24. Panahyan-e-Kivi, M., Ebadi, A., Tobeh, A., and Jamaati-e-Somarin, S.H. 2009. Evaluation of yield and yield components of lentil genotypes under drought stress. Research Journal of Environmental Sciences 3: 456-460. (In Persian with English Summary).
25. Piper, F.I., Corcuera, L.J., Alberdi, M., and Lusk, C. 2007. Differential photosynthetic and survival responses to soil drought in two evergreen Nothofagus species. Annals of Forest Science 64: 447-452.
26. Rahbarian, R., Khavari-nejad, R., Ganjeali, A., Bagheri, A.R., and Najafi, F. 2011. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water. Acta Biologica Cracoviensia-Series Botanica 53: 47-56.
27. Ramarajan, S., Joseph, L.H., and Ganthi, A.S. 2012. Effect of seaweed liquid fertilizer on the germination and pigment concentration of soybean. Journal of Crop Science and Technology 1(2): 1-5.
28. Rasti Sani, M., Lahouti, M., and Ganjeali, A. 2014. Effect of drought stress on some morphophysiological traits and chlorophyll fluorescence of red bean seedlings (Phaseolus vulgaris). Iranian Journal of Pulses Research 5(1): 103-116. (In Persian with English Summary).
29. Saeidi, M., and Abdoli, M. 2015. Effect of drought stress during grain filling on yield and its components, gas exchange variables, and some physiological traits of wheat cultivars. Journal of Agricaltural and Tecnology 17(4): 885-898.
30. Siva, M.A., Da Silva, J.A., and Sharma, S. 2007. Use of physiology parameters as fast tools to screen for drought tolerance in sugarcane. Brazilian Journal of Plant Physiology 19: 193-201.
31. Zhang, X.E., and Ervin, H., 2008. Impact of seaweed extract-based cytokinins and zeatin-riboside on creeping bentgrass heat tolerance. Crop Science 48: 364-370.
32. Zhang, X.Z., and Ervin, E.H. 2004. Cytokinin-containing seaweed and humic acid extracts associated with creeping bentgrass leaf cytokinins and drought resistance. Crop Science 44: 1737-1745.
33. Zlatev, Z.S., and Yordanov, I.T. 2004. Effects of soil drought on photosynthesis and chlorophyll fluorescence in bean plants. Bulgarestan Journal of Plant Physiology 30: 3-18.