تاثیر شوری، آزوسپریلیوم و نانوذرات (روی و سیلیکون) بر عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک تریتیکاله (× Triticosecale Wittmak.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی. اردبیل، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: شوری یکی از مهم‌ترین تنش‌های محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان زراعی را کاهش می‌دهد. کاربرد کودهای زیستی ‏عملکرد و مقاومت گیاهان در برابر تنش‌های محیطی مختلف از جمله شوری را افزایش می‌دهد. همچنین عنصر روی یک نقش مهمی را در ‏متابولیسم پروتئین،‌ فعالیت فتوسنتزی و برخی صفات فیزیولوژیکی گیاهان ایفا می‌کند. کمبود روی یک مشکل اساسی به‌خصوص در گیاهان ‏رشد کرده درخاک‌های با ‏pH‏ بالا است. در سال‌های اخیر محققان نشان داده‌اند که مقدار کمی از ریزمغذی‌هایی مانند روی به‌وسیله محلول‌‏پاشی می‌تواند توانایی گیاهان به تنش شوری را تحت تاثیر قرار دهد. سیلیکون نیز یک ریز مغذی مکمل برای سیستم‌های بیولوژیکی است و ‏نقش فیزیولوژیکی مهمی را در افزایش مقاومت در برابر تنش‌های مختلف محیطی دارد. هدف از این پژوهش ارزیابی اثرات آزوسپریلیوم و ‏نانوذرات (روی و سیلیکون) بر عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیکی تریتیکاله تحت تنش شوری بود.‏
مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی ‏و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1400 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل تنش شوری در سه سطح (عدم اعمال شوری به‌‏عنوان شاهد، اعمال شوری ‌60 و 120 میلی‌مولار) با استفاده از نمک کلرید سدیم، کاربرد باکتری محرک رشد در دو سطح (عدم تلقیح بذر ‏به‌عنوان شاهد و تلقیح بذر با باکتری آزوسپریلیوم)، محلول‌پاشی با نانو ذرات در چهار سطح (محلول‌پاشی با آب به‌عنوان شاهد، محلول‌پاشی ‏‏8/0 گرم در لیتر نانواکسید روی، محلول‌پاشی 50 میلی‌گرم در لیتر نانوسیلیکون، محلول‌پاشی توام 4/0 میلی‌گرم در لیتر نانواکسید روی و 25 ‏میلی‌گرم در لیتر نانوسیلیکون) بود. ‏
یافته‌ها: نتایج نشان داد که کاربرد آزوسپریلیوم و محلول‌پاشی توام نانواکسید روی و سیلیکون تحت شرایط عدم اعمال شوری، شاخص ‏کلروفیل (24/49 درصد)، محتوای نسبی آب (82/59 درصد)، هدایت روزنه‌ای (6/57 درصد)، فلورسانس حداکثر (77/52 درصد)، فلورسانس ‏متغیر (09/136 درصد)، عملکرد کوانتومی (24/54 درصد) و عملکرد دانه (23/47 درصد) را نسبت به شرایط عدم کاربرد باکتری محرک رشد ‏و نانوذرات تحت شرایط شوری 120 میلی‌مولار افزایش داد. همچنین هدایت الکتریکی و فلورسانس حداقل به‌ترتیب 6/54 و 15/49 درصد ‏نسبت به شرایط عدم کاربرد باکتری محرک رشد و نانوذرات تحت همان سطح شوری، کاهش پیدا کرد. ‏
نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد آزوسپریلیوم و محلول‌پاشی نانواکسید روی و سیلیکون می‌تواند عملکرد دانه تریتیکاله را در ‏شوری 120 میلی‌مولار به‌واسطه‌ی بهبود شاخص‌های فلورسانس کلروفیل و برخی صفات فیزیولوژیکی همچون هدایت روزنه‌ای، شاخص ‏کلروفیل و محتوای نسبی آب افزایش دهد. از این رو می‌توان کاربرد باکتری‌های محرک رشد و نانوذرات (روی و سیلیکون) را به‌عنوان راه کار ‏مؤثر برای تعدیل اثرات تنش شوری پیشنهاد کرد.‏

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of salinity, Azosperlium and nanoparticles (zinc and silicon) on yield and some physiological traits of triticale (× Triticosecale Wittmak.)

نویسندگان [English]

  • Zahra Mohammadzadeh 1
  • Raouf Seyed Sharifi 1
  • Salim Farzaneh 1
  • Hamed Narimani 2
1 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Salinity is one of the most important environmental stresses that reduce the ‎growth and yield of crop plants. Application of biofertilizers increases yield and the resistance of plants ‎against various environmental stresses, such as salinity. Also, zinc plays an important role in protein ‎metabolism, photosynthetic activity and some physiological traits crop plants. Zinc deficiency is ‎recognized as a critical problem in‏ ‏plants, especially grown on saline conditions with high pH values. But, ‎recent researches have shown that a small amount of nutrients, particularly Zn applied by foliar spraying ‎can affect ability of plants to salinity stress. Silicon is also a complementary micronutrient for biological ‎systems and has an important physiological role in increasing resistance of plants against various ‎environmental stresses. The aim of this research was to investigate Azosperlium and nanoparticles (zinc ‎and silicon) effects on yield and some physiological traits of triticale under salinity stress.‎
Materials and methods: This experiment was conducted as factorial based on randomized complete ‎design with three replications in greenhouse research of the Faculty of Agriculture and Natural Resources, ‎University of Mohaghegh Ardabili during 2022. Factors experimental were included salinity stress at three ‎levels (no application of salinity as control, application of 60, 120 mM salinity) by NaCl, application of ‎plant growth promoting rhizobacteria at two levels (no seed inoculation as control and seed inoculation ‎with Azospirillium) and foliar application of nanoparticles at four levels (foliar application with water as ‎control, foliar application of 0.8 g.L-1 nano Zn oxide, foliar application 50 mg.L-1 nano silicon, combined ‎foliar application of 0.4 g.L-1 of nano zn oxide and 25 mg.L-1 of nano silicon). ‎
Results: The results showed that application of Azospirlium and foliar application of nano zn-silicon ‎oxide under no salinity condition increased chlorophyll index (49.24%), relative water content (59.82%), ‎stomata conductivity (57.6%), maximum fluorescence (52.77%), variable fluorescence (136.09%), ‎quantum yield (54.24%) and grain yield (47.23%) in comparison with of no application of PGPR and ‎nanoparticles under salinity 120 mM. But electrical conductivity and minimum fluorescence (54.6 and ‎‎49.15% respectively) decreased in comparison with no application of PGPR and nanoparticles under the ‎same of salinity level.‎
Conclusion: The results of this study showed that application of Azospirlium and foliar application of ‎nano Zn-silcon oxide can increase the grain yield of triticale at salinity mM due to improving fluorescence ‎indices and some physiological traits such as stomata conductivity, chlorophyll index and relative water ‎content. Therefore, application of plant growth promoting rhizobacteria and nanoparticles (Zn and Si) can ‎be suggested as an effective method for moderate the effects of salinity stress.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • Azospirlium
  • chlorophyll index
  • quantum yield
  • maximum fluorescence