توصيفگر ها :
گل راعي , تنش خشكي , آبياري , آسكوربيك اسيد , سيستم آنتي‌اكسيداني , فضاي سبز
چكيده فارسي :
چكيده
تنش خشكي يكي از مهمترين عوامل محدودكننده رشد گياه است كه در مناطق خشك و نيمه خشك از جمله ايران مانعي براي توسعه فضاي سبز است. گياه گل راعي به عنوان گياه زينتي پوششي در فضاي سبز، در دنيا شناخته شده است. اين پژوهش به منظور بررسي اثر كم‌آبياري و آسكوربيك اسيد بر شاخص‌هاي مورفولوژيك و فيزيولوژيك گياه گل راعي (Hypericum perforatum) انجام شد. آزمايش با سه سطح آبياري شامل شاهد، 75 و 50 درصد آبياري كامل و محلول پاشي آسكوربيك اسيد (در دو نوبت به فاصله هفت روز) شامل سه سطح 0، 200 و 400 ميلي‌گرم بر ليتر به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار در گلخانه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه صنعتي اصفهان به اجرا در آمد. نتايج نشان داد كه ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن تازه ريشه و تعداد شاخه گياهان تيمار شده با سطح 75 درصد آبياري كامل و صفات رويشي ديگر از جمله طول شاخساره، سطح پوشش، ميزان رشد و وزن خشك ريشه در سطح 50 درصد آبياري كامل، بطور معنيدار نسبت به گياهان شاهد كاهش يافت. همچنين اكثر صفات فيزيولوژيك در سطح 50 درصد آبياري كامل دچار تغييرات معنيدار شدند كه نشان‌دهنده‌ي اين است كه گياه گل راعي تا سطح 75 درصد آبياري را بطور نسبي تحمل كرده است. با تنش خشكي سطح برگ كاهش يافت و ميزان رنگيزه‌هاي فتوسنتزي افزايش يافت. محتواي نسبي آب كاهش و نشت يوني، ميزان پرولين، كربوهيدرات محلول، مالون دي آلدئيد و آنتي‌اكسيدان‌هاي مورد بررسي افزايش يافتند. مالون‌دي‌آلدئيد كه نشان‌دهنده تنش اكسيداتيو است، در سطح 50 درصد آبياري كامل به ميزان 2/71 درصد نسبت به شاهد افزايش يافت ولي آسكوربيك اسيد در غلظت 400 ميلي‌گرم بر ليتر توانست 2/37 درصد مالون دي آلدئيد را نسبت به شاهد كاهش دهد. بيشترين تغييرات در طي تنش، در سيستم آنتي‌اكسيداني ديده شد. اكثر تغييرات آنتي‌اكسيداني در سطح 75 درصد آبياري كامل معنيدار بود كه نمايانگر قدرت آنتي‌اكسيداني اين گياه و در نتيجه تحمل آن به تنش خشكي است. محلول‌پاشي آسكوربيك اسيد روي گياه گل راعي تحت تنش خشكي توانست پيامدهاي منفي تنش خشكي را تا حدودي بهبود بخشد. بيشترين اثر معنيدار آسكوربيك اسيد در غلظت 400 ميلي‌گرم بر ليتر بر سيستم آنتي‌اكسيداني بود كه توانست، 80 درصد ميزان آسكوربيك اسيد، 08/ 16 درصد ظرفيت آنتي‌اكسيداني، 1/23 درصد فنل كل، 5/110 درصد فعاليت كاتالاز، 5/112 درصد آسكوربات پراكسيداز و 2/27 درصد سوپراكسيدديسموتاز را نسبت به شاهد افزايش دهد. با توجه به اينكه محلول‌پاشي آسكوربيك اسيد بويژه در غلظت 400 ميلي‌گرم بر ليتر تحت تنش خشكي، باعث تقويت سيستم آنتي‌اكسيداني شد، بنابراين كاربرد غلظت 400 ميلي‌گرم بر ليتر اين آنتي‌اكسيدان غير‌آنزيمي براي بهبود پيامدهاي منفي تنش خشكي پيشنهاد مي‌گردد. از آنجايي كه گياه گل راعي براساس اين آزمايش سطوح پايين تنش خشكي را تحمل نمود، به احتمال زياد مي‌تواند به عنوان گياه زينتي پوششي براي كاهش مصرف آب در فضاي سبز مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Drought stress is one of the most important factors limiting plant growth which is an obstacle to maintaining and developing of landscape in arid and semi-arid regions. St.John’s wort (Hypericum perforatum) is known as an ornamental cover plant in landscape. This study was performed to investigate the effect of deficit irrigation and ascorbic acid treatments on morphological and physiological characteristics of St.John’s wort. A factorial experiment was carried outed in the research greenhouse of the College of Agriculture of Isfahan University of Technology based on completely randomized design with three replications. Drought treatment was applied in three levels including control, 75 and 50% of full irrigation (FI). Also, twice foliar application of ascorbic acid was sprayed at three levels of 0, 200 and 400 mg/l with seven days interval. The results showed that 75% FI significantly reduced plant height, leaf area, fresh root weight and number of branches of St.John’s wort compared to control. Also, 50% FI treatment significantly decreased other vegetative traits such as shoot length, cover area, growth rate and root dry weight, as compared with control. Furthermore, most of the physiological traits were significantly altered at the level of 50% FI that indicated St.John’s wort plant has tolerated up to 75% FI. Leaf area was significantly decreased by water deficit at 50%FI. However, photosynthetic pigments including chlorophylls were enhanced at this level of drought stress. Results revealed that relative water content was significantly decreased with increasing water deficit level. However, plants irrigated with 50% FI exhibited higher electrical leakage, proline content, soluble carbohydrates, malondialdehyde and antioxidants compared to control. In this regards, malondialdehyde (as an index of oxidative stress) was significantly increased by 71.2% at the level of 50% FI compared to the control. In contrast, ascorbic acid treatment at 400 mg/l level reduced malondialdehyde content by 37.2% compared to the control. In this study, the most of biochemical alterations induced by water stress were observed in the antioxidant system including enzymatic and non-enzymatic compounds. These alterations were significantly higher in the plants irrigated with 75% FI, indicating the higher antioxidant activities in these plant to tolerate the drought stress. Results revealed that foliar application of ascorbic acid alleviated the negative effects of drought stress in St.John’s wort plant, especially by alteration in antioxidant capacity. Ascorbic acid application at 400 mg/l significantly enhanced ascorbic acid content by 80%, total antioxidant capacity by 16.1%, total phenol by 23.1%, catalase activity by 110%, ascorbate peroxidase by 112 %, and superoxide dismutase by 27.2% under drought stress, as compared to control. These results suggested that foliar application of ascorbic acid, especially at 400 mg/l concentration, improved the antioxidant system under drought stress, led to ascorbic acid act as non-enzymatic antioxidant compound that alleviated the negative effects of drought stress. Finally, according to results of this study, St.John’s wort plant tolerated low irrigation up to 75% FI and foliar application of ascorbic acid could be mitigated adversely effects of water deficit stress in this species. Therefore, this plant can be considered as an ornamental plant to reduce water consumption in landscape.
