تاتیر تنش کم‌آبی بر رشد، عملکرد و غلظت آلوئین گیاه دارویی صبر‌ زرد (.Aloe vera L) در تاریخ های مختلف برداشت

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس ، دانشکده کشاورزی گروه زراعت

2 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده کشاورزی، گروه زراعت

چکیده

سابقه و هدف: صبر‌زرد یکی از مهم‌ترین و اقتصادی‌ترین گیاه دارویی در بسیاری از کشورهای دنیا می‌باشد که در صنایع غذایی، داروسازی و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و این گیاه به‌طور گسترده در مناطق گرم و خشک دنیا کشت می‌شود، هدف از این مطالعه ارزیابی تأثیر شدت‌های مختلف تنش کم‌آبی بر میزان رشد، عملکرد و غلظت آلوئین گیاه دارویی صبر‌زرد در دوره‌های مختلف رشد می-باشد.
مواد و روش‌ها: این مطالعه به صورت کرت‌های خردشده در زمان با چهار تکرار، در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تربیت مدرس اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل تنش کم‌آبی (۲۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰% تخلیه ظرفیت زراعی در کل دوره رشد) و زمان‌های مختلف برداشت صبر‌زرد (90، 180 و 270 روز بعد از اعمال تیمارها) که تیمارهای آبیاری به‌عنوان عامل اصلی و زمان‌های برداشت به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. تغییرات رشد، عملکرد و غلظت آلوئین در طول زمان تحت تأثیر تیمارهای مورد مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد تنش کم‌آبی در همه مراحل رشد باعث کاهش رشد و عملکرد گیاه صبر زرد شد به طوری که بیشترین تعداد، عرض و قطر برگ در تیمار 20 درصد تخلیه ظرفیت زراعی به دست آمد که نسبت به تیمار 80 درصد تخلیه ظرفیت زراعی که کمترین مقدار را داشت به ترتیب 19، 22 و 16 درصد افزایش نشان داد. همچنین بیش‌ترین ارتفاع گیاه و طول برگ در تیمار 40 درصد تخلیه رطوبت ظرفیت زراعی به دست آمد که در مقایسه با تیمار 80 درصد تخلیه ظرفیت زراعی که کمترین مقدار را داشت به ترتیب 16 و 21 درصد بیشتر بودند. بیشترین میزان وزن‌تر برگ و ژل در تیمار 40 درصد تخلیه ظرفیت زراعی 270 روز بعد از اعمال تیمار به دست آمد که در مقایسه با تیمار 80 درصد تخلیه ظرفیت زراعی به ترتیب 44 و 49 درصد بیشتر بودن.د همچنین نتایج نشان داد تنش کم آبی باعث کاهش تعداد پاجوش شد به طوری که بیشترین تعداد در تیمار 40 درصد تخلیه رطوبت ظرفیت زراعی 90 روز بعد از اعمال تیمارها به دست آمد. غلظت آلوئین و درصد مواد جامد نامحلول در گیاهان با افزایش شدت تنش کم آبی افزایش یافت. بر اساس نتایج بدست آمده تنش کم‌آبی باعث افزایش غلظت آلوئین و درصد مواد جامد محلول شد به طوری که بالاترین میزان در تیمار 80 درصد تخلیه ظرفیت زراعی به ترتیب 90 و 270 روز بعد از اعمال تیمارها به دست آمد.
نتیجه‌گیری: به‌طورکلی با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق تنش کم‌آبی باعث کاهش رشد و عملکرد و افزایش غلظت آلوئین و مواد جامد محلول در گیاه صبرزرد گردید. به‌طوری که مناسب‌ترین تیمار 40 درصد تخلیه ظرفیت زراعی برای رشد و عملکرد، همچنین 80 درصد تخلیه ظرفیت زراعی برای غلظت آلوئین و مواد جامد محلول در هر سه تاریخ برداشت تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Water Deficit Stress on Growth, Yield and Aloin Concentration of Aloe vera L. at different harvesting dates

نویسندگان [English]

  • S. Hazrati 1
  • Z. Tahmasebi 1
  • S.A.M. Modares Sanevi 2
  • A. Mokhtasi 2
1
2
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Aloe vera is one of the most economically important medicinal plants in many countries which used in food, cosmetics and pharmaceutical industries; it is widely cultivated throughout the arid and semi-arid regions. Therefore, the current study was aimed to evaluate the effects of different water stress on growth, yield and aloin concentration during plant growth stages.
Materials and methods: This study was conducted in research greenhouse of Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. The experimental design was a randomized complete block design with a split plot in time arrangement of treatments in four replicates. Treatments including water deficit stress (irrigation after depleting of 20%, 40%, 60% and 80% field capacity (FC)) and harvesting dates ( 90, 180 and 270 days after imposing the irrigation treatments). Irrigation treatments and harvesting dates were considered as main- and sub-plots, respectively. Growth changes, yield and aloin concentration were evaluated during growing period.
Results: The results demonstrated that the growth and yield values decreased with increasing water stress severity. Generally, the highest number, width and thickness of leaf were observed when the plants were irrigated at 20% FC, which was higher increased by 19, 22 and 16%, respectively compared with irrigation after depleting 80% of the field capacity, respectively. Irrigation at 40% FC increased plant height and leaf length by 16% and 21%, respectively, compared with the irrigation at 80% FC. The highest leaf and gel fresh weight were observed in 270 days after imposing the irrigation at 40% FC which increased by 44 and 49% compared with irrigation at 80% FC. Results also showed that the pup number decreased with increasing water stress, the maximum pup number was observed when plants were irrigated at 40% FC at 90 days after imposing the irrigation treatments. aloin concentration and Total Soluble Solids (TSS) increased in Aloe vera plants under severe water stress. The highest aloin and TSS content was observed when the plants were irrigated at 80% FC at 90 and 270 days after imposing the irrigation treatments, respectively.
Conclusion: In general, severe water stress decreased leaf yield and plant growth while caused a significant increase in aloin concentration and TSS. Finally, irrigation after depleting of 40% of soil water content was the best treatment for growth and yield, also depleting of 80% of soil water content was the best treatment for aloin and TSS during all growth period.
Keywords: Aloe vera, Growth, Field capacity, Yield, Harvest date

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aloe vera
  • growth
  • Field capacity
  • Yield
  • Harvest date

مراجع

t-auto; text-indent: 0px; text-transfo1.Aguado, A., Frías, J., García-Tejero, I., Romero, F., Muriel, J.L., and Capote, N.
2012. Towards the improvement of fruit-quality parameters in citrus under
deficit irrigation strategies. ISRN Agron. 2012: 1–9.
2.Al-Busaidi, A., Yamamoto, T., Tanigawa, T., and Rahman, H.A. 2011. Use of
zeolite to alleviate water stress on subsurface drip irrigated barley under hot
environments. Irrig. Drain. 60: 473–480.
3.Beppu, H., Kawai, K., Shimpo, K., Chihara, T., Tamai, I., Ida, C., Ueda, M., and
Kuzuya, H. 2004. Studies on the components of Aloe arborescens from Japan -
Monthly variation and differences due to part and position of the leaf. Biochem.
Syst. Ecol. 32: 783–795.
4.Bozzi, A., Perrin, C., Austin, S., and Arce Vera, F. 2007. Quality and authenticity
of commercial Aloe vera gel powders. Food Chem. 103: 22–30.
5.Chauser-Volfson, E., and Gutterman, Y. 1997. Content and distribution of the
secondary phenolic compound homonataloin in Aloe hereroensis leaves
according to leaf part, position and monthly changes. J. Arid Environ. 37: 115–
122.
6.Cousins, S.R., and Witkowski, E.T.F. 2012. African aloe ecology: A review. J.
Arid Environ. 85: 1–17.
7.Delatorre-herrera, J., Delfino, I., Salinas, C., Silva, H., and Cardemil, L. 2010.
Irrigation restriction effects on water use efficiency and osmotic adjustment in
Aloe Vera plants (Aloe barbadensis Miller). Agric. Water Manag. 97: 1564–
1570.
8.Farzaneh, A., Ghani, A., and Azizi., M. 2010. The effect of water stress on
morphological characteristic and essential oil content of improved sweet basil
(Ocimum basilicum L.). J. Plant Prod. 17(1): 103-111. (In Persian)
9.Hazrati-Yadekori, S., and Tahmasebi-Sarvestani, Z. 2012. Effects of different
nitrogen fertilizer levels and hormone benzyl adenine (BA) on growth and
ramet production of Aloe vera L. Iran. J. Med. Aromat. Plants. 28: 210–223. (In
Persian)
10.Hazrati, S., Tahmasebi-Sarvestani, Z., and Ramazani, S. 2011. Effect of
different harvest dates on growth characteristics and aloin content of Aloe vera.
Adv. enviromental Biol. 5: 439–442.
11.Ibáñez, H., Ballester, A., Muñoz, R., and José Quiles, M. 2010.
Chlororespiration and tolerance to drought, heat and high illumination. J. Plant
Physiol. 167: 732–738.
12.Joyce, P., Aspinall, D., and Paley, L. 1992. Photosynthesis and the
Accumulation of Proline in Response to Water Deficit. Aust. J. Plant Physiol.
19: 249-261.
13.Lucini, L., Pellizzoni, M., and Molinari, G.P. 2013. Anthraquinones and β-
polysaccharides content and distribution in Aloe plants grown under different
light intensities. Biochem. Syst. Ecol. 51: 264–268.
14.Mokhtassi-Bidgoli, A., AghaAlikhani, M., Nassiri-Mahallati, M., Zand, E.,
Gonzalez-Andujar, J.L., and Azari, A. 2013. Agronomic performance, seed
quality and nitrogen uptake of Descurainia sophia in response to different
nitrogen rates and water regimes. Ind. Crops Prod. 44: 583–592.
15.Morales, C.G., Pino, M.T., and Del Pozo, A. 2013. Phenological and
physiological responses to drought stress and subsequent rehydration cycles in
two raspberry cultivars. Sci. Hortic. 162: 234–241.
16.Moreira, L.R.S., and Filho, E.X.F. 2008. An overview of mannan structure and
mannan-degrading enzyme systems. Appl. Microbiol. Biotechnol. 79: 165–178.
17.Nobel, P.S., and Zutta, B.R. 2007. Carbon dioxide uptake, water relations and
drought survival for Dudleya saxosa, the “rock live-forever”, growing in small
soil volumes. Funct. Ecol. 21: 698–704.
18.Paez, A., Michael Gebre, G., Gonzalez, M.E., and Tschaplinski, T.J. 2000.
Growth, soluble carbohydrates, and aloin concentration of Aloe vera plants
exposed to three irradiance levels. Environ. Exp. Bot. 44: 133–139.
19.Radha, M.H., and Laxmipriya, N.P. 2015. Evaluation of biological properties
and clinical effectiveness of Aloe vera: A systematic review. J. Tradit.
Complement. Med. 5: 21–26.
20.Rahi, T.S., Singh, K., and Singh, B. 2013. Screening of sodicity tolerance in
Aloe vera: An industrial crop for utilization of sodic lands. Ind. Crop. Prod. 44:
528–533.
21.Rahimi-Dehgolan, R., Tahmasebi Sarvestani, Z., Rezazadeh, S.A., and
Dolatabadian, A. 2012. Morphological and Physiological Characters of Aloe
vera Subjected to Saline Water Irrigation. J. Herbs. Spices Med. Plants. 18:
222–230.
22.Ramakrishna, A., and Ravishankar, G.A. 2011. Influence of abiotic stress
signals on secondary metabolites in plants. Plant Signal. Behav. 6: 1720–1731.
23.Ray, A., Dutta Gupta, S., and Ghosh, S. 2013a. Isolation and characterization of
potent bioactive fraction with antioxidant and UV absorbing activity from Aloe
barbadensis Miller gel. J. Plant Biochem. Biotechnol. 22: 483–487.
24.Ray, A., and Gupta, S.D. 2013. A panoptic study of antioxidant potential of
foliar gel at different harvesting regimens of Aloe vera L. Ind. Crops Prod. 51:
130–137.
25.Ray, A., Gupta, S.D., and Ghosh, S. 2013. Evaluation of anti-oxidative activity
and UV absorption potential of the extracts of Aloe vera L. gel from different
growth periods of plants. Ind. Crops Prod. 49: 712–719.
26.Ray, A., Gupta, S.D., Ghosh, S., Aswatha, S.M., and Kabi, B. 2013.
Chemometric studies on mineral distribution and microstructure analysis of
freeze-dried Aloe vera L. gel at different harvesting regimens. Ind. Crops Prod.
51: 194–201.
27.Rodríguez-García, R., Rodríguez, D.J. De, Gil-Marín, J.A., Angulo-Sánchez,
J.L., and Lira-Saldivar, R.H. 2007. Growth, stomatal resistance, and
transpiration of Aloe vera under different soil water potentials. Ind. Crops Prod.
25: 123–128.
28.Rodríguez-González, V.M., Femenia, A., Minjares-Fuentes, R., and GonzálezLaredo, R.F. 2012. Functional properties of pasteurized samples of Aloe
barbadensis Miller: ptimization using response surface methodology. LWTFood Sci. Technol. 47: 225–232.
29.Sahu, P.K., Giri, D.D., Singh, R., Pandey, P., and Gupta, S. 2013. Therapeutic
and Medicinal Uses of Aloe vera : A review, Pharmacol. Pharm. 4: 599–610.
30.Sankar, B., Jaleel, C.A., Manivannan, P., Kishorekumar, A., Somasundaram, R.,
and Panneerselvam, R. 2007. Drought-induced biochemical modifications and
proline metabolism in Abelmoschus esculentus (L.) Moench. Acta Bot.Croat.
66: 43–56.
31.Silva, H., Sagardia, S., Seguel, O., Torres, C., Tapia, C., Franck, N., and
Cardemil, L. 2010. Effect of water availability on growth and water use
efficiency for biomass and gel production in Aloe Vera (Aloe barbadensis M.).
Ind. Crops Prod. 31: 20–27.
نشریه پژوهشهای تولید گیاهی ) ،(23شماره )1395 (3
80
32.Waller, T.A., Pelley, R.P., and Strickland, F.M. 2004. Industrial processing and
quality control of Aloe barbadensis (Aloe vera) gel. The genus Aloe Ed. by Tom
Reynolds CRC Press. 386p.
33.Wyka, T.P., Oleksyn, J., Zytkowiak, R., Karolewski, P., Jagodziński, A.M., and
Reich, P.B. 2012. Responses of leaf structure and photosynthetic properties to
intra-canopy light gradients: A common garden test with four broadleaf
deciduous angiosperm and seven evergreen conifer tree species. Oecologia.
170: 11–24.
34.Xu, Z., Zhou, G., and Shimizu, H. 2010. Plant responses to drought and
rewatering. Plant Signal. Behav. 5: 649–654.
35.Zapata, P.J., Navarro, D., Guillén, F., Castillo, S., Martínez-romero, D., Valero,
D., and Serrano, M. 2013. Characterisation of gels from different Aloe spp. as
antifungal treatment: Potential crops for industrial applications. Ind. Crops
Prod. 42: 223–230.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 23، شماره 3
آبان 1395
صفحه 63-80

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار