تأثیر محلول‌پاشی سالیسیلیک اسید و سیلیس بر بهبود کیفیت میوه خرما (Phoenix dactylifera) رقم مضافتی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، دانش‌آموخته سابق گروه زیست‌شناسی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی و فناوری‌های پیشرفته کرمان، کرمان، ایران.

2 گروه زیست‌شناسی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی و فناوری‌های پیشرفته کرمان، کرمان، ایران.

3 گروه علوم باغبانی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، کرمان، ایران.

4 دانشجوی دکتری گروه علوم باغبانی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، همدان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: خرما یکی از میوه‌های مهم و استراتژیک در ایران است که سهم عمده‎ای در تامین اشتغال و معیشت مردم ایفا می‌نماید و بخشی از آن نیز به خارج از کشور صادر می‌گردد. بهبود کیفیت میوه خرما از طریق محلول‌پاشی با تنظیم کننده‌های رشد گیاهی و عناصر غذایی مختلف می‌تواند هم در بهبود معیشت و هم در افزایش صادرات آن مؤثر باشد. این پژوهش با هدف بهبود کیفیت میوه خرما رقم مضافتی از طریق بررسی برخی پاسخ‌های میوه خرما و همچنین برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی درخت خرما به محلول‌پاشی با تنظیم کننده رشد گیاهی سالیسیلیک اسید و عنصر سیلیس صورت پذیرفت.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سال 1398، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در یک باغ تجاری خرما در شهرستان ایرانشهر استان سیستان و بلوچستان اجرا گردید. درختان خرما مورد مطالعه رقم مضافتی بودند که همگی 14 سال سن داشتند که با فاصله 7 × 7 متر از هم‌دیگر قرار داشتند. سالیسیلیک اسید و سیلیس به ترتیب شامل سه سطح صفر، 200 و 400 میلی‌گرم در لیتر و صفر، 100 و 200 میلی‌گرم در لیتر بودند. پس از اعمال تیمارها، نمونه‌های تازه برگ و میوه خرما به آزمایشگاه فیزیولوژی گیاهی دانشگاه تحصیلات تکمیلی و فناوری‌های پیشرفته کرمان منتقل گردید و برخی ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی برگ درختان خرما اندازه‌گیری گردید. افزون بر این، برخی ویژگی‌های مربوط به کیفیت میوه خرما نیز مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج حاصل از تحلیل داده‌ها نشان داد که اثر برهمکنش سالیسیلیک اسید و سیلیس برای همه ویژگی‌های مورد مطالعه معنی‌دار شد و به صورت قابل توجهی باعث بهبود کیفیت میوه خرما گردید. ویژگی‌های میوه خرما نظیر وزن خوشه و وزن میوه تحت تأثیر برهمکنش سطوح 200 میلی‌گرم در لیتر سالیسیلیک اسید و 200 میلی‌گرم در لیتر سیلیس به ترتیب به میزان 34 و 36 درصد و طول میوه، وزن هسته و اندازه هسته تحت تأثیر 200 میلی‌گرم در لیتر سیلیس به ترتیب 16، 5 و 14 درصد افزایش پیدا کردند. افزون بر این، ویژگی‌های فیزیولوژیکی رنگیزه‌های فتوسنتزی، آمینو اسیدهای آزاد، قندهای احیا کننده، پروتئین‌های محلول و آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی نیز تحت تأثیر برهمکنش سالیسیلیک اسید و سیلیس به صورت چشمگیری افزایش پیدا کردند. برهمکنش سطوح 400 میلی‌گرم در لیتر سالیسیلیک اسید و 100 میلی‌گرم در لیتر سیلیس بیش‌ترین تأثیر را بر کیفیت میوه خرما و ویژگی‌های فیزیولوژیکی درختان خرما داشت و می‌توان جهت افزایش بهبود کیفیت میوه خرما مورد استفاده قرار بگیرد.
نتیجه‌گیری: محلول‌پاشی با تنظیم کننده رشد گیاهی سالیسیلیک اسید و عنصر سیلیس باعث بهبود قابل توجه کیفیت میوه خرما شد که بخشی از این تأثیر به صورت مستقیم و بخشی دیگر به صورت غیرمستقیم از طریق تأثیر بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی برگ درخت بود. افزایش رنگیزه‌های فتوسنتزی، آمینواسیدهای آزاد و قندهای احیا کننده برگ‌های درخت خرما تحت تأثیر سالیسیلیک اسید و سیلیس، منجر به فتوسنتز بیش‌تر و افزایش مواد غذایی برگ می‌گردد. این امر باعث تغذیه بهتر میوه‌های خرما و سرانجام افزایش اندازه آن‌ها می‌گردد. نتایج نشان داد که أثر برهمکنش سطوح 400 میلی‌گرم در لیتر سالیسیلیک اسید و 100 میلی‌گرم در لیتر سیلیس بیش‌ترین تأثیر را بر کیفیت میوه و ویژگی‌های فیزیولوژیکی برگ درخت خرما دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The effect of foliar spraying of salicylic acid and silica on improving the quality of date fruit (Phoenix dactylifera) mazafati digit

نویسندگان [English]

  • Saeid Naruei zad 1
  • Hossein Mozafari 2
  • Mohammad Javad Arowin 3
  • Yaser Khandani 4
1 Corresponding Author, Former Graduate, Dept. of Biology, Kerman Graduate University of Advanced Technologies, Kerman, Iran.
2 Dept. of Biology, Kerman Graduate University of Advanced Technologies, Kerman, Iran.
3 Dept. of Horticultural Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
4 Ph.D. Student, Dept. of Horticultural Science, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Hamedan, Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Dates are one of the most important and strategic fruits in Iran that play a major role in providing employment and livelihood to the people and some of them are exported abroad. Improving the quality of date fruits through foliar application of plant growth regulators and various nutrients can be effective in both improving livelihoods and increasing exports. This study aimed to improve the quality of date fruit Mazafati cultivar by studying some responses of date fruit and also some physiological traits of date tree to foliar application with plant growth regulator salicylic acid and silica element.
Materials and Methods: This study was conducted in 2019, as a factorial design in a completely randomized design with three replications in a commercial date garden in Iranshahr city of Sistan and Baluchestan province. The studied date trees were Mazafati cultivar, all of which were 14 years old and were located at a distance of 7 × 7 meters from each other. Salicylic acid and silica included three levels of 0, 200 and 400 mg L-1 and 0, 100 and 200 mg L-1, respectively. After applying the treatments, fresh samples of date leaves and fruits were transferred to the Plant Physiology Laboratory of Kerman University of Graduate Studies and Advanced Technologies and some morphological and physiological traits of date tree leaves were measured. In addition, some traits related to the quality of date fruit were measured.
Results: The results of data analysis showed that the interaction effect of salicylic acid and silica was significant for all studied traits and significantly improved the quality of date fruit. Date fruit characteristics such as cluster weight and fruit weight are affected by the interaction of 200 mg/L salicylic acid and 200 mg/L silica levels by 34 and 36%, respectively, and fruit length, kernel weight, and kernel size are affected by 200 mg/L silica. They increased by 16, 5 and 14 percent respectively. In addition, the physiological traits of photosynthetic pigments, free amino acids, reducing sugars, soluble proteins, and enzymatic antioxidants were significantly increased by the interaction of salicylic acid and silica. The interaction effect of 400 mg /L salicylic acid and 100 mg /L silica had the greatest effect on the quality of date fruit and physiological traits of date palm and can be used to improve the quality of date fruit.
Conclusion: Foliar application of plant growth regulator salicylic acid and silica significantly improved the quality of date fruit, part of this effect was direct and the other part was indirect through the effect on the physiological traits of tree leaves. Increasing photosynthetic pigments, free amino acids and reducing sugars in palm leaves under the influence of salicylic acid and silica, leads to more photosynthesis and increased leaf nutrients. This will lead to better nutrition of date fruits and ultimately increase their size. The results showed that the interaction effect of 400 mg L-1 salicylic acid and 100 mg L-1 silica had the greatest effect on fruit quality and physiological traits of palm leaves.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Enzymtic antioxidants
  • Growth parameters
  • Elements and Biochemical traits

مراجع

1.Mohamed, S. A., Awad, M. A. & Al-Qurashi, A. D. (2014). Antioxidant activity, antioxidant compounds, antioxidant and hydrolytic enzymes activities of ‘Barhee’ dates at harvest and during storage as affected by pre-harvest spray of some growth regulators. Sci. Hort. 167, 91-99.
2.Haghighi, S., Akhzari, D., Attaeian, B. & Bashir Gonbad, M. (2018). The effect of drought in the source area of dust storms on vegetation change (case study: western parts of Iran). Environ. Resource. Res.6 (2), 195-200. [In Persian] 
3.Al-Mssallem, M. Q., Alqurashi, R. M.
& Al-Khayri, J. M. (2020). Bioactive compounds of date palm (Phoenix dactylifera L.). Bioactive. Compound. Underutilized. Fruit. Nut. Pp: 91-105.
4.Haghighi, M. & Muzafarian, M. (2013). Investigating vegetative, morphological and photosynthetic changes of tomato due to silicon and nano-silicon added to nutrient solution. Soil. Plant. Relation. 19, 37-47. [In Persian]
5.Marsafari, M. & Mehrabi, A. A. (2013). Molecular identification and genetic diversity of iranian date palm (Phoenix dactylifera L.) Cultivars using ISSR and RAPD markers. Aust. J. Crop. Sci. 7 (8), 1160.
6.Hayat, Q., Hayat, S., Irfan, M. & Ahmad, A. (2010). Effect of exogenous salicylic acid under changing environment: a review. Environ. Exp. Bot. 68 (1), 14-25.
7.Wu, J., Guo, J., Hu, Y. & Gong, H. (2015). Distinct physiological responses of tomato and cucumber plants in silicon-mediated alleviation of cadmium stress. Front. Plant. Sci. 6, 453.
8.Khan, M. I. R. & Khan, N. A. (2013). Salicylic acid and jasmonates: approaches in abiotic stress tolerance. J. Plant. Biochem. Physiol. 1, 4.‏
9.Alsahli, A., Mohamed, A. K., Alaraidh, I., Al-Ghamdi, A., Al-Watban, A., El-Zaidy, M. & Alzahrani, S. M. (2019). Salicylic acid alleviates salinity stress through the modulation of biochemical attributes and some key antioxidants in wheat seedlings. Pakistan J. Bot. 51 (5), 1551-1559.‏
10.Cherif, M., Menzies, J. G., Ehret, D. L., Bogdanoff, C. & Belanger, R. R. (1994). Yield of cucumber infected with Pythium aphanidermatum when grown with soluble silicon. HortScience.29 (8), 896-897.
11.Chaoui, A., Mazhoudi, S., Ghorbal, M. H. & El Ferjani, E. (1997). Cadmium and zinc induction of lipid peroxidation and effects on antioxidant enzyme activities in bean (Phaseolus vulgaris L.). Plant. Sci. 127 (2), 139-147.
12.Hattori, T., Inanaga, S., Araki, H., An, P., Morita, S., Luxova, M. & Lux, A. (2005). Application of silicon enhanced drought tolerance in Sorghum bicolor. Physiol. Plant. 123 (4), 459-466.
13.Aziz, T. & Gill, M. (2002). Silicon nutrition and crop production: a review. Pakistan. J. Agric. Sci. Pp: 1-8.
14.Abu-Muriefah, S. S. (2015). Effects of silicon on membrane characteristics, photosynthetic pigments, antioxidative ability, and mineral element contents of faba bean (Vicia faba L.) plants grown under Cd and Pb stress. Int. J. Adv. Res. Biol. Sci. 2 (6), 1-17.
15.Cao, B. L., Wang, L., Gao, S., Xia, J. & Xu, K. (2017). Silicon-mediated changes in radial hydraulic conductivity and cell wall stability are involved in silicon-induced drought resistance in tomato. Protoplasma. 254 (6), 2295-2304.
16.Adams, F. (2015). Interactions of phosphorus with other elements in soils and in plants. Role. Phosphorus. Agric. Pp: 655-680.
17.Rasmia, S. S. (2014). Exogenous supply of salicylic acid and IAA on morphology and biochemical characteristics of date palm plantlets exposed to salt stress. Middle. East. J. 3 (3), 549-559.‏ 
18.Emad, A. A., Yousry, B., Elmahdy, M., & Mohamed, R. (2017). Silicon supplements affect yield and fruit quality of cucumber (Cucumis sativus L.) grown in net houses. African. J. Agric. Res. 12 (31), 2518-2523.‏
19.Harmut, A. (1987). Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic membranes. Method. Enzymol.
148, 350-383.
20.Hwang, M. N. & Ederer, G. M. (1975). Rapid hippurate hydrolysis method for presumptive identification of group
B streptococci. J. Clin. Microbiol. 1 (1), 114-115.
21.Somogyi, M. (1952). Determination of reducing sugars by Nelson-Somogyi method. J. Biol. Chem. 200, 245.
22.Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72 (1-2), 248-254.
23.Velikova, V., Yordanov, I. & Edreva, A. (2000). Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain-treated bean plants: protective role of exogenous polyamines. Plant. Sci. 151 (1), 59-66.
24.Plewa, M. J. & Wagner, E. D. (1993). Activation of promutagens by green plants. Annu. Rev. Genet. 27 (1), 93-113.
25.Nakano, Y. & Asada, K. (1981). Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate-specific peroxidase in spinach chloroplasts. Plant. Cell. Physiol. 22 (5), 867-880.
26.Sagner, S., Kneer, R., Wanner, G., Cosson, J. P., Deus-Neumann, B. & Zenk, M. H. (1998). Hyperaccumulation, complexation and distribution of nickel in Sebertia acuminata. Phytochem. 47 (3), 339-347.
27.Rao, T. R., Gol, N. B. & Shah, K. K. (2011). Effect of postharvest treatments and storage temperatures on the quality and shelf life of sweet pepper (Capsicum annum L.). Sci. Hort. 132, 18-26.
28.El-Sayed, R. & Habasy, Y. (2015). Effect of spraying salicylic acid on fruiting of Valencia orange trees. Alexandria. J. Agric. Sci. 60 (3), 119-126.
29.Hadian-Delijou, M., Esna-Ashari, M. & Sarikhani, H. (2017). Effect of pre-and post-harvest salicylic acid treatments on quality and antioxidant Properties of' Red Delicious' apples during cold storage. Adv. Hort. Sci. 31 (1), 31-38.
30.Hoda, M. M., Faten, A. K. & Azza, A. M. A. (2013). Effect of magnetite and some biofertilizers application on growth and yield of Valencia orange trees under El-Bustan condition. Nat. Sci. 11, 6.
31.Sinha, A., Gill, P. P. S., Jawandha, S. K. & Singh, N. P. (2022). Chitosan coatings incorporated with salicylic acid enhanced postharvest quality of pear under different storage conditions. J. Food. Meas. Charact. Pp: 1-10.
32.Song, H., Yuan, W., Jin, P., Wang, W., Wang, X., Yang, L. & Zhang, Y. (2016). Effects of chitosan/nano-silica on postharvest quality and antioxidant capacity of loquat fruit during cold storage. Postharvest. Biol. Technol. 119, 41-48.‏
33.Mohammadi, S. A., Abu Talebi, A., Hassanzadeh, A. & Mohammadi, M. (2008). Investigating the effect of plant growth regulators on the quantitative and qualitative characteristics of Shahani dates. J. Res. Agric. Sci. 4, 204-212. [In Persian] 
34.Muhammed, M. A., Mohamed, A. K. S., Qayyum, M. F., Haider, G. & Ali, H. A. (2022). Physiological response of mango transplants to phytohormones under salinity stress. Sci. Hort. 296, 110918.
35.Malmir, A. & Vrodi, S. (2015). The effect of silicon on the amount of phytochelate, non-structural carbohydrates and K in Iranian rice Oriza sativa. Plant. Res. J. 27, 937-948. [In Persian]
36.Ranganathan, S., Suvarchala, V., Rajesh, Y. B. R. D., Srinivasa Prasad, M., Padmakumari, A. P. & Voleti, S. R. (2006). Effects of silicon sources on its deposition, chlorophyll content, and disease and pest resistance in rice. Biol. Plant. 50 (4), 713-716.
37.Ghorbanli, M. L., Khanlari, M., Hajhoseini, R. & Zali, H. (2006). The Influence Of Accumulation Of Lead On The Contents Chlorophyll, Iron And Calcium In Two Varieties Of Rape Seed (Brassica Napus L.). Res. construct. Pp: 34-40. [In Persian]
38.Misra, N. & Saxena, P. (2009). Effect of salicylic acid on proline metabolism in lentil grown under salinity stress. Plant. Sci. 177 (3), 181-189.
39.Zahedi, S. M., Moharrami, F., Sarikhani, S. & Padervand, M. (2020). Selenium and silica nanostructure-based recovery of strawberry plants subjected to drought stress. Sci. Reports. 10 (1), 1-18.
40.Jaleel, C. A., Gopi, R., Manivannan, P. & Panneerselvam, R. (2008). Exogenous application of triadimefon affects the antioxidant defense system of Withania somnifera Dunal. Pesticide. Biochem. Physiol. 91 (3), 170-174.
41.Ranjbaran, E., Sarikhani, H., Bakhshi, D. & Pouya, M. (2011). Investigation of salicylic acid application to reduce postharvest losses in stored ‘Bidaneh Ghermez’table grapes. Int. J. Fruit. Sci. 11 (4), 430-439.
42.Alsahli, A., Mohamed, A. K., Alaraidh, I., Al-Ghamdi, A., Al-Watban, A., El-Zaidy, M. & Alzahrani, S. M. (2019). Salicylic acid alleviates salinity stress through the modulation of biochemical attributes and some key antioxidants in wheat seedlings. Pakistan. J. Bot. 51 (5), 1551-1559.‏
43.Helaly, M. N., El-Metwally, M. A., El-Hoseiny, H., Omar, S. A. & El-Sheery, N. I. (2014). Effect of nanoparticles on biological contamination of' in vitro'cultures and organogenic regeneration of banana. Aust. J. Crop. Sci. 8 (4), 612.
44.Tripathi, D. K., Singh, V. P., Kumar, D. & Chauhan, D. K. (2012). Impact of exogenous silicon addition on chromium uptake, growth, mineral elements, oxidative stress, antioxidant capacity, and leaf and root structures in rice seedlings exposed to hexavalent chromium. Acta. Physiol. Plant. 34 (1), 279-289.
45.Chen, D., Cao, B., Wang, S., Liu, P., Deng, X., Yin, L. & Zhang, S. (2016). Silicon moderated the K deficiency by improving the plant-water status in sorghum. Plant. Physiol. 10 (6), 22-29.
46.Anser, A., Basra, S. M. A., Hussain, S. & Iqbal, J. (2012). Salt stress alleviation in field crops through nutritional supplementation of silicon. Pakistan. J. Nutr. 11 (8), 637-655.
47.Jini, D. & Joseph, B. (2017). Physiological mechanism of salicylic acid for alleviation of salt stress in rice. Rice. Sci. 24 (2), 97-108.
48.Shakirova, F. M., Sakhabutdinova, A. R., Bezrukova, M. V., Fatkhutdinova, R. A. & Fatkhutdinova, D. R. (2003). Changes in the hormonal status of wheat seedlings induced by salicylic acid and salinity. Plant. Sci. 164 (3), 317-322.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 30، شماره 2
تیر 1402
صفحه 77-97

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار