تاثیر محلول‌پاشی برگی نفتالین‌استیک‌اسید بر گلدهی، تولید میوه و کارایی مصرف آب خیار (Cucumis sativus L.) تحت تنش کم‌آبیاری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 گروه علوم باغبانی- دانشکده کشاورزی-دانشگاه زنجان

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: آبیاری یکی از عوامل محدودکننده مهم عملکرد محصولات کشاورزی است، زیرا با بسیاری از عوامل محیطی گیاه مرتبط بوده و بر رشد و توسعه آن تأثیر می‌گذارد. خیار (Cucumis sativus L.) برای دستیابی به عملکرد مطلوب به رطوبت بالای خاک نیاز دارد و در شرایط نامساعد اقلیمی، مشکلاتی مانند کاهش گل‌های ماده و تأخیر در رشد میوه ممکن است رخ دهد. تأمین میزان کافی رطوبت در مراحل حساس رشد گیاه نه تنها فرآیندهای متابولیکی در سلول‌های گیاهی را بهینه می‌کند بلکه اثربخشی مواد معدنی استفاده شده در کشت را نیز افزایش می‌دهد. اکسین نقش‌های مهمی در شرایط استرس دارد، مانند بهبود ساختار ریشه با افزایش تعداد ریشه‌های جانبی، بیان ژن‌های مرتبط با استرس و حفظ هموستازی متابولیکی. اسید نفتالین استیک به‌طور مکرر نشان داده شده است که پارامترهای رشد و بهره‌وری را در سبزیجات و سایر محصولات افزایش می‌دهد. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر محلول پاشی اسید نفتالین استیک بر تولید گل‌های ماده و عملکرد میوه خیار در شرایط تنش کم‌آبی انجام شد.

مواد و روش‌ها: این آزمایش در سال ۲۰۲۳ در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان، ایران، با استفاده از طرح بلوک کامل تصادفی به صورت اسپلیت‌پلات و با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه رژیم آبیاری مختلف (۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد نیاز آبی گیاه) به عنوان کرت اصلی و محلول‌پاشی برگی نفتالین استیک اسید در سه سطح (۰، ۵۰ و ۱۰۰ میلی‌گرم بر لیتر) به عنوان کرت فرعی بودند. بذرهای هیبرید خیار کیش F1 با فاصله ۵۰ سانتی‌متر روی ردیف‌ها و ۱۲۰ سانتی‌متر بین ردیف‌ها کشت شدند. محلول‌پاشی برگی نفتالین استیک اسید از مرحله 5-4 برگ حقیقی شروع شد و دو بار با فاصله ۱۵ روز با استفاده از دستگاه مه‌پاش مکانیکی تکرار شد. آبیاری بر اساس میزان تبخیر و تعرق واقعی (ETc%) محاسبه گردید. در طول دوره رشد، تعداد گل‌های نر و ماده ثبت شد. همچنین تعداد میوه‌ در بوته، وزن متوسط میوه، عملکرد کل میوه، کارایی مصرف آب، میزان مواد جامد محلول کل و سفتی میوه ارزیابی شدند.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که تنش کم‌آبیاری به‌طور معنی‌داری تعداد گل ماده، تعداد میوه و میانگین وزن میوه و عملکرد را کاهش داد. تنش کم‌آبیاری 50 درصد با کاهش 7/54 درصدی عملکرد میوه در مقایسه با آبیاری 100 درصد منجر به کاهش کارایی مصرف آب شد. همچنین تنش کم‌آبیاری باعث کاهش معنی‌دار سفتی بافت میوه شد ولی بر محتوای مواد جامد محلول میوه تاثیری نداشت. محلول‌پاشی نفتالین استیک اسید با افزایش تعداد گل ماده، تعداد میوه و میانگین وزن میوه موجب بهبود عملکرد میوه شد، به‌طوری‌که تیمار نفتالین استیک اسید 50 میلی‌گرم در لیتر در شرایط آبیاری 100 درصد، تعداد گل ماده، وزن متوسط میوه، کارایی مصرف آب و عملکرد میوه را به ترتیب 6/43، 2/53، 3/24 و 1/24 درصد در مقایسه با تیمار شاهد افزایش داد. کاربرد نفتالین استیک اسید به طور معنی‌داری میزان مواد جامد محلول را افزایش داد که این افزایش به غلظت هورمون و سطح آبیاری بستگی داشت. همچنین، محلول‌پاشی برگی نفتالین استیک اسید در شرایط آبیاری ۱۰۰ درصد و کم‌آبیاری ۷۵ درصد باعث بهبود سفتی میوه شد. بیشترین سفتی میوه (7/3 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع) با محلول‌پاشی نفتالین استیک اسید ۱۰۰ میلی‌گرم بر لیتر تحت شرایط آبیاری ۱۰۰ درصد به‌دست آمد.

نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این آزمایش، می‌توان گفت که خیار گیاهی حساس به تنش کم‌آبی است و تحت شرایط کم‌آبی عملکرد میوه آن کاهش می‌یابد. این مطالعه نشان داد که استفاده از نفتالین استیک اسید ۵۰ میلی‌گرم در لیتر می‌تواند برای بهبود رشد و عملکرد خیار در شرایط آبیاری عادی و کم‌آبیاری پیشنهاد شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of foliar spray of naphthalene acetic acid on flowering, fruit production and water use efficiency of cucumber (Cucumis sativus L.) under deficit irrigation stress

نویسندگان [English]

  • Sakineh Arazm 1
  • taher barzegar 2
  • Jaefar Nikbakht 3
  • Arezoo Khani 4
  • Fatemeh Nekounam 4
1 Dept. of Horticulture Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
2 University of zanjan
3 Depat. of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan. Zanjan, Iran.
4 Dept. of Horticulture Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Irrigation is an important limiting factor of crop yield, because it is associated with many factors of plant environment, which influence growth and development. Cucumber (Cucumis sativus L.) demands high soil moisture for satisfactory yield, and under unfavorable climatic conditions, several problems may occur, such as the reduction of female flowers and delay in fruit growth. Availability of adequate amount of moisture at critical stages of plant growth not only optimizes the metabolic process in plant cells but also increases the effectiveness of the mineral nutrients applied to the crop. Auxin plays crucial roles during stress like improving root architecture by increasing lateral root number, expression of stress-related genes and metabolic homeostasis. Naphthalene acetic acid (NAA), has frequently been demonstrated to enhance growth parameters and productivity in vegetable and other crops. This study aimed to investigate the effect of NAA foliar spray on female flower production and fruit yield of cucumber under water deficit stress.

Material and methods: This experiment was conducted at the Research farm of the Agriculture Faculty (University of Zanjan, Iran) in 2023 using a split plot based on a randomized complete block design with three replicates. The experimental treatments consisted of three different irrigation regimes (50, 75 and 100 ETc%) as the main plot and foliar spray of NAA at three levels (0, 50 and 100 mg L-1) as a sub plot. Kish F1 hybrid cucumber seeds were sown with a distance of 50 cm in rows and 120 cm between rows. Different levels of NAA foliar spraying started at 4–5th true leaf stage and were repeated two times with an interval 15 days using a mechanical mist sprayer. Irrigation was calculated based on actual evapotranspiration (ETc%) rates. During the growth period, male and female flowers number was recorded. Fruits number per plant, average fruit weight, total fruit yield, water use efficiency (WUE) and total soluble solid (TSS) and fruit firmness were evaluated.

Results: The results showed that deficit irrigation stress significantly decreased male and female flowers number, but had no significant effect on female to male flower ratio. Also results showed that deficit irrigation significantly reduced fruit number per plant, average fruit weight and yield. Sever water deficit stress (50 ETc%) resulted in a 54.7% reduction in fruit yield compared to irrigation 100 ETc%, leading to a decrease in WUE. Also, water deficit stress significantly reduced fruit firmness but had no significant effect on fruit soluble solids content. Foliar application of NAA improved fruit yield by increasing the number of female flowers, number of fruit per plant, and average fruit weight. Foliar application of naphthalene acetic acid improved fruit yield by increasing the number of female flowers, number of fruits, and average fruit weight. Treatment with NAA 50 mg L-1 under irrigation 100 ETc% increased the number of female flowers, average fruit weight, water use efficiency, and fruit yield by 43.6, 53.2, 24.3, and 24.1 percent, respectively, compared to the control treatment. Application of NAA significantly increased TSS, which depended on the hormone concentration and irrigation level. Also, foliar spray of NAA under irrigation 100 ETc% and deficit irrigation 75 ETc% conditions improved fruit firmness. Maximum fruit firmness (3.7 kg cm-2) was achieved with foliar spray of NAA 100 mg L-1 under irrigation 100 ETc% condition.

Conclusion: According to the results,, it can be stated that the cucumber is a sensitive plant to water deficit stress, which under water deficit fruit yield decreased. This study showed that the application of NAA 50 mg L-1 can be proposed to improve the growth and yield of cucumber under normal and deficit irrigation conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Female flower
  • Fruit weight
  • Water use efficiency
  • Yield