تاثیر تعدیل کننده‌های تنش خشکی بر برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک، بیوشیمیایی و عملکرد گلرنگ (Carthamus tinctorious L.)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت دانشگاه زابل

2 دانشگاه زابل

3 پژوهشکده کشاورزی پژوهشگاه زابل،

4 گروه زراعت دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل

10.22069/jopp.2025.23800.3265

چکیده

سابقه و هدف: خشکی یکی از جدی‌ترین تهدید‌ها برای تولید گیاهان زراعی در دنیا است که منجر به ایجاد تغییرات مورفو- فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در گیاهان می‌شود و تأثیر منفی بر رشد و تولید آن‌ها دارد. استفاده از نهاده‌هایی که بتواند در شرایط خشکی بر عملکرد تأثیر مثبت داشته باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است. تغذیه مناسب گیاه و کاهش اثرات تنش‎های مختلف، با استفاده از روش‌های نوین در زراعت از جمله کاربرد زئولیت و بیوچار از راهکارهای مطلوب محسوب می‌شود و می‌تواند تا حدی به گیاه در تحمل به تنش‌های مختلف کمک کند.

مواد و روش‌ها: این پژوهش به منظور تأثیر بیوچار و زئولیت بر ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک، بیوشیمیایی و عملکرد گلرنگ تحت شرایط تنش خشکی، به‌صورت اسپلیت - فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 14۰2-۱۴۰1 در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده کشاورزی پژوهشگاه زابل انجام شد. در این آزمایش دور آبیاری در سه سطح 100، 75 و 50 درصد ظرفیت زراعی به عنوان عامل اصلی و ترکیب کودهای زئولیت و بیوچار هر کدام در سه سطح عدم کاربرد، 5/2 و 5 درصد وزن مخصوص ظاهری خاک به عنوان عامل فرعی مورد بررسی قرار گرفتند. ویژگی‌های مورد بررسی قطر ساقه، تعداد گل آذین در بوته، وزن گلچه در بوته، عملکرد دانه و بیولوژیک، نشت یونی، کربوهیدرات، پلی‌فنل‌اکسیداز، گایاکول پراکسیداز، فسفر و پتاسیم دانه بودند. داده‌ها با استفاده از نرم‌‏افزار آماری SAS نسخه 1/9 آنالیز و مقایسات میانگین در سطح احتمال پنج درصد با استفاده از آزمون LSD انجام گرفت.

یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد برهمکنش تنش خشکی × بیوچار × زئولیت بر قطر ساقه، تعداد گل آذین در بوته، وزن گلچه در بوته، عملکرد دانه و بیولوژیک، نشت یونی، کربوهیدرات، پلی فنل اکسیداز، گایاکول پراکسیداز، فسفر و پتاسیم دانه معنی‌دار شد. بر اساس مقایسه میانگین‌ها، بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار آبیاری پس از ۷۵ درصد ظرفیت زراعی کاربرد توام 5/2 درصد بیوچار و ۵ درصد زئولیت بود که در همین سطح تنش خشکی با کاربرد 5 درصد بیوچار و زئولیت اختلاف معنی‌دار نداشت، در حالی که بیشترین مقدار تعداد گل آذین در بوته، وزن گلچه در بوته، کربوهیدرات، فسفر و پتاسیم دانه به تیمار آبیاری پس از ۱۰۰ درصد ظرفیت زراعی با کاربرد 5 درصد بیوچار و زئولیت و بیشترین میزان نشت یونی، پلی‌فنل‎اکسیداز و گایاکول پراکسیداز به تیمار آبیاری پس از 5۰ درصد ظرفیت زراعی و عدم کاربرد کود تعلق داشت.

نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده ترکیبی از بیوچار و زئولیت در شرایط تشدید تنش خشکی می‌تواند اثرات نامطلوب ناشی از کم‌آبی را تعدیل کرده و بهبود چشمگیری در ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیک، بیوشیمیایی و عملکرد گلرنگ ایجاد نماید. بنابراین می‌توان چنین استنباط کرد که استفاده از کودهای زئولیت و بیوچار در شرایط خشکی، ممکن است نقش قابل توجهی در کاهش شدت آسیب حاصل از تنش خشکی روی گلرنگ داشته باشد. همواره استفاده از نهاده‌هایی که جنبه اکولوژیکی سیستم را بهبود و خطر زیست محیطی را کاهش دهد؛ می‎تواند برای پیشبرد اهداف کشاورزی پایدار مناسب باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Drought Stress Ameliorants on Some Morphophysiological, Biochemical Traits, and Yield of Safflower (Carthamus tinctorius L.)

نویسندگان [English]

  • someh Mansoori 1
  • Mahmood Ramroudi 2
  • Zind Mohkami 3
  • Mohamadreza Azgharipour 4
  • Esmail sidabadi 4
1 Dep. Faculty un. of Zabol
2 Department faculty un.of Zabol
3 Department of Agriculture and Plant Breeding, Nstitute of Agricultural Research, University of Zabol
4 Department of Agroecology, Faculty of Agriculture, University of Zabol
چکیده [English]

Abstract:

Background and Objective: Drought is one of the most significant threats to crop production worldwide, causing morphophysiological and biochemical changes in plants that negatively affect their growth and yield. The application of inputs that can enhance plant performance under drought conditions is of great importance. Proper plant nutrition and mitigation of various stresses using modern agricultural practices, such as the application of zeolite and biochar, are considered effective strategies to help plants tolerate stress.

Materials and Methods: This study was conducted to evaluate the effects of biochar and zeolite on morphophysiological, biochemical, and yield characteristics of safflower under drought stress conditions. The experiment was carried out as a split-factorial design based on a randomized complete block design with three replications during the 2022–2023 growing season at the agricultural research field of Zabol Research Institute. The main factor consisted of irrigation levels at 100%, 75%, and 50% of field capacity, while the sub-factors included combinations of zeolite and biochar, each applied at three levels: no application, 2.5%, and 5% of soil bulk density. The evaluated traits included stem diameter, number of capitula per plant, floret weight per plant, grain and biological yield, ion leakage, carbohydrate content, polyphenol oxidase, guaiacol peroxidase, and grain phosphorus and potassium content. Data were analyzed using SAS version 9.1 software, and mean comparisons were performed at a 5% probability level using the LSD test.

Findings: The analysis of variance revealed that the interaction of drought stress × biochar × zeolite significantly affected stem diameter, number of capitula per plant, floret weight per plant, grain and biological yield, ion leakage, carbohydrate content, polyphenol oxidase, guaiacol peroxidase, and grain phosphorus and potassium content. Based on mean comparisons, the highest grain yield was observed in the treatment with irrigation at 75% field capacity combined with 2.5% biochar and 5% zeolite, which was not significantly different from the application of 5% biochar and zeolite under the same drought level. The highest values for the number of capitula per plant, floret weight per plant, carbohydrate content, and grain phosphorus and potassium were recorded in the treatment with irrigation at 100% field capacity combined with 5% biochar and zeolite. Conversely, the highest ion leakage, polyphenol oxidase, and guaiacol peroxidase levels were observed under irrigation at 50% field capacity with no fertilizer application.

Conclusion: The results of this study indicate that the combined application of biochar and zeolite under increasing drought stress can mitigate the adverse effects of water scarcity, significantly improving the morphophysiological, biochemical, and yield characteristics of safflower. It can be inferred that the use of zeolite and biochar under drought conditions may play a significant role in reducing the severity of drought stress damage to safflower. The adoption of inputs that enhance the ecological aspects of the system and reduce environmental risks can be suitable for advancing the goals of sustainable agriculture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil amendment
  • ion leakage
  • carbohydrate
  • potassium
  • deficit irrigation