1دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی و حاصلخیزی خاک، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2دانشیار، گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.
3استادیار، مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران.
4دانشیار، گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
5کارشناس پژوهش بخش تحقیقات جنگل و مرتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران
6دانش آموخته دکتری گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان، دامغان، ایران
چکیده
پژوهش گلدانی حاضر با هدف بررسی پاسخ گیاه شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra L.)به روش‌های مختلف کاشت و سطوح مختلف شوری آب به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی، با سه تکرار در سال زراعی 99-1398 در مرکز ملی تحقیقات شوری در استان یزد انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل پنج سطح شوری آب (شوری 0/9 (شاهد)، 3، 6، 9 و 12 دسی‌زیمنس بر متر) به عنوان فاکتور اول و روش کاشت (نشاء و کاشت مستقیم بذر) به عنوان فاکتور دوم بودند. در این پژوهش صفات مورفولوژیکی شامل ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، سطح برگ، وزن خشک کل، و صفات فیزیولوژیکی شامل میزان کلروفیل کل و کاروتنوئید و همچنین میزان عناصر سدیم و پتاسیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادکه بیشترین میزان ارتفاع گیاه (62 سانتیمتر)، تعداد شاخه جانبی (70 عدد در بوته)، سطح برگ (1032 سانتیمتر مربع)، وزن خشک کل (2/68 گرم در بوته) در تیمارشوری شاهد و کاشت نشاء، کاروتنوئید (5/5 میلیگرم در گرم وزن تر) و کلروفیل کل در تیمار شاهد و کشت بذر (51/2 میلیگرم در گرم وزن تر)، سدیم در تیمار شوری 12 دسی‌زیمنس بر متر و کشت نشاء (15/2 میلیگرم در کیلوگرم وزن خشک)، پتاسیم در تیمار شاهد و کشت بذر (14/8 میلیگرم در کیلوگرم وزن خشک) مشاهده شد. نیز، با افزایش شوری تا 12 دسی‌زیمنس بر متر، ارتفاع در هر دو روش کاشت کاهش یافت. همچنین افزایش شوری تا 12 دسی‌زیمنس بر متر، منجر به کاهش 84% تعداد شاخه جانبی و 88/5% سطح برگ شد. پارامترهای کلروفیل کل، کاروتنوئید و پتاسیم نیز به طور معنیداری کاهش نشان داد ولی میزان یون سدیم روند افزایشی داشت. کشت نشاء در بیشتر پارامترها به غیر از صفات کلروفیل کل و سدیم نتایج بهتری داشت. افزایش تنش شوری منجر به کاهش ارتفاع، تعداد شاخه جانبی، سطح برگ و همچنین میزان کلروفیل کل و کاروتنوئید گردید. بطور کلی روش کاشت نشا از کارایی بالاتری نسبت به کشت مستقیم بذر برخوردار بوده و با توجه به نتایج این تحقیق پیشنهاد میگردد که در شرایط با منابع آب شور و کمبود آب شیرین آبیاری نشاء با آب شیرین انجام شود و بعد از انتقال نشاء، آبیاری با آب شور صورت گیرد.
Effect of Salinity Stress and Planting Method on Morphological and Physiological Characteristics of Licorice in Greenhouse
نویسندگان [English]
Hanieh Hamidian1؛ Hamid sodaiezadeh2؛ Rostam Yazdani-Biouki3؛ Mohammad Ali Hakimzadeh Ardakani4؛ mahdi soltani5؛ Sarah Khajeh Hosseini6
1M.Sc., Soil Chemistry and Fertility, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran
2Associate Prof., Department of Arid Land Management and Desert Control, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran.
3Assistant Professor, National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran
4Associate Professor, Department of Arid Land Management and Desert Control, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran
5M.Sc., Research Division of Forest and Rangeland, Yazd Agricultural and Natural Resource Research and Education Center, AREEO, Yazd, Iran
6Ph.D.Graduated, Department of Agriculture, Damghan Branch, Islamic Azad University, Damghan, Iran.
چکیده [English]
This study aimed to determine the response of licorice (Glycyrrhiza glabra L.) to different methods of planting and different levels of water salinity. The experiment was conducted as factorial based on a completely randomized design with 3 replications, during 2019-2020 in Salinity Research Center, Yazd, Iran. Treatments included five levels of water salinity ( 0.9 [control], 3, 6, 9 and 12 dS/m), and two planting methods (transplanting and direct seeding). Morphological traits such as plant height, number of lateral branches, leaf area, total dry weight, and physiological traits such as total chlorophyll and carotenoids, and sodium and potassium contents were measured. The results showed that the highest plant height (62 cm) was in the control (0.9 dS/m) and transplanting method, maximum number of lateral branches (70 per plant) and largest leaf area (1032 cm2) were obtained in the control treatment, maximum total dry weight (2.68 g/plant) was in control and transplanting method, and the maximum carotenoids content (5.5 mg/gFW) was in the control and transplanting. In the control and direct seeding treatment, maximum total chlorophyll content (51.21 mg/g FW) and the highest amount of potassium (14.8 mg/kg DW) were observed. The maximum sodium content (15.2 mg/kg DW) was obtained in 12 dS/m and transplanting treatment. In general, with increasing salinity level to 12 dS/m, plant height in both planting methods decreased. Also, with increase in water salinity, the number of lateral branches and leaf area decreased by 84% and 88.5%, respectively. Total chlorophyll, carotenoids, and potassium also decreased significantly, but the amount of sodium ion increased. Transplanting was less affected by salinity in most parameters, except the total chlorophyll and sodium.Higher salinity stress had negative effect on different licorice plant parameters including plant height, number of lateral branches, leaf area, as well as the amount of total chlorophyll and carotenoids. In general, transplanting was more productive than direct seeding. The findings of this study show that, in situations with scarcity in fresh water, seedlings should be watered with fresh water, and saline water should be used for irrigation after transplanting.
امیدبیگی، ر. 1384. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. انتشارات به نشر. 397 ص.
امیرمرادی، رضاونی مقدم، پ. 1390. اثرتراکم و زمان مصرف نیتروژن بر خصوصیات مورفولوژیکی، مراحل فنولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد سیاه‌دانه (Nigella sativa). نشریه علوم باغبانی. 25(3): 251-260.
امیریوسفی، م.، تدین، م.ر. و ابراهیمی، ر. 1399. اثر کودهای شیمیایی و زیستی بر برخی صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و عملکرد دانه گیاه کینوا (Chenopodium quinoa L.) در خاک‌های شور و غیرشور. نشریه تولید گیاهان زراعی. 13(1): 125-146.
باورسادی، م.، مدحج، ع. و مجدم م. 1396. بررسی اثر تنش شوری بر جوانه‌زنی، رشد گیاهچه و محتوای یونی ژنوتیپهای یونجه (.Medicago sativa L). فیزیولوژی گیاهان زراعی. 9(35): 121-136.
بهنام نیا، م. و شنوایی زارع، ا. 1392. اثرسالسیلیک اسید بر گیاهچه شیرین‌بیان (Glycyrrhiza glabra L.) در شرایط تنش شوری. فرآیند و کارکرد گیاهی. 2(3): 83-73.
تباراحمدی، م.خ.ز. و بابائیان جلودار، ن.ا. 1381. رشد گیاه در اراضی بایر و شور. انتشارات مازندران. 1. 408 ص.
تدین، ع.، ترابیان، ش. و تدین، م.ر. 1392. اثر تراکم بوته بر عملکرد و کیفیت چهار رقم تجاری بزرک خوراکی. نشریه به زراعی کشاورزی. 15(1): 15-26.
جمالی، ص. و انصاری، ح. 1398. اثر کیفیت آب و مدیریت آبیاری روی رشد و عملکرد گیاه کینوا. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 33(3): 339-351.
جوشن، ز.، سودایی زاده، ح.، حکیم زاده اردکانی، م.ع. یزدانی بیوکی، ر. و خواجه حسینی، س. 1398. بررسی تأثیر محلول‌پاشی گلایسین بتائین بر برخی ویژگیهای کمی و کیفی نعناع (Mentha spicata var. crantz) تحت تنش شوری. مجله تولیدات گیاهی. 43(2): 269-280.
حسینی، م. ا.، صمصام پور، د.، ابراهیمی، م. و خان احمدی، م. 1398. بررسی تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شیرین‌بیان ایران (Glycyrrhiza glabra) تحت تنش شوری در شرایط مزرعه. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 11(29): 193- 201.
حیدری شریف‌آباد، ح. 1380. گیاه و شوری. انتشارات موسسه جنگل‌ها و مراتع کشور، تهران. 199ص.
حیدری، ح. و کرمی، م. 1397. بررسی برخی از خصوصیات جوانه‌زنی گیاه کتان در شرایط تنش شوری. دومین کنفرانس ملی تنش شوری در گیاهان و راهکارهای توسعه کشاورزی در شرایط شور. دانشگاه شهید مدنی آذربایجان.
خدابندلو، م.، امانی فر، س.، محسنی فرد، ا. و عسکری، م.ص. 1398. بررسی کارایی همزیستی قارچ میکوریز آربوسکولار و قارچ ریشه زی تحت تنش شوری در شیرین‌بیان. تحقیقات کاربردی خاک. 7(3): 40-53.
خراسانی نژاد، س.، سلطانلو، ح.، هادیان، ج. و آتشی، ص. 1395. اثر تنش شوری بر برخی خصوصیات ظاهری، کمی و کیفی اسانس در گیاه اسطوخودوس. نشریه علوم باغبانی. 30(2): 209-216.
دوست حسینی، م.، سودایی زاده، ح.، یزدانی بیوکی، ر.، سرافراز اردکانی، م.ر. و حکیم زاده، م.ا. 1399. بررسی واکنش‌های مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه دارویی سیاه شور به مقدار شورِی آب. پژوهش آب در کشاورزی. 34(1): 122-135.
دیلم، آ.، روحانی، ح.، صبوری، ح. و پورعلمداری، ا.غ. 1397. بررسی پاسخ Atriplex halimus به تنش شوری و خشکی در مرحله گیاهچهای. نشریه حفاظت زیست‌بوم گیاهان. 6(13): 23-36.
ذاکری اصل، م.ا.، بلندنظر، ص.، اوستان، ش. و طباطبائی، س.ج. 1393. تأثیر سطوح کلرید سدیم و نیتروژن بر رشد، غلظت ویتامین C و نیترات سبزی هالوفیت Suaeda aegyptiaca. نشریه دانش آب‌وخاک. 24(1): 239-250.
رضایی، م.، داداشی، م.ر.، مختارپور، ح. و عجم نوروزی. 1400. بررسی عملکرد و اجزای عملکرد پنبه در سامانه‌های کشت نشایی و مستقیم بذر در شرایط آب و هوایی گرگان. مجله پژوهشهای پنبه ایران. 9(1): 208-189.
شهبانی، ز.، خوشخوی، م.، صالحی، ح.، کافی، م.، کامگار حقیقی، ع.ا. و عشقی، س. 1397. اثرهای تنش شوری بر ویژگیهای ریخت‌‌شناسی و فیزیولوژیک ورد مینیاتوری (Rosa chinensis Jacq. var. minima Rehd). مجله علوم و فنون باغبانی ایران. 19(1): 41-52.
طالعی، د.، شریفی، ر. و پیرصالحی س.م. 1397. مطالعه واکنش‌های مورفوفیزیولوژیکی گیاه خرفه به متیل جاسمونات تحت تنش شوری. مجله به زراعی کشاورزی. 20(3): 667-678.
طباطباییان، ج. 1393. بررسی تاثیر کلسیم در بهبود آسیب های ناشی از تنش شوری در گیاه گوجه فرنگی. فصلنامه پژوهشهای تولید گیاهی، 21(2): 125-137.
عالینژادیان بیدآبادی، ا.، حسنی، م و ملکی ع. 1397. تأثیر مقدار و شوری آب بر شوری خاک و رشد و غلظت عناصر غذایی اسفناج در گلدان. مجله تحقیقات آب و خاک ایران، 49(3): 641-651.
عسکرنژاد، م.، سودایی زاده، ح.، مصلح آرانی. ا. و یزدانی بیوکی، ر. 1398. اثر سیلیسیم بر برخی ویژگیهای ریحان بنفش در تنش خشکی. مجله علوم و فنون باغبانی ایران. 20(1): 21-30.
قهرمان، گیاه‌شناسی پایه: آناتومی و موفولوژی. انتشارات دانشگاه تهران. 539 ص.
گالشی، س. 1394. تأثیر تنش‌های محیطی (خشکی، شوری، گرما و غرقاب) بر روی گیاهان. انتشارات دانشگاه منابع طبیعی و علوم کشاورزی دانشگاه گرگان. 1. 386ص.
گنجعلی، ع.ر.، آجورلو، م. و خاک سفیدی، ع. 1396. تأثیر تنش‌های خشکی و شوری بر جوانه‌زنی بذر گیاه قدومه. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 9(21): 139-145.
گوهری، ج. 1373. نتایج تحقیقات کاشت نشائی و مقایسه آن با کشت مستقیم بذر چغندرقند در ایران. مجموعه مقالات دومین همایش زراعت و اصلاح نباتات.
نباتی، ج.، کافی، م.، نظامی، ا.، رضوانی مقدم، پ.، معصومی، ع. و زارع مهرجردی، م. 1391. بررسی تأثیر تنش شوری در مراحل مختلف رشدی بر خصوصیات کمی و کیفی علوفه کوشیا. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 5(2): 111-128.
نصیری اصل، م. و حسین زاده. ح. 1386. مروری بر اثرات ضدویروسی گیاه شیرین‌بیان و ترکیب مؤثره آن. فصلنامه گیاهان دارویی. 6(22): 1-12.
یزدانی بیوکی، ر. 1400. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی ارزیابی مقدماتی تحمل به تنش شوری در برخی گیاهان دارویی در محیط کنترل‌شده. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. مرکز ملی تحقیقات شوری. 50ص.
یزدانی بیوکی، ر.، بناکار، م.ح. و خواجه حسینی، س. 1397. مروری بر توسعه کاشت هالوفیت دارویی شیرین‌بیان (Glycyrrhiza glabra L.) جهت احیای اراضی شور. دومین همایش بین‌المللی شورورزی. مرکز ملی تحقیقات شوری. 984-989.
یزدانی بیوکی، ر.، رحیمیان، م.ح.، رنجبر، غ.ح.، راد، م.ه.، بیرامی، ح. مفتایی زاده، ح. 1399. تأثیر شوری آب آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی و کارایی مصرف آب گل محمدی در شرایط گلدانی. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 34 (2): 258-267.
Arnon, D., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplast. Polyphenol oxidase in Beta vulgaris. Plant. Physiol. 24:1. 1-15.
Baghalian, K, Haghiry, A. Naghavi, M. R. and Mohammadi, A. 2008. Effect of saline irrigation on agronomical and phytochemical characters of chamomile (Matricariarecutita). Sci Hortic. 116:4. 437-441.
Behdad, A., Mohsenzadeh, S., and Azizi, M. 2021. Growth, leaf gas exchange and physiological parameters of two Glycyrrhiza glabra populations subjected to salt stress condition. Rhizosphere, 17: 1-11.
Behdad, A., Mohsenzadeh, S., Azizi, M. and Moshtaghi, N. 2020. Salinity effects on physiological and phytochemical characteristics and gene expression of two Glycyrrhiza glabra populations. Phytochemistry. 171: 1-10.
Dong, H.Z., Li, W., Tang, W., li, H.Z., and Zhang, D.M. 2005. Increased yield and revenue with a seedling transplanting system for hybrid seed production in but cotton. Agronomy and Crop Science. 1910: 116-124.
Grattan, S. R., Grieve, C. M., Poss, J. A., Robinson, P. H., Suarez, D. L., and Benes, S.E. 2004. Evaluation of salt-tolerant forages foe sequential water reuses systems. I. Biomasss production. Agric. Water Manag. 70: 2004. 109-120.
Hasegawa, P. M. Bressnan, R. A. Zhu, J. K. and Bohnert, H. J. 2000. Plant cellular and molecular responses to high salinity. Annu Rev Plant Physiol and Plant Mol Biol. 51: 2000. 463-499.
Keim, D.L., and Kronstad, W.E., 1981. Drought response of winter wheat cultivars grown under field stress conditions. Crop Sci. 21: 1. 11-14.
Munns, R. and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annu. Rev. Plant Biol., 59: 2008. 651-681.
Qasim, M., Gulzar, S., Khan, M. and Ajmal. Halophytes as Medicinal Plants, Chapter 21, Ozturk, M., Mermut, A.R., Celik, A., 2011. Urbanisation, Land Use, Land Degradation and Environment. Daya Publishing House, Karachi-75270, Pakistan.
Schonfeld, M. A., Jhonson, R. Carver, B. F. and Mornhinweg, D. W. 1988. Water relations in winter wheat as drought resistance indicators. Crop Sci. 28: 3. 526-531.
Taiz, L., and Zeiger, E. 2010. Plant Physiology. 5th Ed. Sinauer Associates Inc., Sunderland.
Volkmar, K.M., H. Hu., and Stephun. H. 1997. Physiological responses of plants to salinity: A review. Can. J. Plant Sci. 78: 1. 19-27.
Waling, I., Van Vark, W., Houba, V. J. G., and Van der Lee, J. J. 1989. Soil and plant analysis. Part 7, plant analysis procedures. Wageningen Agricultural University, Wageningen.
Wang, Y., and Nill, N. 2000. Changes in chlorophyll, ribulose biphosphate carboxylase-oxygenas, glycine betaine content, photosynthesisand transpiration in Amaranthustricolor leaves during salt stress. Iran. j. hortic. sci. technol. 75: 6. 623-627.
Xu, C., and Mou, B. 2016. Responses of Spinach to Salinity and Nutrient Deficiency in Growth, Physiology, and Nutritional Value. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 141:1. 12–21.
Yousif, B. S., Nguyen, N. T., Fukuda, Y., Hakata, H., Okamoto, Y., Masaoka, Y., and Saneoka, H. 2010. Effect of salinity on growth, mineral composition, photosynthesis and water relations of two vegetable crops; New Zealand Spinach (Tetragonia tetragonioides) and water spinach (Ipomoea). Int J Agric Biol. 12:2. 211-216.
Yu, S.X., Wei, X.W. and Zhao, X.H. 2000. Cotton production and technical development in China. Cotton Science. 12(6): 327-329.
