پاسخ‌های مورفوفیزیولوژیکی و زیست‌شیمیایی نهال‌‌های صنوبر تبریزی (.populus nigra l) به تنش شوری

سابقه و هدف: یکی از عوامل خاکیِ محدودکننده رشد و توسعه گیاهان، شوری است که با تجمع املاح در خاک تحت تاثیر عوامل مختلف به وجود می‌‌آید. سطح وسیعی از خاک‌‌های کشور، شور هستند. شوری خاک می‌‌تواند تاحد زیادی، کشت گونه‌‌های مختلف صنوبر را محدود کند، بنابراین تعیین دامنه تحمل به تنش شوری گونه‌‌ها و کلن‌‌های مختلف صنوبر می‌‌تواند راهنمای خوبی برای زراعت چوب در اراضی شور باشد. هدف از پژوهش پیش‌رو، بررسی پاسخ‌های ریخت‌شناختی، فیزیولوژیکی و زیست‌شیمیایی صنوبر تبریزی- سالاری (populus nigra l. 62/154) به سطوح مختلف تنش شوری است. این کلن به‌عنوان یک کلن صنوبر پرمحصول، به‌‌طور وسیعی در نقاط مختلف کشور در زراعت چوب استفاده می‌شود.مواد و روش‌‌ها: تحت شرایط کنترل‌شده طی یک مطالعه گلدانی در قالب طرح کامل تصادفی، برخی پاسخ‌های ریخت‌شناختی، فیزیولوژیکی و زیست‌شیمیایی رقم سالاری به سطوح مختلف تنش شوری (صفر، 50، 100، 150 و 200 میلی‌‌مولار) بررسی شد. بدین منظور، قلمه‌‌های صنوبر مورد مطالعه از خزانه تحقیقاتی بخش تحقیقات صنوبر در ایستگاه تحقیقاتی البرز تهیه و در گلدان‌‌های پرشده با خاکی با بافت لومی- رسی کاشته شدند. گلدان‌‌ها در طول انجام آزمایش در فضای بازِ مسقف نگهداری شدند. در ابتدا، قلمه‌‌های صنوبر به‌مدت سه ماه تحت شرایط آبیاری با آب معمولی رشد کردند. پس از طی این دوره، نهال‌های مورد مطالعه تحت تنش شوری با استفاده از آبیاری با آب شور (نمک nacl) در پنج سطح شوری ذکرشده قرار گرفتند. پس از گذشت شش هفته، مولفه‌های زنده‌‌ماندنی، رشد و تولید زی‌‌توده، محتوای نسبی آب برگ، غلظت عناصر غذایی اصلی و کمیاب اندام‌‌های گیاهی (ریشه، ساقه و برگ) و برخی مولفه‌های فیزیولوژی برگ شامل مقدار پرولین و قندهای محلول، فعالیت آنزیم‌‌های آنتی‌اکسیدانی (پراکسیداز و کاتالاز) و غلظت مالون‌دی‌آلدهید اندازه‌‌گیری شد. درنهایت، برای بررسی تاثیر سطوح مختلف تیمار شوری بر مولفه‌های مورد بررسی از آزمون تجزیه واریانس یک‌‌طرفه و برای مقایسه میانگین‌‌ها از آزمون توکی استفاده گردید.نتایج: نهال‌‌های صنوبر تبریزی تحت تنش شوری 50 میلی‌‌مولار به‌خوبی نهال‌‌های شاهد رشد کردند. به‌طوری‌که در نهال‌های تحت این سطح شوری، کاهش زنده‌‌مانی، رشد و تولید زی‌‌توده و تغییرات فیزیولوژی و زیست‌شیمیایی معنی‌‌داری نسبت به نهال‌‌های شاهد مشاهده نشد. اما نهال‌های تحت تنش شوری 100، 150 و 200 میلی‌‌مولار ازنظر کاهش در زنده‌‌مانی، رشد، تولید زی‌‌توده، محتوای نسبی آب برگ، غلظت نیتروژن و پتاسیم در ریشه، ساقه و برگ، کلسیم در ریشه و برگ و منیزیم برگ و افزایش در مولفه‌های فیزیولوژی برگ شامل مقدار پرولین و قندهای محلول، فعالیت آنزیم‌‌های آنتی‌اکسیدانی (پراکسیداز و کاتالاز) و غلظت مالون‌دی‌آلدهید، غلظت سدیم و کلر در اندام‌‌های گیاهی، فسفر، آهن، روی، منگنز و مس در ریشه و برگ، تغییرات معنی‌داری را نسبت به نهال‌های شاهد و نهال‌های تحت تنش شوری 50 میلی‌مولار نشان دادند و بیشترین تغییرات مربوط به نهال‌های تیمارشده با سطوح 150 و 200 میلی‌‌مولار شوری بود. به‌‌طورکلی، در سطوح شوری 150 و 200 میلی‌‌مولار، کاهش شدید زنده‌‌مانی، رشد و تولید زی‌توده به‌همراه تغییرات بیشتر مورفوفیزیولوژیکی و زیست‌شیمیایی در نهال‌‌های صنوبر مشاهده شد. این دو سطح شوری برای نهال‌‌های صنوبر تبریزی، قابل‌تحمل نبود و پس از شش هفته از اعمال این سطوح شوری، زنده‌‌مانی نهال‌‌های صنوبر نزدیک‌به نصف کاهش یافت.نتیجه‌‌گیری کلی: کاهش در زنده‌‌مانی، مولفه‌های رشد و تولید زی‌‌توده، تغییر در مولفه‌های فیزیولوژیکی و جذب و تجمع عناصر غذایی اصلی و کمیاب اندام‌های گیاهی از‌یک‌سو و مقدار زیاد تجمع پرولین و عناصر سدیم و کلر در اندام برگ این رقم صنوبر نسبت به گونه‌‌های مقاوم صنوبر مانند پده ازسوی دیگر، حاکی از حساس بودن این کلن صنوبر تبریزی نسبت به تنش شوری است، بنابراین در برنامه‌‌های زراعت چوب با رقم سالاری لازم است که مقدار شوری خاک و دامنه تحمل این رقم نسبت به تنش شوری مورد توجه قرار گیرد.

morphophysiological and biochemical responses of populus nigra l. under salinity stress

background and objectives: salinity, caused by the accumulation of water-soluble salts in soil, is a major limiting factor for plant growth and development. a significant portion of iran's soils are saline, which can severely restrict the cultivation of various poplar species. therefore, determining the salinity tolerance of different poplar species can provide valuable guidance for poplar plantations in saline areas. this study investigates the morphological, physiological, and biochemical responses of populus nigra l. clone 62/154 to varying levels of salinity stress. this high-yielding clone is widely used in poplar plantations across iran.methodology: a pot study was conducted under controlled conditions using a completely randomized design to assess the morphological, physiological, and biochemical responses of this poplar clone to different salinity stress levels (0, 50, 100, 150, and 200 mm). poplar cuttings were collected from the alborz research center in karaj, iran, and planted in pots filled with clay-loam soil. the pots were placed outdoors during the experiment. the cuttings were initially irrigated with fresh water for three months before saline water (nacl) was applied. after six weeks of salinity treatment, we measured survival rates, growth parameters, biomass production, relative water content (rwc) of leaves, macro- and micronutrient concentrations in plant tissues (leaf, stem, and root), and several physiological parameters (proline and sugar contents, malondialdehyde concentration, and enzyme activities). data were analyzed using one-way analysis of variance to identify significant differences due to salinity treatment, with means separated by tukey's hsd test.results: the results indicated that poplar plants subjected to low salt stress (50 mm nacl) exhibited no significant differences compared to control plants regarding survival, growth, biomass production, or physiological and biochemical parameters. however, at higher nacl levels (100, 150, and 200 mm), soil salinity significantly reduced survival rates, growth parameters, biomass production, leaf rwc, and concentrations of nitrogen (n) and potassium (k) in plant tissues. additionally, calcium (ca) concentrations in roots and leaves decreased alongside magnesium (mg) levels in leaves. conversely, higher salinity increased leaf physiological parameters (proline and soluble sugar content), activity of antioxidant enzymes (cat and pod), malondialdehyde concentration, as well as sodium (na) and chloride (cl) concentrations in plant tissues. notably, phosphorus (p), iron (fe), zinc (zn), manganese (mn), and copper (cu) concentrations in roots and leaves also increased compared to control and 50 mm nacl treatments. the most pronounced changes occurred at 150 and 200 mm nacl. overall, high salt levels (150 and 200 mm) led to a marked decrease in survival rates, growth, and biomass production along with significant morphophysiological and biochemical changes in the poplar plants. after six weeks of exposure to these salinity levels, survival rates dropped by nearly half.conclusion: the observed decreases in survival rates, growth parameters, biomass production, changes in physiological parameters, nutrient absorption and accumulation in plant tissues—as well as higher accumulation of proline and sodium/chlorine elements—indicate that p. nigra clone 62/154 is salt-sensitive. therefore, it is crucial to consider soil salinity levels and the sensitivity of this poplar clone when planning poplar plantation programs.