پارامتر‌های فیزیولوژیک گیاه کنجد تحت تاثیر تنش شوری و افزایش غلظت دی‌اکسید کربن

سابقه و هدف: شوری تاثیر قابل توجهی بر تولیدات کشاورزی دارد. شوری خاک ناشی از فرآیندهای طبیعی یا آبیاری محصول با آب شور، در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک جهان مانند ایران رخ می دهد. کنجد با نام علمی sesamum indicum l.متعلق به خانواده پدالیاسه (pedaliaceae) و یکی از گیاهان دیرینه زراعی و با ارزش است. سطح زیر کشت کنجد در ایران و جهان به‌ترتیب در حدود 6500 و 42 هزار هکتار است. از آنجا که کشور ما از نظر اقلیمی در منطقه خشک و نیمه خشک دنیا قرار دارد، از این رو شوری خاک و آب آبیاری یکی از مشکلات عمده در زراعت کشور است. یکی دیگر از فاکتورهای محدود کننده تولید محصول در مناطق گرم و خشک، گرم شدن هواست که پدیده‌ای جهانی بوده که ناشی از افزایش ممتد گازهای گلخانه‌ای مانند گاز دی‌اکسیدکربن و حاصل مصرف رو به ازدیاد سوخت‌های فسیلی، از بین رفتن جنگل‌ها و برخی فعالیت‌های منجر به توسعه در زندگی بشر است. با توجه به افزایش روزافزون گازهای گلخانه‌ای و اهمیت کاشت کنجد در شرایط تنش‌زا، این آزمایش با هدف بررسی تحمل گیاه کنجد در شرایط شور و افزایش دی‌اکسیدکربن انجام گرفت.مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف دی اکسید کربن و هم‌چنین تاثیر تنش شوری بر رشد و عملکرد گیاه کنجد در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان، در سال 95 در اتاقک رشد اجرا شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. بستر مورد استفاده جهت کاشت خاک بوده و مقدار 2 کیلوگرم خاک درون هر گلدان‌ ریخته شد. تیمار ها در این آزمایش ساملتنش شوری در سه سطح ( 0، 4 و 8 دسی زیمنس بر ‌متر) از طریق کاربرد کلرید سدیم و تغلیظ co2 در دو سطح (380 و ppm 700) بودند.یافته‌ها: نتایج نشان داد با افزایش دی‌اکسیدکربن، محتوای پرولین و قندهای محلول تحت تاثیر دی‌اکسیدکربن قرار گرفتند به طوری‌که میزان پرولین در برگ از 0.28 میلی‌مول بر گرم وزن تازه در دی‌اکسیدکربن محیط به 0.08 میلی‌مول بر گرم وزن تر در تیمار غلظت دی‌اکسید کربن (700 پی‌پی‌ام) رسید. آنزیم پراکسیداز، پلی‌فنل‌اکسیداز و فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز تحت تاثیر برهمکنش شوری و دیاکسیدکربن قرار گرفتند. عنصر سدیم ریشه نیز با افزایش دی اکسیدکربن کاهش یافت و با افزایش تنش شوری پتاسیم اندام هوایی کاهش یافت. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که افزایش دی‌اکسیدکربن در شرایط تنش شوری، محتوای سدیم ریشه کاهش یافتند. محتوای قندهای محلول و پرولین نیز تحت تاثیر دی‌اکسیدکربن کاهش یافتند. اگرچه افزایش تنش شوری، افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز و فنیل‌آلانین آمونیالیاز را نشان داد ولی شوری بالا منجر به کاهش محتوای پتاسیم اندام هوایی گردید. در مجموع اثر مثبت و قابل توجهی از افزایش دی‌اکسیدکربن بر رشد رویشی و افزایش تحمل گیاه کنجد نسبت به تنش شوری دیده شد. به‌طور کلی نتایج بررسی حاضر نشان داد که گیاه کنجد به سطوح مختلف دی‌اکسید کربن واکنش نشان می‌دهد و از این پارامترها و روابط به‌دست‌آمده می‌توان برای پیش‌بینی آزمایشاتی در سطوح بالاتر دی‌اکسیدکربن استفاده نمود

Physiological parameters of sesame plant under the influence of salinity stress and increase of carbon dioxide concentration

Background: Salinity has considerable adverse impacts on productivity of agricultural plants. Soil salinity, resulting from natural processes or from crop irrigation with saline water, occurs in many arid and semiarid regions of the world like Iran. Sesame (Sesamum indicum L.) is one of the pedalitic families (Pedaliaceae) and one of the longstanding cultivated plants. Cultivation areas of sesame in Iran and the world is about 6500 and 42 thousand hectares, respectively. Since our country is located in the dry and semiarid region of the world, soil salinity and irrigation water are the major problems in the country’s agriculture. Another factor limiting the production of the product in warm and dry areas is the warming of the air which is a global phenomenon that results from prolonged greenhouse gas emissions, such as carbon dioxide gas, and the consequence of rising fossil fuels, the destruction of forests and some of the activities that lead to the development of human life. Considering the increasing greenhouse gas emissions and the importance of planting sesame in stressful conditions, this experiment was conducted to evaluate the tolerance of sesame plants under salinity conditions and increase of carbon dioxide.Materials and Methods: In order to evaluate the effect of different Co2 concentration and salinity on growth and yield of sesame, a trial was arranged as factorial experiment with four replicates based on complete randomized design at Agrotron growth chamber in agronomy and plant breeding Dept. of ValieAsr University of Rafsanjan. The growth media was the soil with the amount of 2 Kg per pot. Treatments were included Co2 concentration at two levels as ambient (380ppm) and elevated (700 ppm) and salinity stress including 0, 4 and 8 ds/m. Results: Results indicated that leaf proline content and soluble sugar content significantly affected by Co2 concentration which is decreased from 0.28 Mmol/gr FW to 0.08 Mmol/gr FW with elevated Co2 concentration from 380 to 700 ppm. The peroxidase, polyphenol oxidase and phenylalanine ammonialaze enzymes were also affected by the interaction of salinity and carbon dioxide. Sodium content significantly decreased in 700 ppm Co2 concentration compare with 380 ppm. In both of Co2 concentrations, K shoot content significantly increased with increased salinity level. Conclusions: The results showed that increasing of carbon dioxide under salinity stress caused a significant decrease in root Na content. The proline and soluble sugar content significantly decreased higher Co2 concentration. Although increased salinity stress showed increased activity of peroxidase and phenylalanine ammonilase, high salinity reduced the shoot potassium content of in the shoot.In general, the results of this study indicate that sesame plant reacts to different levels of carbon dioxide and that these parameters and relationships can be obtained to predict experiments at higher Carbon monoxide concentration.