اثر تنش‌های خشکی و شوری بر کیفیت گل، تغییرات بیوشیمیایی و غلظت یون‌ها در گل نرگس شهلا (narcissus tazzeta cv. ‘shahla’)

سابقه و هدف: گل نرگس یکی از مهم‌ترین گیاهان زینتی و دارویی است که گونه‌های مختلف آن در سرتاسر دنیا به جز مناطق گرمسیری رشد می‌کنند. نرگس شهلا گیاهی سوخ‌دار و چندساله است که از آن به عنوان گل شاخه بریده، باغچه‌ای و گلدانی استفاده می‌شود. با توجه به اینکه گل نرگس شهلا یکی از محصولات مهم اقتصادی و زیر کشت در ایران است و از طرف دیگر بحران خشکسالی و شوری آب‌ و خاک از مشکلات جدی بخش تولید در کشاورزی است، آگاهی از میزان تحمل این گیاه به تنش‌های خشکی و شوری به منظور تولید بهینه محصول، امری ضروری است. این پژوهش با هدف مطالعه تاثیر توام تنش‌های خشکی و شوری بر برخی از خصوصیات زایشی، بیوشیمیایی و غلظت یون‌های سدیم و پتاسیم گل نرگس انجام شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول تنش خشکی در چهار سطح 90 (شاهد)، 70، 50 و 30 درصد ظرفیت زراعی و فاکتور دوم تنش شوری آب آبیاری ناشی از کلرید سدیم در چهار سطح صفر (شاهد)،20، 40 و 60 میلی‌مولار بودند. اعمال تیمار‌های خشکی و شوری حدود 4 ماه به طول انجامید و سپس صفات مورد نظر اندازه‌گیری شدند. صفات مورد بررسی شامل تعداد گل، قطر گل، کلروفیل کل، کاروتنوئید و فلاونوئید برگ، آنزیم‌های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز برگ و مقادیر عناصر سدیم و پتاسیم برگ و سوخ بودند.یافته‌ها: نتایج نشان داد اثر تنش‌های خشکی و شوری و اثر متقابل آن‌ها بر تعداد گل معنی‌دار نبود؛ ولی این تنش‌ها سبب کاهش قطر گل شدند. بیشترین و کمترین قطر گل به ترتیب از تیمارهای شاهد و تنش خشکی 30 درصد ظرفیت زراعی همراه با شوری 60 میلی‌مولار بدست آمد. اثر متقابل تنش‌های شوری و خشکی بر محتوای کلروفیل کل معنی‌دار و کاهشی بود. به‌طوری‌که تیمار 60 میلی‌مولار کلرید سدیم همراه با 30 درصد ظرفیت زراعی باعث کاهش 72 درصدی کلروفیل کل نسبت به شاهد شد. تنش‌های شوری و خشکی سبب کاهش محتوای کاروتنوئید برگ شدند، به‌طوری‌که مقدار این صفت در شدیدترین سطوح شوری و خشکی، به ترتیب 26 و 25 درصد در مقایسه با شاهد کاهش یافت. نتایج نشان داد که با افزایش سطوح تنش شوری و خشکی میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز افزایش یافت، به‌طوری‌که بیشترین فعالیت آنزیمی از بالاترین سطوح (شوری 60 میلی‌مولار و 30 درصد ظرفیت مزرعه) بدست آمد. در اثر متقابل دو تنش، بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز مربوط به تیمار 60 میلی‌مولار همراه با 30 درصد ظرفیت زراعی با افزایش 4.5 برابری نسبت به شاهد بدست آمد. با افزایش تنش‌ شوری و خشکی میزان پتاسیم برگ و سوخ کاهش یافت، ولی سدیم برگ و سوخ، با افزایش تنش‌ها به ویژه تنش شوری، افزایش یافت.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که همه سطوح تنش‌های خشکی و شوری موجب افزایش و بهبود فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (کاتالاز و گایاکول پراکسیداز) و غیر آنزیمی (فلاونوئید کل) گل نرگس شد؛ اما تحت شرایط تنش خشکی و شوری، قطر گل، میزان کاروتنوئید و کلروفیل کل کاهش یافتند. تحت شرایط تنش شوری و خشکی، میزان تجمع سدیم در برگ در مقایسه با سوخ، بیشتر بود. نتایج نشان داد حساسیت گیاه نرگس نسبت به تنش شوری بیشتر از خشکی بود که با کاربرد همزمان دو تنش، اثرات منفی تشدید شد. به‌طور کلی، نتایج نشان داد که کشت گل نرگس تا سطح رطوبتی 70 درصد ظرفیت زراعی و شوری آب آبیاری حدود 3 دسی زیمنس بر متر تاثیر منفی قابل توجهی بر عملکرد و کیفیت گیاه نداشت و قابل توصیه است.

Effect of drought and salinity stress on flower quality, biochemical changes and ions concentration of Narcissus tazetta cv. ‘Shahla’

Background and objectivesNarcissus that is one of the most important ornamental and medicinal plants that its various species are grown in throughout the world except for tropical regions. Narcissus cv. Shahla is a perennial bulbous plants which is used as cut flower, garden and pot plant. Considering that the narcissus plant is one of the most important economic and cultivating crop in Iran. On the other hand, the drought crisis and salinity of water and soil are one of the serious problems of agricultural production. Knowledge of the tolerance of this plant to drought and salinity stresses in order to produce optimal product is essential. The aim of this study was to investigate the combined effect of drought and salinity stresses on some reproductive and biochemical chracteristics and sodium and potassium ion concentrations of N. tazzeta flower.Materials and methodsThis pot research was conducted as factorial based on completely randomized design, with 3 replications. The first factor was drought stress at four levels of 90% (control), 70%, 50% and 30% field capacity (FC), and the second factor was salinity stress of irrigation water caused by sodium chloride at four levels of 0 (control), 20, 40 and 60 mM. Application of drought and salinity treatments lasted about 4 months and then the traits were measured. The investigated traits were included flower number, flower diameter, total chlorophyll content, carotenoid and total flavonoids of leaf, activity of catalase and guaiacol peroxidase enzymes of leaf, and the sodium and potassium elements of leaf and bulb. ResultsThe results showed that the effect of drought and salinity stresses and their interaction on flower number was not significant, but these stresses reduced flower diameter. The highest and lowest flower diameter was obtained from control and 60 mM NaCl × 30% FC treatments. The simple effects of salinity and drought stresses and their interaction on total chlorophyll content was significant and decreased, so that 60 mM NaCl × 30% FC treatment reduced total chlorophyll content by 72% compared to control. Salinity and drought stress reduced leaf carotenoid content, so that the amount of this trait at the highest levels of salinity and drought decreased by 26 and 25% respectively, compared with the control. The results showed that with increasing levels of salinity and drought stress, the activity of catalase and guaiacol peroxidase enzymes increased, so that the highest enzyme activity was obtained from the highest levels (salinity 60 mM and 30% field capacity). In the interaction of two stresses, the highest activity of catalase enzyme was obtained from 60 mM × 30% FC with a 4.5fold increase compared to the control. With increasing salinity and drought stress, the amount of potassium in leaves and bulb decreased, but the sodium content of leaf and bulb increased with increasing stresses level, especially salinity stress.ConclusionThe results showed that all levels of drought and salinity stress improved the antioxidant enzymes (catalase and guaiacol peroxidase) and nonenzyme (total flavonoid) of N. tazetta flower, but under drought and salinity stress conditions, flower diameter, carotenoid and total chlorophyll content decreased. Under the conditions of salinity and drought stresses, the amount of sodium accumulation in the leaves was higher than that of the bulb. The results showed that the sensitivity of N. tazetta plant to salinity stress was more than drought, which was exacerbated by simultaneous application of two stresses. In general, the results showed that cultivation of N. tazetta flower up to 70% FC and iriigation salinity about 3 dS/m did not have a significant negative effect on yield and plant quality and it is recommended.