اثر تنش شوری بر صفات رشدی و فتوسنتزی دو رقم هیبرید و ایرانی اسفناج

سابقه و هدف: شوری بیش از حد خاک باعث کاهش تولید محصولات کشاورزی از جمله سبزی ها می شود که به ویژه بخش های رویشی آن ها حساس هستند. انتخاب رقم مناسب برای مناطقی با شوری بالا از نخستین راهکارهای مدیریتی برای تولید محصولاتی با کیفیت و کمیت بالا می باشد. اسفناج از نظر تحمل به شوری در گروه گیاهان نسبتاً حساس قرار دارد، هر چند بین ارقام مختلف تفاوت هایی وجود دارد. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی شاخص های رشدی و فتوسنتزی دو رقم اسفناج، تحت تنش شوری و مشخص کردن رقم مقاوم تر به شوری و مناسب کشت در مناطق شور طراحی و اجرا شد. مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ولیعصر رفسنجان در سال زراعی 1397 انجام گرفت که فاکتورها شامل تنش شوری (در چهار سطح 0، 10، 20، 30 میلی‌مول) و رقم (شامل دو رقم هیبرید ایتالیایی ناریتا و رقم ایرانی برگ‌پهن ورامین) بود. پس از گذشت 45 روز از اعمال تیمارهای شوری برداشت صورت گرفت و پارامترهای مورد نظر اندازه‌گیری شد. صفاتی مانند وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، سطح برگ، تعداد برگ، رنگیزه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a,b)، کلروفیل کل، شاخص سبزینگی، کاروتنوئید، نرخ فتوسنتز، نرخ تعرق، هدایت روزنه‌ای، نسبت فلورسانس متغیر به فلورسانس حداکثر (fv/fm) و شاخص کارآیی دستگاه فتوسنتزی (pi) مورد مطالعه قرار گرفتند.یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که شاخص‌های رشدی هر دو رقم اسفناج نظیر تعداد برگ، سطح برگ وزن‌تر ریشه، وزن خشک ریشه، وزن‌تر اندام هوایی و وزن خشک اندام هوایی در شرایط تنش شوری کاهش یافت. با افزایش سطوح تنش، سطح برگ هر دو رقم کاهش یافت اما سطح برگ رقم ایرانی در مقایسه با رقم هیبرید بیشتر بود. نتایج همچنین نشان داد که مقدار رنگیزه‌های فتوسنتزی رقم ایرانی در مقایسه با رقم هیبرید در شرایط شوری بیشتر بود. به طور کلی مقدار کلروفیل کل در شرایط تنش شوری کاهش یافت اما مقدار کلروفیل a و کلروفیل کل در رقم ایرانی بیشتر بود. شاخص‌های فتوسنتزی نظیر نرخ فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای، نرخ تعرق و نیز شاخص فلورسانس کلروفیل در شرایط تنش شوری کاهش یافت که این کاهش در دو رقم ایرانی و هیبرید متفاوت بود و کاهش بیشتر این پارامترها در شرایط تنش در رقم ایرانی کمتر از رقم هیبرید بود.نتیجه‌گیری: شاخص‌های رشدی نظیر سطح برگ، تعداد برگ، وزن‌تر ریشه، وزن خشک ریشه، وزن‌تر اندام هوایی و وزن خشک اندام هوایی دو رقم اسفناج در شرایط شوری کاهش یافت. مقدار رنگیزه‌های فتوسنتزی رقم ایرانی در مقایسه با رقم هیبرید بیشتر بود و در هر دو رقم تحت تنش شوری کاهش یافت. شاخص‌های فتوسنتزی نیز در شرایط تنش شوری کاهش یافت هرچند تغییرات شاخص‌های فتوسنتزی در هر دو رقم به طور تقریبی یکسان بود اما مقدار این شاخص‌ها در رقم ایرانی بیشتر بود. به‌طور کلی تنش شوری باعث کاهش پارامترهای رشدی و فتوسنتزی هر دو رقم ایرانی و هیبرید اسفناج شد اما کاهش خصوصیات رشدی در رقم برگ‌پهن ورامین کمتر از رقم هیبرید بود. بنابراین به نظر می‌رسد رقم ایرانی نسبت به رقم هیبرید به تنش شوری متحمل‌تر باشد که این تفاوت ارقام به تنش شوری را می‌توان به ماهیت ژنتیکی آن‌ها نسبت داد.

The effect of salinity stress on growth and photosynthetic parameters of hybrid and Iranian spinach cultivars

Background and Objectives: Excessive salinity of the soil reduces the production of agricultural products, including vegetable crops, Which especially are sensitive in the vegetative parts. The salinity threshold of most vegetable crops is low (between 1 and 2.5 ds.m1) and the salinity tolerance of vegetables decreases when saline water is used for irrigation. Choosing the right cultivar for areas with high salinity is the first management strategies for the production of high quality products. Spinach is in the group of moderately sensitive plants to salinity stress, although there are differences between various cultivars. Therefore, the present study was designed and conducted to evaluate the growth and photosynthetic characteristics of two spinach cultivars, under salinity stress and to determine the most tolerant cultivar to salinity and suitable for cultivation in saline areas.Materials and Methods: This research was carried out factorial with two factors including three levels of stress in a completely randomized design with four replications at research farm of ValieAsr University of Rafsanjan in 2018. The factors included salinity stress (at four levels 0, 10, 20, 30 mM NaCl) and cultivar (‘BargPahneVaramin’ and ‘NARITA’ F1 hybrid). After 45 days from the beginning of salinity treatments, plants were harvested and the parameters were measured. Characteristics such as fresh and dry weight of shoot and root, leaf area, leaf number, photosynthetic pigments (chlorophyll a, b, carotenoid), total chlorophyll, SPAD index, photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance, chlorophyll fluorescence index (Fv/Fm ratio) and photosynthesis efficiency index (PI).Results: The results of this study showed that the growth characteristics of both spinach cultivars such as leaf number, leaf area, fresh and dry root weights, fresh and dry shoot weight, decreased under salinity stress conditions. With increasing salinity levels, leaf area of both cultivars decreased but the leaf area of Iranian cultivar was higher than the hybrid cultivar. The results also showed that the amount of photosynthetic pigments in the Iranian cultivar was higher than the hybrid cultivar in salinity conditions. In general, total chlorophyll content decreased under salinity stress, but the amount of chlorophyll a and total chlorophyll content were higher in the Iranian cultivar. Photosynthetic indices such as photosynthesis rate (Pn), stomatal conductance (gs), transpiration rate (Tr) and chlorophyll fluorescence index (Fv/Fm ratio) decreased under salinity stress, which was different in both Iranian and hybrid cultivars. Further reduction of these parameters in stress conditions in Iranian cultivar was less than the hybrid cultivar.Conclusion: Growth characteristics such as leaf area, leaf number, fresh and dry root weight, fresh and dry shoot weight of two spinach cultivars decreased in salinity conditions. The amount of photosynthetic pigments in the Iranian cultivar was higher than in the hybrid cultivar and decreased in both cultivars under salinity stress. Photosynthetic indices also decreased under salinity stress, although changes in photosynthetic indices in both cultivars were approximately the same, but the value of these parameters were higher in Iranian cultivar. In general, salinity stress reduced the growth and photosynthetic parameters of both Iranian and spinach hybrids, but the reduction in growth characteristics in the bargpahe Varamin cultivar was lower than the hybrid cultivar. Therefore, it seems that the Iranian cultivar is more tolerant to salinity stress than the hybrid cultivar, and this difference in cultivars to salinity stress can be attributed to their genetic diferences.