بررسی تغییرات ویژگی های فتوسنتزی، محتوای موسیلاژی و اجزای عملکرد بنفشه ارسبارانی (.viola ignobilis rupr) در پاسخ به محرک‌های زیستی و شدت نور

سابقه و هدف: در طول دهه‌های گذشته مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی در کشاورزی به واسطه‌ی وجود آلاینده‌ها و بقایای خطرناک موجب آلودگی محیط زیست شده است. بنابراین راه‌کارهای کشاورزی پایدار به‌عنوان روش‌های سازگار با طبیعت می‌توانند در افزایش تولید محصولات و کاهش اثرات سوء بر اکوسیستم مفید واقع شوند. همچنین، بهینه‌سازی شرایط محیطی با تاثیر بر فرایندهای فیزیولوژیکی و متابولیکی گیاهان دارویی به رشد بهتر و افزایش عملکرد در آنها منجر می‌گردد. در همین راستا تحقیق حاضر طی سال زراعی 1401 - 1400 به‌‌منظور ارزیابی صفات مورفوفیزیولوژیکی و محتوای موسیلاژی بنفشه ارسبارانی (viola ignobilis rupr.) انجام شد. مواد و روش‌ها: این آزمایش بر اساس طرح اسپلیت‌پلات بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارها شامل فاکتورهای اصلی با دو شدت نور (50 و100 درصد نور طبیعی) و محرک‌های زیستی به‌عنوان فاکتورهای فرعی شامل پروتئین هیدرولیز گیاهی، پروتئین هیدرولیز جانوری، عصاره جلبک قهوه‌ای آکادین، پروتئین هیدرولیز گیاهی + جلبک قهوه‌ای آکادین، پروتئین هیدرولیز جانوری + جلبک قهوه‌ای آکادین و گیاهان شاهد (عدم کاربرد محرک‌های زیستی) بودند. پروتیئن‌های هیدرولیز ذکر شده به‌صورت محلول‌پاشی برگی در غلظت (صفر و 0.2 گرم در لیتر) و عصاره جلبک به‌صورت مستقیم بر روی خاک در غلظت (صفر و 2 گرم در لیتر) استفاده شدند.یافته‌ها: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که وزن‌تر و خشک اندام هوایی به‌ترتیب 11.66 درصد و 29.39 در شدت نور 100 درصد نسبت به شرایط سایه افزایش یافت. همچنین میزان کربوهیدرات‌های محلول و پروتئین‌کل به‌ترتیب 14.18 درصد و 19.29 درصد در شدت نور 100 درصد نسبت به شرایط سایه مقادیر بیشتری را نشان داد. مقادیر موسیلاژی در برگ و گل به‌ترتیب به میزان 12.77 درصد و 25.85 درصد در شدت نور 100 درصد بیشتر از شرایط 50 درصد سایه بود. در این تحقیق وزن‌تر و خشک ریشه تحت تاثیر شدت نور قرار نگرفت. همچنین کاربرد همه‌ی انواع محرک‌های زیستی دارای اثرات مثبت معنی‌دار بر تمامی صفات مورد ارزیابی در این آزمایش بودند، به‌طوریکه بیشترین میانگین اجزای عملکرد در کاربرد پروتئین هیدرولیز جانوری + عصاره جلبک حاصل شد، هرچند تفاوت معنی‌داری با مصرف پروتئین هیدرولیز گیاهی + عصاره جلبک نشان ندادند. از نظر محتوای موسیلاژی نیز بیشترین مقادیر موسیلاژ در استفاده از پروتئین هیدرولیز گیاهی + عصاره جلبک به‌دست آمد اما تفاوت معنی‌داری با کاربرد محرک‌های زیستی مختلف به استثنای جلبک آکادین مشاهده نشد. برهمکنش متقابل بین دو فاکتور نور و محرک‌های زیستی فقط بر صفات سطح برگ و تعداد گل معنی‌دار شد. در این تحقیق، اثر نور بر کلروفیل‌کل و کاروتنوئید معنی‌دار نشد اما کاربرد محرک‌های زیستی به افزایش قابل‌ملاحظه‌ی این رنگدانه‌ها نسبت به گیاهان شاهد منجر گردید. همچنین بررسی صفات فتوسنتزی نشان داد که نرخ تعرق، هدایت روزنه‌ای و نرخ جذب و تحلیل خالصco2 به-ترتیب به‌میزان 13 درصد، 16.95 درصد و 10.95 درصد در شدت نور 100 درصد بیشتر از شرایط سایه بود، ضمن این‌که گیاهان تیمار شده با محرک‌های زیستی در مقایسه با گیاهان تیمار نشده در صفات مرتبط با تبادلات گازی مقادیر بالاتری را نشان دادند.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که تغییر و بهینه‌سازی شرایط رشد گیاهان دارویی به بهبود رشد و افزایش تولید متابولیت-های اولیه و ثانویه در آنها منجر می‌شود. در این تحقیق کاربرد همه‌ی انواع محرک‌های زیستی سبب افزایش قابل‌توجهی در صفات رویشی، کارایی فتوسنتزی و محتوای موسیلاژی بنفشه گردیدند اما کاربرد توام پروتئین هیدرولیز و عصاره جلبک آکادین به نتایج مطلوب-تری منجر گشت که احتمالاً به‌دلیل اثرات هم‌افزایی کاربرد این دسته از محرک‌های زیستی در این آزمایش می‌باشد. واژه‌های کلیدی: بنفشه‌سانان، پروتئین هیدرولیز، عصاره جلبک، موسیلاژ.

evaluation of changes in photosynthetic parameters, mucilage content and yield components of viola ignobilis rupr. in response to bio-stimulants application and light intensity

abstract background and objectives: during the last decades, excessive application of chemicals in conventional agriculture has contaminated the environment due to contaminants, and harmful residues. hence, sustainable agricultural practices such as nature-based solutions can be helpful to increase production and alleviate harmful effects on the ecosystem. also, optimization of environmental conditions influences the physiological process and metabolism in plants and induces better growth and enhance crop yield. this experiments were conducted in a research field in iran (roudsar in gulian province) to investigate the photosynthetic parameters, yield components, and mucilage content of viola ignobilis rupr. during 2021- 2022.materials and methods: the study was set up in a split plot arranged in a randomized complete block design with 3 replications. in this work, two light regimes consisting of 50 and 100% full natural irradiance as the main factor and the biostimulant application including vegetal-protein hydrolysate (v-ph), animal-protein hydrolysate (v-ph), seaweed extract (se), and the combination of v-ph + se and a-ph + se as sub-factors and untreated plants (control) were assessed. a foliar spray of the above-quoted protein hydrolysate was used on the leaves at (0.2 g l-1 , 0) and the seaweed extract was applied directly to the soil (2 g l-1 , 0).results: the obtained results indicated that the fresh and dry weight increased at 100% light intensity by 11.66% and 29.39% respectively compared with shade condition. also, the soluble carbohydrate and total protein showed higher amount in 100% light intensity by 14.18% and 19.29% respectively compared with shaded plants. the mucilage contents of leaf and flower was higher in 100% light intensity by 12.77% and 25.85% respectively. in this work, the root fresh and dry weight did not influence by the light intensity. the results showed that the highest fresh and dry weight of aerial parts, the number of flowers, total soluble carbohydrates, total protein, and mucilage contents of leaves and flowers obtained in plants were grown in full sunlight, whereas, the highest leaf area was recorded in 50% light intensity. moreover, all kinds of bio-stimulant applications had positive significant impact on investigated traits. the highest means of yield components were related to a-ph + se, but in many cases didn’t show any significant differences with v-ph + se. in terms of mucilage content, the highest concentration of leaf and flower mucilage were connected to v-ph + se, nevertheless, didn’t reveal any significant differences with other bio-stimulant, except the se. the interaction between light intensity and bio-stimulants just impacted on the leaf area and the number of flowers. the light intensity did not show any significant effect on total chlorophyll and carotenoids, but, the biostimulant application increased considerably these photosynthetic pigments compared to the control. moreover, the investigation of photosynthetic traits showed that transpiration rate, stomatal conductance and assimilation rate increased in full irradiance by 13%, 16.95% and 10.95% respectively in comparison with shade condition, also, the biostimulant application highly increased photosynthetic traits compared with untreated plants.conclusion: overall, the results of this work exhibited that the optimizination and changes in the growth conditions of medicinal plants can improve growth parameters and increase primary and secondary metabolites. the bio-stimulants application was caused to promote the growth parameters, photosynthetic efficiency, and mucilage production in violet. however, applications of seaweed extract in addition to protein hydrolysate had synergistic effects on all assessed growth parameters. keywords: violaceae; protein hydrolysate; seaweed extract; mucilage.