مطالعه پاسخ اکوفیزیولوژیک بالنگوی شهری (lallemantia iberica l.) در شرایط دیم به کاربرد خارجی تنظیم کننده های اسمزی

با توجه به این که گیاهان در شرایط تنش ترکیبات اسمزی متفاوتی را سنتز می کنند، ممکن است که به کاربرد خارجی آن ها در برابر تنش پاسخ دهند. این آزمایش به منظور ارزیابی خصوصیات اکوفیزیولوژیک بالنگوی شهری (lallemantia iberica l.) در شرایط دیم به کاربرد خارجی تنظیم کننده های اسمزی، در سال 1396-1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه به صورت کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. عدم آبیاری (دیم) و یک نوبت آبیاری تکمیلی به عنوان عامل اصلی و محلول پاشی اسمولیت ها شامل پرولین (0.2 گرم در لیتر)، گلایسین بتائین (0.2 گرم در لیتر)، ساکارز (100 گرم در لیتر) و آب مقطر (شاهد) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد اندازه گیری بالنگوی شهری، شامل شاخص سبزینگی، کارتنوئید، پرولین، گلایسین بتائین، کل کربوهیدرات های محلول، آب نسبی برگ، ارتفاع بوته، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، موسیلاژ، فسفر، پتاسیم، نیتروژن، درصد روغن و عملکرد روغن بودند. نتایج نشان داد که شاخص سبزینگی بالا تری در هر دو سطح دیم و آبیاری تکمیلی با کاربرد پرولین به دست آمد. کاربرد گلایسین بتائین میزان گلایسین بتائین و کربوهیدرات برگ را در هر دو سیستم کاشت کاهش داد. بیش‌ترین مقادیر عملکرد دانه (79.56 گرم در متر‌مربع در کشت دیم و 85.94 گرم در متر‌مربع در آبیاری تکمیلی) و عملکرد بیولوژیکی (250.25 گرم در متر‌مربع در کشت دیم و 492.65 گرم در متر‌مربع در آبیاری تکمیلی) مربوط به تیمار محلول پاشی ساکارز بود. هر چند محلول پاشی با پرولین و گلایسین بتائین هم عملکرد بیولوژیکی و عملکرد دانه را نسبت به شاهد افزایش داد. پتاسیم برگی در تیمار های محلول پاشی گیاهان آبیاری شده نسبت به شاهد کاهش نشان داد، ولی در کشت دیم این کاهش معنی دار نبود. با وجود تغییرات بسیار کم کارتنوئید برگی گیاهان دیم در پاسخ به تیمار های محلول پاشی میزان آن در آبیاری تکمیلی با کاربرد پرولین و گلایسین بتائین کاهش زیادی نشان دادند. به‌طور کلی کاربرد خارجی اسمولیت ها (پرولین، گلایسین بتائین و ساکارز) و یا انجام یک نوبت آبیاری تکمیلی از کاهش عملکرد بالنگوی شهری در شرایط دیم به‌طور چشمگیری جلوگیری خواهد کرد.

Ecophysiological Response of Lallemantia iberica L. to Exogenous Application of Osmotic Adjustments in Rainfed Production

Introduction;Lallemantia as an annual plant, with scientific name Lallemantia iberica L. belonged to the Lamiaceae family. The seeds contain oil and mucilage, which are used in the textile and pharmaceutical industries. Lallemantia grows well in arid regions; therefore it can be used as an alternative of the common crops in these areas. The reason for the adaptation to drought is due to the existence of droughttolerant genes. Crop yield and growth are affected by environmental factors such as water deficit stress due to abnormal processes of physiological processes under stress. Due to the fact that plants synthesize different osmotic compounds under stress conditions, they may respond to their exogenous application against stress conditions. The aim of this study was to evaluate the response of the yield and physiological characteristics of Lallemantia to the application of osmolytes under rainfed and one supplemental irrigation procedure.;Materials and Methods;This splitplot experiment was conducted at Research Farm of Urmia University (Latitude 45° 10 ' East, latitude 37° 44 ' North and altitude 1338 m above sea level) based on a randomized complete block design with three replications during the growing season of 20162017. Nonirrigation (rainfed) and onetime irrigation as the main plot, and the foliar application of Osmolytes (proline, glycine betaine, sucrose and distilled water as control) were considered as a subplot. The foliar application was performed twice at sunset time. Sampling was done for physiological traits at 80% flowering, and yield was measured at the end of the growing season. The measured traits included leaf Relative Water Content (RWC), chlorophyll index (SPAD), proline, total soluble carbohydrate, glycine betaine, nutrients, plant height, number of capsules per plant, seed number per capsule, 1000seed weight, biological yield, oil percentage and yield, and mucilage percentage.;Results and Discussion;The results of analysis of variance showed that the irrigation effect on leaf relative water content, plant height, and oil percentage, and the effect of foliar application of osmolytes on the oil yield were significant at 1% probability level, but 1000seed weight, seed mucilage percentage, and leaf nitrogen percentage was not affected by irrigation and osmolytes. The interaction between irrigation and osmolytes was significant on the chlorophyll, carotenoid, proline, glycine betaine, total soluble carbohydrates, number of capsules per plant, number of seeds per capsule at 1% probability level, and significant effect on the grain yield, biological yield, phosphorus and potassium at 5% probability level. In both rainfed and supplemental irrigation, the use of proline showed higher chlorophyll index. Proline in both rainfed and supplemental irrigation systems reduced the leaf proline to a minimum concentration. The use of glycine betaine reduced the amount of glycine betaine and total soluble carbohydrates in rainfed and irrigated plants. The highest grain yield (79.56 g.m2 for rainfed and 85.94 g.m2 for supplemental irrigation) and biological yield (250.25 g.m2 for rainfed and 492.65 g.m2 for supplemental irrigation) belonged to sucrose spraying. Maximum plant height (36 cm) was related to glycine betaine foliar spraying as well as the sucrose application of irrigated plants, while the shortest plant (33 cm) belonged to rainfed plants. Seed weight, as one of the important yieldrelated factors that currently represents the length and condition of the reproductive period. Though, foliar spray of proline and glycine betaine increased biological yield and grain yield in comparison with control treatment. Leaf potassium decreased in irrigated plants by foliar application of osmolytes, but this is was nonsignificant in rainfed cultivation. In spite of a little variation of leaf carotenoid in rainfed plants in response to osmolytes, it decreased significantly in supplemental irrigation by proline and glycyline betaine.;Conclusion;According to the results, exogenous application of osmolytes including proline, glycine betaine and sucrose, and or onetime supplemental irrigation, compensated the droughtinduced yield loss due to prevent complete discharge of soil moisture. Therefore, the application of foliar spraying and supplemental irrigation is recommended as a viable and costeffective broadbased solution to increase the yield and yield components of Lallemantia iberica.