بررسی تاثیر کاربرد گلایسین بتائین و اسید جیبرلیک بر خصوصیات فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چشم بلبلی تحت شرایط تنش خشکی

خشکی از مهمترین تنش‌های محدود کننده رشد و تولید در گیاهان زراعی است و استفاده از روش‌های مدیریتی برای کاهش اثرات خشکی اهمیت فراوانی دارد. به منظور بررسی اثر محلول‌پاشی گلایسین بتائین و اسید جیبرلیک بر خصوصیات فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد تحت شرایط تنش خشکی، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار طی سال زراعی 1397اجراء گردید. فاکتورهای آزمایشی شامل رژیم‌های آبیاری در سه سطح (50 ، 70 و 90 میلیمتر تبخیر از تشت تبخیر کلاس a) در کرت‌های اصلی و سه مقدار گلایسین بتائین (عدم محلول‌پاشی، 50 و 100 میلی مولار در لیتر) و سه مقدار اسید جیبرلیک (عدم محلول‌پاشی، 60 و 120 پی‌پی‌ام) به‌صورت فاکتوریل در کرت‌های فرعی بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات رژیم آبیاری، گلایسین بتائین و اسید جیبرلیک بر کلیه صفات مورد بررسی معنی‌دار بود. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که با افزایش تنش خشکی اکثر صفات مورد بررسی کاهش یافتند در حالی که میزان نشت یونی به طور معنی‌داری افزایش یافت. با این وجود، کاربرد خارجی گلایسین بتائین و اسید جیبرلیک باعث افزایش تمامی صفات تحت شرایط تنش خشکی گردید. به نظر می‌رسد که گلایسین بتائین و اسید جیبرلیک با کاهش اثرات سو تنش موجب بهبود شاخص‌های رشدی لوبیا چشم بلبلی گردید. بنابراین کاربرد خارجی گلایسین بتائین و اسید جیبرلیک می‌تواند به عنوان روشی مفید در جهت بهبود تحمل به تنش خشکی لوبیا چشم بلبلی بکار گرفته شود. همچنین نتایج نشان داد که غلظت‎های 100 میلی‌مولار گلایسین‌بتائین و 120 پی‌پی‌ام اسید جیبرلیک نسبت به سایر سطوح از کارآیی بهتری برخوردار بود و باعث تحمل بیشتر لوبیا چشم بلبلی در برابر تنش خشکی می‌شود.

Evaluation of the effects of glycine betaine and gibberellic acid application on physiological characteristics, yield and yield components of cowpea under drought stress conditions conditions

IntroductionDrought is one of the most important factors limiting growth and production in crops and therefore use of management methods to reduce the effects of drought is very important. Water deficit stress is one of the most important factors limiting the growth and survival of plants in arid and semiarid regions of the world. Water is a major component of the fresh produce and significantly effects on weight and quality of plants. Also, water deficit may cause significant changes in the component yield and yield in plants. Iran with an average annual rainfall of 240 mm is included among arid and semiarid regions of the world. Of the million hectares of cultivated region, only five millions are under irrigation because of intense water limitations. However, Iran is one of the world’s cowpea producers. Cowpea has been cultivated for many years in different parts of Iran. Therefore, high production and development of cowpea is important in coriander. This research was conducted to evaluate the effects of foliar application of glycine betaine (GB) and gibberellic acid (GA) on physiological characteristics, yield and yield components under drought stress conditions in cowpea.Materials and methodsTo evaluate the effects of foliar application of glycine betaine (GB) and gibberellic acid (GA) on physiological characteristics, yield and yield components under drought stress conditions, a factorial split plot experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted during the 2018 crop year. Experimental factors included irrigation regimes (50, 70 and 90 mm evaporation from Class A evaporation pan) in main plots and glycine betaine (no foliar application, 50 and 100 mM) and gibberellic acid (no foliar application, 60 and 120 ppm) were in factorial form in sub plots. Data were collected on relative water content, ion leakage, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, pod number per plant, seed number per pod, hundred seed weight, seed yield and biological yield.Results and discussionThe results of ANOVA indicated that the effects of irrigation regime, glycine betaine and gibberellic acid were significant for relative water content, ion leakage, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, pod number per plant, seed number per pod, hundred seed weight, seed yield and biological yield. The results of comparison of means showed that by increasing drought stress the traits of relative water content, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, pod number per plant, seed number per pod, hundred seed weight, seed yield and biological yield decreased but the ion leakage significantly increased. Nonetheless, exogenous application of glycine betaine and gibberellic acid increased relative water content, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, pod number per plant, seed number per pod, hundred seed weight, seed yield and biological yield but the ion leakage significantly decreased. It seems that glycine betaine and gibberellic acid improved the growth indices of cowpea by reducing the adverse effects of drought stress. Therefore, exogenous application of glycine betaine and gibberellic acid can be used as a useful method for improving drought tolerance in cowpea.ConclusionGenerally, the results indicated that glycine betaine and gibberellic acid improved the growth indices of cowpea by reducing the adverse effects of drought stress. Therefore, exogenous application of glycine betaine and gibberellic acid can be used as a useful method for improving drought tolerance in cowpea. Also, the results showed that concentrations of 100 mM glycine betaine and 120 ppm gibberellic acid were more effective than other levels and induces more water stress tolerance in cowpeaAcknowledgementsThe authors thank from the Gene bank of the Seed and Plant Improvement Institute of Karaj, Iran for making available plant materials.