تاثیر سولفات پتاسیم بر عملکرد، اجزای عملکرد و برخی خصوصیات بیوشیمیایی گیاه مرزه (satureja hortensis l.) تحت تنش خشکی

تنش خشکی از مهمترین تنش های محیط است که به طور قابل توجهی روی گیاهان تاثیرگذار است. به همین منظور ‌پژوهشی به‌صورت اسپیلت فاکتوریل در زمان در قالب طرح بلوک‌های کاملا تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی در سال زراعی 1395-1394 انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل تنش خشکی در سه سطح (50، 70 و 100 درصد ظرفیت زراعی) و کود سولفات پتاسیم در چهار سطح (0، 100، 200 و 300 کیلوگرم در هکتار) و فاکتور فرعی دو چین برداشت بود. صفات مورد ارزیابی شامل خصوصیات رشدی، میزان کلروفیل a ،b ، کلروفیل کل، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، فنل کل و کربوهیدرات محلول بود. نتایج نشان داد که کمترین خصوصیات رشدی در تیمار50 درصد ظرفیت زراعی و عدم کاربرد کود سولفات پتاسیم مشاهده شد. استفاده از کود پتاسیم باعث بهبود خصوصیات رشدی، میزان کربوهیدرات محلول، کلروفیلa ،b و کلروفیل کل در تمامی سطوح تنش خشکی در گیاه شد. به‌طوریکه در چین اول برداشت در بالاترین سطح تنش و کاربرد 300 کیلوگرم در هکتار کود سولفات پتاسیم افزایش 62.14، 82.36، 93.09 و 87.35 درصدی به‌ترتیب در ارتفاع بوته، کلروفیل a، b و کل مشاهده شد؛ ولی موجب کاهش فعالیت آنتی‌اکسیدانی (13.86 درصد) و فنل کل (34.38 درصد) در گیاه شد. نتایج حاکی از آن بود که مقدار خصوصیات رشدی و بیوشیمیایی در چین دوم برداشت در مقایسه چین اول برداشت به‌طور قابل توجهی کاهش پیدا کرد، به‌طوریکه کمترین مقدار خصوصیات رشدی و بیوشیمیایی در چین دوم برداشت مشاهده شد. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد سولفات پتاسیم به‌ویژه کاربرد 300 کیلوگرم در هکتار موجب بهبود خصوصیات رشدی و بیوشیمیایی مرزه تحت تنش خشکی شد.

Effect of Potassium Sulfate on Yield, Yield Components and Some Biochemical Properties of Summer Savory (Satureja hortensis L.) under Drought Stress

Introduction: Drought stress is one of the non-living environmental stresses that affect the quantity and quality of plant yield (Eyni-Nargeseh et al., 2020), and it is the most important factor in reducing yield and crop production in plants (Xu et al., 2020). Elements such as potassium play an important role in controlling water loss from the plant (Farahani et al. 2019). Potassium is an essential nutrient and is one of the most abundant cations in plants, which plays an important role in plant growth and in almost all related functions (Zahoor et al., 2017). Summer Savory (Satureja hortensis L.) is one of the most widely used medicinal plants. It is an herbaceous or perennial plant and a member of the aromatic plants of the family Mint (Lamiaceae), which has a rodent flower, the flowers appear in the axils of the upper leaves, the flowers are male and female and are seen in white to purple colors (Yazdanpanah et al., 2011). Finding solutions to reduce the effects of drought stress and improve plant growth and yield is essential. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of the application of different levels of potassium sulfate on increasing yield, biochemical properties, and drought resistance in Summer Savory.Material and methods: This research was carried out as a factorial split-plot based on a randomized complete block design with three replications at the research farm of Ferdowsi University in 2015-2016. The main factors included drought stress at three levels (50, 70, and 100% of field capacity) and potassium sulfate fertilizer at four levels (0, 100, 200, and 300 kg/ha) and the sub-factor of two harvest times. All traits were measured at the flowering stage. The studied traits included growth characteristics (using conventional methods), photosynthetic pigments (Lutts et al., 1996), soluble carbohydrates (Paquin et al., 1979), antioxidant activity (Moon et al., 1998), potassium (Emami, 1996) and total phenol (Singleton et al., 1965). Minitab17 software was used to analyze the data. The mean comparison was performed based on the Bonferroni test.Results and discussion: The results showed that with increasing drought stress, the amounts of chlorophyll a, b, total, soluble carbohydrate, antioxidant activity, potassium and total phenol increased. However, with increasing drought stress, growth characteristics and carotenoids decreased. So that with increasing drought stress, the amount of plant height at the highest drought stress level (50% of field capacity) decreased by 33.99% compared to the control. Based on the results of this study, the application of potassium sulfate fertilizer under drought stress conditions reduced the effect of drought stress, as the highest amount of growth characteristics and photosynthetic pigments were observed in the application of potassium sulfate fertilizer. At the highest level of drought stress and application of 300 kg/ha of potassium sulfate in the first harvest time increased plant height, chlorophyll a, b, and total by 62.14, 82.36, 93.09, and 87.35%, respectively, but decreased antioxidant activity (13.86%) and total phenol content (34.38%).Conclusions: Based on the findings of this study, the use of potassium sulfate fertilizer reduces destructive effects under environmental stresses, including drought stress. In particular, the application of 300 kg/ha of potassium sulfate fertilizer had the best results in drought stress conditions in Summer Savory which can be used as a management solution in drought-prone areas.