بررسی پاسخ‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ریحان (ocimum basilicum) به محلول‌پاشی سیلیکون در شرایط تنش شوری

سابقه و هدف: تنش شوری یکی از تنش‌های محیطی و محدود کننده رشد و تولید بوده که تشدید آن در سالیان اخیر باعث کاهش چشمگیر عملکرد در گیاهان گردیده است. حدود 20 درصد از کل زمین‌های آبی در ایران ( حدود 33 میلیون هکتار) را زمین‌های شور تشکیل می‌دهد . در ایران حدود 7 میلیون هکتار از زمین‌های کشاورزی دارای درجات مختلف شوری هستند که به دلیل عوامل نامطلوب مانند زهکشی نامناسب، تبخیر و تعرق و استفاده بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی احتمال افزایش آن وجود دارد. اولین اثرات شوری در گیاهان ایجاد تنش اسمزی است. سیلیسیم دومین ترکیب معدنی در کره زمین پس از اکسیژن است که اثرات مثبت آن در تحمل گیاهان به تنش‌های محیطی مشخص شده است. جذب سیلیس توسط گیاهان تحت تنش شوری، باعث افزایش فعالیت h+-atpase و h+-ppase در غشاء پلاسمایی و تونوپلاست می‌شود که نتیجه آن کاهش جذب سدیم و افزایش جذب پتاسیم و تغییر تقسیم یون‌ها در ریشه‌ها و برگ‌های گیاهان است. بنابراین، این تحقیق با هدف بررسی اثرات محلول‌پاشی سیلیسیم بر صفات فیزیولوژیکی گیاه ریحان به عنوان یک گیاه دارویی و غذایی مهم در شرایط تنش شوری انجام شد.مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار در شرایط کشت گلدانی در شهرستان بهبهان استان خوزستان در سال 1400 اجرا شد. عامل اول تنش شوری (صفر و 150 میلی‌مولار) و عامل دوم محلول‌پاشی سیلیسیم (صفر و 2 گرم در لیتر) بود که مطابق با توصیه‌ی شرکت سازنده در نظر گرفته شد. در این آزمایش صفاتی مانند عملکرد کوانتومی، شاخص کلروفیل با استفاده از دستگاه spad ، کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتنوئید، کلروفیل کل، قند محلول و پروتئین محلول در گیاه ریحان اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: بررسی داده‌ها نشان داد که تنش شوری باعث کاهش عملکرد کوانتومی، عدد کلروفیل‌متر (spad)، کلروفیل b، کاروتنوئید، کلروفیل کل، قند محلول و پروتئین محلول شد. همچنین نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن بود که محلول‌پاشی سیلیسیم به ویژه در شرایط تنش شوری باعث افزایش عملکرد کوانتومی، عدد کلروفیل‌متر (spad)، کلروفیل a، قند محلول و پروتئین محلول شد. در تنش شوری 150 میلی‌مولار، تاثیر محلول‌پاشی سیلیسیم در بهبود اثرات تنش شوری بر روی برخی صفات مانند عملکرد کوانتومی و قند محلول بیشتر بود، به طوری که باعث افزایش صفات مذکور به ترتیب به میزان 0.95 و 36.49 درصد نسبت به عدم محلول‌پاشی گردید. اثر متقابل شوری و محلول‌پاشی سیلیسیم نشان داد که آبیاری بدون تنش شوری و محلول‌پاشی سیلیسیم باعث افزایش قند محلول و پروتئین محلول ریحان شد.نتیجه‌گیری: نتایج این آزمایش ، نشان‌دهنده‌ی اثرات سودمند محلول‌پاشی سیلیسیم در شرایط تنش شوری بود. به نظر می‌رسد زمانی که گیاه در معرض تنش شوری قرار گیرد، اثرات سودمند سیلیسیم محسوس‌تر است، اگرچه تحت شرایط مطلوب، این سودمندی نیز وجود دارد.

study of physiological and biochemical responses of basil (ocimum basilicum) to silicon spraying under salinity stress

background and objectives: salinity stress is one of the environmental stresses and restricts growth and production, the intensification of which in recent years has led to a significant reduction in yield in plants. about 20% of the total irrigated land in iran (about 33 million hectares) is saline land. in iran, about 7 million hectares of agricultural land have different degrees of salinity, which is likely to increase due to unfavorable factors such as poor drainage, evapotranspiration and improper use of groundwater resources. the first effects of salinity in plants are osmotic stress. silicon is the second most abundant mineral compound on earth, and its positive effects on plant tolerance to environmental stresses have been identified. silica uptake by plants under salinity stress increases h + -atpase and h + -ppase activity in plasma membranes and tonoplasts, resulting in decreased sodium uptake and increased potassium uptake and altered ion division in roots and leaves of plants. therefore, this study was conducted to investigate the effects of silicon spraying on physiological traits of basil as an important medicinal and food plant under salinity stress. materials and methods: this experiment was performed as a factorial in a completely randomized design with 4 replications in potting conditions in behbahan city of khouzestan province in 2021. the first factor was salinity stress (zero and 150 mmol) and the second factor was silicon spraying (zero and 2 g / l), which was considered in accordance with the manufacturer's recommendation. in this experiment, traits such as quantum yield, number of chlorophyll meters (spad), chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, total chlorophyll, soluble sugar and soluble protein in basil were measured. results: evaluation of the data showed that salinity stress reduced quantum yield, number of chlorophyll meters (spad), chlorophyll b, carotenoids, total chlorophyll, soluble sugar and soluble protein. the results of the present study also showed that silicon spraying, especially under salinity stress conditions, increased quantum yield, number of chlorophyll meters (spad), chlorophyll a, soluble sugar and soluble protein. at 150 mm salinity stress, the effect of silicon spraying compared to non- spraying on improving the effects of salinity stress on some traits such as quantum yield and soluble sugar was higher, so that the mentioned traits increased by 0.95 and 36. 49 percent, respectively. the interaction of salinity and silicon spraying showed that non-stress irrigation of salinity and silicon spraying increased soluble sugar and soluble basil protein. conclusion: the results of this experiment showed the beneficial effects of silicon spraying under salinity stress. the beneficial effects of silicon appear to be more pronounced when the plant is exposed to salinity stress, although this benefit also exists under favorable conditions.