بررسی رشد و عملکرد تره ایرانی (allium ampeloperasum subsp. persicum) در پاسخ به محلول‏پاشی نانوذرات مس تحت تنش شوری

هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر محلول‎پاشی نانوذرات مس بر ویژگی‎های رشد و عملکرد گیاه تره ایرانی (allium ampeloperasum subsp. persicum) تحت شرایط تنش شوری بود. آزمایش به‌‎صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل محلول‌پاشی نانوذرات مس در سه سطح صفر (شاهد)، 150 و 300 میلی‎گرم بر لیتر و فاکتور دوم شامل تنش شوری در چهار سطح صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 میلی‎مولار کلرید سدیم بود که به‌صورت آبیاری سه روز یک‌بار (در سطح 90 درصد ظرفیت زراعی) انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که افزایش تنش شوری موجب کاهش معنی‌داری در ارتفاع بوته، قطر ساقه و پیاز، تعداد برگ، حجم ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی، پیاز و ریشه، شاخص مقاومت به تنش، محتوای کلروفیل a، b و کل، کارتنوئید، شاخص ثبات کلروفیل و محتوای نسبی آب شد و از سوی دیگر، باعث افزایش قابل توجهی در طول ریشه، درصد ماده خشک، نشت الکترولیت، میزان مالون دی‌آلدئید و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌‌اکسیدانی از جمله پراکسیداز و آسکوربات پراکسیداز در گیاه تره ایرانی شد. نتایج نشان داد که محلول‌پاشی نانوذرات مس اثرات تنش شوری را با افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و بهبود تعادل آبی تعدیل کرد. استفاده از هر دو غلظت نانوذرات مس باعث افزایش معنی‌داری در تمامی‏ ویژگی‌های مورد مطالعه نسبت به شاهد شد. به‌طور کلی، نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که تنش شوری در همه‏ سطوح دارای اثرات منفی بر رشد و عملکرد در تره ایرانی می‏باشد، درصورتی‌که کاربرد نانوذرات مس به‌ویژه در غلظت 150 میلی‎گرم بر لیتر با افزایش شاخص ثبات کلروفیل، بهبود روابط آبی گیاه و همچنین افزایش شاخص مقاومت گیاه به تنش منجر به افزایش قطر پیاز، وزن تر و خشک اندام هوایی و پیاز شد.

effect of the foliar application of copper nanoparticles on the growth and yield of persian leek (allium ampeloprasum subsp. persicum) under salinity stress

introductionsalinity in water and soil stands as a crucial environmental factor that significantly hampers global agricultural production. over recent decades, the escalating demand for irrigation in arid and semi-arid regions has intensified this issue, making it a major agricultural challenge. salinity stress, characterized by reduced water absorption, heightened salt uptake (especially sodium, chlorine, and boron), and the generation of reactive oxygen species, induces oxidative stress in plants, severely impacting their growth and overall performance. to enhance plant tolerance to salinity stress, elicitors are employed as a short-term and viable solution to mitigate the adverse effects of stress. copper, serving as a cofactor and essential element for numerous enzymes involved in photosynthesis and respiration processes, plays a crucial role in sustaining natural plant growth and metabolism. copper ions function as cofactors in enzymes like superoxide dismutase (cu/zn sod) and polyphenol oxidase, contributing to the removal of reactive oxygen species. however, the absence of this element in plants cultivated in alkaline and saline soils of arid and semi-arid regions can lead to nutritional disorders. in this context, copper nanoparticles emerge as a suitable alternative to chemical fertilizers due to their rapid and efficient effects. their use not only mitigates the negative consequences of excessive fertilizer application but also decreases the frequency of applications. the persian leek (allium ampeloprasum subsp. persicum) is a valuable edible-medicinal plant native to iran, belonging to the amaryllidaceae family. it holds significance in iran as a key leafy vegetable, valued for its freshness and high processing potential among horticultural plants. given the nutritional and medicinal importance of persian leek and the prevalence of salinity stress, this study aims to explore the impact of copper nanoparticle spray in modifying the effects of salinity stress on the morphophysiological and biochemical characteristics of persian leek.materials and methodsa factorial experiment was conducted using a completely randomized design with three replications in the research greenhouses of lorestan university's faculty of agriculture. the experimental conditions included daytime temperatures ranging from 20 to 28 °c, nighttime temperatures from 15 to 20 °c, relative humidity set at 60-70%, and a light intensity of 400-500 µmol.m-2.s-1. the first factor involved foliar spraying of copper nanoparticles at control levels (zero), 150, and 300 mg.l-1, while the second factor comprised salinity stress at control levels (zero), 50, 100, and 150 mm sodium chloride. f1 seeds were obtained from pakan bazr company and planted in 1.5-liter pots, with each pot containing three plants. the copper nanoparticles were applied through foliar spraying twice on the shoot parts at the four-leaf and six-leaf stages. salinity stress was introduced one week after the foliar application, implemented through irrigation once every three days at a level corresponding to 90% of the field capacity. the soil mixture comprised an equal ratio of agricultural soil, cow manure, and sand, maintaining a clay-sand loam texture. following three months of applying salt stress, a comprehensive assessment of morphophysiological characteristics was carried out. this included the measurement of plant height, stem and bulb diameter, leaf count, fresh and dry weights of stem, root leaf, root volume and length, shoot/root ratio, dry matter (%), stress tolerance index, relative water content (rwc), electrolyte leakage, malondialdehyde content, photosynthetic pigments, chlorophyll stability index, as well as the activity of peroxidase and ascorbate peroxidase.