دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات14
تعداد شماره‌ها692
تعداد مقالات7,157
تعداد مشاهده مقاله11,683,760
تعداد دریافت فایل اصل مقاله10,472,310
طاهری, علی, کافی, محمد, فلاح پور, فرنوش, نباتی, جعفر. (1405). ارزیابی امکان تخفیف اثر تنش شوری در گندم با کاربرد سیلیکات پتاسیم و ملاتونین. , 19(2), 91-109. doi: 10.22069/ejcp.2026.24226.2723
علی طاهری; محمد کافی; فرنوش فلاح پور; جعفر نباتی. "ارزیابی امکان تخفیف اثر تنش شوری در گندم با کاربرد سیلیکات پتاسیم و ملاتونین". , 19, 2, 1405, 91-109. doi: 10.22069/ejcp.2026.24226.2723
طاهری, علی, کافی, محمد, فلاح پور, فرنوش, نباتی, جعفر. (1405). 'ارزیابی امکان تخفیف اثر تنش شوری در گندم با کاربرد سیلیکات پتاسیم و ملاتونین', , 19(2), pp. 91-109. doi: 10.22069/ejcp.2026.24226.2723
طاهری, علی, کافی, محمد, فلاح پور, فرنوش, نباتی, جعفر. ارزیابی امکان تخفیف اثر تنش شوری در گندم با کاربرد سیلیکات پتاسیم و ملاتونین. , 1405; 19(2): 91-109. doi: 10.22069/ejcp.2026.24226.2723

ارزیابی امکان تخفیف اثر تنش شوری در گندم با کاربرد سیلیکات پتاسیم و ملاتونین

مجله تولید گیاهان زراعی
مقاله 5، دوره 19، شماره 2، تیر 1405، صفحه 91-109    اصل مقاله (1.45 M)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی- پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2026.24226.2723
نویسندگان
علی طاهری1؛ محمد کافی* 2؛ فرنوش فلاح پور3؛ جعفر نباتی3
1دانشجوی دکتری، گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد،
2استاد، گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد،
3دانشیار، گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
چکیده
سابقه و هدف: تنش شوری به عنوان یکی از مهم ترین تنش های غیر زیستی در کشاورزی به شمار می رود که موجب کاهش تولید محصولات زراعی و تهدیدی برای امنیت غذایی در مقیاس جهانی است. برای مقابله با شوری، گیاهان در پاسخ به تنش از راهکارهای مختلف همچون تنظیم اسمزی، هموستازی یونی، افزایش ساخت آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی و غیر آنزیمی و غیره استفاده می‌کنند. ترکیبات کاهش دهنده اثرات منفی تنش نظیر سیلیکات پتاسیم و ملاتونین از طریق کمک به تسهیل واکنش های فیزیولوژیکی در شرایط تنش‌های محیطی می توانند اثرات تنش بر رشد و عملکرد گیاهان زراعی را کاهش دهند.
مواد و روشها: این پژوهش به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، در سال 1404روی رقم پیشگام گندم در شرایط تنش شوری انجام شد. تیمارهای شوری در دو سطح 5/0 و 10 دسی زیمنس بر متر در گلدان‌هایی به حجم ده لیتر با خاک لوم سیلتی با استفاده از کلرید سدیم اعمال شد.، سطوح سیلیکات پتاسیم (5/0، 1و 2 میلی مولار) و ملاتونین (100،150،200 میکرو مولار) و شاهد به صورت محلول پاشی و در سه مرحله اعمال شد. شاخص‌های رشدی، و پارامترهای بیوشیمیایی مانند میزان پرولین، مالون‌دی‌آلدئید و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی اندازه‌‍‌گیری شدند.
یافته ها: نتایج نشان داد که تنش شوری موجب کاهش بقا، وزن خشک اندام هوایی، شاخص پایداری غشا و رنگ‌دانه‌های فتوسنتزی در گندم شد. با کاربرد دو میلی مولار سیلیکات پتاسیم و 200 میکرومولار ملاتونین به ترتیب درصد بقا ( 65/44 درصد)، وزن خشک اندام هوایی(15/11 درصد)، شاخص پایداری غشا (61/59 درصد)، رنگ‌دانه‌های فتوسنتزی (35/33 درصد)، فعالیت کاتالاز (16/22 درصد) و آسکوربات پراکسیداز (16/28 درصد) در تنش شوری افزایش یافت. از طرف دیگر محتوای پرولین و مالون دی آلدئید در این تیمارها کاهش یافت. ضرایب همبستگی نشان داد که وزن خشک اندام هوایی (**82/0r=)، محتوای کل رنگ‌دانه‌های فتوسنتزی (**87/0r=)، شاخص پایداری غشا (**76/0r=)، ارتفاع بوته (**77/0r=) و سطح برگ (**69/0r=) همبستگی مثبت و معنی‌داری با بقای بوته دارند.
نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده کاربرد ترکیبات تخفیف دهنده تنش می‌توانند اثرات منفی تنش شوری را کاهش دهند. در بین دو ترکیب مورد استفاده، مصرف سیلیکات پتاسیم در مقایسه با ملاتونین نتایج مطلوبتری داشت و سبب بهبود شاخص‌های رشدی نظیر ارتفاع بوته، بقای بوته و برگ، سطح برگ، رنگیزه‌های فتوسنتزی و افزایش تحمل گندم به تنش‌های اکسیداتیو گردید. این نتایج می تواند در برنامه‌های مدیریتی اراضی شور برای افزایش تحمل به شوری و پایداری تولید در اقلیم های خشک و نیمه خشک مورد استفاده قرار گیرند.
واژه‌های کلیدی: در صد بقا، پرولین، کاتالاز، مالون‌دی‌آلدئید، وزن خشک اندام هوایی
کلیدواژه‌ها
"بقای گیاه"؛ "پرولین"؛ "کاتالاز"؛ "مالون‌دی‌آلدئید"؛ "وزن خشک اندام هوایی"
مراجع
  1. Dagar, J. C., Yadav, R. K., & Sharma, P. C. (2019). Research Developments in Saline Agriculture. Springer.
  2. Kibria, M. G., & Hoque, M. A. (2019). A Review on plant responses to soil salinity and amelioration strategies. Journal of Soil Science, 9,211-219.
  3. Khammari, I., Sarani, S., & Dahmardeh, M. (2007). The effect of salinity on seed germination and growth in six medicinal plants. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 23,331-339
  4. FAOSTAT. (Statistics Division of Food and Agriculture Organization of the United Nations).
  5. Foyer, H., & Noctor, G. (2003). Redox sensing and signalling associated with reactive oxygen in chloroplasts, peroxisomes and mitochondria. Physiology of Plants, 119, 355-364.
  6. Hassan, N., Ebeed, H., & Aljaarany, A. (2020). Exogenous application of spermine and putrescine mitigate adversities of drought stress in wheat by protecting membranes and chloroplast ultra-structure. Physiology And Molecular Biology Of Plants, 26, 233–245.
  7. Yu, Z., Duan, X., Luo, L., Dai, S., Ding, Z., & Xia, G. (2020). How plant hormones mediate salt stress responses. Trends in plant science, 25, 1117-1130.
  8. Ghazi, D. A., El-Sherpiny, M. A., & Elmahdy, S. M. (2021). Effect of Soil Amendments and Foliar Application of Potassium Silicate on Wheat Plants Grown under Sodicity Conditions. Journal of Soil Sciences and Agricultural Engineering 12, 409 - 416.
  9. Rodrigues, F. A., Duarte, H. S. S., Domiciano, G. P., Souza, C. A., Korndorfer, G. H., & Zambolim, L. (2009). Foliar application of potassium silicate reduces the intensity of soybean rust. Austral. Plant Pathology, 38, 366–372.
  10. Feghhenabi, F., Hadi, H., Khodaverdiloo, H., van Genuchten, M., & Pessarakli, M. (2022). Improving wheat (Triticum aestivum L.) antioxidative defense mechanisms against salinity stress by exogenous application of potassium silicate. Journal of Plant Nutrition, 45, 1-19.
  11. Guo, X., Shi, Y., Zhu, G., & Zhou, G. (2023). Melatonin mitigated salinity stress on alfalfa by improving antioxidant defense and osmoregulation. Plant Crop Biology and Biochemistry, 13, 17-27.
12.Arnao, M. B. & Hemández-Ruiz J. (2019). Protective effect of melatonin against chlorophyll degradation during the senescence of barley leaves. Journal of Pineal Research, 46, 58–63.

  1. Wang, Y., Reiter, R. J., & Chan, Z. (2018). Phytomelatonin: a universal abiotic stress regulator. Journal of Experimental Botany, 69, 963–974.
  2. Ahmad, I., Munsif, F., & Mihoub, A. (2022). Beneficial Effect of Melatonin on Growth and Chlorophyll Content in Wheat (Triticum aestivum L.) Grown Under Salt Stress Conditions. Journal of Crop Health, 74, 997–1009.
  3. Talaat, N. B. (2021).application of melatonin and salicylic acid counteracts salt stress-induced damage in wheat (Triticum aestivum L.) photosynthetic machinery. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 21, 2893–2906.
  4. Khan, S., Alvi, A. F., Fatma, M., Al-Hashimi A., Sofo A., & Khan N. A. (2024). Relative effects of melatonin and hydrogen sulfide treatments in mitigating salt damage in wheat. Frontiers Journal of Plant Science,15, 1406092.
  5. Sairam, R. K, Rao, K. V., & Srivastava, G. (2002). Differential response of wheat genotypes to long term salinity stress in relation to oxidative stress, antioxidant activity and osmolyte concentration. Plant Science, 163,1037–1046.
  6. Dere, S., Gunes, T., & Sivaci, R. (1998). Spectrophotometric determination of chlorophyll-A, B and totalcarotenoid contents of some algae species using different solvents. Turkish Journal of Botany, 22, 13–18
  7. Bates, L.S., Waldren, R., & Teare, I. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Journal of Plant and Soil, 39, 205–207.
  8. Heath, R. L., & Packer, L. (1968). Photoperoxidation in isolated chloroplasts: I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125,189–198.
21.Velikova, V., Yordanov, I., Edreva, A.,(2000). Oxidative stress and some antioxidant systems in acid rain-treated bean plants: protective role of exogenous polyamines. Plant Science, 151, 59–66.

  1. Dazy, M, Jung, V., Férard, J. F., & Masfaraud, J. F.(2008). Ecological recovery of vegetation on a coke-factory soil role of plant antioxidant enzymes and possible implications in site restoration. Chemosphere,74, 57–63.
  2. Kanawapee, N., Sanitchon, J., Lontom, W., & Threerakulpisut, P. (2012). Evaluation of salt tolerance at the seedling stage in rice genotypes by growth performance, ion accumulation, proline and chlorophyll content. Journal of Plant and Soil, 358, 235-249.
  3. Doraki, G. R., Zamani, G. R., & Sayyari, M. H. (2018). Effect of salt stress on yield and yield components in chickpea (Cicer arietinum). Iranian Journal Pulses Research, 9, 57-68.
  4. Soren, K. R., Madugula, P., Kumar, N., Barmukh, R., Sengar, M. S., Bharadwaj, C., & Varshney, R. K. (2020). Genetic dissection and identification of candidate genes for salinity tolerance using Axiom® CicerSNP array in chickpea. International Journal of Molecular Sciences, 21, 50-58.
  5. Gomaa, O. M., Abd El Kareem, H., & Selim, N. (2021). Nitrate modulation of Bacillus sp. biofilm components: a proposed model for sustainable bioremediation. Biotechnology Letters, 43, 2185-2197.
  6. Farahani, H., Sajedi,N., Madani, H., Changizi, M., & Naeini, M. (2021).effect of potassium silicate on water use efficiency, quantitative traits and essential oil yield of damask rose (Rosa damascena Miller) under water deficit stress. Iranian Journal of Horticultural Science, 52, 171-182.
28.Gong, H., & Chen, K. (2012). The regulatory role of silicon on water relations, photosynthetic gas exchange and carboxylation activities of wheat leaves in field drought conditions. Journal of Physiologiae Plantarum, 34, 1589-1594.

29.Li, C., Tan, D. X., Liang, D., Chang, C., Jia, D. & Ma, F. (2015). Melatonin mediates the regulation of ABA metabolism, free-radical scavenging, and stomatal behavior in two Malus species under drought stress. Journal of Experimental Botany, 66, 669-680.

  1. Jiao, J., Ma, Y., Chen, S., Liu, C., Song, Y., Qin, Y., & Liu, Y. (2016). Melatonin producing endophytic bacteria from grapevine roots promote the abiotic stress-induced production of endogenous melatonin in their hosts. Journal of Plant Science, 7, 233-249.
  2. Zhang, T., Yan, X., & Pang, Q.(2018). Transcriptomic and proteomic feature of salt stress-regulated network in Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) root based on de novo assembly sequencing analysis. Journal of Planta, 247, 715-732.
  3. Pan, Y., Kang, P., Tan, M., Hu, J., Zhang, Y., Zhang, J., Song, N., & Li, X. (2022). Root exudates and rhizosphere soil bacterial relationships of Nitraria tangutorum are linked to k-strategists bacterial community under salt stress. Journal of Plant Science, 13, 991-999.
33.Radi, A. F. (2013). Physiological and biochemical responses of salt tolerant and salt-sensitive wheat and bean cultivars to salinity. Journal of Biology and Earth Sciences, 3, 72-88.

34.XD, X. S. (2010). Effects of exogenous melatonin on active oxygen metabolism of cucumber seedlings under high temperature stress. Journal of Ying Yong ShengTai Xue Bao, 21, 1295-1300.

35.Avestan, S., Ghasemnezhad, M., Esfahani, M., & Barker, A. V. (2021). Effects of nanosilicon dioxide on leaf anatomy, chlorophyll fluorescence and mineral element composition of strawberry under salinity stress. Journal of Plant Nutrition, 44, 3005-3019.

  1. Wang, L., Liu, J. L., Wang, W., & Sun, Y. (2016). Exogenous melatonin improves growth and photosynthetic capacity of cucumber under salinity-induced stress. Journal of Photosynthetica, 54, 19-27.
37.Rahimi, Tashi, T., & Niknam, V. (2015). Effect of salicylic acid priming on some physiological and biochemical responses of wheat (Triticum aestivum L.) under salinity stress. Plant Research Journal, 28, 297–306.

  1. Hafez, E. M., Osman, H. S., El-Razek, U. A. A., Elbagory, M., Omara, A. E. D., Eid, M. A., & Gowayed, S. M. (2021). Foliar-applied potassium silicate coupled with plant growth-promoting rhizobacteria improves growth, physiology, nutrient irrigated with saline water in salt-affected soil Plants uptake and productivity of faba bean (Vicia faba.). Journal of Plant Nutrition, 10, 894-512
  2. Mussa, H. R. (2006). Influence of exogenous application of silicon on physiological response of salt-stressed maize (Zea mays). Agriculture and Biology Journal, 11, 297-293.
40.Sahar, K., Amin, B., & Taher, N. M. (2011). The salicylic acid effect on the Salvia officianlis L. sugar, protein and proline contents under salinity (NaCl) stress. Journal of Stress Physiology &Biochemistry, 7, 80-87.

41.Demiral, T., & Turkan, B. (2005). Comparative lipid peroxidation, antioxidant defense system and proline content in root of two rice cultivars differing in salt tolerance. Environmental and Experimental Botany, 53, 247-257.

  1. Ullah, I., Al-Johny, B. O., Al-Ghamdi, K.M., Al-Zahrani, H. A. A., Anwar, Y., Firoz, A., Al-Kenani, N., & Almatry, M.A.A. (2019). Endophytic bacteria isolated from (Solanum nigrum L). alleviate cadmium (Cd) stress response by their antioxidant potentials, including SOD synthesis by sodA gene. Ecotoxicology and Environmental Safety, 174, 197–207.
  2. Choi, S. D. (2011). Melatonin protects against oxidative stress in granular corneal dystrophy type 2 corneal fibroblasts by mechanisms that involve membrane melatonin receptors. Journal of Pineal Research, 51, 94-103.
  3. Martinez, V., Nieves-Cordones, M., Lopez-Delacalle, M., & Rodenas, R. (2018). Tolerance to stress combination in tomato plants, new insights in the protective role of melatonin. Molecules. Journal of molecules, 23,535.
  4. Cen, H., Wang, T., Liu, H., & Tian, D. (2020). Melatonin application improves salt tolerance of alfalfa(Medicago sativa L.) by enhancing antioxidant capacity. Journal of Plants, 9, 220.
  5. Nabati, J., Kahrom, N., & Nezami, A. (2022). Evaluation and grouping of lentil genotypes to salinity stress in the greenhouse. Iranian Journal of Field Crop Science, 54, 115-133.
  6. Nezami, A., Nabati, J., Kafi, M., & Boroumand Rezazadeh, E. (2024). Screening 215 lentil genotypes under salinity stress during the seedling stage in greenhouse conditions. Journal of Crop Breeding, 16, 112-128.
  7. Nasiri, Z., Nabati, j., Nezami, A., & Kafi, M. (2020). Selection of salinity tolerance of Kabuli chickpea genotypes under field conditions. Environmental Stresses in Agricultural Sciences, 14(4), 1055-1060.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 213
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 221


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب