Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Shariatmadari,Amirhossein Khoshgoftarmanesh
حسین شریعتمداری (استاد راهنما) امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fatemeh Shabani Azadboni
فاطمه شعبانی آزادبنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Response of Matricaria chamomilla to Different Levels of Nutrient Solution Potassium and Zinc in Saline Conditions
Chamomile is known as an important medicinal plant growing in areas with salinity problems. The soil salinity limits the availability of water and nutrients such as potassium and zinc to plants, thereby, reducing quantity and quality of the crops yield. Considering the roles of potassium and zinc on quantity and quality of plant products in saline conditions and the large area of salt effected soils in the country, this research was conducted to investigate the effects of potassium and zinc on alleviation of the salinity effects on germination, growth and yield, nutrient concentrations, oxidative damage and physiological, biochemical and antioxidant responses of chamomile species (Matricaria chamomilla L.) in a solution culture system. The germination stage experiment as a preliminary test was conducted in laboratory and the main part of the work including vegetative and flowering stages of plant growth was carried out in greenhouse at Soilless Culture Research Center, Isfahan University of Technology. Both experiments were set up as complete randomized factorial design with three factors as salinity, potassium and zinc with three replications. The salt stress was induced using NaCl at four levels 0, 50, 100 and 200 mM for germination stage and four levels 0, 60, 120 and 180 mM for vegetative and flowering stages of plant. The potassium and zinc treatments were 0 and 24 mM KCl , 0 and 16 mM ZnCl 2 for germination stage, 3 and 6 mM KNO 3 , K 2 HPO 4 , 1, 2 and 4 mM ZnSO 4 .7H 2 O for growth stages of plant. Results showed that seeds were not germinated at 200 mM NaCl, also addition of potassium chloride induced negative effects, but zinc had positive effects on seed germination. In vegetative and flowering stages some mechanisms of resistance against salinity such as increase in photosynthetic pigments concentration followd by reduction of leaf area, salt transfer to the lower leaves, excretion of sodium ion, selective absorption, adjustment or osmoregulation with production of organic matter such as proline and uptake of minerals such as potassium, maintenance of higher RWC values and increasing anti oxidant enzymes activity in the plants were introduced. The salinity significantly decreased length of root and shoot in vegetative stage, but increased root dry weight up to 60 mM NaCl in both growth stages. The salinity increased shoot and flower dry weight in flowering stage up to 120 mM NaCl and there was a further increase in the yield parameters due to addition of potassium and zinc. The salinity stress by stimulating the avoidance mechanisms, increased chlorophyll, carotenoids and ion leakage of shoot and root in vegetative stage, while decreased malondialdehyde accumulation in leaves and increased concentration of proline, activity of catalase and peroxidase in both stages of the plant growth. Potassium and zinc treatments by inducing some salinity tolerance mechanisms such as selective uptakes of potassium and iron, maintaining sufficient levels of nutrients required for plants such as potassium and zinc depending on the salinity level and the stage of plant growth, preventing excessive accumulation of Na + followed by decreased concentration malondialdehyde and ion leakage of shoot and root, increasing relative water content, concentration of proline, chlorophyll and carotenoids and engaging section anti oxidant enzymes enhanced tolerance to salt stress in the chamomil plants. Overally, based on the results, although M. chamomilla is known as a plant tolerant to salinity or even as a possible halophyte, nutrition treatments of potassium and zinc in saline condition, could promote the antioxidant properties, alleviate the oxidative damage, enhance yield and the salinity tolerance of this plant.
بابونه از گیاهان دارویی بسیار مهم شناخته شده است که کاشت و رویش آن در تمامی مناطقی که دارای مشکل شوری هستند گزارش شده است. در بخش اعظم خاک های کشور که با مشکل شوری مواجه هستند به دلیل کاهش فراهمی آب و عناصری مثل پتاسیم و روی برای گیاهان، کمیت و کیفیت عملکردی گیاهان کاهش می یابد. با توجه به نقش عناصر پتاسیم و روی در افزایش کمیت و کیفیت محصولات گیاهی در شرایط شوری، در این پژوهش تاثیر تغذیه پتاسیم و روی بر تخفیف اثر شوری بر جوانه زنی، رشد و عملکرد، غلظت عناصر معدنی، خسارات اکسیداتیو، پاسخ های فیزیولوژی، بیوشیمیایی وآنتی اکسیدانی گونه مهم بابونه Matricaria chamomilla L. به صورت آبکشت مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش مرحله جوانه زنی به عنوان یک آزمایش اولیه در آزمایشگاه و آزمایش در مرحله رشد گیاه (مرحله رویشی و مرحله گل دهی) به عنوان آزمایش اصلی در گلخانه مرکز پژوهشی کشت بدون خاک دانشگاه صنعتی اصفهان، در قالب طرح کاملاً تصادفی بصورت فاکتوریل با سه فاکتور شوری، پتاسیم و روی و سه تکرار برای هر آزمایش انجام شدند. برای ایجاد تنش شوری از نمک کلرید سدیم با غلظت های صفر، 50، 100 و 200 میلی مولار در آزمایش جوانه زنی و غلظت های صفر، 60، 120 و 180 میلی مولار در مرحله استقرار گیاه استفاده شد. جهت تغذیه پتاسیم و روی غلظت های صفر و 24 میلی مولار کلرید پتاسیم و صفر و 8 میکرومولار کلرید روی در مرحله جوانه زنی ، 3 و 6 میلی مولار نیترات پتاسیم و پتاسیم هیدروژن فسفات و 1، 2 و 4 میکرومولار سولفات روی در مرحله استقرار گیاه به کار برده شد. نتایج مرحله جوانه زنی نشان داد که جوانه زنی گیاه در سطح 200 میلی مولار کلرید سدیم متوقف شد. تاثیر همزمان پتاسیم و روی در شرایط شور نیز نشان داد که افزودن کلرید پتاسیم اثر منفی و کلرید روی اثر مثبت بر درصد و سرعت جوانه زنی بذر ها دارد. در مراحل بعدی رشد رویشی و رشد کامل گیاه، کاهش بیشتر سطح برگ و به دنبال آن افزایش غلظت رنگیزه های فتوسنتزی، انتقال نمک به برگ های پایینی، دفع یونی سدیم، جذب انتخابی عناصر، تعدیل یا تنظیم اسمزی با تولید موادآلی نظیر پرولین و جذب مواد معدنی نظیر پتاسیم، حفظ مقادیر بالا تر RWC و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت گیاه جزء سازوکار های مقاومت به شوری در بابونه معرفی شد. نتایج نشان داد شوری سبب کاهش معنی دار طول ریشه و شاخسار در مرحله رشد رویشی و افزایش معنی دار وزن خشک ریشه در هر دو مرحله از رشد تا سطح 60 میلی مولار شوری، افزایش عملکرد وزن خشک شاخسار و گل بابونه در مرحله رشد کامل گیاه تا سطح 120 میلی مولار کلرید سدیم شد و این افزایش عملکرد با تغذیه پتاسیم و روی بیشتر بود. تنش حاصله از کلرید سدیم با تحریک مکانیسم های اجتناب از شوری موجب افزایش غلظت کلروفیل و کارتنوئید در مرحله رشد رویشی، افزایش درصد نشت یونی شاخسار و ریشه، کاهش غلظت مالون دآلدهید شاخسار و افزایش غلظت پرولین، فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز در هر دو مرحله از رشد گیاه شد. تغذیه پتاسیم و روی همراه با بکار گرفتن مکانیسم های مقاومت به تنش در گیاه همانند جذب انتخابی، عناصری مثل پتاسیم و آهن بسته به سطح شوری و مرحله رشد گیاه، با حفظ سطح کافی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه نظیر پتاسیم و روی و جلوگیری از تجمع بیش از حد سدیم و به دنبال آن کاهش نشت یونی ریشه و شاخسار، کاهش غلظت مالون دآلدهید، افزایش میزان رطوبت نسبی، افزایش غلظت پرولین، کلروفیل و کارتنوئید شاخسار و در گیر کردن بخش آنتی اکسیدانت های آنزیمی موجب افزایش سطح تحمل بابونه به تنش شوری شد. بطور کلی نتایج این پژوهش ضمن اینکه گیاه بابونه را به عنوان یک گیاه مقاوم به شوری یا حتی با احتمال نمک دوست معرفی کرده نشان داد تغذیه پتاسیم و روی با در گیرکردن هر چه بیشتر خصوصیات آنتی اکسیدانی بابونه موجب کاهش خسارات اکسیداتیو حاصله، افزایش مقاومت گیاه و افزایش عملکرد در پاسخ به تنش شوری شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی