نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ازاد مشهد

2 گروه تولیدات گیاهی دانشگاه تربت حیدریه

چکیده

کشور ما به­دلیل تکیه برکشاورزی فاریاب، به شدت در معرض شور­شدن اراضی و منابع آب قرار­دارد. شوری عموماً اثر قابل­توجهی روی صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و آناتومیک گیاهان گذاشته و بر رشد و نمو، بقا و تولیدات گیاهی اثر منفی می­گذارد. به منظور مطالعه تاثیر کیفیت آب آبیاری و کاربرد سیلیکون، نانوسیلیکون و پلیمر ابرجاذب بر عملکرد و میزان ماده موثره زعفران(Crocus sativus L.)  آزمایش به‌صورت کرت­های یک‌ بار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار و سه سال زراعی (99-1396) در مزرعه­ای واقع در روستای ضیاء الدین شهرستان تربت حیدریه انجام شد. فاکتور اصلی کیفیت آب آبیاری در دو سطح (شامل آب با هدایت الکتریکی 2 دسی­زیمنس بر متر به­عنوان شاهد و آب با هدایت الکتریکی 6 دسی­زیمنس بر متر) و فاکتور فرعی کاربرد سیلیکون وسوپرجاذب در شش سطح (شامل عدم مصرف به­عنوان شاهد، سیلیکون، نانوسیلیکون هر کدام با غلظت 5/1 در هزار، سوپرجاذب (4/0 گرم به ازای هرکیلوگرم وزن خشک خاک)، سیلیکون با سوپرجاذب و نانوسیلیکون با سوپرجاذب ). صفات مورد مطالعه شامل خصوصیات مورفولوژیکی از جمله تعداد برگ، بنه، گل و کلاله در هکتار، عملکرد برگ، بنه، گل و کلاله در هکتار، طول برگ و پهنای برگ، متوسط وزن بنه و گل، طول کلاله و خصوصیات فیزیولوژیکی شامل مقادیر کلروفیل، ترکیبات سافرانال، کروسین وپیکروکروسین بود. نتایج نشان داد که شوری باعث کاهش و مصرف سیلیکون و بلورآب در هر دو تیمار شوری و عدم تنش شوری باعث افزایش معنی­دار صفات مهم رشد زایشی شامل تعداد گل، متوسط طول کلاله، متوسط وزن تک گل، عملکرد گل‌ و کلاله ، میزان مواد موثره کلاله (کروسین، پیکروکروسین و سافرانال)، در هر سه سال آزمایش بود. اثر تیمارها روی صفات رشد رویشی برگ زعفران شامل تعداد برگ، طول و پهنای برگ، عملکرد برگ، میزان کلروفیل a و b و همچنین روی صفات بنه­های دختری تولید شده شامل تعداد کل بنه دختری، متوسط وزن بنه­های دختری، میزان ماده خشک و عملکرد بنه در هر 3 سال آزمایش معنی­دار بود. مصرف نانوسیلیکون همراه با سوپرجاذب در شرایط شوری باعث افزایش 8/46 % و 3/54 % به ترتیب در عملکرد گل و کلاله زعفران سال دوم نسبت به سال اول و همچنین افزایش1/60 %و 8/57 % عملکرد گل و کلاله سال سوم نسبت به سال دوم شد. نتایح آزمایش نشان داد، که کاربرد تلفیقی نانو سیلیکون و سوپرجاذب باعث افزایش عملکرد کمی و کیفی زعفران در شرایط شوری گردید. بنابراین توصیه می­شود جهت افزایش عملکرد و تولید زعفران از ترکیبات مذکور استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها

Abedi Kupai, J., & Mesforoush, M. (2009). Evaluation of the application of superabsorbent polymer on yield, water use efficiency and storage of nutrients igreenhousecucumber.  Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 3(2): 100-111.
Abedini, A., & Abedikopayi, J. (2017). Effect of application of three types of polymer superabsorbents on production performance and growth indices of saffron plant (Crocus sativus L.) and water efficiency. The Second National Congress of Irrigation and Drainage of Iran. [In Persian].
Ahmad, R., Zaheer, S. H., & Ismail, S. (1992).  Role of silicon in salt tolerance of wheat (Triticum aestivum L.). Plant Science 85: 43–50.Arnon, A. N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal. 23:112-121
Aseme, M. & Poorakbar, L. (2016). Effect of silicate nanoparticles on some growth factors in saffron plant under salinity stress. 19th National Congress and 7th International Biology Congress of Iran.Tabriz. University of Tabriz and Iranian Biological Association. [In Persian].
Azizi-Zehan, A. A., Kamgar-Haghighi, A. A., & Sepaskhah, A. R. (2008). Crop and pan coefficients for saffron in a semi-arid region of Iran. Journal of Arid Environment. 72: 270-278
Daneshmandi, M. Sh., & Azizi, M. (2009). Effect of Water Absorbent Polymer under Drought Stress Conditions on Physicomorphological Properties, Product Yield and Accumulation of Basil Compatibility Metabolites (Ocimum basilicum L.). Sixth Iranian Congress of Horticultural Sciences, University of Guilan. [In Persian].
Epstein, E. (1994). The anomaly of silicon in plant biology. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91:11-17.
Falahi, H.R., Azam, F., & Salari, S. (2014). Study of the effect of different levels of superabsorbent on the growth of doughter corm of saffron (Crocus sativus L). The third national conference on the latest scientific and research achievements of saffron. Torbat Heydariyeh University. Page 17. [In Persian].
Gholami Touranposhti, M., Maghsoudi Moud, A. A. & Manouchehri Kalantari, Kh. (2005). Salt stress effect on the photosynthetic capacity of three Iranian saffron (Crocus sativus L.) clones. The 4th National Biotechnology Congress of Kerman. Iran. [In Persian].
Ghoreishi, S .Gh., Khashei, A., & Beyki, A. (2019). Effects of salt stress and Nitrogen application forms on yield of Saffron (Crocus sativus L.) as a medicinal plant yield under Birjand climatic conditions. Journal of Saffron Research (semi- annual). 7(2): 343-353. [In Persian].
Gottardi, S., Iacuzzo, F., Tomasi, N., Cortella, G., Manzocco, L., Pinton, R., Romheld, V., Mimmo, T., Scampicchio, M., Dalla Costa, L., & Cesco, S. (2012). Beneficial effects of silicon on hydroponically grown corn salad (Valerianella locusta L.) Laterr plants. Plant Physiology and Biochemistry 56: 14-23.
Kafi, M., Rashed Mohasel, M.H., Koocheki, A., & Mollafilabi, A. (2002). Saffron, Production and Processing. Zaban and Adab Publications, Iran. 276 p. [In Persian].
Khorramdel, S., Gheshm, R., Amin Ghafori, A., & Esmaielpour, B. (2014). Evaluation of soil texture and superabsorbent polymer impacts on agronomical characteristics and yield of saffron. Journal of Saffron Research. 1(2):120-135. [In Persian].
Kuntal, D., Raman, D., Thippenahalli, N. S., & Sekeroglu, N. (2007). Influence of bio-fertilizers on the biomass yield and nutrient content in Stevia rebaudiana. Journal of Medicinal Plants Research 1(1): 5-8. 
Latifi, N., & Mashayekhi, K. (1996). Examining the effect of corm weight on saffron flowering. Abstracts of the 4th Congress on Crop Science, 4-7 September, Isfahan, Iran. [In Persian].
Leopold, A.C., & Willing, R.P. (1984). Evidence for toxicity effects of salts on membranes. In: Staples. R.C, and G.H. Toenniessen (Eds). Salinity Tolerance in Plants. Wiley. New York. 67–76.
Liang, Y.C. (1999). Effects of silicon on enzyme activity and sodium, potassium and calcium concentration in barely under salt stress. Plant and Soil. 209: 217-228.
Liang, Y., Sun, W., Zhu, Y.G., & Christie, P. (2007).  Mechanisms of silicon mediated alleviation of a biotic stresses in higher plants: a review. Environmental Pollution. 147: 422-428.
Liang, Y.C., Zhang, W. H., Chen, Q., Liu, Y.L., & Ding, R.X. (2006).  Effect of exogenous silicon (Si) on H+-ATPase activity, phospholipids and fluidity of plasma membrane in leaves of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.). Environmental and Experimental Botany. 57: 212-219.
Liang, Y.C., Chen, Q., Liu, Q., Zhang, W., & Ding, R. (2003). Exogenous silicon (Si) increases antioxidant enzyme activity and reduces lipid peroxidation in roots of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.). Journal of Plant Physiology. 160: 1157-1164.
Lozano, P., Castellar, M., Simancas, M., & Iborra, L. (1999). Quantitative high-performance liquid chromatographic method to analyze commercial Saffron (Crocus sativus L.) products. Journal of Chromatogramphy. A, 830: 477-483.
Ma, J. F. (2004). Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Sciences Plant Nutrition. 50: 11-18.Maas, E. V. and Hoffman, G .J. 1977. Crop Salt Tolerance-Current Assessment. Journal of the Irrigation and Drainage Division. 103: 115-134.
Mikkelsen, R. L. (1994). Using hydrophilic polymers to control nutrient release. Nutrient Cycling in Agroecosystems. 38: 53-59.  
Mobasser, H.R., Ghanbari mellidareh, A., & Sadeghi, A.H. (2008). Effect of Silicon on the amount of nitrogen and agronomic traits in rice (Oryza sativa L.). Silicon in Agriculture Conference. South Africa. 26-31 October. [In Persian].
Moraga, A.R., Rambla, J. L., Ahrazem, O., Granell, A., & Gomez- Gomez, L. (2009). Metabolite and target transcript analyses during Crocus sativus L. stigma development. Phytochemistry. 70: 1009-1016.
Munns, R., & Tester, M. (2008). Mechanism of salinity tolerance. The Annual Review of Plant Biology. 59:651-681
Nabati, J., Kafi, M., Masoumi, A., & Zare Mehrjerdi, M. (2013). Effect of salinity and silicon application on photosynthetic characteristics of sorghum (Sorghum bicolor L.) International Journal of Agricultural Sciences.3: 483-492.
Nykanen, V. P. S., Nykanen, A., Puska, M. A., & Goulart-Silva, G. (2011). Dual-reponsive and super absorbing thermally cross-linked hydrogel based on methacrylate substituted polyphosphazene. Soft Condensed Matter. 7: 4414- 4424.
Pirasteh-Anosheh, H., Emam, Y., Ashraf, M., &Foolad, M. R. (2012). Exogenous application of salicylic acid and chlormequat chloride alleviates negative effects of drought stress in wheat. Journal of Advanced Studies in Biology. 11: 501-520.
Qureshi, A.S., Qadir, M., Heydari, N., Turral, H., & Javadi, A. (2007). A review of management strategies for salt-prone land and water resources in Iran. Colombo, Srilanka: International water management Institute, 30p. (IWMI Working paper 125).
Ramezani, A. (2018). ‌Study of the effect of irrigation control, organic fertilizer and microabsorbent super-adsorbent polymers on some growth and developmental characteristics, production of active ingredients and daffodils of saffron. Ph.D. Thesis.
Rivandi, M., Ghasemnezhad, A., Hemmati, Kh., Ghorbani,Kh., & Abhari, A. (2020). Effects of pH, Bicarbonate and salinity of irrigation water on yield and flowers yield components of Saffron. Journal of Saffron Research.8 (2): 241-253. [In Persian].
Rodrigues, F. A., Benhamou, N., Datnoff, L. E., Jones, J. B., & Belanger, R. R. (2003). Ultrastructural and cytochemical aspects of silicon-mediated rice blast resistance. Phytopathology. 93: 535-546.
Sabet Teimouri, M., Avarseji, Z., & Kafi, M. (2010). Effect of different salinity and potassium levels on saffron (Crocus sativus L.) morphophysiological characteristics. World Food System - A Contribution from Europe. Zurich, Germany.
Shabahakg, J., Khoramdel, S., Ghafori, A., & Gheshm, R. (2013). Effect of Crop Plant Residue Management on Weed Population Density and Agronomic Characteristics of Saffron Yield (Crocus sativus L.). Saffron Research. 1(1):57-72. [In Persian].
Sonobe, K., Hattorri, T., Tsuji, W., Eneji, A., E. Kobayashi, S., Kawamura, Y., Tanaka, K., & Inanaga, S. (2010). Effect of silicon application on sorghum root responses to water stress. Journal of Plant Nutrition. 34: 71-82.
Taleahmad, S., & Hadad, R. (2008). The effect of silicon on drought tolerance in wheat. Agricultural research, Water, soil and plants in agriculture. 8(1):159-170. [In Persian].
Torbaghan, M. E., & Ahmadi, M. M. (2011). The effect of salt stress on flower yield and growth parameters of saffron (Crocussativus L.) in greenhouse condition. International Research Journal of Agricultural Science and Soil Science. 1(10): 421-427.
Wu, L., Liu, M. Z., & Liang, R. (2008). Preparation and properties of a double-coated slow-release NPK compound fertilizer with superabsorbent and water-retention. Bioresource Technology. 99: 547-554.