تغییرات پتانسیل آب و خاصیت تنظیم اسمزی گیاه گوجه فرنگی تحت تیمار خشک شدن موضعی ریشه (PRD)

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

2 استاد گروه باغبانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه مسی نیوزلند

چکیده

به منظور بررسی روابط آبی اندام های رویشی و زایشی گیاه گوجه فرنگی تحت تیمار خشک شدن موضعی ریشه (PRD) و تعیین نحوه حرکت آب در خاک، ریشه و گیاه و نیز اندازه گیری تغییرات پتانسیل آب و اجزای آن در جهت تنظیم و کاهش میزان آبیاری تحت شرایط کم آبی، آزمایشی گلخانه ای به صورت طرح کاملاً تصادفی با دو تیمار، شش تکرار و چهار واحد آزمایشی در هر تکرار در گلخانه های تحقیقاتی دانشگاه مسی نیوزلند پیاده شد. در این پژوهش، بوته های گوجه فرنگی رقم Petopride، تحت آبیاری به روش معمول و خشک شدن موضعی ریشه قرار گرفتند. در روش اخیر، در هر دفعه آبیاری، آب تنها در اختیار نیمی از ریشه های بوته گوجه فرنگی قرار داده می شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که کاهش 50 درصدی در میزان آب آبیاری که در تیمار خشک شدن موضعی ریشه اعمال گردید، باعث افزایش شش درصدی کارایی مصرف آب به ازای هر واحد وزن خشک محصول شد. پتانسیل آب ساقه در تیمار یاد شده کمتر از تیمار شاهد بود و احتمالاً این پدیده نشان دهنده این است که جریان آب بین دو بخش خشک و مرطوب ریشه برقرار است. عدم کاهش شدید پتانسیل آب میوه وجود خاصیت تنظیم اسمزی را در میوه های گوجه فرنگی نشان داد. تنظیم اسمزی مانع از تغییر پتانسیل آب میوه می شود. محتوای رطوبت خاک بین 29/10 و 45/25 m3m-3 در تیمار PRD و حد فاصل 69/5 و 98/22 m3m-3 در تیمار شاهد بود. نتایج به دست آمده نشان داد درصد مواد جامد محلول میوه نیز در تیمار PRD نسبت به شاهد بیشتر بود، به طوری که در تیمار PRD 44/7 و در تیمار شاهد 90/5 درصد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Water relations of the tomato plant under partial rootzone drying (PRD)

نویسندگان [English]

  • Maryam Haghighi 1
  • Hossein Behboudian 2
چکیده [English]

The world is facing a dwindling supply of water, therefore deficit irrigation is becoming more of a necessity than a choice. Partial rootzone drying (PRD) is a new water saving irrigation technique where at each irrigation time only one part of the rootzone is watered. The un-irrigated part is watered during the next irrigation. We explored the potential of PRD for `Petopride´ processing tomato. There were two treatments: control (C, normal irrigation) and PRD. We collected data on water relations of vegetative and reproductive organs. PRD saved water by 50% and increased water use efficiency of the plant compared to C. Leaf water potential was more negative under PRD compared to C. Irrigated and non-irrigated roots of PRD had similar water potential and this could have happened by water movement between the two sides of root system. Water potential of fruit was lower in PRD than in C. But pressure potential (turgor potential) was similar between PRD and C fruit. This was indicative of osmotic adjustment (osmoregulation) in PRD fruit. To our best knowledge, this is the first report of osmotic adjustment of fruit under PRD treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fruit water potential
  • Osmotic adjustment
  • osmotic potential
  • Total soluble solids concentration

1 . Behboudian MH (1994) The influence of water deficit on water relation, photosynthesis and fruit growth in Asian pears (Pyrus serotina Rehd.). Scientia Horticulturae 60: 89-99.

2 . Bennet JM, Cortes PM and Lorens GF (1986) Comparison of water potential components measured with the thermocouple pschrometer and a pressure chamber and the effect of starch hydrolysis. Agronomy 78: 239-244.

3 . Chalmer DJ (1989) A physiological examination of regulated deficit irrigation. NZ J. Agri. Sci. 23: 44-48.

4 . Dorji K, Behboudian MH and Zeghbe JA (2005) Water relation growth, yield and fruit quality of hot pepper under deficit irrigation and partial rootzoone drying. Scientia Horticulturae 104: 137-149.

5 . Ho LC (1996) Tomato In: Zamaski E, Schaaffer Aa (EDs.) Photoassimilation distribution in plants and crops: source-sink relationships. Marcel Dekker Publishers. New York. USA. Pp. 709-728.

6 . Hsiao TC (1990) Plant atmosphere interaction evapotranspiration and irrigation scheduling. Acta Hort. 278: 55-66.

7 . Keramer PJ (1983) Water relation of plants. Academic press, London. P. 264.

8 . Kitano M, Yokomukaro F and Eguchi H (1996) Interactive dynamic of fruit and stem growth in tomato plants as affected
 by root water condition relation with sucrose translocation. Biotronics 25: 75-84.

9 . Lakso AN, Geyer AS and Carpenter SG (1984) The effect of regulated water deficient on pear tree growth, flowering, fruit growth and yield. J. Am. Soc. Hort. Sci. 109: 604-606.

10 . Loveys BR, Dry PR, Stoll M and McCarthy MG (2000)
Using plant physiology to improve the water use efficiency of horticultural crops. Acta. Hort. 537: 187-197.

11 . Pastel SL (1998) Water for food production: Will there be enough for 2005? Biosicence 48: 629-637.

12 . Van Schilfgaarde J (1994) Irrigation a blessing or a curse. Hortscience 31: 926-929.

13 . West DW and Gaff DF (1971) An error in calibration of xylem water potential against leaf water potential. Exp. Bot. 22(71): 342-346.

14 . Young TE, Juvic JA and Sollivan JG (1993) Accumulation of the component of total solids in repining fruit of tomato. J. Am. Soc. Hort. Sci. 118: 268-292.

15 . Zeghbe JA and Behboudian MH (2006) Response of Petopride processing tomato to partial rootzoone drying at different physiological stage. Irrig. Sci. 24: 203-210.

16 . Zegbe JA, Behboudian MH and Clothier BE (2004) Partial rootzone drying is a feasible option for irrigating processing tomatoes. Agricultural Water Management 68(3): 195-206.

17 . Zeghbe JA, Behboudian MH, Lang A and Clothier BE (2003) Water relation, growth and yield of processing tomato under partial rootzoone drying. Veg. Crop. Prod. 9(2): 31-40.