تأثیر کاربرد نیتروپروساید سدیم بر سطح برگ، رشد و کارایی مصرف آب ارقام لوبیا قرمز تحت تنش کم‌آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

2 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد نیتروپروساید سدیم بر شاخص‌های رشد و کارایی مصرف آب ارقام لوبیا قرمز (Phaseolus vulgaris L.) تحت تنش کم‌آبی، آزمایشی به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعۀ پژوهشی دانشگاه بوعلی سینای همدان در سال 1391 انجام گرفت. تیمارها شامل تنش در مرحلۀ رویشی، تنش در مرحلۀ زایشی، تنش در مراحل رویشی و زایشی، بدون تنش، محلول‌پاشی در سه غلظت (صفر، 150 و 300 میکرومولار نیتروپروساید سدیم) و رقم‌های ‘اختر’ و ‘درخشان’ بود. تنش زایشی سطح برگ، سرعت رشد محصول و تجمع مادۀ خشک در هر دو رقم بررسی‌شده را کاهش داد. محلول‌پاشی 300 میکرومولار نیتروپروساید سدیم در تنش زایشی، شاخص‌های مذکور را در رقم ‘اختر’ به‌ترتیب 28، 26 و 20 و در رقم ‘درخشان’ 28، 20 و 20 درصد نسبت به شرایط بدون محلول‌پاشی افزایش داد. کارایی مصرف آب دانه و زیست‌توده در تنش رویشی نسبت به شرایط آبیاری کامل بیشتر بود. بیشترین کارایی مصرف آب برای رقم ‘اختر’ با محلول‌پاشی 300 میکرومولار نیتروپروساید سدیم به‌ترتیب 72/0 و 9/2 درصد برای دانه و زیست‌توده بود. محلول‌پاشی نیتروپروساید سدیم موجب تعدیل آثار منفی تنش رویشی و تنش زایشی شد. محلول‌پاشی با غلظت 300 میکرومولار ترکیب مذکور در رژیم‌های مختلف آبی، تأثیر بیشتری بر بهبود وضعیت رشد و عملکرد داشت. ازاین‌رو مصرف 300 میکرومولار نیتروپروساید سدیم برای محلول‌پاشی لوبیا قرمز تحت شرایط تنش کم‌آبی مطلوب به‌نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Sodium Nitroprusside application on leaf area, growth and water use efficiency of kidney bean under water deficit stress

نویسندگان [English]

  • Farrokh Omidi 1
  • Ali Sepehri 2
1 M.Sc. Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

In order to study of Sodium Nitroprusside(SNP) application effect on growth indices and water use efficiency of kidney beans cultivars(Akhtar and Derakhshan) under water deficit stress, an experiment was conducted in split factorial based in randomized complete block design with three replications in Bu-Ali Sina university research field at 2012. Water stress treatments included vegetative stress, reproductive stress, vegetative+reproductive stress and non-water stress (control). Foliar application of SNP was done in 3 concentration(0, 150 and 300 µM SNP). Reproductive stress reduced leaf area, crop growth rate and total dry weight in both cultivars. SNP foliar application (300 µM) increased mentioned indices 28, 26 and 20 percent in Akhtar and 28, 20 and 20 percent in Derakhshan in comparison to without foliar application, respectively. Water use efficiency of grain and water use efficiency of biomass in vegetative stress was more than of non-water stress. Maximum amount of water use efficiency was for Akhtar cultivar with 300 µM Sodium Nitroprusside foliar application and were 0.72 and 2.9 percent for grain and biomass, respectively. SNP foliar application ameliorated and improved negative effects of vegetative and reproductive stress. SNP application(300 µM) had more effect on growth and yield in both cultivars at all water regimes. Therefore, foliar SNP(300 µM) it’s desirable for kidney bean under water deficit stress.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bean
  • Drought
  • growth indices
  • Seed yield
  • water deficit stress

1 . پازوکی ع، نورمحمدی ق، شیرانی­راد ا ح و حبیبی د (1384) بررسی اثر تنش آب بر کارایی مصرف آب دو رقم کلزا (Brassica napus L.)  در شرایط آب و هوایی پاکدشت و کرج. علوم کشاورزی. 11(1): 13-21.

2. رضایی ع و کامگار حقیقی ع ­ا (1388) اثر تنش رطوبتی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد گیاه لوبیا چشم بلبلی. پژوهش‌های خاک (علوم آب و خاک). 23(1): 1-5..

3. زعفرانی پ، راعی ی، قاسمی گلعذانی ک و محمدی س­ ا (1390) اثر کم‌آبی بر رشد و عملکرد ارقام لوبیا. دانش کشاورزی و تولید پایدار. 21(4): 85-95.

4. سرمدنیا غ ­ح و کوچکی ع (1374) جنبه­های فیزیولوژیکی زراعت دیم (ترجمه). انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 424 ص.

5. کریمی کاخکی م و سپهری ع (1388) اثر کم­آبیاری در دورۀ زایشی بر کارایی مصرف آب و تحمل خشکی ارقام جدید آفتابگردان. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 13(50): 163-176.

6. عبدزاد گوهری ع، امیری ا و مجد سلیمی ک (1390) ارزیابی عملکرد و کارایی مصرف آب در بادام زمینی تحت سطوح مختلف آبیاری و کود نیتروژن. آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 25(5): 944-1004.

7. نوری اظهر ج و احسان­زاده پ (1386) بررسی روابط برخی شاخص‌های رشد و عملکرد پنج هیبرید ذرت در دو رژیم آبیاری در منطقة اصفهان. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 11(41): 261-273.

8. واعظی­راد س، شکاری ف، شیرانی­راد ا م و زنگانی ا (1387) اثر تنش کم‌آبی در مراحل مختلف رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه در ارقام لوبیای قرمز. دانش نوین کشاورزی. 4(10): 85-94.

9. وفابخش ج، نصیری محلاتی م، کوچکی ع و عزیزی م (1388) اثر تنش خشکی بر کارایی مصرف آب و عملکرد کلزا. پژوهش‌های زراعی ایران. 7(1): 295-303.

10. ولدآبادی س­ ع، مظاهری د، نورمحمدی ق و هاشمی دزفولی س ­ا (1379) بررسی اثر تنش خشکی بر خواص کمی و کیفی و شاخص‌های رشد ذرت، سورگوم و ارزن. علوم زراعی ایران. 2(1): 39-47.

11 . Acevedo E, Hsiao TC and Henderson DW (1971) Immediate and subsequent growth responses of maize leaves to change in water status. Plant Physiology. 48: 631-266.

12 . Acosta D, Shibata K, Acosta-Gallegos J and Alberto J (1997) Yield and it’s components in bean under drought conditions. Agricultural Tecnica en Mexico. 23(2): 139-150.

13 . Cakir R (2004) Effect of water stress at different developmental stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crops Research. 89: 1-16.

14 . Chapmane P and ME Westgate (1993) Water deficit affects receptivity of maize silk. Crop Science. 33: 279-82.

15 . Creelman RA, Msaon HS, Bensen RJ and Mullet JE (1990) Water deficit and abscisic acid cause differential inhibition of shoot various root growth in soybean seedlings. Plant Physiology. 92: 205-214.

16 . DelRio LA, Corpas FJ and Barroso JB (2004) Nitric oxide and nitric oxide synthase activity in plants. Phytochem. 65: 783-792.

17 . Farooq M, Basra SMA, Wahid A and Rahman H (2009) Exogenously applied nitric oxide enhance the drought tolerance in fine grain aromatic Rice (Oryza sativa L.). Agronomy and Science. 195: 254-261.

18 . Fernandez CJ, McInnes KJ and Cothren JT (1996) Water status and leaf area production in water and nitrogen-stressed cotton. Crop Science. 36: 1224-1233.

19 . Food and Agriculture Organization (2009) Crops production report from. http://faostat.fao.org

20 . German C and Teran H (2006) Selection for Drought Resistance in Dry Bean Landraces and Cultivars. Crop Science. 46: 2111-2120.

21 . Hao GP, Xing Y and Zhang JH (2008) Role of Nitric Oxide Dependence on Nitric Oxide Synthase-like Activity in the water stress signaling of maize seedling. Integrative Plant Biology. 50(4): 435-442.

22 . Kang SZ, Zhang L, Liang YL, Hu XT, Cai HJ and Gu BJ (2002) Effects of limited irrigation on yield and water use efficiency of winter wheat in the Loess Plateau of China. Agriculture Water Manage. 55: 203-216.

23 . Kimber DS and Gregor MC (1995) Brassica oilseeds: Production and Utilization. CAB international.

24 . Korte LL, Williams JH, Specht JE and Sorenson RC (1983) Irrigation of soybean genotypes during reproductive ontogeny. II. Yield component responses. Crop Science. 23: 523-533.

25 . Kumari A, Sheokand A and Kumari S (2010) Nitric oxide induced alleviation of toxic effects of short term and long term Cd stress on growth, oxidative metabolism and Cd accumulation in Chickpea. Brazilian society of Plant physiology. 22(4): 271-284.

26 . Lei Y, Yin C, Ren J and Li C (2007) Effect of osmotic stress and sodium nitroprusside pretreatment on proline metabolism of wheat seedlings. Biologia Plantarum. 51(2): 386-390.

27 . Loveys BR, Stoll M and Davies WJ (2004) Physiological approaches to enhance water use efficiency in agriculture: exploiting plant signaling in novel irrigation practice. In: Bacon (Eds.), Water Use Efficiency in Plant Biology.

28 . Mata GC and Lamattina L (2001) Nitric oxide induces stomatal closure and enhances the adaptive plant responses against drought stress. Plant Physiology. 126: 1196-1204.

29 . McCree KJ and Richardson SG (1987) Stomatal closure versus osmotic adjustment: acomparison of stress responses. Crop Science. 27: 539-543.

30 . Miralles OB, De Juan Valero JA and De Santa Olalla FM (1997) Growth, development and yield of five sunflower hybrids. Agronomy. 6: 47-59.

31 . Pandy RK, Maranvill JW and Chetima MM (2000) Deficit irrigation and nitrogen effects on maize in a Sahelian environment. II. Shoot growth, nitrogen uptake and water extraction. Agriculture Water Manage. 46: 15-27.

32 . Rosenthat WD, Arkin GF, Schouse PJ and Jordan WR (1987) Water deficit effects on transportation and leaf growth. Agronomy. 79: 1019-1026.

33 . Sayer W (1994) Tillage effect on dryland wheat and sorghum production in the southern Great Plains. Agronomy. 86: 310-17.

34 . Sheokand S, Bhankar V and Sawhney V (2010) Ameliorative effect of exogenous nitric oxide on oxidative metabolism in NaCl treated chickpea plants. Brazilian society of plant Physiology. 22(2): 81-90.

35 . Tian XR and Lei YB (2007) Physiological Responses of wheat Seedling to Drought and UV-B Radiation. Effect of exogenous Sodium Nitroprusside Application. Plant Physiology. 54(5): 763-769.

36 . Turner NC (2004) Agronomic option for improving rainfall use efficiency of crops in dryland farming systems. Experimental of Botany. 55: 2413-2425.

37 . Wolf DW, Henderson DW, Hsiao TC and Alvino A (1988) Interactive water and nitrogen effects on senescence of maize. II. Photosynthesis decline and longevity of individual. Agronomy. 80: 865-870.

38 . Zhang Y, Kendy E, Qiang Y, Changming L, Yanjun Sh and Hongyong S (2004) Effect of soil water deficit on evapotranspiration, crop yield, and water use efficiency in the North China Plain. Agricultural Water Management. 64: 107-122.

39 . Zhao Z, Chen G and Zhang C (2001) Interaction between reactive oxygen species and nitric oxide in drought-induced Abscisic acid synthesis in root tips of wheat seedlings. Plant Physiology. 28: 1055-1061.