اثر کاربرد سیلیکون بر تحمل به شوری چمن کنتاکی بلوگراس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

این پژوهش به‏ منظور بررسی پاسخهای مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی چمن کنتاکی بلوگراس(Poa pratensis L) به شوری و کاربرد سیلیکون در سال 1393 در گروه علوم باغبانی دانشگاه زنجان انجام شد. تیمارهای شوری (صفر، 40 و 80 میلی مولار کلرید سدیم) و سیلیکات سدیم  (صفر، 75/0 و 5/1 میلی مولار) در محلولهای کامل غذایی اعمال شدند. به‏طورکلی، شوری رشد ریشه و شاخساره، مقدار کلروفیل، کیفیت ظاهری چمن و میزان پتاسیم برگها را کاهش داد. در صورتی که میزان سدیم، پرولین و نشت یونی برگها با افزایش میزان شوری افزایش یافت. کاربرد سیلیکون در تمامی صفات به غیر از میزان پتاسیم برگ‏ها، اثرات منفی تنش شوری را بهبود بخشید و این اثر در غلظت 80 میلی مولار نمک بیشتر دیده شد. اگرچه در مورد صفات کیفیت ظاهری چمن، میزان کلروفیل و رشد ریشهها تفاوت معنی‏داری بین سطوح 75/0 و 5/1 میلی مولار سیلیکون مشاهده نشد، ولی در مجموع کاربرد 5/1 میلی مولار سیلیکات سدیم جهت افزایش تحمل به شوری چمن کنتاکی بلوگراس نتیجه بهتری را در بر داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of silicon application on salinity tolerance in Kentucky bluegrass

نویسندگان [English]

  • masoud arghavani 1
  • Saeedeh Savadkoohi 2
  • Seyed Najmadin Mortazavi 1
1 academic staff/University of Zanjan
2 Graduated M.Sc. Student/University of Zanjan
چکیده [English]

This experiment was conducted in order to investigate morphological and physiological responses of Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) to salinity and silicon application in horticultural science department at the University of Zanjan in 2015. The salinity levels (0, 40 and 80 mM NaCl) and sodium silicate (0, 0.75 and 1.5 mM) were applied in complete nutrient solutions. Salinity reduced root and shoot growth, visual turf quality, leaves chlorophyll and potassium content, whereas electrolyte leakage, proline and sodium content increased with increasing salt concentration in nutrient solution.  Silicon application ameliorate adverse effects of salinity in all factors except in potassium content and this effect was more pronounced in 80 mM NaCl. Although there was no significant difference between 0.75 and 1.5 mM sodium silicate in visual turf quality, root growth and chlorophyll content, altogether, application of 1.5 mM silicon had better results to increase salinity tolerance in Kentucky bluegrass, suggesting that higher concentrations of silicon must be evaluated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • electrolyte leakage
  • Nutrient Solution
  • potassium
  • proline
  • salt
  • sodium silicate
  • shoot growth
  • Stress
ارغوانی م، کافی م، بابالار م و نادری ر (1388) اثر نسبت آمونیوم به نیترات بر مقاومت به شوری چمنهای لولیوم پرنه و پوآ پراتنسیس. علوم و فنون باغبانی ایران. 10(1): 28-11.

بندانی م و عبدل زاده ا (1386)اثر تغذیه سیلیسیم در تحمل به شوری گیاه پوکسینلیا دیستنس Puccinellia distans. علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 14: 119-111.

رحیمی ز و کافی م (1389) مقایسه تاثیر سطوح مختلف شوری و سیلیسیم در تولید زیست توده، مقدار سدیم و پتاسیم برگ و ریشه خرفه (Portulaca oleracea L.). آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 24(2): 367-374.

سعادتمند م و انتشاری ش (1391) اثر طول زمان پیشتیمار با سیلیکون بر تحمل شوری در گیاه گاوزبان ایرانی (Echium amoenum Fisch & C.A. Mey). علوم و فنون کشتهای گلخانه ای. 12: 56-45.

سیدلر فاطمی ل، طباطبایی س ج، فلاحی ا (1388) اثر سیلیسیوم بر رشد و عملکرد گیاه توت فرنگی در شرایط تنش شوری. علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). 23(1): 95-88.

طالع احمد س و حداد ر (1389) اثر سیلیکون بر فعالیت آنزیم های ضداکسنده و محتوای تنظیم کننده های اسمزی در دو ژنوتیپ گندم نان در شرایط تنش خشکی. به­زراعی نهال و بذر.2(26): 225-207.

قوامی ف، ملبوبی م ع، قنادها م ر، یزدی صمدی ب، مظفری ج و آقایی م ج (1383) بررسی واکنش ارقام متحمل گندم ایرانی به تنش شوری در مرحله جوانی زنی و گیاهچه ای. علوم و فنون کشاورزی ایران. 35(2): 464-453.

Ahmad R, Zaheer SHA and Ismail IS (1992) Role of silicon in salt tolerance of wheat (Triticom aestivum L.). Plant Science. 85: 43-50.

Al-aghabary K, Zhujun Z and Qinhua S )2004( Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress. Journal of Plant Nutrition. 27: 2101-2115.

Alshammary SF, Qian YL and Wallner BSJ (2004) Growth response of four turfgrass species to salinity. Agricultural Water Management. 66: 97-111.

Arghavani M, Kafi M, Babalar M, Naderi R, Anamul Hoque, Md and Murata Y (2012) Improvement of salt tolerance in Kentucky Bluegrass by Trinexapac-ethyl. HortScience. 47(8):1163-1170.

Arnon DI (1949) Copper enzymes in isolated chloroplasts Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiolgy. 24: 1-15.

Ashrsf M and Foolad MR (2007) Roles of glycine betaine and proline in improving plant aboitic stress resistance. Environmental and Experimental Botany. 59: 207-216.

Bates LS, Waldren RP and Teare ID (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil 39: 205-207.

Beard J E )1973( Turfgrass science and culture. Prentice- Hall Inc, Englewood Cliffs, New Jersey. 658 p.

Blumwald E, Aharon GS and Apse MP (2000) Sodium transport in plant cells. Biochemical et Biophysica Acta. 1465: 140-151.

Chapman HD and Pratt PF (1982) Methods of Plant Analysis, I. Methods of Analysis for Soils, Plants and Water. Chapman Publishers, Riverside, CA, 382p.

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.

Kaya C, Kirnak H and Higgs D (2001) The effects of supplementary potassium and phosphorus on physiological development and mineral nutrition of cucumber and pepper cultivars grown at high salinity (NaCl). Journal of Plant Nutrition. 24: 25-27.

Kaya C, Tuna L and Higgs D (2006) Effect of silicon on plant growth and mineral nutrition of maize grown under water stress condition. Journal of Plant Nutrition. 29: 1469- 1480.

Krause GH and Weis E (1991) Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: The Basics. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 42: 313-349.

 

Lee G, Carrow RN and Duncan RR (2005) Criteria for assessing salinity tolerance of the halophytic turfgrass seashore paspalum. Crop Science. 45: 251-258.

Liang Y, Shen Q, Shen Z, Ma T (1996) Effects of silicon on salinity tolerance of two barley cultivars. Journal of Plant Nutrition. 19(1): 173-183.

Liang YC (1999) Effects of silicon on enzyme activity and sodium, potassium and calcium concentration in barely under salt stress. Plant and soil. 209: 217-224.

Liang YC, Chen Q, Liu Q, Zhang WH, Ding RX (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.

Liang YC, Zhang WH, Chen Q, Liu YL, Ding RX (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, Sun W, Zhu,YG and Christie P (2007) Mechanisms of silicon mediated alleviation of a biotic stresses in higher plants: a review. Environmental Pollution. 147: 422-428.

Lu S, Peng X, Guo Z, Wang Z, Wang C, Pang C, Fan Z and Wang J (2007) In vitro selection of salinity tolerant variants from triploid bermudagrass (Cynodon transvaalensis × C. dactylon) and their physiological responses to salt and drought stress. Plant Cell Reports. 26: 1413-1420.

Ma JF (2004) Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Sciences Plant Nutrition. 50: 11-18

Marschner H (1995) Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, London, 889 p.

Miao BH, Han XG, Zhang WH (2010) Ameliorative effect of silicon on soybean seedlings grown in potassium deficient medium. Annals of Botany. 105: 967-973.

Moussa HR (2006) Influence of exogenous application of silicon on physiological response of salt-stressed maize (Zea mays L.). International Journal of Agriculture and Biology. 8(2): 293-297.

Qian YL and Suplick MR (2001) Interactive effects of salinity and temperature on Kentucky bluegrass and tall fescue seed germination. International Turfgrass Society Research Journal. 9: 334-339.

Qian YL, Wilhelm SJ and Marcum KB (2001) Comparative responses of two Kentucky bluegrass cultivars to salinity stress. Crop Science. 41: 1895-1900.

Razmjoo K, Suguria Y and Kaneko S (1997) Relative cold, flood and salt tolerance of Cynodon turfgrass. International Turfgrass Society Research Journal. 8: 1314-1321.

Samuels AL, Glass AD, Ehret MDL and Menzies JG (1993) The effects of silicon supplementation on cucumber fruit: Changes in surface characteristics. Annals of Botany. 72: 433-440.

Santos CV (2004) Regulation of chlorophyll biosynthesis and degradation by salt stress in sunflower leaves. Scientia Horticulturae. 103: 93-99.

Sonobe K, Hattorri T, An P, Tsuji W, Eneji AE, Kobayashi S, Kawamura Y, Tanaka K and Inanaga S (2010) Effect of silicon application on sorghum root responses to water stress. Journal of Plant Nutrition. 34: 71-82.

Suplick-Ploense MR, Qian YL and Read JC (2002) Relative NaCl tolerance of Kentucky bluegrass, Texas bluegrass, and their hybrids. Crop Science. 42: 2025-2030.

Taiz L and Zeiger E (2002) Plant Physiology. 3th Ed. Sinauer Assoc. Inc. Publ., Sunderland, Mass, 690 p.

Turgeon AJ (2002) Turfgrass Management. 5th ed. Prentice Hall, Upper Saddle Brook, New Jersey, 400 p.

Wang J and Naser N (1994) Improved performance of carbon paste ampermeric biosensors through the incorporation of fumed silica. Electroanalysis. 6: 571- 575.

Wang Z and Huang B (2004) Physiological Recovery of Kentucky bluegrass from simultaneous drought and heat stress. Crop science. 44: 1729-1736.