تاثیر محلول پاشی ساکارز و برخی عناصر غذایی بر تسهیم کربوهیدرات ها در گیاه تربچه(Rhaphunus sativus var. sativus)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی اصلاح نباتات، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

3 استادیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

هرگونه تقویت بخش‌های فتوسنتزکننده و کمک به انتقال کربوهیدرات‌ها می‌تواند منجر به افزایش رشد مقاصد فیزیولوژیکی گردد. در این پژوهش سعی شد تا از طریق محلول­پاشی خارجی ساکارز و عناصر معدنی دخیل در انتقال­ کربوهیدرات، روابط منبع و مخزن گیاه تربچه مدیریت شود. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور ساکارز در دو سطح (صفر و پنج درصد) و نمک‌های معدنی در شش سطح (شاهد، سولفات پتاسیم (K2SO4)، نیترات پتاسیم KNO3، سولفات منیزیم  (MgSO4)، نیترات منیزیم (Mg(NO3)2) و اسید بوریک (H3BO3)) با چهار تکرار (و پنج گیاه برای هر تکرار)، در بستر جامد کوکوپیت + پرلیت (به نسبت مساوی)  صورت پذیرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین وزن تر اندام هوایی تربچه در تیمار بدون ساکارز+سولفات پتاسیم دیده شد که به‌طور معنی‌داری از تمامی تیمارهای دیگر بیشتر بوده و تیمار ساکارز پنج درصد+نیترات منیزیم در رتبه دوم قرار گرفت. همچنین به‌طور جالب توجهی تمامی تیمارهای دارای ساکارز نسبت به شاهد (بدون کاربرد ساکارز و عناصر معدنی) از نظر وزن تر و خشک اندام هوایی دارای برتری معنی‌داری بودند. میزان پایین تعرق در گیاهان شاهد دیده شد که به‌طور معنی‌داری کمتر از تمامی ترکیبات تیماری مورد استفاده در این آزمایش بود. میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی شامل کلروفیل a و کاروتنوئیدها در گیاهان تیمارشده با ساکارز به‌طور معنی‌داری بیشتر از گیاهان شاهد بود. تیمار ساکارز+نیترات منیزیم به‌صورت معنی‌داری بیشترین درصد کربوهیدرات کل غده و کمترین درصد کربوهیدرات برگ را داشت؛ هرچند اختلاف آن از نظر آماری با دو تیمار ساکارز+سولفات پتاسیم و ساکارز+نیترات پتاسیم معنی‌دار نبود. به‌طورکلی جهت افزایش عملکرد خوراکی تربچه، میتوان از محلول‌پاشی سولفات پتاسیم به‌طور موثری استفاده نمود. همچنین غلظت پنج درصد محلول‌پاشی ساکارز برای تربچه زیاد بوده و محدودیت‌های فتوسنتزی در این گیاه را بدنبال دارد.

کلیدواژه‌ها


Ahmed, M. E., Elzaawely, A. A., El-Sawy, M. B. 2011. Effect of the Foliar Spraying with Molybdenum and Magnesium on Vegetative Growth and Curd Yields in Cauliflower (Brassica oleraceae var. botrytis L.). World Journal of Agricultural Sciences. 7 (2): 149-156.
Andersson, I. 2008. Catalysis and regulation in Rubisco. Journal of Experimental Botany. 59: 1555-1568.
Anisworth, E. A., Bush, D. R. 2010. Carbohydrate Export from the Leaf: A Highly Regulated Process and Target to Enhance Photosynthesis and Productivity. Plant Physiology. 155: 64-69.
Bahadur, K. P., Bala, S. 2017. Response of Different Sources and Levels of Sulphur in an Alluvial Soil of Varanasi on Growth and Yield Attributing Characters of Radish (Raphanus SativusL.) Cv. Pusa Chetki. Chemical Science Review and Letters. 6(22): 1198-1204.
Bogiani, J. C., Amaro, A. C. E., Rosolem, C. A. 2013. Carbohydrate production and transport in cotton cultivars grown under boron deficiency. Scientia Agricola 70: 442-448.
Borowski, E., and Michałek, S. 2010. The effect of foliar nutrition of spinach (Spinacia oleracea L.) with magnesium salts and urea on gas exchange, leaf yield and quality. Acta agrobotanica. 63(1): 77-85.
Brown, P. H., Bellalaui, N., Winner, M. A., Bassil, E. S., Ruiz, J., Hu, H., Pfeffer, H., Dannel, F., Römheld, V. 2002. Boron in plant biology. Plant Biology. 4: 205-223.
Carter, G. A., and Knapp A. K. 2001. Leaf optical properties in highest plants: linking spectral characteristics to stress and chlorophyll concentration. American Journal of Botany. 88(4): 677-684.
Castro, B. F.Santos, L. G. D.,  Brito, C. F. B.Fonseca, V. A.Bebé, F. V. 2016. Radish production function of the potassium fertilization and different nitrogen sources. Revista de Ciências Agrárias. 39(3): 341-348.
Farhat, N., Elkhouni, A., Zorrig, W. 2016. Effects of magnesium deficiency on photosynthesis and carbohydrate partitioning. Acta Physiol Plant. 38:145.
Farhat, N., Rabhi, M., Krol, M., Barhoumi, Z., Ivanov, A. G., McCarthy, A., Abdelly, C., Smaoui, A., Huner, N. P. A. 2014. Starch and sugar accumulation in Sulla carnosa leaves upon Mg2+ starvation. Acta Physiol Plant. 36: 2157-2165.
Ghorbani dehkourdi, A., Mashyekhi, K., Kamkar, B. 2015. Effect of Foliar Application of Sucrose, Boron, Potassium Nitrate and Salicylic Acid on Yield and Yield Components of Tomato var. Super A. Research In Crop Ecosystems. 2: 43-52.
Goldbach, H. E., Wimmer, M. A. 2007. Boron in plants and animals: Is there a role beyond cell wall structure?. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 170: 39–48.
Goldbach, H. E., Yu, Q., Wingender, R., Schulz, M., Wimmer, M., Findeklee, P., Baluska, F. 2001. Rapid response reactions of roots to boron deprivation. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 164: 173-181.
 
Hara, M., Ito, F., Asai T. and Kuboi, T. 2009.Variation in Amylase Activities in Radish (Raphanus sativus) Cultivars. Plant Foods Hum. Nutr., 64:188–192.
Hanstein, S., Wang, X., Qian, X., Friedhoff, P., Fatima, A., Feng, K., Schubert, S. 2011. Changes
in cytosolic Mg2+ levels can regulate the activity of the plasma membrane H+-ATPase in maize. Biochem J. 435: 93–101.
Kovacik, P. 1999. Effect of nitrogenous nutrition and succharose foliar application on parameters of radish. Zahradnictvi-praha. 26: 97-102.
Lalonde, S., Tegeder, M., Throne-Holst, M., Frommer, W. B., Patrick, J. W. 2003. Phloem loading and unloading of sugars and aminoacids.. 26: 37–56.
Lawrence, K., Bhalla, P., Misra, P. C. 1995. Changes in (NADP)H-dependent redox activities in plasmalemma-enriched vesicles isolated from boron- and zinc-deficient chick pea roots. J. Plant Physiol. 146: 652–657.
Lee, O. N., Park, H. Y. 2017. Assessment of genetic diversity in cultivated radishes (Raphanus sativus) by agronomic traits and SSR markers. Sci. Hortic. 223: 19–30.
Lichtenthaler, H. K., Buschmann, C. 2001. Chlorophylls and Carotenoids: Measurement and Characterization by UV ‐VIS Spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry. Unit F4.3.1-F4.3.8.
Mashayekhi, K., Atashi, S. 2012. Effect of foliar application of boron and sucrose on biochemical parameters of “Camarosa” strawberry. Plant Production. 19(4): 157-171.
Mashayekhi, K., Keykha, Z., Movahedi Naeini, S. A., Kamkar, B., Mousavizadeh, S. J. 2016. Seedling and fruit quality of tomato (Solanum lycopersicum Var. SuprA) in response to spraying sucrose and boric acid. Journal of Vegetables Sciences. 2: 61-73.
McCready, R.M., Guggolz, J., Silviera, V., and Owens, H.S. 1950. Determination of starch and amylase in vegetables. Analytical chemistry. 22: 1156-1158.
Mendoza, O C., Alcazar, J R., Raquel, C, M., Jimenez, A L. 2005.  Foliar application of urea and sucrose, their effects on nursery plant conditioning and production of strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) CP 99-3A.  Agrociencia 39(2):195-204.
Mengel, K., and Haeder, H. E. 1977. Effect of potassium supply on the rate of phloem sap exudation and the composition of phloem sap of Ricinus communis. Plant Physiol. 59: 282–284.
Michelet, B., and Boutry, M .1995. The plasma membrane H+-ATPase: A highly regulated enzyme with multiple physiological functions. Plant Physiol. 108: 1–6.
Munch, E. 1930. Die Stoffbewegungen in der Pflanze. Fischer, G., Jena Neales T. F., Incoll, L. D. 1968. The control of leaf photosynthesis rate by the level of assimilate concentration in the leaf: a review of the hypothesis. Bot Rev. 34: 107–125.
Nieves-Cordones, M., Al Shiblawi, F. R., Sentenac, H. 2016. Roles and Transport of Sodium and Potassium in Plants. In: Sigel A., Sigel H., Sigel R. (eds) The Alkali Metal Ions: Their Role for Life. Metal Ions in Life Sciences. 16: 291- 324.
Oliveira, R. H., Milanez, C. R. D., Dallaqua, M. A. M., Rosolem, C. A. 2006. Boron deficiency inhibits petiole and peduncle cell development and reduces growth of cotton. Journal of Plant Nutrition. 29: 2035-2048.
Peng, Y. Y., Liao, L. L. Liu, S., Nie, M., Li, J., Zhang, L. D., Ma, F. J., Chen, Z. C. 2019. Magnesium Deficiency Triggers SGR–Mediated Chlorophyll Degradation for Magnesium Remobilization. Plant Physiology. 181(1): 262-275.
Poudel, P., Shrestha, A., Shrestha, R. K. 2018. Effect of nitrogen level on growth and yield
attributing characters of radish. Horticulture International Journal. 2(4):208‒210.
Ribeiro, R. V., Machado, E. C., Filho, J. R. M., Lobo, A. K. M., Martins, M. O., Silveria, J. A. G., Yin, X. Struik, P. C. 2017. Increased sink strength offsets the inhibitory effect of sucrose on sugarcane photosynthesis.  Journal of Plant Physiology 208:61-69.
Roosta, H. R. 2014. Effects of Foliar Spray of K on Mint, Radish, Parsley and Coriander Plants in Aquaponic System. Journal of Plant Nutrition. 37:2236-2254.
Sauer, N. 2007. Molecular physiology of higher plant sucrose transporters. FEBS Lett. 581: 2309-2317.
Seeda, A. M. A., Abdallah, M. M. S., Elnour, A., Yassen, A. A. 2018. Optimization of magnesium fertilizer for radish plant to obtain best yield, in terms of its both quality and quantity, and nutrient uptake. Bioscience Research. 15(4):3872-3880.
Sheng, O., Song, S., Peng, S., Deng, X. 2009. The effects of low boron on growth, gas exchange, boron concentration and distribution of "Newhall" navel orange (Citrus sinensis Osb.) plants grafted on two rootstocks. Scientia Horticulturae. 121: 278-283.
Slewinski, T. L., Braun, D. M. 2010. Current perspectives on the regulation of whole-plant carbohydrate partitioning. Plant Sci. 178: 341-349.
Smolen, S., Sandy, W. 2009. The effect of foliar nutrition with urea, molybdenum, sucrose and benzyladenine on quantity and quality of radish yield. Hortorum Cultus. 8: 45-55.
Stagnari, F., Galieni, A., D’Egidio, S., Pagnani, G., Ficcadenti, N., Pisante, M. 2018. Defoliation and S nutrition on radish: growth, polyphenols and antiradical activity. Horticultura Brasileira. 36: 313-319.
Tränkner, M., Tavakol, R., Jákli, B. 2018. Functioning of potassium and magnesium in photosynthesis, photosynthate translocation and photoprotection. Physiologia Plantarum. 163: 414-431.
Velez-Ramirez, A. I., Van Ieperen, W., Vreugdenhil, D., Millenaar F. F. 2011. Plants Under Continuous Light. Trends in Plant Science. 16(6): 310-318.
White, P. J. 2012. Ion uptake mechanisms of individual cells and roots: short-distance transport. In: Marschner P (ed) Marschner’s mineral nutrition of higher plants. Academic Press, London.
7–47.
Zhao, D., and Oosterhuis, D. M. 2002. Cotton carbon exchange, nonstructural carbohydrates, and boron distribution in tissues during development of boron deficiency. Field Crops Research. 78: 75-87.
Zhao, D., Oosterhuis, D. M. 2003. Cotton growth and physiological responses to boron deficiency. Journal of Plant Nutrition. 26: 855-867.
Zhao, D., Oosterhuis, D. & Bednarz, C. 2001. Influence of Potassium Deficiency on Photosynthesis, Chlorophyll Content, and Chloroplast Ultrastructure of Cotton Plants. Photosynthetica 39, 103–109.
Zörba, C., Senbayramb, M., Peiter, E. 2014. Potassium in agriculture - Status and perspectives. Journal of Plant Physiology. 171: 656-669.