اثر برهمکنش بور × پایه بر ویژگی‌های رشدی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیائی سیب رقم گلدن دلیشز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، و عضو هیات علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران.

2 استادیار، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آمورش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ارومیه، ایران.

3 استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

4 دانشیار، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

چکیده

سمیت بور به عنوان یکی از مهم‌ترین اختلالات رشدی گیاهان در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان مطرح می‌باشد. در این پژوهش، اثر متقابل چهار پایه رویشی MM106، M26، M9 و P22 و پنج سطح عنصر بور (صفر، 15، 30،45 و 60 میلی گرم در کیلوگرم خاک) از منبع اسید بوریک بر خصوصیات رشدی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی سیب رقم گلدن دلیشز در مرکز تحقیقات کشاورزی آذربایجان غربی در دو سال متوالی (1397 و 1398) مطالعه و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت عنصر بور در خاک، ارتفاع نهال، شاخص سطح برگ، وزن تر و خشک برگ، شاخص کلروفیل و میزان رشد رویشی سیب رقم گلدن دلیشز روی همه پایه‌ها در مقایسه با شاهد کاهش یافت. رشد رویشی در غلظت‌های بالای عنصر بور در همه پایه ها بجز P22 و M26 متوقف شد، هر چند میزان رشد رویشی این پایه‌ها نیز نسبت به شاهد کاهش یافت. همچنین با افزایش مقدار بور در خاک دمای برگ، میزان نشت یونی و مالون دی آلدئید افزایش یافت. اندازه‌گیری فعالیت آنزیم سوپر‌اکسید‌دیسموتاز در برگ نشان داد که فعالیت این آنزیم با افزایش مقدار بور از صفر تا 30 میلی‌گرم در خاک افزایش، و در سطوح بالاتر کاهش یافت. مقدار بور اندازه‌گیری شده در برگ روی پایه‌های M26 وP22 کمتر از پایه‌های دیگر بود. نتایج حاکی از تحمل بیشتر سیب رقم گلدن دلیشز روی پایه رویشی M26 نسبت به پایه-های دیگر در غلظت بیشتر از 30 میلی‌گرم در کیلو‌گرم عنصر بور در خاک بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Boron × Rootstock Interaction Effect on Growth, Physiological and Biochemical Characteristics of Apple cv. Golden Delicious

نویسندگان [English]

  • Gh. Hassani 1
  • A. Majidi 2
  • A. Farrokhzad 3
  • E. Sepehr 4
1 Agricultural and Horticultural crops sectioPh. D. Student, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Urmia University, and Faculty Memebr of Agricultural and Natural Resources Research and Education of West Azarbaijan,
2 Assistant Professor, Soil and Water Reasearch Department, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of West Azerbaijan, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Urmia, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Horticultural Science, Agriculture Faculty, Urmia University, Urmia, Iran.
4 Associate Professor, Department of Soil Science, Agriculture Faculty, Urmia University, Urmia, Iran.
چکیده [English]

Boron toxicity is considered as one of the most important plant growth disorders in arid and semiarid regions. This experiment was carried out in order to evaluate boron (B) × rootstock interaction effect on growth, physiological and biochemical characteristics of apple cv. Golden Delicious. In this study, boron was applied at five concentration levels (0, 15, 30, 45 and 60 mg kg-1 soil) on four rootstocks; MM106, M26, M9 and P22 in two years. Results revealed that with increases in boron supply; plant height, LAI, leaf fresh and dry weight, chlorophyll index and vegetative growth reduced in all rootstocks as compared to control. Vegetative growth on all rootstocks stopped as boron level increased, except in M26 and P22, however, vegetative growth in M26 and P22 reduced in comparison with control. Also, electrolyte leakage and malondialdehid increased as boron level increased in soil. Leaf superoxide dismutase activity increased in 0 to 30 mg kg-1 boron, and then decreased with increasing boron levels in soil. Leaf boron concentration in M26 and P22 was less than other rootstocks. Results indicated that cv. Golden Delicious on M26 rootstock was more tolerant to boron toxicity than on other rootstocks in more than 30 mg kg-1 boron in soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Superoxide dismutase
  • chlorophyll index
  • boron toxicity
  • rootstock
  • electrolyte leakage

مراجع

Apostol, K. G., and Zwiazek, J. J. 2004. Boron and water uptake in jack pine (Pinus banksiana) seedlings. Environmental and Experimental Botany 51 (2): 145-153.
 
Princi, M. P., Lupini, A., Araniti, F., Longo, C., Mauceri, A., Sunseri, F., Abenavoli, M. R. 2016. Boron toxicity and tolerance in plants: recent advances and future perspectives. pp. 115-147. In: Srivastava, S., Srivastava, A. K., and Suprasanna, P. (eds.) Plant-metal interaction. Springer.
 
Brown, P. H., and Hening, H. 1996. Phloem mobility of boron is species dependent: Evidence for phloem mobility in sorbitol- rich species. Annals of Botany 77: 497- 505.
 
Camacho-Cristóbal J. J., Rexach J., and González-Fontes A. 2008. Boron in plants: deficiency and toxicity. Plant Biology 50: 1247-1255.
 
Dhindsa R. A., Plumb-Dhindsa, P., and Thorpe, A. 1981. Leaf senescence correlated with increased levels of membrane permeability and lipid peroxidation, and decreased levels of superoxide dismutase and catalase. Experimental Botany 126: 93-101.
 
El-Feky, S. S., El-Shintinawy, F. A., and Shaker, E. M., 2014. Role of CaCl2 and salicylic acid on metabolic activities and productivity of boron stressed barley (Hordeum vulgare L.). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 3 (2): 368-380.
 
Gunes, A., Soylemezoglu, G., Inal, A., Bagci, E. G., Coban, S., and Sahin, O. 2006. Antioxidant and stomatal responses of grapevine (Vitis vinifera L.) to boron toxicity. Scientia Horticulturae 110: 279-284.
 
Hassani, Gh., Noorjo, A., and Henareh, M. 2009. Effect of rootstock and different levels of irrigation on yield and fruit quality of apple cv. Golden Delicious. Seed and Plant 25 (2): 51-62 (in Persian).
 
Heath, R. L., and Packer, L. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. Archives Biochemistry Biophysics 125: 850-857.
 
Herrera, R. M, B., Gonzales-Fontes, A., Rexach, J., Camacho-Cristobal, J. J., M. Maldonado, J. and Navarro-Gochicoa, M. T. 2010. Role of boron in vascular plants and response mechanisms to boron stresses. Plant Stress 4 (2): 115-122.
 
Kamali, A., and Childers, N. F. 1970. Growth and fruiting of peach in sand culture as affected by boron and fritted form of trace elements. Journal of the American Society for Horticultural Science 95: 652-656.
 
Koutinase, N. 2013. Response of the apple rootstocks M9, M26 and MM106 to boron toxicity. Acta Horticulturae 981: 471-474.
 
Landi, M., Degl’Innocenti, E., Pardossi, A., and Guidi, L. 2012. Antioxidant and photosynthetic responses in plants under boron toxicity: a review. American Journal of Agricultural and Biological Sciences 7: 255-270.
 
Lutts, S., J. M. Kinet., and Bouharmont, J. 1996. NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany 78: 389-398.
 
Majidi, A. 2010. Interaction between boron adsorbed with phosphorous and silicon in calcareous soils. Ph. D. thesis. Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. 215 pp. (in Persian).
 
Molassiotis, A., Sotiropolos, T., Tanou, G., Diamanitidis, G., and Therios, I. 2006. Boron-induced damage and antioxidant and nucleolytic responses in shoot tips culture of the apple rootstock EM9. Environmental and Experimental Botany 56: 54-62.
 
Nable, R. O., Banuelos, G, S., and Paull, G. 1997. Boron toxicity. Plant and Soil Journal 193: 181- 198.
 
Nezamdoost, S., Farrokhzad, A., and Rasouli-Sadaghiani, M. H. 2017. Effect of potassium silicate on reduction of boron accumulation and oxidative damages in grape (Vitis vinifera cv. Bidaneh Sefid) under boron toxicity stress. Iranian Journal of Horticultural Science 48: 392-401 (in Persian).
 
Oraei, M., Tabatabaei, S. J., Fallahi, E., and Imani, A. 2010. The effects of boron stress on growth, physiological characteristics and the distribution of boron in scion-rootstock combination of almond (Prunus dulcis Mill). Journal of Horticultural Sciences 26: 440-447 (in Persian).
 
Paparnakis, A., Chatzissavvidis, C., and Antoniadis. 2013. How apple responds to boron excess in acidic and limed soil. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 36 (4): 787-796.
 
Rostami, H., Tabatabaei, S. J., Zare Nahandi, F., and Hajiloo, J, 2013. Concentrations of boron (B) on the growth and physiological characteristics of olives. Journal of Horticultural Science 27: 26-18 (in Persian).
 
Rostami, H., Tabatabaei, S. J., Zare Nahandi, F., and Poor Azar, M. R. 2014. Effects of different concentrations of boron on concentration and distribution of this element and some other nutrients in hydroponic condition in two olive cultivars. Iranian Journal of Horticultural Science 45: 93-101 (in Persian).
 
Shelp, B. J. 1988. Boron mobility and nutrition in broccoli (Brassica oleracea var. italica). Annals of Botany 61: 83-91.
 
Wojcik, P. 2000. Availability of soil boron fractions to M26 apple rootstock. Journal of Plant Nutrition 23 (7): 1025-1035.
 
Wojcik, P., and Treder, W. 2006. Effect of drip boron fertigation on yield and fruit quality in a high- density apple orchard. Journal of Plant Nutrition 29: 2199-2231.
 
Wang, J. Z., Tao, S. T., Qi, K. J., Wu, J., Wu, H. Q., and Zhang, S. L. 2011. Changes in photosynthetic properties and antioxidative system of pear leaves to boron toxicity. African Journal of Biotechnology 10 (85): 19693- 19700.
 
Wolf, B. 1974. Improvement in the azomethine-H method for the determination of boron. Communication in Soil Science and Plant Analysis 5: 39-44.
 
Yau, S. K., and Ryan, J. 2008. Boron toxicity tolerance in crops: a viable alternative to soil amelioration. Crop Sciences 48 (3): 854-865.
 
 
نهال و بذر
دوره 37، شماره 1
فروردین 1400
صفحه 23-39

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار