واکنش گلرنگ به کم‌آبی و محلول پاشی پوترسین و 24-اپی براسینولید

مقدمه

     گلرنگ گیاهی دانه روغنی با نام علمی (Carthamus tinctorius L.) از تیره Asteraseae است. این گیاه دارای 25 تا 45 درصد روغن می­باشد که 78 تا 90 درصد روغن آن را اسید­های چرب غیراشباع (اولئیک و لینولئیک) تشکیل می­دهند (خواجه پور، 2007). گلرنگ گیاهی سازگار به مناطقی با بارندگی زمستانه و بهاره اندک و هوایی خشک در طول دوره گلدهی، پر شدن و رسیدگی دانه بوده و با داشتن ریشه­های طویل و با توان جذب آب بالا از پروفیل­های عمیق­تر خاک، گیاه دانه روغنی متحمل به خشکی به شمار می­رود (وینبرگ و همکاران 2005). به دلیل سازگاری و تحمل بالای گلرنگ به کم آبی، کشت گلرنگ در ایران نیز به عنوان گیاه زراعی مهم در تناوب مورد توجه قرار گرفته است (آختابرگ  و پالا 2001).  برخی بررسی­ها نشان می­دهند که این گیاه به دلیل تحمل بالا به خشکی به خوبی می­تواند در اراضی دیم کشور کشت شده و در تناوب با گندم و نخود قرارگیرد (پورداد 2004). بحران کم­آبی و تنش خشکی و به دنبال آن محدودیت در تولید مواد غذایی یکی از مهم­ترین چالش­های بشر در قرن حاظر به شمار می­رود (رحیمی و شمس الدین 2010). کمبود آب یکی از مهم­ترین تنش­های محیطی می­باشد که آثار مخرب و زیان آوری روی مراحل مختلف رشدی گیاه، ساختار اندام و فعالیت آن­ها دارد (اسلامی و همکاران 2012) و عملکرد محصول تا 50 درصد و بیشتر نیز کاهش می­دهد (وانگ 2003). تنش کم­آبی بر کلیه فعالیت­های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی تأثیر دارد و موجب افت شاخص­های رشدی، محصول و کیفیت محصول و در صورت تداوم کم­آبی می­تواند سبب از بین رفتن گیاه گردد (کافی و همکاران 2014). تنظیم کننده­های رشد شامل هورمون­های طبیعی و مصنوعی هستند که در تنظیم و کنترل فرآیندهای رشدی و فیزیولوژیکی موجود زنده، افزایش مقاومت به تنش­ها و بهبود عملکرد و کیفیت گیاه شرکت می­کنند. شناخت عوامل مؤثر بر رشد و عملکرد گیاهان زراعی و نحوه تأثیر آن­ها بر ویژگی­های کمی و کیفی محصولات از اهمیت ویژه­ای برخوردار می­باشد (نورافجان 2014).  تنظیم کننده­های رشد یکی از مناسب ترین و کاربردی ترین روش­ها است. مواد تنظیم کننده رشد به طور گسترده­ای برای القای تحمل کم آبی در محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار می­گیرند (انجوم و همکاران 2011). محققان در سال­های اخیر برای افزایش تحمل گیاهان به تنش خشکی راهکارهای مختلفی را پیشنهاد نموده­اند که یکی از آن­ها کاربرد خارجی پلی­آمین­ها می­باشد (لطفی و همکاران 2010). در بسیاری از موارد، کمبود آب منجر به انباشتگی پلی­آمین­های آزاد و ترکیب با مولکول­های دیگر می­گردد که نشان می­دهد بیوسنتز پلی آمین­ها یکی از مهم ترین پاسخ­های بیوشیمیایی گیاهان به کم آبی می­باشد (مارتین 2001). کاربرد پلی­آمین پوترسین اثرات خود را بر رشد از طریق تقسیم و توسعه یاخته­ها نشان داده  و می­تواند همانند یک منبع نیتروژن عمل کرده و از این طریق رشد و نمو را تحریک کند (مهروس و همکاران 2011). پلی­آمین­ها از تولید آنزیم­های لازم برای سنتز اتیلن نیز جلوگیری کرده و موجب تأخیر در پیری گیاه و افزایش طول دوره مؤثر پر شدن دانه­­ها  و محصول دانه می­گردند. در بین پلی­آمین­ها، پوترسین با خاصیت آنتی اکسیدانی و مهار پراکسیداسیون لیپید­های غشا و کاهش تولید رادیکال­های آزاد، از اثر تنش گرما جلوگیری کرده و از آسیب سلولی و مرگ سلول­ها ممانعت به عمل می­آورد. همچنین از میان مواد شیمیایی مختلف که برای کاهش اثر نامطلوب تنش آبی به کار می­روند، براسینولید­ها به عنوان گروهی جدید از تنظیم کننده­های رشد با اثرات زیستی قابل توجه معرفی شده­اند، این گروه از ترکیبات تقریباً در تمام اندام­های گیاه به ویژه در اندام­های زایشی (دانه گرده و بذر­های نارس) قابل ردیابی هستند (موسوی و همکاران 2009). مشخص شده که براسینولید (یکی از فرم­های فعال و پایدار براسینواستروئید­ها) رشد و تولید گیاهان را تحت شرایط کم آبی تنظیم می­کند، براسینولید به عنوان ماده کاهش دهنده­ اثر تنش­های مختلف زیستی و غیر زیستی شناخته شده است. کاربرد خارجی آن به طورقابل توجهی موجب تحریک رشد می­شود. براسینولید فرایند­های فیزیولوژیکی و متابولیکی مانند فتوسنتز، اسید نوکلئیک، تجمع پرولین و ساخت پروتِئین را تحریک می­کند. همچنین ثابت شده است که این ماده، در رونویسی ژن و ترجمه نقش داشته و بنابراین مقدار پروتئین­ها، آنزیم­ها و در نهایت محصول دانه را بهبود می­بخشد (انجوم و همکاران 2011a ). براسینواستروئیدها گروهی از تنظیم کننده­های رشد گیاهی می­باشند که درفرآیندهای متعددی از جمله طویل شدن سلول، توسعه آوندی، پیری، فتومورفوژنز، کنترل زمان گلدهی و پاسخ به تنش­های غیر زیستی مؤثرند (پورساکو و همکاران 1999). استفاده از براسینولید­ها موجب افزایش کارایی مصرف آب و تحمل گیاه به تنش­های غیر زیستی از جمله خشکی، شوری و سرما شده و سبب افزایش طول ساقه، طویل شدن لوله گرده، پهن شدن برگ و افزایش طول ریشه می­گردد (شهباز و اشرف 2007). براسینولید­ها رشد گیاه را از طریق افزایش برخی فعالیت­های متابولیکی مانند فتوسنتز، بیوسنتز اسید­های نوکلئیک، پروتئین­ها و کربوهیدرات­ها، افزایش می دهند، بنابراین مصرف مناسب و به موقع تنظیم کننده­های رشد گیاهی قابل حصول است (سنگوپتا و همکاران 2011). با توجه به بررسی­های صورت گرفته، هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر سطوح مختلف آبیاری و محلول پاشی پوترسین و براسینولید روی صفات مرتبط با محصول گلرنگ می­باشد.

مواد و روش­ها

این پژوهش در سال 1398 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، واقع در 12 کیلومتری شرق تبریز (طول جغرافیایی 46 درجه و 17 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 37 درجه و 5 دقیقه شمالی) با ارتفاع 1360 متر ارتفاع از سطح دریا  و متوسط بارش سالیانه 257 میلی متر اجرا شد. این منطقه دارای اقلیم نیمه خشک سرد و فصل خشک طولانی به خصوص در تابستان می­باشد. بافت خاک شن لومی و pH آن در محدوده قلیایی ضعیف تا متوسط قرار دارد. میانگین بیشینه دما برای طول دوره آزمایش به صورت، 08/29 و کمینه دما 7/15 درجه سانتی گراد و متوسط بارندگی سالیانه برابر313 میلی متر گزارش گردیده است. آزمایش به صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. رژیم­های مختلف آبیاری شامل، آبیاری پس از 70، 100، 130 و 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A  عامل اصلی در کرت­های اصلی و تنظیم کننده­های رشد شامل شاهد (آب پاشی)، پوترسین (مصرف 60 میکروگرم در لیتر) و 24-اپی براسینولید (مصرف 25میکرو گرم در لیتر) به عنوان عامل فرعی در کرت­های کوچک قرار گرفتند.  با توجه به نتایج آزمایش خاک مزرعه (جدول 1)، پس ازآماده سازی زمین  (شخم پاییزه و دیسک زنی بهاره) جوی و پشته­های مورد نظر به فاصله 50 سانتی متر از هم ایجاد گردیدند. بذر­های گلرنگ با فاصله روی ردیف 10 و بین ردیفی 25 سانتی متر و در عمق 3 سانتی متری در 25 اردیبهشت ماه سال 1398 کشت شدند، بنابراین تراکم کشت در هر متر مربع 40 بوته در نظر گرفته شد. در این آزمایش رقم محلی مورد استفاده قرار گرفت و تنظیم کننده­های رشد از شرکت بهرویش تهران تهیه شدند. هر کرت آزمایشی شامل 6 ردیف به طول 5 متر بود. آبیاری اولیه بلافاصله پس از اتمام کشت صورت گرفت و تیمار­های آبیاری پس از استقرار کامل گیاهچه­ها اعمال گردید. محلول­پاشی تنظیم کننده­های رشد در اواخر دوره رشد رویشی و زمانی که میانگین ارتفاع بوته­ها حدود 70 سانتی متر بود اعمال گردید. علف­های هرز مزرعه در طول رشد و نمو گیاه بنابر ضرورت با دست وجین شدند. پس از رسیدگی فیزیولوژیک زمانی که رطوبت دانه­ها حدود 16-18 درصد بود برداشت نهایی انجام گردید.

اندازه گیری­ها

صفات مورفولوژیکی

برای اندازه گیری ارتفاع بوته پنج بوته از بوته­های رقابت کننده انتخاب شده و ارتفاع بوته اندازه گیری شده و میانگین پنج بوته به عنوان ارتفاع بوته گلرنگ ثبت گردید. شمارش برگ­ها از پنج بوته انجام شدند و میانگین تعداد برگ­های پنج بوته محاسبه گردیده و به عنوان تعداد برگ­های گلرنگ ثبت شد. اندازه گیری درصد پوشش سبز مزرعه یک هفته پس از گلدهی انجام گردید.

صفات فیزیولوژیکی

 اندازه گیری صفات فیزیولوژیکی مانند شاخص کلروفیل برگ، محتوای نسبی آب برگ و دمای برگ، یک هفته پس از گلدهی انجام شد. شاخص کلروفیل برگ با استفاده از دستگاه کلروفیل سنج (CCM-200) و از برگ­های پایینی، میانی و بالایی 5 بوته انتخاب شده اندازه گیری شد. دمای برگ به وسیله دماسنج پرتابل مادون قرمز مدل  TES-1327-K قبل از تابش مستقیم آفتاب و حدود ساعت 10 -11 صبح از سه برگ پنج بوته انتخاب شده، اندازه گیری گردید و میانگین این پنج برگ به عنوان دمای برگ گلرنگ ثبت شد. به منظور اندازه گیری محتوای نسبی آب برگ از هر کرت آزمایشی سه گیاه انتخاب و از برگ­های سالم و توسعه یافته سه برگ جداسازی شده و سریعاً به آزمایشگاه منتقل شدند، ابتدا وزن تر آن­ها اندازه گیری شد سپس در داخل آب مقطر قرار داده شد و دوباره وزن گردیدند و در انتها در دمای 70 درجه به مدت 24 ساعت داخل آون قرارداده شده و پس از انقضای مدت مذکور توزین و محتوای نسبی آب برگ از رابطه زیر محاسبه گردید.

محتوای نسبی آب برگ    100

برای تعیین درصد پوشش سبز از چهارچوبی به ابعاد 100100 سانتی متر استفاده شد. سطح داخلی این چهارچوب به وسیله ریسمان به صد قسمت مساوی تقسیم و چهار پایه متحرک در چهار گوشه آن تعبیه شد، این وسیله در داخل هر کرت آزمایشی قرار داده شد و سپس از قسمت فوقانی با مشاهده گیاه اصلی در بیش از 50 درصد هر قسمت به آن قسمت نمره یک و در غیر این صورت نمره صفر داده می­شد مجموع نمرات نشان­گر درصد پوشش سبز بود که این روش به دلیل برقراری همبستگی خوب بین پوشش سبز با جذب نور، اندازه گیری سریع و غیر تخریبی، به عنوان یک روش کارآمد برای برقراری ارتباط آن با محصول مورد استفاده قرار گرفت.

عملکرد دانه

هنگام رسیدگی از هر کرت آزمایشی 40 بوته در متر مربع برداشت و برای اندازه گیری محصول دانه به آزمایشگاه منتقل گردید.

جدول 1 -نتایج آزمایش خاک مزرعه

نتایج و بحث

ارتفاع بوته

 اثر آبیاری روی ارتفاع بوته گلرنگ معنی­دار بود (جدول2). به طوری که بیشترین ارتفاع بوته در آبیاری مطلوب و کمترین آن در تنش شدید خشکی حاصل گردید، با این حال تفاوت معنی داری برای ارتفاع گیاهان در آبیاری مطلوب و تنش ملایم وجود نداشت، کاهش ارتفاع بوته بر اثر محدودیت آبی می­تواند به دلیل کاهش آب قابل دسترس (شکل1) صورت گرفته که با نتایج حاصل از پژوهش قاسمی گلعذانی و افخمی (2018) روی گلرنگ مطابقت دارد. رشد سلول یکی از حساس­ترین فرایند­های فیزیولوژیکی به کم­آبی است که دلیل آن کاهش فشار آماس سلولی می­باشد، تحت تنش شدید آب، طویل شدن سلول­های گیاهان عالی می­تواند در اثر اختلال در جریان آب از آوندهای چوب به سلول­های در حال طویل شدن متوقف گردد که در نهایت موجب مختل شدن میتوز، طویل و حجیم شدن سلول و در نتیجه کاهش رشد از جمله ارتفاع ساقه شود (انجوم و همکاران 2011 b). کاهش ارتفاع بوته گلرنگ بر اثر تنش کم­آبی در تحقیقات کافی و رستمی (2007) و محمدی و همکاران (2015) نیز گزارش شده است. تنش کم­آبی از طریق کاهش فتوسنتز و در نتیجه افت شیره پرورده موجب کوتاه شدن ارتفاع گیاه و در نهایت کاهش محصول دانه گلرنگ می­گردد (فرخی نیا و همکاران 2011). نتایج پژوهش کپقمو و همکاران (1990) و برخی آزمایش­های مختلف نشان می­دهند که مهم­ترین علت افت ارتفاع بوته تحت شرایط کمبود آب به دلیل کاهش تقسیمات سلولی، اختلال در فتوسنتز، کاهش تولید مواد فتوسنتزی جهت ارائه به بخش­های در حال رشد، مسدود شدن آوند­های چوبی و آبکش و در نهایت عدم دستیابی گیاه به پتانسیل ژنتیکی از نظر ارتفاع می­باشد (کایا و همکاران 2007 و هسیا 1973). از سوی دیگر کمبود آب موجب کاهش انبساط سلولی در اثر افت فشار تورژسانس شده و از این طریق رشد اندام­ها و ارتفاع بوته را کاهش می­دهد، بنابراین از جمله تأثیرات منفی کم­آبی کاهش ارتفاع بوته بر اثر کاهش رطوبت قابل دسترس و قابلیت جذب عناصر و کاهش رشد می­باشد (عزیزی و همکاران 2008). بر اساس نتایج رستمی (2004) کاهش ارتفاع گیاه در اثر تنش کم­آبی به عنوان علامت آشکاری از کاهش سرعت رشد بوده و هر چه زمان اعمال تنش به مراحل انتهایی فصل رشد نزدیک­تر باشد، اثر کمتری بر ارتفاع گیاه خواهد داشت.

شکل 1- تغییرات ارتفاع بوته گلرنگ در فواصل مختلف آبیاری

I₁, I_2, I₃, I₄- به ترتیب نشانگر 70، 100، 130، 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نشانگر وجود اختلاف در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.

جدول 2- تجزیه واریانس رژیم­های مختلف آبیاری و محلول پاشی پوترسین و براسینولید روی گلرنگ

        *، ** و ns به ترتیب نشانگر وجود اختلاف در سطح احتمال یک درصد، پنج درصد و غیر معنی دار می­باشد.

تعداد برگ در بوته

اثر آبیاری روی تعداد برگ در بوته گلرنگ معنی­دار بود (جدول 2) و با افزایش فواصل آبیاری تعداد برگ در هر بوته گلرنگ بطور معنی­داری کاهش یافت. کمترین تعداد برگ در تنش شدید و بیشترین تعداد برگ در آبیاری مطلوب حاصل شد با این حال از نظر آماری اثر تنش ملایم و متوسط روی تعداد برگ گلرنگ مشابه بود (شکل 2). کاهش تعداد برگ در بوته بر اثر محدودیت آبی می­تواند به دلیل کاهش آب قابل دسترس و در نتیجه کاهش ارتفاع گیاه (شکل 1) صورت گرفته باشد. محدودیت تعداد برگ می­تواند جز اولین خطوط دفاعی برای مقابله با کم­آبی باشد، بنابراین کاهش پتانسیل آب در مدت دوره کم­آبی، سبب کاهش آب بافت­های گیاهی شده که نتیجه آن کاهش سطح برگ، کوچک شدن برگ­ها و کاهش طول ساقه است (شاعو و همکاران 2008). در مطالعه تأثیر کم­آبی بر روی ژنوتیپ­های نخود در شرایط گلخانه مشخص شد که کمبود آب موجب کاهش تعداد برگ در گیاه شده، از آن جایی که بین کاهش تعرق و نگه داری سطح برگ بحرانی برای فتوسنتز باید تعادل مناسبی وجود داشته باشد در شرایط تنش کاهش سطح برگ یک روش سازگاری مهم و اولین راهکاری است که گیاه هنگام کم­آبی اتخاذ می­کنند (معصومی و همکاران 2005). گزارش شده است که گیاه باقلا هنگامی که با کمبود آب مواجه می­شود، ارتفاع و گسترش سطح برگ کاهش داده، و با تولید برگ­های ضخیم، سطح برگی کمتری را تشکیل می­دهد (گنجعلی و نظامی 2008).

شکل 2- تغییرات تعداد برگ گلرنگ در فواصل مختلف آبیاری

I₁, I_2, I₃, I₄- به ترتیب نشانگر 70، 100، 130، 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نشانگر وجود اختلاف در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.

درصد پوشش سبز مزرعه

کم­آبی تأثیر معنی­داری بر پوشش سبز زمین داشته است (جدول 2). با افزایش فواصل آبیاری و محدودیت آب افت معنی داری در درصد پوشش سبز مزرعه مشاهده شد، به طوری که بالاترین درصد پوشش سبز از آبیاری مطلوب و کمترین درصد پوشش سبز در تنش شدید حاصل گردید (شکل 3). افت درصد پوشش سبز در تیمار­های ناشی از تنش آبی می­تواند به دلیل کاهش ارتفاع گیاه (شکل 1) و تعداد برگ­های کمتر (شکل 2) و کاهش شاخص کلروفیل برگ (شکل 4) و در نتیجه آن افت فتوسنتز و مواد پرورده گلرنگ باشد. کاهش درصد پوشش سبز در شرایط تنش کم آبی همچنین می­تواند به بروز رقابت گیاهان برای آب و مواد غذایی نسبت داده شود (قاسمی گلعذانی و همکاران 2010). درصد و مدت زمان پوشش سبز مزرعه در سویا (قاسمی گلعذانی و همکاران، 2012) و نخود (قاسمی گلعذانی و همکاران 2013) نیز به دلیل کاهش دسترسی به آب در مراحل بعدی نمو گیاهی کاهش یافت. کاهش درصد پوشش سبز در اثر تنش کم­آبی می­تواند موجب افت شدید جذب تشعشات خالص فتوسنتزی به دلیل محدود شدن رشد برگ­ها بر اثر کمبود آب یا پژمردگی موقت آن­ها و پیری زود رس آن­ها باشد (هاگ و ریچارد 2003).

شکل 3- تغییرات پوشش سبز گلرنگ در فواصل مختلف آبیاری

I₁, I_2, I₃, I₄- به ترتیب نشانگر 70، 100، 130، 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نشانگر وجود اختلاف در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.

شاخص کلروفیل برگ

جدول تجزیه واریانس داده­ها (جدول 2) نشان داد که اثرات متقابل آبیاری و محلول­پاشی روی شاخص کلروفیل برگ معنی­دار است. بیشترین شاخص کلروفیل برگ در آبیاری مطلوب با کاربرد پوترسین و کمترین شاخص کلروفیل برگ در تنش شدید (آبیاری پس از 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A ) و عدم مصرف تنظیم کننده رشد و بدون اختلاف معنی دار با مصرف براسینولید به دست آمد (شکل 4). نتایج حاصل از مقایسه میانگین نشان دهنده کاهش شاخص کلروفیل برگ با افزایش محدودیت آبی در تیمار شاهد و مواد تنظیم کننده رشد گیاهی است، با این حال استفاده از پوترسین و براسینولید سبب بهبود این ویژگی و کاهش کمتر در شاخص کلروفیل برگ در شرایط محدودیت آب نسبت به تیمار شاهد شد. در سطوح مختلف آبیاری مصرف پوترسین به ترتیب ( 3/49، 4/11، 5/15 و 2/22 درصد) و مصرف براسینولید به ترتیب ( 25، 7، 7 و 10 درصد) در مقایسه با شاهد، شاخص کلروفیل برگ را افزایش داد. کاهش میزان کلروفیل تحت تنش کم­آبی می­تواند به علت افزایش رادیکال­های آزاد اکسیژن باشد که این رادیکال­های آزاد سبب پراکسیداسیون و تجزیه رنگیزه کلروفیل می­گردند (شریفیا و موریفا 2015). دسوزا و همکاران (1997) با بررسی اثر کمبود آب بر سویا گزارش کردند که کمبود شدید آب از طریق کاهش میزان نیتروژن و کلروفیل برگ، پیری برگ را سرعت می­بخشد. تنش خشکی باعث تخریب کلروپلاست و کاهش میزان کلروفیل در گندم شده است که به نظر می­رسد که این کاهش به دلیل عدم سنتز کلروفیل و افزایش اتیلن در شرایط تنش کم­آبی باشد (خان 2003). گزارش شده است که میزان کلروفیل برگ در واکنش به تنش­های محیطی یا پیری برگ، افت می­کند این در حالی است که پلی­آمین­های آلفاتیک مانند پوترسین مانعی در جهت افت کلروفیل بوده و منجر به حفظ کلروفیل برگ جهت دریافت نور بیشتر و بهبود سرعت فتوسنتز می­شود (شی و همکاران 2010).

محتوای نسبی آب برگ

 نتایج حاصل از جدول تجزیه واریانس نشان می­دهد که بر همکنش آبیاری و محلول پاشی تنظیم کننده­های رشد

شکل 4- شاخص کلروفیل برگ (SPAD) گلرنگ در سطوح مختلف آبیاری برای  تیمار­های آب پاشی و محلول پاشی پوترسین و براسینولید

I₁, I₂, I₃, I₄-به ترتیب آبیاری پس از 70، 100، 130، 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نمایانگر وجود اختلاف معنی دار در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.

گیاهی روی محتوای نسبی آب برگ معنی دار است (جدول 2). بیشترین محتوای نسبی آب برگ در آبیاری مطلوب با کاربرد پوترسین حاصل شد که نسبت به تیمار شاهد (عدم محلول پاشی) به ترتیب 7/14، 5/2، 7/6 و 5/11 درصد در سطوح مختلف آبیاری، محتوای نسبی آب برگ را بهبود بخشید. کمترین محتوای نسبی آب برگ در تیمار تنش شدید آب و عدم کاربرد مواد تنظیم کننده رشد به دست آمد که از نظر آماری با مصرف پوترسین مشابه بود، با این حال مصرف براسینولید و پوترسین با افزایش تنش نیز موجب بهبود وضعیت آبی گیاه در مقایسه با شاهد شدند (شکل5). محتوای نسبی آب برگ به عنوان معیار مناسبی برای ارزیابی مقاومت گیاهان به خشکی می­باشد (محمدی و همکاران 2016). زیاد شدن فواصل آبیاری موجب کاهش محتوای نسبی آب از طریق افت آماس سلول­های گیاهی بوده و موجب کاهش رشد می­گردد (کومار و شارما 2010). محتوای نسبی آب برگ معرف مناسبی از وضعیت آب گیاه و شاخص مهمی برای مقاومت به کم­آبی می­باشد. گیاهانی که در پایان دوره تنش بتوانند محتوای نسبی آب بالاتری را حفظ کنند، به لحاظ مقاومت به تنش نیز برترند (خزاعی و همکاران 2005). محتوای نسبی آب برگ می­تواند تحت تأثیر میزان باز شدن روزنه­ها قرار گیرد و برخی فرایند­های مهم فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی، مانند رشد برگ­ها، باز و بسته شدن روزنه­ها و فتوسنتز برگ مستقیماً تحت تأثیر آماس برگ قرار گرفته و با از دست دادن آب برگ تحت تأثیر قرار می­گیرد (چیچک و چاکیرلار 2002). گزارش شده است که کاهش رطوبت نسبی برگ سبب تغییرات سایر خصوصیات فیزیولوژیکی می­شود (غفاری و همکاران 2014). کاهش محتوای نسبی آب برگ می­تواند به دلیل کاهش درصد رطوبت خاک و به دنبال آن کاهش پتانسیل آب برگ در اثر افزایش شدت تنش خشکی می­باشد (حیدری و همکاران 2013). پلی­آمین­ها ممکن است کانال­های یونی خاصی را تعدیل و نفوذ پذیری غشا به کلسیم را افزایش و با بالا رفتن مقدار این عنصر در سیتوپلاسم سبب غیر فعال شدن ورود یک طرفه پتاسیم در غشا پلاسمایی گردند که نتیجه آن تحریک انسداد روزنه و کاهش خروج آب از آن خواهد بود (روبینوسکا و همکاران 2012). افزایش محتوای نسبی آب برگ در نتیجه استفاده از پلی­آمین پوترسین ممکن است به تنظیم اسمزی گیاه با افزایش پرولین نسبت داده شود (دوان و همکاران 2008). مصرف براسینولید می­تواند از طریق افزایش محتوای نسبی آب برگ، قند­های محلول، پروتئین، پرولین، کاتالاز، پراکسیداز و سوپر اکسید دیسموتاز، اثرات تنش کم­آبی را روی گیاهچه­ها کاهش داده و مقاومت آن را در برابر کم­آبی افزایش دهد (لی و فنگ 2011). گزارش شده است که تنش کم­آبی موجب افت محتوای نسبی آب در برگ­های ذرت شد، ولی کاربرد براسینولید باعث بهبود این صفت در شرایط تنش و عدم تنش کم­آبی گردید (انجوم و همکاران  a2011).

شکل 5- محتوای نسبی آب برگ گلرنگ در سطوح مختلف آبیاری برای تیمار­های آب پاشی و محلول پاشی پوترسین و براسینولید

I₁, I₂, I₃, I₄-به ترتیب آبیاری پس از 70، 100، 130، 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نمایانگر وجود اختلاف معنی دار در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.

دمای برگ

با توجه به نتیجه جدول تجزیه واریانس داده­ها، اثر آبیاری و محلول­پاشی و همچنین بر­هم­کنش آن­ها بر دمای برگ گلرنگ معنی­دار بود (جدول 2). کمترین دمای برگ با کاربرد براسینولید و پوترسین و در آبیاری مطلوب، تنش ملایم و متوسط با اثر مشابه از نظر آماری حاصل گردید، با این حال در تنش شدید بیشترین دمای برگ متعلق به تیمار شاهد بود. مصرف براسینولید منجر به کاهش دمای برگ در تیمار­های آبیاری به ترتیب به میزان 4/12، 7/15، 23 و 12 درصد در مقایسه با شاهد شد. در تمامی سطوح آبیاری بویژه در محدودیت شدید پوترسین در مقایسه با براسینولید بهتر عمل نموده و مانع از افزایش بیشتر دمای برگ شده است (شکل 6). کاهش دمای برگ در اثر استفاده از مواد تنظیم کننده رشد براسینولید و پوترسین با محتوای نسبی آب برگ، جلوگیری از بسته شدن روزنه­ها و حفظ تعرق گیاهی در ارتباط می­باشد. مشابهاً نیلسون و آندرسون(1989) نیز گزارش کرده­اند که دمای برگ در اثر کاهش پتانسیل آب و بسته شدن روزنه­ها در شرایط کم آبی، افزایش می­یابد. بسته شدن روزنه­ها با محدود کردن دی اکسید کربن قابل دسترس در برگ، فتوسنتز را نیز کاهش می­دهد (بویر 1976). گیاهان با محتوای نسبی آب برگ بیشتر، از توان حفظ آب بالاتری برخوردار خواهند بود و بنابراین به فتوسنتز ادامه خواهند داد، اما با افزایش دمای برگ و در نتیجه آن بسته شدن روزنه­ها و کاهش فتوسنتز، با افت عملکرد مواجه خواهند شد (پاسبان اسلام و همکاران 2011). با توجه به ارتباط مستقیم مقدار آب برگ با دمای برگ، کاهش دمای برگ با محلول­پاشی پوترسین و براسینولید با افزایش محتوای نسبی آب برگ (شکل 5)، مرتبط می­باشد.

شکل 6- دمای برگ گلرنگ در سطوح مختلف آبیاری برای تیمار­های آب پاشی و محلول پاشی پوترسین و براسینولید

I₁, I₂, I₃, I₄- به ترتیب آبیاری پس از 70، 100، 130، 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نمایانگر وجود اختلاف معنی دار در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.

عملکرد دانه

جدول تجزیه واریانس داده­ها (جدول 2) نشان داد که اثرات متقابل آبیاری و محلول­پاشی روی عملکرد دانه گلرنگ معنی­دار است. بیشترین عملکرد دانه در واحد سطح در آبیاری مطلوب با کاربرد پوترسین و کمترین محصول دانه در تنش شدید (آبیاری پس از 160 میلی متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A ) و عدم مصرف تنظیم کننده رشد به دست آمد (شکل7). نتایج حاصل از مقایسه میانگین نشان دهنده کاهش محصول دانه با افزایش محدودیت آبی در تیمار شاهد و مواد تنظیم کننده رشد گیاهی است، با این حال استفاده از پوترسین و براسینولید نسبت به بهبود این ویژگی و کاهش کمتر در عملکرد دانه در واحد سطح در شرایط محدودیت آب نسبت به تیمار شاهد شد. کاهش عملکرد دانه در شرایط کم­آبی می تواند با کاهش ارتفاع گیاه (شکل 1) و جلوگیری از تشکیل برگ­های جدید با کارآیی بالای فتوسنتزی، تعداد برگ (شکل 2)، کاهش کلروفیل (شکل 4) ودر نتیجه کارآیی فتوسنتزی و کاهش درصد پوشش سبز (شکل 3) و در نهایت افت جذب تشعشع خورشیدی مؤثر در فتوسنتز در ارتباط باشد. تنش کم­آبی رشد سلول­ها را بیشتر از  تقسیم سلولی متأثر می­سازد و با اثر به فرایند­های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مانند فتوسنتز، تنفس، بازگسیل مواد فتوسنتزی، جذب یونی، متابولیسم سلولی و تکمیل رشد، موجب کاهش رشد می­گردد که در نهایت می­تواند سبب کاهش عملکرد دانه گیاه گردد (جلال و همکاران 2007). افزایش عملکرد دانه با کاربرد براسینولید ممکن است به دلیل راندمان فتوشیمیایی بالاتر از نظر جذب دی اکسید کربن باشد که به افزایش تجمع رنگدانه­های فتوسنتزی، به ویژه کلروفیل و محتوای بیشتر پروتئین­های محلول نسبت داده شود (برا و همکاران 2014). استفاده از براسینولید در اواخر دوره رشد رویشی  تا رسیدگی دانه از طریق بهبود مرحله پر شدن دانه­ها موجب افزایش عملکرد دانه می­گردد، همچنین فرایند­های مرتبط با پیری را در مراحل قبل و بعد از گلدهی کند می­کند، بنابراین محلول پاشی براسینولید در شرایط تنش سبب حفظ و ثبات گل آذین روی گیاه شده و ترکیبات فنلی موجود در آن می­تواند باعث حفظ جنین بذر شود. مصرف براسینولید می­تواند موجب افزایش باز گسیل مواد در داخل گیاه به سمت دانه­ها شود که این موضوع سبب افزایش عملکرد دانه گردد. اثرات مفید براسینولید در افزایش عملکرد دانه می­تواند به علت زیاد شدن ثبات غشا یاخته­ها و یا سنتز پروتئین­های خاص در شرایط نامطلوب باشد، به نظر برخی دیگر از محققان عملکرد دانه بیشتر در نتیجه استفاده براسینولید در اثر حفظ یا تشدید فعالیت­های فیزیولوژیکی گیاه در شرایط عادی یا تنش برای ساخت مواد غذایی بیشتر برای گل­­های در حال رشد و بذر­ها باشد در این صورت بذر نمو مطلوب تری خواهد داشت که در نهایت منجر به افزایش عملکرد دانه خواهد شد (آنانتی و همکاران 2013). سنگوپتا و همکاران (2011) گزارش کردند که محلول­پاشی براسینولید موجب افزایش محصول ماش گردید که مربوط به بهبود اجزای محصول می­باشد. کاهش عملکرد دانه بر اثر کم­آبی را می­توان به کم شدن تعداد کاپیتول در بوته و کاهش تعداد دانه در بوته گلرنگ نسبت داد (افخمی 2018). خماری و همکاران (2004) گزارش کردند که کاهش عملکرد دانه آفتابگردان در شرایط محدودیت آبیاری را می­توان به کم بودن طول دوره رشد و پر شدن دانه، قطر طبق، تعداد دانه در طبق، وزن هزار دانه و افزایش درصد پوکی دانه­ها نسبت داد. مهم­ترین دلیل افت محصول در شرایط کم­آبی، کاهش تعداد دانه­ها به علت خشک شدن دانه گرده می­باشد (امام 2011).

شکل7- عملکرد دانه گلرنگ در سطوح مختلف آبیاری برای تیمار­های آب پاشی و محلول پاشی پوترسین و براسینولید

I₁, I₂, I_3, I₄- به ترتیب برابر آبیاری پس از 70، 100، 130، 160 میلی متر تبحیر از تشتک تبخیر کلاس A

حروف متفاوت نمایانگر وجود اختلاف معنی دار در سطح احتمال پنج درصد می­باشد.