Plant Process and Function

fa تأثیر سدیم نیتروپروساید و سیلیکات پتاسیم بر شاخص‌های رشدی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاه رزماری (Rosmarinus officinalis L.) در شرایط کم‌آبیاری The effect of sodium nitroprusside and potassium silicate on growth indices and antioxidant activity of Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) under deficit irrigation conditions تنش خشكي Droughts Stress پژوهشي Research کم‌آبی یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده رشد و تولید گیاهان است و شناسایی راهکار جهت افزایش تحمل گیاهان به این تنش از اهمیت کاربردی بالایی برخوردار است. سدیم نیتروپروساید به عنوان دهنده نیتریک اکسید و سیلیکات پتاسیم به عنوان منبع سیلیسیم و پتاسیم نقش مهمی در تحمل گیاه در برابر تنش‌ها دارد. در این پژوهش اثر محلول‌پاشی سدیم نیتروپروساید و سیلیکات پتاسیم بر شاخص‌های رشد و فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاه دارویی رزماری (Rosmarinus officinalis L.) تحت سطوح مختلف کم‌آبی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه تجاری واقع در شهرستان کرج انجام شد. تیمارها شامل تنش کم‌آبی (شاهد، 30 و 70 درصد ظرفیت زراعی) و محلول‌پاشی با سدیم نیتروپروساید (صفر، 25، 50 و 100 میکرومولار) و سیلیکات پتاسیم (صفر، 25، 50 و 100 میلی‌گرم در لیتر) و اثر متقابل آن‌ها بود. اعمال کم‌آبیاری براساس روش وزنی و محلول‌پاشی با سدیم نیتروپروساید و سیلیکات پتاسیم نیز طی سه مرتبه هر دو روز یک‌بار انجام شد. نتایج نشان داد تنش کم‌آبی موجب کاهش معنی‌دار صفات رشدی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی و افزایش نشت یونی و تجمع پرولین شد. در مقابل کاربرد سدیم نیتروپروساید و سیلیکات پتاسیم توانست با تقویت سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی اثرات مخرب تنش را بهطور معنی‌داری کاهش دهد. بیشترین وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه، میزان فنل، فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز در تیمار ظرفیت زراعی 100 درصد + سدیم نیتروپروساید 50 میکرومولار بود. بیشترین طول ریشه، حجم ریشه، ارتفاع گیاه، محتوای کلروفیل کل برگ، میزان فلاونوئید و پروتئین در تیمار ظرفیت زراعی 100 درصد + سیلیکات پتاسیم 100 میلی‌گرم در لیتر به‌دست آمد. بیشترین درصد نشت یونی غشاء سلول و میزان پرولین در تیمار ظرفیت زراعی 30 درصد بود. به‌طورکلی، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که کاربرد سدیم نیتروپروساید و سیلیکات پتاسیم می‌تواند به عنوان یک راهکار جهت افزایش تحمل گیاه رزماری (Rosmarinus officinalis L.) به کم‌آبی و حفظ عملکرد و کیفیت آن در شرایط محدودیت منابع آب مورد استفاده قرار گیرد. Water deficit is one of the most critical factors limiting plant growth and production, and identifying strategies to increase plant tolerance to this stress is of high practical importance. Sodium nitroprusside, as a nitric oxide donor, and potassium silicate, as a source of silicon and potassium, play important roles in plant tolerance to stress. In this study, the effect of foliar application of sodium nitroprusside and potassium silicate on growth indices and antioxidant activity of the medicinal plant rosemary (Rosmarinus officinalis L.) under different levels of drought stress was investigated. The experiment was conducted as a factorial completely randomized design with three replications in a commercial greenhouse located in Karaj, Iran. The treatments included water deficit levels (control, 30%, and 70% of field capacity) and foliar application of sodium nitroprusside (0, 25, 50, and 100 µM) and potassium silicate (0, 25, 50, and 100 mg/L), along with their interactions. Deficit irrigation was applied using the gravimetric method, and foliar spraying with sodium nitroprusside and potassium silicate was conducted three times every other day. The results showed that drought stress significantly reduced growth traits and antioxidant activity while increasing ion leakage and proline accumulation. In contrast, the application of sodium nitroprusside and potassium silicate significantly reduced the harmful effects of stress by enhancing the antioxidant defense system. The highest fresh and dry weight of shoots, fresh and dry weight of roots, phenol content, and activities of catalase, superoxide dismutase, and peroxidase enzymes were observed in the treatment with 100% field capacity + 50 µM sodium nitroprusside. The most significant root length, root volume, plant height, total chlorophyll content, flavonoid content, and protein content were obtained in the treatment with 100% field capacity + 100 mg/L potassium silicate. The highest percentage of cell membrane ion leakage and proline content were recorded in the 30% field capacity treatment. Overall, the results of this study indicate that the application of sodium nitroprusside and potassium silicate can be used as a strategy to increase the tolerance of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) to drought and maintain its yield and quality under water-limited conditions. آنزیم, آنتی‌اکسیدان, سیلیکون, نیتریک اکسید Antioxidant, Enzyme, Nitric Oxide, Silicon 173 192 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1895-3&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Reza Orooji محمدرضا عروجی No Department of Horticulture, Ga. C., Islamic Azad University, Garmsar, Iran گروه علوم باغبانی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران Elham Danaee الهام دانائی dr.edanaee@iau.ac.ir Yes Department of Horticulture, Ga. C., Islamic Azad University, Garmsar, Iran گروه علوم باغبانی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران