نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران.

2 دانشیار بخش تحقیقات صنوبر و درختان سریع الرشد، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران. ایران.

3 دانشیار بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران.

10.22092/jwra.2024.365057.1032

چکیده

در مناطق خشک و نیمه‌خشک که دارای مناطقی با کیفیت پایین آب‌وخاک است، شناسایی گونه­های چوبی متحمل به شوری از اهمیت به­سزایی برخوردار است. این پژوهش با هدف شناسایی ژنوتیپ­های (provenances) پده متحمل به شوری در مقایسه با ژنوتیپ­های بومی استان یزد به‌صورت اسپیلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با فاکتور اصلی شوری در چهار سطح و فاکتور فرعی ژنوتیپ­های پده در هفت سطح و با سه تکرار در طی سال­های 1402-1401 در ایستگاه حسین‌آباد مرکز ملی تحقیقات شوری اجرا شد. سطوح شوری آب آبیاری شامل 2/80، 6، 10 و 14 دسی­زیمنس بر متر و ژنوتیپ­های پده مورد مطالعه شامل 1)اصفهان، 2)منجیل، 3)یزد1، 4)یزد2، 5) گرمسار، 6)قرخلار و 7)کرمان بودند. نتایج نشان داد که نوع ژنوتتیپ و سطح شوری بر تغییرات صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و غلظت عناصر غذایی مؤثر است. تمامی ژنوتیپ­های مزبور به‌خوبی سطح شوری شش دسی­زیمنس بر متر را تحمل کردند، اما با افزایش بیشتر شوری، تمامی ویژگی­های رشدی در برخی از ژنوتیپ­ها به­طور معنی­داری کاهش یافت. در سطوح شوری 10 و 14 دسی­زیمنس بر متر، ارتفاع کل، قطر کل، قطر برابر سینه و میزان افزایش آن­ها در طی فصل رشد، درصد نکروزه­گی و محتوای رطوبت نسبی برگ­ها در ژنوتیپ­های کرمان، منجیل و گرمسار به­طور معنی­داری نسبت به درختان شاهد کاهش داشت ولی محتوای سدیم، نسبت سدیم به پتاسیم و محتوای نشت یونی نسبی برگ­ها به­طور معنی­داری نسبت به درختان شاهد، افزایش یافت. کاهش معنی­دار در صفات رشدی بررسی شده در ژنوتیپ­های یزد1 و قرخلار تنها در سطح شوری 14 دسی­زیمنس بر متر نسبت به درختان شاهد، مشاهده شد. این نتایج حاکی از آن است که ژنوتیپ­های یزد1 و قرخلار از طریق حفظ ویژگی­های رشدی خود و افزایش جذب پتاسیم در برابر سدیم، توانستند به‌خوبی شوری تا 10 دسی­زیمنس بر متر را تحمل نمایند. پس از آن­ها، ژنوتیپ­های یزد2 و اصفهان تحمل نسبتاً خوبی به شوری از خود نشان دادند. اما، ژنوتیپ­های کرمان، گرمسار و منجیل به­ترتیب به‌عنوان حساس­ترین ژنوتیپ­ها به شوری شناسایی شدند. پس توصیه می­شود که کیفیت چوب و میزان عملکرد ژنوتیپ­های انتخابی در شرایط شور بررسی شود تا بتوان بهترین ژنوتیپ را برای تولید چوب در مناطق شور معرفی نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Salinity Tolerance of Some Selected Provenances of Populus Euphratica Oliv in Field Conditions

نویسندگان [English]

  • Ali Momenpour 1
  • Mohsen Kalagari 2
  • Mohamammad Hadi Rad 3

1 Assistant Professor, National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran

2 Associate Professor, Research Institute of Forests and Rangelands Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

3 Associate Professor, Research Division of Natural Resources, Yazd Agricultural and Natural Resource Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran

چکیده [English]

In arid and semi-arid areas, due to the existence of areas with low quality of water and soil, identification of wood species tolerant to salinity is very important. Therefore, this research aimed to identify provenances of Populus euphratica Oliv tolerant to salinity in comparison with the native provenances of Yazd Province, using a split plot experiment based on randomized complete block design (RCBD). Variables included the main factor i.e. salinity at 4 levels, and the secondary factor of Populus euphratica Oliv provenances at 7 levels. The study was performed with 3 replications during 2023-2024 at Hosein Abad Station of the National Salinity Research Center. Irrigation water salinity levels included (2.8, 6, 10 and 14 dS/m) and the provenances included 1) Isfahan, 2) Manjil, 3) Yazd-1, 4) Yazd-2, 5) Garmsar, 6) Garekhlar, and 7) Kerman. The results showed that provenance and salinity level affected the morphological and physiological traits and the concentration of nutrient elements. All the studied provenances tolerated salinity level of 6 dS/m, but with increase in salinity, all the growth characteristics in some of the studied provenances decreased significantly. At 10 and 14 dS/m, total height, total diameter, breast-high diameter, and their increase during the growing season, necrosis percentage and relative water content of leaves in the provenances of Kerman, Manjil and Garmsar significantly decreased compared to the control trees. However, sodium content, sodium to potassium ratio and relative ion leakage of leaves increased significantly compared to the control. A significant decrease in the investigated growth traits was observed in Yazd 1 and Garekhlar provenances only at the salinity level of 14 dS/m compared to the control. These results indicate that the provenances of Yazd-1 and Garekhlar were able to tolerate salinity of 10 dS/m by maintaining its growth characteristics and increasing potassium uptake against sodium. After them, Yazd-2 and Isfahan provenances showed relatively good tolerance to salinity. On the other hand, Kerman, Garmsar and Manjil were recognized as the most sensitive provenances to salinity stress. To select the best provenance for salinity tolerance, it is recommended to study the quality of wood and yield in different locations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ecotype
  • Growth traits
  • Wood species
  • Irrigation water salinity
  1. حسامی، سید محمد، کلاگری، محسن، و قربانی کهریزسنگی، محمد، بررسی ویژگی‌های رویشی و ریخت‌شناسی پروونانس های پده (Populus euphratica Oliv) در خزانه تحقیقاتی شهید فزوه. نشریه پژوهش و توسعه جنگل : 5 (3)، صص. 496-483.
  2. حیدری شریف‌آباد، حسین، 1380. گیاه و شوری. موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع. صص 76.
  3. مؤمن پور، علی، ایمانی، علی، بخشی، داود، و رضایی، حامد، ارزیابی تحمل به شوری در برخی از ژنوتیپ های بادام پیوند شده روی پایه GF677 بر اساس صفات مورفولوژیک و فلورسانس کلروفیل. فرآیند و کارکرد گیاهی. 3 (10)، صص 9-28.
  4. ولی‌پور، محمد، کریمیان، ا، ملکوتی، محمد جواد، و خوشگفتارمنش، حسن، 1387. روند توسعه شوری و تخریب اراضی ‏کشاورزی در منطقه شمس‌آباد استان قم. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 12 (46)، صص. 691-683.‏
  5. Calagari, M., Modirrahmati, A., Asadi, F. and Bagheri, R., 2010 b. Selection of superior trees of Populus euphratica Oliv. in the natural sites and establishment of collection for germplasm reservation. Final Report of Research Plan, Published by Research Institute of Forests and Rangelands of Iran, 84 p.
  6. Calagari, M., Ghasemi, R. and Bagheri, R., 2010 a. Growth comparison of Populus euphratica Oliv. provenances in research station of Karaj, Iran, Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 18(1), pp. 69-76.
  7. Calagari, M., Salehi Shanjani, P. and Banj Shafiei, S., 2017. Growth comparison of two poplar species (Populus alba and Populus euphratica) and their hybrid in the saline and non-saline soils. Journal of Plant Researches, 30 (1): 173-185.
  8. Chen S. and Polle. A., 2010. Salinity tolerance of Populus. Plant Biology, pp.12: 317- 333. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2009.00301.x.
  9. Daneshvar, H.A., Kiani, B. and Modirrahmati, A.R., 2006. Effect of different levels of NaCl and CaCl2 on growth and leaf, branch and root elements of Populus euphratica cutting. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 14 (1), pp. 20-28.
  10. Daneshvar, H.A. and Modirrahmati, A.R., 2009. Effect of NaCl and CaCl2 on growth characteristics and ions accumulation in the leaves of four poplar genotypes. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 17 (2), pp. 200-209.
  11. Dexter, S.T., Tottingham, W.E. and Graber L.F., 1932. Investigations of the hardiness of plants by measurement of electrical conductivity. Journal of Plant Physiology, 7, pp.63-78. doi:1104/pp.7.1.63.
  12. Dexter, S.T., Tottingham, W.E. and Graber, L.F., 1930. Preliminary results in measuring the hardiness of plants. Journal of Plant Physiology, 5, pp.215-223.

doi: 10.1104/pp.5.2.215.

  1. Emami, A. 1996. Methods of plant analysis. Agricultural Research and Education Organization. Soil and Water Institute, 130 Pp.
  2. Gu, R.S., Fonseca, S., Puskás, L.G., Hackler L., Zvara, Jr., Dudits A.D. and Pais, M.S., 2004a. Transcript identification and profiling during salt stress and recovery of Populus euphratica. Tree Physiol, l24, pp. 265–276. doi:10.1093/treephys/24.3.265.
  3. Gu, R.S., Liu, Q.L., Pei. D. and Jiang. X.N., 2004 b. Understanding saline and osmotic tolerance of Populus euphratica suspended cells.

DOI:10.1023/B:TICU.0000025666.84313.92

  1. Karimi, H.R. and Hasanpour, Z., 2014. Effects of salinity and water stress on growth and macro nutrients concentration of pomegranate (Punica granatum L.). Journal of Plant Nutrition, 37, Pp. 1937-1951. https://doi.org/10.1080/01904167.2014.920363
  2. Lindsay, E., Fung, W.S. 1996. Effect of NaCl on three poplar genotypes. 20 th sessions of international of poplar commission, Budapest-Hungary, 563- 578.
  3. Liu, C., Ming, Y., Xianbin, H. and Zhaohe, Y., 2018. Effects of salt stress on growth and physiological characteristics of pomegranate (Punica granatum L.) cuttings. Pakistan Journal of Botany, 50 (2), pp. 457-464.
  4. Lutts, S., Kinet, J.M. and Bouharmont, J., 1995. Changes in plant response to NaCl during development of rice (Oryza sativa L.) varieties differing in salinity resistance. Journal of Experimental Botany, 46, pp.1843–1852.

https://doi.org/10.1093/jxb/46.12.1843

  1. Massai, R., Remorni, D. and Tattini, M., 2004. Gas exchange, water relations and osmotic adjustment in two scion/rootstock combinations of Prunus under various salinity concentrations. Journal of Plant and Soil Science, 259, pp.153-162. DOI:1023/B:PLSO.0000020954.71828.13
  2. Mohammadi, A., Calagari, M., Ladan-Moqaddam, A.R. and Mirakhori, R., 2013. Investigation on growth and physiological characteristics of Populus euphratica Oliv. Provenances at Garmsar Desert Station. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 21, pp. 115-125.
  3. Momenpour, A. and Imani, A., 2018. Evaluation of salinity tolerance in fourteen selected pistachio (Pistacia vera L.) cultivars. Advances in Horticultural Science, 32 (2), pp. 249-264. DOI:13128/ahs-22261
  4. Momenpour, A., Imani, A., Bakhshi, D. and Akbarpour, E., 2018. Evaluation of salinity tolerance of some selected almond genotypes budded on GF677 International Journal of Fruit Science, 18 (4), pp. 410-435.

https://doi.org/10.1080/15538362.2018.1468850

  1. Munns, R., 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment, 25, pp.239-250. https://doi.org/10.1046/j.0016-8025.2001.00808.x
  2. Munns, R. and Tester, M., 2008 Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59, pp.651–681. DOI: 1146/annurev.arplant.59.032607.092911
  3. Okhovatian-Ardakani, A.R., Mehrabanian, M., Dehghani, F. and Akbarzadeh, A., 2010. Salt tolerance evaluation and relative comparison in cuttings of different pomegranate cultivars. Plant, Soil and Environment, 56 (4), pp. 176-185.

DOI:10.17221/158/2009-PSE

  1. Shibli, R.A., Shatnawi, M.A. and Swaidat, I.Q., 2003. Growth, osmotic adjustment and nutrient acquisition of bitter almond under induced sodium chloride salinity in vitro. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 34, pp. 1969-1979. DOI:1081/CSS-120023231
  2. Szczerba, M.W., Britto, D. T. and Kronzucker, H. J., 2009. K+ transport in plants: physiology and molecular biology. Plant Physiology, 166, pp. 447-466.

DOI: 10.1016/j.jplph.2008.12.009

  1. Szczerba, M.W., Britto, DT., Balkos, KD. and Kronzucker, H. J., 2008. NH4+ stimulated and -inhibited components of K+ transport in rice (Oryza sativa L.). Experimental Botany, 59, pp. 3415–3423.
  2. Yadava, R.B., 1995. Effect of soil salinity and sodicity on growth and mineral nutrition of some poplar clones. Indian Forester, 121(4), pp.283-288.
  3. Yamasaki, S. and Dillenburg, L.C., 1999. Measurements of leaf relative water content in Araucaria angustifolia. Revista Brasilian Fisiologia Vegetal, 11, pp. 69-75.