بررسی امکان افزایش عملکرد فیزیولوژیکی گیاه دارویی Lippia citriodora L. با استفاده از محرک‌های زیستی در شرایط تنش شوری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مرتع وآبخیز دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کاشان

چکیده

تنش‌های محیطی جزء مهم‌ترین عوامل کاهش عملکرد گیاهان دارویی به‌شمار می‌روند و استفاده از مواد تنظیم‌کننده رشد گیاهان نظیر باکتری‌های محرک رشد می‌تواند راهکاری برای کاهش اثرات تنش شوری باشد. عوامل محیطی از یک سو باعث تغییراتی در رشد گیاهان دارویی و از طرف دیگر موجب تغییر در مقدار و کیفیت مواد موثره آن‌ها نظیر آلکالوئیدها، گلیکوزیدها، استروئیدها و روغن‌های فرار (اسانس‌ها) می‌گردند. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با 12 تیمار در 4 تکرار در گلخانه دانشگاه کاشان انجام شد. عامل اول تنش شوری بود 3 سطح شوری 25، 50 و 100 میلی مولار بود که تیمارهای شوری پس از اسقرار کامل پایه‌های کشت شده انجام گرفت. عامل دوم سویه باکتری محرک رشد در چهار سطح شامل شاهد (صفر) و افزودن 10-10، 8-10 و 6-10 مولار به خاک گلدان‌ها به‌صورت محلول قبل از اعمال تنش شوری بود. از نتایج بدست آمده مشخص شد که استفاده از ماده تنظیم‌کننده رشد گیاهی (باکتری محرک رشد) برای حفظ عملکرد اقتصادی گیاهان تحت تنش ضروری و قابل توجیه است. نتایج نشان داد که افزایش تنش شوری تاثیر معنی‌داری در کاهش پارامترهای رشد شامل وزن خشک، طول ریشه، ارتفاع گیاه و عملکرد اسانس داشت. براساس نتایج، درصد اسانس با افزایش سطح شوری، افزایش معنی‌داری را در سطح یک درصد نشان داد؛ به‌طوری‌که درصد اسانس از 45/0 در تیمار شوری 25 میلی مولار به 96/0 در تیمار 100 میلی مولار و استفاده از غلظت 8-10 مولار باکتری رسید.

کلیدواژه‌ها


فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، شماره پیاپی 27، سال هفتم، شماره 3، پاییز 1398

 

 
   
 

بررسی امکان افزایش عملکرد فیزیولوژیکی گیاه دارویی

Lippia citriodora L.با استفاده از محرک‌های زیستی در شرایط تنش شوری

 

رضا دهقانی بیدگلی1*

1استادیار، گروه مرتع و آبخیز، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کاشان، ایران

 

تاریخ دریافت: 21/07/1397 تاریخ پذیرش: 05/03/1398

 

چکیده[1]

تنش‌های محیطی مانند شوری، یکی از مهم‌ترین عوامل کاهش عملکرد در گیاهان دارویی به‌شمار می­روند. تنش شوری از یک سو باعث  ایجاد تغییر در رشد گیاهان دارویی شده و از طرف دیگر کمیت و کیفیت مواد موثره آنها نظیر آلکالوئیدها، گلیکوزیدها، استروئیدها و روغن‌های فرار (اسانس‌ها) را تحت تاثیر قرار می‌دهد. تاکنون روش‌های زیادی جهت مقابله با تنش شوری ارائه گردیده است. در سال‌های اخیر استفاده از مواد تنظیم‌کننده رشد گیاهان، نظیر باکتری‌های محرک رشد به عنوان راهکاری جهت کاهش اثرات سوء تنش شوری به کار گرفته شده است. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با 12 تیمار و 4 تکرار در بهار سال 1397 در گلخانه دانشگاه کاشان انجام شد. فاکتور‌های مورد آزمایش شامل 3 سطح  شوری به میزان  25، 50 و 100 میلی‌مولار و باکتری محرک رشد (PGPR) سویه Pseudomonas fluorescens  در چهار غلظت شاهد (صفر)، 10-10، 8-10 و 6-10 CFU/ml  بود که پس از استقرار کامل گیاه و به خاک گلدان‌ها به‌ صورت محلول قبل از اعمال تنش شوری اضافه گردید. پس از 45 روز اندام هوایی گیاه شامل سرشاخه گلدار برداشت گردید و با  روش استخراج و تقطیر با بخار به‌طور همزمان با یک حلال آلی با استفاده از دستگاه SDE اسانس گیری انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش تنش شوری تاثیر معنی‌داری در کاهش پارامترهای رشد شامل وزن خشک، طول ریشه، ارتفاع گیاه و عملکرد اسانس داشته است. همچنین با افزایش سطح شوری، درصد اسانس افزایش معنی‌داری را در سطح یک درصد نشان داد، به‌طوری ‌که درصد اسانس از 45/0 در تیمار شوری 25 میلی مولار به 96/0 در تیمار 100 میلی‌مولار و استفاده از غلظت 8-10 مولار باکتری رسید. بر اساس نتایج به‌دست آمده مشخص شد که استفاده از این سویه باکتری محرک رشد سبب کاهش اثرات تنش شوری شده و بازدهی اسانس این گیاه را افزایش می‌دهد، بنابراین به نظر می‌رسد کاربرد این باکتری‌ها راهکار مناسبی برای سازگاری با تنش شوری باشد.

 

واژه‌های کلیدی: اسانس، باکتری محرک رشد، به لیمو، تنش شوری، وزن خشک 

 

 


مقدمه

کمبود منابع آبی از یک سو، و منابع آبی با کیفیت پایین مانند آبهای شور باعث شده است تا مدیریت تولید گیاهان در شرایط نامساعد محیطی مورد توجه قرار بگیرد (Denis Thomas, 2018). تنش‌های محیطی مانند خشکی، شوری و سرما می‌توانند تاثیرات منفی بر تولیدات گیاهی داشته باشند و حتی بقای گیاه را تهدید کنند (Boyer, 1982). برای مثال، تنش شوری فرآیندهای بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و بیوسنتز متابولیتهای اولیه و ثانویه را در گیاهان دارویی تحت تاثیر قرار می‌دهد (El-Sherif et al., 1990).

عملکرد یک گیاه دارویی وقتی مقرون به‌صرفه است که علاوه بر تولید زیتوده مناسب، کمیت و کیفیت تولیدات آن مانند اسانسها به حد مطلوب رسیده باشد. بنابراین، با مدیریت عوامل محیطی می‌توان به حداکثر محصول دست یافت (Kusano et al., 2008). دمیر کایا و همکاران (Demir kaya et al., 2016) در تحقیقات خود نشان دادند که شوری عملکرد اسانس در گیاهان خانواده نعنائیان را کاهش می‌دهد و از طرفی استرس خشکی می‌تواند باعث افزایش درصد روغن‌های ضروری اکثر گیاهان دارویی شود زیرا در این حالت متابولیت‌های بیشتری تولید شده و این مواد باعث جلوگیری از عمل اکسیداسیون در سلول می‌شوند. همچنین دامبولنا و همکاران (Dambolena et al., 2017) تأثیر تنش شوری بر ارتفاع و عملکرد اسانس چند گونه گیاه دارویی را مورد بررسی قرار دادند و نشان دادند که هرچند سطوح بالای این تنش، ارتفاع بوته، وزن تازه و خشک گیاه را کاهش داد، اما موجب افزایش میزان اسانس در مرحله گلدهی گردید.

یکی از مواردی که می‌تواند مقاومت گیاهان در برابر تنش‌های محیطی را افزایش دهد، استفاده از تنظیم کننده‌های زیستی رشد گیاهان می‌باشند. در این میان باکتری محرک رشد به جهت تنوع و فراوانی سویه، سهولت استفاده و تاثیر نسبتاً سریع بر شاخص‌های مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاهان از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشند (Aktas et al., 2016). محرک‌های زیستی به عنوان فرآورده‌های بدون خطر می‌توانند برای پایداری تولیدات کشاورزی مناسب باشند. باکتری‌های محرک رشد به‌عنوان یک تنظیم کننده رشد حاصل از خاک، بدون اثرات مخرب زیست محیطی جهت بالا بردن عملکرد، به خصوص در شرایط متغیر می تواند در افزایش راندمان و مقاومت گیاه در برابر شرایط نامساعد محیطی مورد استفاده قرار گیرد (Jarosova et al., 2016; Khaled and Fawy, 2011; Kulikova et al., 2015).

باکتری‌های محرک رشد تحمل گیاهان را در محدوه وسیعی از استرس‌های محیطی از قبیل: خشکی، شوری و گرما افزایش داده‌اند (Clomse et al., 2014). رشد و تولید روغن‌های ضروری گیاهان دارویی می‌تواند تحت تاثیر استفاده از مواد تنظیم‌کننده رشد گیاهی قرار بگیرد. سوامی و همکاران
(Swamy et al., 2017) نشان دادند که با کاربرد مواد محرک، رشد گیاه به‌طور معنی‌داری افزایش یافت و با کاربرد میزان ناچیزی از این مواد در حد میکروگرم، محتوای روغن ضروری به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. در تحقیق دیگر تارفیاس و همکاران (Tarfias et al., 2016) دریافتند که میزان روغن‌های اسانسی در گیاه بومادران با کاربرد باکتری‌های محرک رشد افزایش معنی‌داری نشان داد و ظهور پیامد‌های سوء تنش را به تعویق انداخت.  

گیاه  دارویی به لیمو  با نام علمیLippia citriodora L.متعلق به خانواده Verbenaceae می‌باشد این خانواده با خانواده ی روناس و نعناع شباهت‌هایی دارد. جنس Lippia دارای ۲۲۰ گونه می‌باشد، البته در برخی منابع، گونه‌های این جنس را ۱۰۰ گونه معرفی کرده‌اند (Argyropoulou et al., 2017).

به لیمو درختچه‌ای است به ارتفاع متوسط 3 متر که گاهی به 7 متر هم می‌رسد. از مشخصات بارز آن بوی نافذ و مطبوع برگ‌های آن می‌باشد شباهتی به لیمو دارد. برگ‌های این گیاه دراز، نوک تیز، ساده، خشن و به رنگ سبز روشن هستند که به‌صورت فراهم روی محور ساقه قرار می‌گیرند. گل‌ها کوچک به رنگ سفید یا مایل به بنفش می‌باشند که در انتهای شاخه‌ها و مجموعاً به‌صورت هرمی حول محور شاخه ظاهر می شوند(Omidbaigi., 2004).

این گیاه بومی آمریکای جنوبی: شیلی، پرو و آرژانتین می‌باشد و اولین بار توسط اسپانیایی‌ها در سال ۱۷۸۴ میلادی از آمریکای جنوبی به اروپا آورده شد. این گیاه به نام پزشک گیاه شناسی بنام lippi که در حبشه به قتل رسید، نامگذاری شده است و citriodora به معنای شبه لیمو است که به خاطر شباهت بوی این گیاه که شبیه لیمو است، این نام را روی این گیاه نهاده‌اند (Aydin and Metin., 2012).

امروزه این گیاه در شمال کشورمان کشت و کار می شود. در طب گیاه درمانی ایران، برگ‌های این گیاه به‌صورت دم کردنی به منظور آرام بخشی، ضد‌تشنج و برطرف کننده تپش قلب و سرگیجه مصرف دارد. چای به لیمو فوق العاده آرام بخش و تسکین‌دهنده‌ اعصاب است. بررسی‌های اخیر مواد عمده‌ی موجود در اسانس این گیاه را سیترال (ژرانیال، نرال)، ژرانیول، لیمونن و سینئول ذکر کرده‌اند (Argyropoulou et al., 2014).

به لیمو، بیشتر در زمین‌های آفتابگیر، با خاک دارای نفوذپذیری خوب (خاک لومی سبک) و محیط دارای رطوبت و آب کافی، رشد می‌نماید.این گیاه در برابر سرما و وزش باد شدید حساس است، این گیاه را می‌توان در نواحی با شرایط نزدیک به نقاط  مدیترانه‌ای کشت نمود (Zargari, 2006).

گیاهانی که ارزش آن‌ها به دارو بودن و کیفیت و سلامت آن‌هاست اهمیت ویژه ای دارند. پس لازم است با توجه به افزایش عملکرد و سطوح برداشت در محصولات گلخانه‌ای به تفاوت‌های ترکیبات غذایی و دارویی گیاه نیز توجه نمود و طرح‌هایی برای استاندارد سازی و مقایسه‌ی تولید محصولات گلخانه ای و مزرعه‌ای نیز تدوین نمود. ایجاد چنین طرح‌هایی نیاز به مطالعه‌ علمی یک محصول تولیدی در گلخانه و مزرعه دارد که بایستی با علوم فیتوشیمی، فیزیولوژی گیاهی، مبانی کشاورزی پایدار، بیوشیمی، اکولوژی و سایر حوزه‌های علمی به بررسی یک فرآیند تولیدی محصول پرداخت تا سلامت محصول تأمین گردد (Spector et al., 2012).

از آنجایی که تنش‌های محیطی و به ‌ویژه تنش شوری یکی از موانع اصلی در کاهش تولید محصولات گیاهان دارویی در بسیاری از نقاط دنیا خصوصا در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند ایران محسوب می‌شوند، بنابراین انجام آزمایشات مرتبط با کاربرد مواد موثر در کاهش اثرات سوء تنش‌ها برای حصول آستانه‌های اقتصادی عملکرد گیاهان زراعی و دارویی مهم به‌نظر می‌رسد با در نظر گرفتن این موارد، نقش باکتری‌های محرک رشد در کاهش آثار سوء تنش شوری  و تاثیر آن بر عملکرد گیاهان دارویی مورد آزمایش قرار گرفت.

 

مواد و روش­ها

این آزمایش در گلخانه دانشگاه کاشان در خردادماه سال 1397 اجرا گردید. این گلخانه از نوع سازه فلزی با پوشش نایلونی به مساحت تقریبی 250 مترمربع می‌باشد که دارای سیستم گرمایشی و تهویه
مناسب می‌باشد. در این تحقیق از گلدان‌هایی با قطر دهانه 20 سانتی‌متر، ارتفاع 30 سانتی‌متر به ظرفیت 5 کیلوگرم حاوی مخلوط کوکوپیت و پرلیت دانه متوسط به نسبت 50 به 50، استفاده گردید. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با 12 تیمار و 4 تکرار انجام شد. قبل از شروع تیمار تنش شوری، در طول مدت آزمایش، گلدان‌ها در دمای گلخانه (30-25 درجه سانتی‌گراد) با سقف پلاستکی نگهداری شدند.

تعداد 3 نهال ریشه دار گیاه به لیمو (حاصل تکثیر به روش خوابانیدن) با ارتفاع 20 سانتی‌متر در گلدان‌ها کشت گردیدند. در دو هفته اول بعد از کاشت نهال‌ها، فقط از آب خالص جهت آبیاری استفاده شد. در ادامه به‌مدت دو هفته از محلول یک چهارم هوگلند و سپس تا انتهای آزمایش از محلول یک دوم هوگلند، جهت تغذیه و آبیاری گیاهان استفاده شد. به‌منظور اعمال تیمار شوری، یک ماه بعد از کشت نهال‌ها و اطمینان از استقرار کامل آنها مقدار 25 و 50 و 100 میلی‌مول نمک کلرید سدیم به هر لیتر محلول غذایی یک دوم هوگلند اضافه گردید. آبیاری هر سه روز یک بار به‌طور منظم انجام شد و اعمال تیمارهای شوری به‌مدت 45 روز و تا آغاز دوره گلدهی به طول انجامید (Sardashti et al., 2013).

سویه باکتری محرک رشد در این آزمایش، سویه Pseudomonas fluorescens بود که در چهار سطح شامل شاهد (صفر)، 10-10، 8-10 و 6-10 مولار بود که به خاک گلدان‌ها به‌صورت محلول قبل از اعمال تنش شوری اضافه شد.در آغاز دوره گل‌دهی، گیاهان کشت شده در گلدان‌ها را به همراه ریشه‌ها به‌دقت از گلدان خارج کرده و صفات مورد نظر شامل ارتفاع گیاه، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و هم‌چنین وزن خشک تولیدی در واحد سانتی مترمربع اندازه‌گیری و محاسبه گردید. برای تعیین میزان اسانس از روش استخراج و تقطیر با بخار به‌طور همزمان با یک حلال آلی و دستگاه [2]SDE (ساخت شرکت اشک شیشه ایران) استفاده گردید به این صورت که 50 گرم از بخش هوایی خشک شده گیاه کاملاً خرد شده و در بالن 250 سی­سی ریخته و به آن میزان 150 سی­سی آب مقطر اضافه گردید. بعد چهار ساعت با دانستن وزن ماده خشک گیاه و وزن اسانس، از طریق تناسب بازده اسانس به­صورت درصد  با استفاده از رابطه 1 مشخص شد.      

رابطه 1:    

 

اطلاعات به‌دست آمده حاصل از صفات اندازه‌گیری شده، با استفاده از نرم‌افزار آماری MSTAT-C تجزیه و تحلیل شد و مقایسه میانگین صفات مورد ارزیابی با استفاده از آزمون LSD در سطح 5 درصد انجام گرفت. رسم نمودارها به وسیله نرم‌افزار Excel انجام شد.

 

نتایج

ارتفاع بوته: اثر سطوح مختلف شوری در طول دوره اعمال تنش (45 روز) و همچنین غلظت‌های مختلف باکتری محرک رشد بر ارتفاع بوته‌های به لیمو در سطح یک درصد معنی­دار شد، اما اثر متقابل این دو فاکتور بر ارتفاع بوته معنی‌دار نشد (جدول 1). با توجه به نتایج مقایسه میانگین داده‌ها، بیشترین ارتفاع بوته در تیمار شوری 25 میلی‌مولار و کمترین میزان آن در تیمار 50 میلی مولار شوری حاصل شد (جدول 2). بیشترین و کمترین ارتفاع گیاه به‌ترتیب در تیمارهای 8-10 مولار و صفر مولار مشاهده شد (جدول 3).

وزن خشک اندام هوایی: نتایج این تحقیق نشان داد که، اثر سطوح مختلف شوری در طول دوره اعمال تنش (45 روز) و همچنین غلظت‌های مختلف باکتری محرک رشد بر وزن خشک اندام هوایی (شامل سرشاخه‌های هوایی گلدار) در سطح یک درصد معنی­دار می‌باشد، در حالی که اثر متقابل این دو فاکتور بر وزن خشک اندام هوایی معنی دار نبود (جدول 1). مقایسه میانگین عملکرد وزن خشک اندام هوایی نشان داد که تیمار شوری 25 میلی‌مولار باعث تولید بیشترین عملکرد وزن خشک اندام هوایی شد و افزایش سطح شوری باعث افت معنی­دار این صفت، به­ترتیب با کاهش 45 و 78 درصدی نسبت به شاهد گردید (جدول 2).

 

 

جدول 1: تجزیه واریانس (میانگین مربعات) صفات مورد مطالعه به لیمو تحت تاثیر سطوح مختلف شوری و غلظت­های مختلف باکتری محرک رشد

منابع تغییرات

درجه آزادی

ارتفاع بوته

(سانتی‌متر)

وزن خشک اندام هوایی (گرم)

وزن خشک ریشه (گرم)

درصد اسانس

عملکرد اسانس

شوری

2

**5/250

**3/280

** 005/1

** 402/0

* 043/0

باکتری

3

**49/70

** 72/86

** 5/0

** 21/0

** 230/5

شوری×باکتری

6

ns 44/40

ns 14/30

* 31/0

ns 007/0

* 675/0

خطای آزمایش

33

09/21

81/17

054/0

005/0

309/0

ضریب تغییرات CV (%)

6/1

1/8

3/4

7

54/0

4/4

ns، * و **: به‌ترتیب عدم وجود اختلاف معنی‌دار و اختلاف معنی‌دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد.

 

جدول 2: اثر سطوح مختلف شوری بر صفات مورد مطالعه به لیمو

درصد اسانس

وزن خشک اندام هوایی(گرم)

ارتفاع گیاه (سانتی‌متر)

سطوح شوری

a42/0

a3/259

a31/190

25

b822/0

c128/91

b32/82

50

c537/0

b07/167

ab6/129

100

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حرف مشترک می­باشند، براساس آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی‌داری ندارند.

 

جدول 3: اثر غلظت‌های مختلف باکتری محرک رشد بر صفات مورد مطالعه به لیمو

درصد اسانس

وزن خشک اندام هوایی(گرم)

ارتفاع گیاه (سانتی‌متر)

غلظت‌های باکتری

d68/0

c98/65

c97/56

0

b73/0

b93/74

ab54/65

10-10

c86/0

a39/86

a35/73

8-10

a65/0

bc43/75

bc94/67

6-10

میانگین­هایی که در هر ستون دارای حرف مشترک می­باشند، براساس آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی‌داری ندارند.

 

 

مقایسه میانگین وزن خشک اندام هوایی در غلظت­های مختلف باکتری مورد استفاده نشان می­دهد که تیمار 8-10 مولار از این ماده، بالاترین وزن خشک اندام هوایی به لیمو را با افزایش 82 درصدی نسبت به شاهد را داراست (جدول 3).

وزن خشک ریشه: اثر سطوح مختلف شوری در طول دوره اعمال تنش (45 روز) و همچنین غلظت‌های مختلف باکتری محرک رشد و اثر متقابل این دو، بر وزن خشک ریشه معنی­دار بود (جدول 1)؛ به‌‌طوری‌که بیشترین وزن خشک ریشه مربوط به تیمارشوری 25
میلی‌مولار و کاربرد 8-10 مولار باکتری محرک رشد بود که باعث افزایش 45 درصدی نسبت به گیاهان شاهد گردید (شکل 1). استفاده از باکتری محرک رشد در شرایط کاهش آبیاری، باعث بهبود معنی‌دار وزن خشک ریشه شد (شکل 1).

 

 

شکل 1: اثرات متقابل سطوح مختلف شوری و غلظت­های مختلف باکتری

محرک رشد بر وزن خشک ریشه به لیمو

 


درصد اسانس: اثر سطوح مختلف شوری در طول دوره اعمال تنش (45 روز) نیز و غلظت‌های مختلف باکتری محرک رشد بر درصد اسانس اندام هوایی گیاه به لیمو در دوره گلدهی در سطح یک درصد معنی­دار شد، اما اثر متقابل این دو فاکتور بر درصد اسانس معنی‌دار نشد (جدول 1). درصد اسانس به لیمو با افزایش سطح شوری، افزایش معنی‌داری را نشان داد، به‌طوری که با افزایش سطح شوری به 50 و 100 میلی‌مولار به‌ترتیب افزایش 65 و 92 درصدی در درصد اسانس نسبت به تیمار شاهد ثبت شد (جدول 2). نتایج نشان داد که تیمار 8-10 مولار بیشترین درصد اسانس را نسبت به سایر تیمارها تولید می‌کند (جدول 3).

عملکرد اسانس: براساس نتایج به‌دست آمده، اثر سطوح مختلف تنش شوری، بر کاهش معنی‌دار عملکرد اسانس (درصد وزنی- وزنی اسانس) در سطح 5 درصد معنی‌دار گردید (جدول 1). تیمارهای تنش 50 و 100 میلی مولار نسبت به تیمار شاهد، به‌ترتیب 25 و 33 درصد عملکرد اسانس را کاهش داده است. نتایج نشان که کاربرد باکتری محرک رشد باعث افزایش معنی‌دار عملکرد اسانس در سطح یک درصد گردید (جدول 1). بیشترین میزان عملکرد اسانس به‌ترتیب مربوط به تیمار باکتری 8-10 مولار و با میانگین 45/3 گرم در سانتی مترمربع می‌باشد که بیش از 80 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش نشان داد (شکل 2). اثرات متقابل سطوح شوری و
غلظت‌های مختلف باکتری بر عملکرد اسانس در سطح 5 درصد معنی‌دار گردید (جدول 1). مقایسه میانگین­ها نشان داد اثر متقابل شوری و باکتری بر عملکرد اسانس، در گروه‌های مختلف آماری قرار گرفتند. همان­طور که در شکل 2 ملاحظه می­شود در تیمار 50 میلی مولار تنش شوری، استفاده از غلظت‌های 8-10 و 10-10 مولار باکتری محرک رشد باعث افزایش معنی‌دار عملکرد اسانس شد و منجر به افزایش 70 و 74 درصدی این صفت نسبت به گیاهان شاهد گردید.

 

 

شکل 2: اثرات متقابل سطوح مختلف شوری و غلظت‌های مختلف باکتری محرک رشد

بر عملکرد اسانس به لیمو

 


بحث   

در پژوهشی جلیلی و همکاران (Jalili et al., 2019) ضمن بررسی اثر باکتری‌های محرک رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد کلزا گزارش نمودند که تنش شـوری باعـث کاهش در میزان رشد، عملکرد بیولوژیک و عملکرد اسانس در گیاه کلزا گردیده به‌طوری‌که تلقیح بـا بـاکتری سودوموناس پوتیدا باعث افزایش نرخ رشد نسبی در شوریهای 10 و 15 دسیزیمنس بر متر گردید.

براساس تحقیقات گذشته (El-Keblawy and Hassan., 2006) از مهم‌ترین دلایل کاهش در وزن گیاه در طول دوره تنش را می­توان به اثرات سوء تنش بر شاخص‌های رشد گیاه مانند ارتفاع گیاه دانست که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت دارد. همچنین  در زمینه کاهش اثرات سوء تنش بر اثر استفاده از تنظیم کننده‌های رشد گیاهی نتایج این تحقیق با نتایج پژوهش (Aktas et al., 2016) مطابقت نشان داد که در هر دو تحقیق تنظیم کننده‌های رشد گیاهی به‌طور محسوسی توانسته‌اند آثار سوء تنش را کاهش دهند. در مورد گیاهان دارویی این اثر مضاعف است زیرا تنظیم کننده‌های رشد گیاهی تولید متابولیت‌های گیاهی را نیز تحت تاثیر قرار می دهند.

مارسلو و همکاران (Marcelo et al., 2017) نشان دادند که لوبیای تلقیح شده با آزوسپریلوم (Azospirillum brasilense) که به‌عنوان یک باکتری محرک رشد و تثبیت کننده نیتروژن است، طول و سطح ریشه را در مقایسه با تیمار شاهد افزایش داده و سیستم ریشه ای با ریشه‌های نازکتر و طویلتر حاصل شده است.

براساس یافته‌های انجاوی و همکاران (Enjavi et al., 2015) استفاده ار تنظیم‌کننده‌های رشد نقش قابل توجهی در افزایش رشد ریشه گیاهان دارد اگرچه این نقش در مورد گیاهان با ریشه غده‌ای بیشتر است، اما به‌نظر می‌رسد در مورد سایر گیاهان نیز این اثر قابل مشاهده باشد، از طرف دیگر از آنجایی که هرگونه افزایش در رشد ریشه گیاهان منجر به جذب مواد بیشتر و انتقال آن به سایر بخش‌های گیاه می‌گردد، بنابراین سایر عملکردهای گیاهی را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.

سچیلینگ و همکاران (Schilling et al., 1991) نیز در تحقیقات خود گزارش نمودند که تنش‌های محیطی و مواد تغذیه ای ارتفاع گیاه را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد. این محققین عنوان کردند به‌نظر می‌رسد نقش تنظیم‌کننده‌های رشد در این مورد، بیشتر از کودها و سایر مواد تغذیه‌ای باشد. در مورد تاثیر تیمارهای اعمال شده بر تغییرات اسانس، بر اساس نتایج، اگرچه تنش شوری موجب افزایش درصد روغن­های ضروری گیاه به لیمو گردید؛ اما محتوی روغن ضروری تحت شرایط تنش خشکی کاهش یافت که این تاثیر در مورد اکثر گیاهان دارویی به‌همین صورت می‌باشد (Manieval et al., 2001). چنین تاثیری در شرایط تنش شدید شوری (100 میلی‌مولار) افزایش60 و 55 درصد عملکرد نسبت به گیاهان شاهد می­باشد. در رابطه با نحوه اثرگذاری تنظیم‌کننده‌های رشد باید گفت که این مواد با بهبود پارامترهای رشد در شرایط عادی و تنش، باعث افزایش عملکرد اندام هوایی و افزایش عملکرد اسانس گیاهان اسانس‌دار می‌گردد. رحمانی و همکاران (Rahmani et al., 2008) نشان دادند که تنش شوری تاثیر معنی­داری بر عملکرد روغن و درصد روغن ضروری گیاه همیشه بهار دارد. نتایج این آزمایش نشان داد که بالاترین عملکرد روغن در شرایط بدون تنش و بالاترین درصد روغن در شرایط تنش به‌دست آمد. اثر تنش شوری بر اسیدهای چرب، عملکرد و ترکیبات گیاه دارویی مریم گلی نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش معنی‌دار محتوی اسید چرب این گیاه گردید (Bettaieb et al., 2008). گزارش لیتی و همکاران (Leithy et al., 2018) نیز حکایت از اثر مثبت ازتوباکتر در افزایش میزان اسانس و برخی از ترکیب‌های عمده اسانس در گیاه رزماری می‌باشد.

براساس نتایج تحقیقات گذشته (Manieval et al., 2001)، تنش شوری درصد روغن‌های ضروری اکثر گیاهان دارویی را افزایش می‌دهد، چون در موارد استرس متابولیت‌های بیشتری تولید شده و این مواد باعث جلوگیری از عمل اکسیداسیون در سلول می‌شوند. تارفیاس و ابراهیم (Tarfias and Ibrahim, 2016) با آزمایشی که روی پاسخ فیزیولوژیک گیاه دارویی رزماری انجام دادند، دریافتند که میزان روغن‌های ضروری با کاربرد تنظیم‌کننده‌های رشد افزایش معنی­داری را داشته است.

تولیدات گیاهان دارویی در اثر تنش‌های گیاهی به‌شدت تحت تاثیر قرار می گیرد همان طور که (Argyropoulou et al., 2017) گزارش نموده‌اند، تولید اسانس گیاهی کاکوتی از خانواده نعناعیان در تیمار 150 میلی‌مولار نمک طعام 45 درصد کاهش نشان داد که از این حیث با تحقیق حاضر مطابقت دارد. استفاده از سویه دیگری از باکتری محرک رشد توانست تا 5 درصد اسانس این گیاه را نسبت به حالت تنش بهبود بخشد که این بهبود عملکرد، کمتر از پژوهش حاضر می باشد.

لی و همکاران (Li et al., 2008) در آزمایشی نشان دادند که کاربرد تنظیم‌کننده رشد باعث ایجاد تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در گیاهچه­های گوجه فرنگی، شامل افزایش حجم ریشه، محتوی آنتی‌اکسیدانی و محتوی پرولین آزاد می‌شود. اگرچه بیوسنتز پرولین با اسانس‌ها متفاوت می‌باشد ولی از این حیث که با کاربرد تنظیم‌کننده‌های رشد، تولید این متابولیت ثانویه نیز افزایش نشان داده است با پژوهش حاضر مطابقت دارد. در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که افزایش سطح تنش شوری باعث کاهش معنی‌دار ماده خشک تولیدی گیاه به لیمو شد. در این آزمایش تنش خشکی باعث کاهش معنی‌دار پارامتر‌های رشد شامل طول ریشه، وزن‌تر و خشک ریشه، ارتفاع گیاه، و در نهایت وزن تر و خشک اندام هوایی به لیمو گردید، هم‌چنین استفاده از باکتری محرک رشد در غلظت‌های 8-10 و 10-10 مولار از طریق کاهش اثرات تنش شوری باعث بهبود و افزایش معنی‌دار پارامترهای رشد و عملکرد ماده خشک تولیدی در شرایط تنش ملایم و شدید می‌گردد. همان‌طور که بارتلس و اینگرام (Bartels and Ingram., 1996) در تحقیقات خود نشان دادند یکی از ترکیباتی که خاصیت آنتی‌اکسیدانی دارند تنظیم‌کننده‌های رشد هستند به‌خوبی روشن شده است که تنظیم‌کننده‌های رشد محافظت خوبی را در برابر ت