تأثیر شدت خشکیدگی تاجی بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیک درختان بلوط ایرانی (Quercus brantii Var Persica)

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام

2 دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

3 محقق، بخش زیست فناوری، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

چکیده

در این پژوهش اثر شدت خشکیدگی تاجی درختان بلوط ایرانی بر خصوصیات فیزیولوژیک برگ و شاخه در جنگل دچار خشکیدگی مله­سیاه استان ایلام در فصول بهار و تابستان سال­های 1393-1392 پایش شد. درختان بلوط بر اساس شدت خشکیدگی تاجی به چهار گروه با تعداد شش تکرار تقسیم شدند. نمونه­گیری از برگ و شاخه دوساله درختان بلوط در جهت جنوبی تاج آنها به­طور تصادفی انجام و نمونه‌ها برای اندازه­گیری آنزیم­های پراکسیداز و کاتالاز، پرولین، کلروفیل، کارتنوئید و محتوای رطوبت نسبیبرگ به آزمایشگاه منتقل شدند. نتایج بررسی اثر شدت خشکیدگی تاجی بر صفات مورد مطالعه نشان داد که محتوای رطوبت نسبیبرگ درختان سرخشکیده بیشتر از درختان سالم است. میزان پرولین برگ درختان سرخشکیده بیشتر از درختان سالم بود. سایر صفات مورد مطالعه تغییر معنی­داری بین درختان سالم و سرخشکیده نشان ندادند. نتایج بررسی اثر متقابل سال و فصل بر صفات مورد مطالعه نشان داد که پراکسیداز شاخه در بهار 93 بیشترین میزان را داشت، در بهار و تابستان 92 کمتر بود و در تابستان 93 کمترین مقدار را داشت. کاتالاز برگ در بهار و تابستان 92 بیشترین میزان و در بهار 93 کمترین میزان بود. کاتالاز شاخه در بهار 92 بیشترین میزان و در بهار و تابستان 93 کمترین میزان را داشت. نتایج نشان داد که تغییرات سالیانه (از 1392 تا 1393) میزان کلروفیل b، کلروفیل کل و محتوای رطوبت نسبی برگ به‎صورت افزایشی و کارتنوئید به­صورت کاهشی بود. نتایج نشان داد که تغییرات فصلی (از بهار تا تابستان) میزان کلروفیل a، کارتنوئید و محتوای رطوبت نسبی برگ به­صورت افزایشی، پرولین در سال اول تحقیق به­صورت کاهشی و در سال دوم تحقیق به­صورت افزایشی بود. نتیجه­گیری شد که تغییرات مقادیر محتوای رطوبت نسبی برگ و پرولین در درختان سرخشکیده بلوط ایرانی در جهت کاهش تنش در پیکره درخت و گذر از بحران خشکسالی و عدم تغییرات معنی­دار رنگیزه­های فتوسنتزی و آنزیم­ها در جهت حفظ و تداوم فعالیت­های حیاتی در پیکره آن است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-      Aldea, M., Frank, T.D. and Delucia, E.H., 2006. A method for quantitative analysis of spatially variable physiological processes across leaf surfaces. Photosynthesis Research, 90: 161-172.
-      Bates, I.S., Waldem, R.P. and Teare, I.D., 1973. Rapid determination of free prolin for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.
-      Beers, R.R. and Sizer, I.W., 1952. A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. Journal of Biological Chemistry, 195: 133-140.
-      Fracheboud, Y., Luquez, V.,  Bjorken, L., Sjodin, A.  and  Tuominen, H., 2009. The control of autumn senescence in European aspen. Plant physiology, 149: 1982-1991.
-      Hashempour, F., Rostami Shahraji, T., Assareh, M.H. and  Shariat, A., 2011. Impact of drought stress on some physiological traits in five Eucalypt species. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 19 (2): 222-234.
-      Hemeda, H.M. and Kelin, B.P., 1990. Effects of naturally occurring antioxidants on peroxidase activity of vegetables extracts.  Food Science, 55: 184-185.
-      Iranmanesh, Y., Korori, S.A.A., Espahbodi, K. and Azadfar, D., 2009. Comparision of qualitative and quantitative activities of peroxidase in different organs of Sorbus torminalis (L.) Crantz. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic, 17: 155-165.
-      Kabrick, J. M., Dey, D. C., Jensen, R. G.  and Wallendorf, M., 2008. The role of environmental factors in oak decline and mortality in the Ozark Highlands. Forest Ecology and Management,  255: 1409-1417.
-      Keskitalo, J., Bergquist, G., Gardestrom, P. and Jansson, S., 2005. A cellular timetable of autumn senescence. Plant Physiology, 139: 1635-1648.
-      Liu, X., Ellsworth, D. S. and Tyree, M. T., 1997. Leaf nutrition and photosynthetic performance of sugar maple (Acer saccharum) in stands with contrasting health conditions. Tree Physiology, 17: 169-178.
-      Liu, C., Liu, Y., Guo, K., Fan, D., Li, G., Zhenga, Y., Yuc, L. and  Yangc, R., 2011. Effect of drought on pigments, osmotic adjustment and antioxidant enzymes in six woody plant species in karst habitats of southwestern China. Environmental and Experimental Botany, 71: 174–183.
-      Lorenz,  M., Becher,  G., Mues,  V., Fischer,  R., Ulrich,  E. and Dobbertin, M., 2004. Forest Condition in Europe. Technical Report 2004. Federal Research Centre for Forestry and Forest Products (BFH), UN/ECE, Geneva , 96 pp.
-      Martinez, J.P., Silva, H., Ledent J.F. and Pinto, M., 2007. Effect of drought stress on the osmotic adjustment, cell wall elasticity and cell volume of six cultivars of common beans (Phaseolus vulgaris L.). European Journal of Agronomy, 26: 30–38.
-      Martinez-Vilalta, J., Pinol, J. and Beven, K., 2002. A hydraulic model to predict drought-induced mortality in woody plants: an application to climate change in the Mediterranean. Ecological Model, 155: 127–147.
-      McDowell, N.G., Pockman, W.T. and Allen, C.D., 2008. Tansley Review: mechanisms of plant survival and mortality during drought: Why do some plants survive while others succumb to drought? New Phytologist, 178: 719-739.
-      Meszaros, I., Veres, S., Szollosi, E., Koncz, P., Kanalas, P. and Olah, V., 2008. Responses of some ecophysiological traits of sessile oak (Quercus petraea) to drought stress and heat wave in growing season. Acta Biologica Szegediensis, 52:107-109.
-      Niinemets, U., 2010. Responses of forest trees to single and multiple environmental stresses from seedlings to mature plants: Past stress history, stress interactions, tolerance and acclimation. Forest Ecology and Management, 260: 1623–1639.
-      Ogaya, R. and Penuelas, J., 2006. Contrasting foliar responses to drought in Quercus ilex and Phillyrea latifolia. Biologia Plantarum, 50: 373-382.
-      Ozturk, M., Dogan, Y., Sakcali, M.S., Doulis, A.  and Karam, F., 2010. Ecophysiological responses of some maquis (Ceratonia siliqua L., Olea oleaster Hoffm. & Link, Pistacia lentiscus and Quercus coccifera L.) plant species to drought in the east Mediterranean ecosystem. 31: 233-245.
-      Poulos, H. M., Goodale, U. M. and Berlyn, G. P.,  2007. Drought response of two Mexican oak species, Quercus laceyi and Q. sideroxyla (Fagaceae), in relation to elevational position. American Journal of Botany, 94: 809-818.
-      Sala, A. and Tenhunen, J.D., 1994. Site-specific water relations and stomatal response of  Quercus ilex  in a Mediterranean watershed. Tree Physiology, 14 (6): 601-617.
-      Sardans,  J., Penuelas, J. and Ogaya, R., 2008.  Drought-Induced Changes in C and N Stoichiometry in a Quercus ilex Mediterranean forest. Forest Science, 54(5): 513-522.
-      Thomas, F. M. and Buttner, G., 1998. Nutrient relations in healthy and damaged stands of mature oaks on clay soils: two case studies in northwestern Germany. Forest Ecology and Management, 108: 301–319.
-      Thomas, F.M. and Hartmann, G., 1996. Soil and tree water relations in mature oak stands of northern Germany differing in the degree of decline. Annals of Science Forest, 53: 697-720.
-      Vollenweider, P. and Gunthardt-Goerg, M.S., 2005. Diagnosis of abiotic and biotic stress factors using the visible symptoms in foliage. Environment Pollution, 137: 455-465.
-      Yannis,  R.Y.  and  Kalliopi, R., 2002. Physiological Responses of Beech and Sessile Oak in a Natural Mixed Stand During a Dry Summer. Oxford Journals, Life Sciences, Annals of Botany, 89(6): 723-730.