اثر بیوچار و نانوذرات اکسید منیزیم بر کیفیت روغن و ویژگی‌های بیوشیمیایی گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) در شرایط تنش شوری

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، ایلام، ایران

2 دانشیار مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایران

3 استادیار مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایران

4 استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایران

5 استاد گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه

10.22034/plant.2024.142398.1132

چکیده

استفاده از بیوچار و نانوذرات اکسید منیزیم به‌عنوان راهبردهای نوین مدیریتی می‌تواند به کاهش اثرات منفی ناشی از تنش شوری و بهبود عملکرد گیاهان کمک کنند. با این حال، مطالعات محدودی به بررسی اثرات هم‌افزایی این دو ماده پرداخته‌اند. این مطالعه با هدف ارزیابی تأثیرات جداگانه و ترکیبی بیوچار و نانوذرات اکسید منیزیم بر ویژگی‌های بیوشیمیایی، عملکرد دانه و کیفیت روغن گلرنگ تحت تنش شوری انجام شد. آزمایش شامل سه سطح شوری (0، 50 و 100 میلی‌مولار کلرید سدیم) و چهار تیمار کودی (شاهد، بیوچار، نانوذرات اکسید منیزیم و ترکیب بیوچار و نانوذرات اکسید منیزیم) بود. کاربرد ترکیبی بیوچار و نانوذرات اکسید منیزیم تحت شرایط شوری ملایم (50 میلی‌مولار) منجر به افزایش محتوای فنل (109/7 درصد) و فلاونوئید (123/9 درصد) و همچنین افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی شامل سوپراکسید دیسموتاز (4/130 درصد)، گایاکول پراکسیداز (116/3درصد) و پراکسیداز (648 درصد) نسبت به شاهد گردید. تیمار ترکیبی بیوچار و نانوذرات اکسید منیزیم اثرات اکسیداتیو ناشی از تنش شوری را کاهش داد که با کاهش قابل‌توجه محتوای مالون‌دی‌آلدئید و پراکسید هیدروژن مطابقت داشت. علاوه بر این، بالاترین عملکرد دانه و عملکرد روغن در شرایط عدم تنش با کاربرد بیوچار + نانوذرات اکسید منیزیم به‌دست آمد که نسبت به تنش شدید (100 میلی‌مولار) بدون کود به‌ترتیب 3 /101و 196/5 درصد افزایش نشان داد. همچنین، این تیمار در شرایط بدون تنش، محتوای لینولئیک و لینولنیک اسید را به‌ترتیب 2 /74و 5/ 93درصد نسبت به شرایط تنش شدید بهبود بخشید و کیفیت روغن را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of Biochar and Magnesium Oxide Nanoparticles on Oil Quality and Biochemical Characteristics of Safflower (Carthamus tinctorius L.) Under Salinity Stress Conditions

نویسندگان [English]

  • Mohammad Haghaninia 1
  • ali najafifar 2
  • Freidoon Soleimani 3
  • amir Mirzaei 4
  • Abdollah Javanmard 5
1 Agricultural Education and Natural Resources Research Center of Ilam, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ilam, Iran
2 2. Associate Professor, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Ilam Province, Agricultural Research, Education, and Extension Organization (AREEO), Ilam, Iran
3 Assistant Professor, Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Ilam Province, Agricultural Research, Education, and Extension Organization (AREEO), Ilam, Iran
4 Assistant Professor, Ilam Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ilam, Iran
5 1Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, P.O.Box 55136-553, Maragheh
چکیده [English]

The application of biochar and magnesium oxide nanoparticles has emerged as a promising strategy to mitigate the negative impacts of salinity stress and enhance plant performance. However, there is a paucity of research investigating the synergistic effects of these two amendments. This study aimed to evaluate the individual and combined effects of biochar and magnesium oxide nanoparticles on the biochemical characteristics, seed yield, and oil quality of safflower (Carthamus tinctorius L.) under salinity stress. The experimental design comprised three salinity levels (0, 50, and 100 mM sodium chloride) and four nutrient treatments (control, biochar, magnesium oxide nanoparticles, and a combination of biochar and magnesium oxide nanoparticles). The results indicated that salinity stress significantly diminished plant height, seed yield, oil content, and oil quality. Conversely, the combined application of biochar and magnesium oxide nanoparticles under moderate salinity conditions (50 mM) resulted in substantial increases in phenolic (109.7%) and flavonoid (123.9%) content, alongside enhanced activity of antioxidant enzymes, including superoxide dismutase (130.4%), guaiacol peroxidase (116.3%), and peroxidase (648%) compared to the control group. Consequently, this treatment markedly alleviated oxidative stress, as evidenced by significant reductions in malondialdehyde and hydrogen peroxide levels. Furthermore, the highest seed yield and oil yield were achieved under non-stress conditions with the combined application of biochar and magnesium oxide nanoparticles, exhibiting increases of 101.3% and 196.5%, respectively, relative to severe stress conditions. Additionally, this treatment improved linoleic and linolenic acid content by 74.2% and 93.5%, respectively, under non-stress conditions compared to severe stress, significantly enhancing oil quality.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fatty acids
  • abiotic stresses
  • flavonoids
  • sustainable agriculture
  • nanoparticles
تولید و ژنتیک گیاهی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 10 بهمن 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار