بهبود ویژگی‌های مورفولوژیک، بیوشیمیایی و پس از برداشت گل ژربرا(Gerbera jamesonii ‘Dune’) با کاربرد اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز

مقدمه

ژربرا با نام علمی Gerbera jamesonii، به تیره Asteraceae بومی آفریقای جنوبی متعلق است. گیاهی دائمی، گرمسیری و حساس به سرما با ریشه‌های عمیق و گل‌های مجزا که روی ساقه‌ی کرک‌دار تشکیل می‌شوند و دارای انواع کم‌پَر و پُرپَر است. این گیاه با تقسیم بوته و بذر تکثیر می‌شود. همچنین تقاضای مصرف کننده برای ژربرا، به ویژه برای ژربرا شاخه بریده بسیار زیاد است (Deng and Bhattarai, 2018). ژربرا در حال حاضر یکی از 10 گل بریدنی مهم دنیا و ایران محسوب می‌شود (Hadavi et al., 2011). کشورهای عمده تولید ژربرا در جهان شامل هلند، کلمبیا، ایالات متحده آمریکا، کانادا، اسرائیل، اکوادور، مکزیک، چین، هند، کره، ژاپن و غیره است. طی 125 سال گذشته، هزاران رقم ژربرا در جهان توسعه یافته که بیش از 1000 رقم ژربرای شاخه‌بریده برای تولید تجاری استفاده می‌شود. امروزه اکثر ارقام قابل کشت ژربرا از طریق تعدادی از شرکت‌های خصوصی در هلند انتشار پیدا می‌کنند (Deng and Bhattarai, 2018).

اسید‌هیومیک یک ترکیب طبیعی و دارای 50 تا 90 درصد مواد ارگانیک است و شامل دو نوع آب گریز و آب دوست است. مهمترین تأثیر آن بر گیاهان شامل رشد و تحریک جوانه‌زنی بذر، تحریک تجمع نیتروژن، افزایش تجمع زیست‌توده در گیاهان و افزایش جذب عناصر غذایی معدنی است (Fahramand et al., 2014). این ماده، از طریق کاهش تبخیر، کارآیی استفاده از آب توسط گیاه را افزایش و باعث طویل شدن ریشه می‌شود و رشد شاخه را تحریک و از این طریق باعث بهبود رشد گیاه می‌شود. همچنین،‌ باعث افزایش عملکرد محصول می‌شود و به مقاومت گیاه در برابر تنش‌ها کمک می‌کند (Mand et al., 2014). گزارش‌های متعددی درباره نحوه اثر اسید‌هیومیک وجود دارد، اما می‌توان تأثیر آن را به دو دسته تقسیم کرد: یکی اثر مستقیم آن است که به‌عنوان یک ترکیب شبه‌هورمونی عمل می‌کند و دیگری اثر غیر مستقیم آن است که به‌صورت افزایش جذب عناصر غذایی از طریق خاصیت کلات کنندگی و‌ احیا کنندگی و افزایش متابولیسم جاندارن موجود در خاک، بهبود وضعیت فیزیکی خاک، حفظ نفوذپذیری غشاء و تحریک رشد ریشه و ساقه است (Fahramand et al., 2014).

در بسیاری از گیاهان، سیستم ریشه گیاه با گونه‌های مختلف قارچ به‌صورت همزیست پیوند خورده و مجموعه‌ای را به وجود می‌‍آورند که به آن میکوریز گفته می‌شود Alizadeh, 2001)). در این همزیستی، قارچ مواد غذایی گیاه را تأمین می‌کند و گیاه نیز کربوهیدرات‌های مورد نیاز قارچ را فراهم می‌کند .(Alizadeh, 2011) قارچ‌های میکوریز آربسکولار هم‌زیست بالقوه گیاهان هستند و باعث بهبود جذب آب و مواد مغذی در گیاهان میزبان می‌شوند (Maharshi et al., 2019).

در پژوهشی، تأثیر اسید‌هیومیک و نانوکلات کلسیم بر ویژگی‌های رشد و گل‌دهی داوودی (Chrysanthemum morifolium) رقم چینیتا (Chinita) بررسی شد. اسید‌هیومیک به‌صورت کاربرد خاکی در غلظت‌های مختلف 0، 200، 400 و 600 میلی‌گرم در لیتر به‌کار برده شد. استفاده از اسید‌هیومیک، سبب افزایش وزن‌تر ساقه، وزن خشک ریشه و ساقه، سطح برگ، طول ساقه، قطر گل و میزان کلروفیل شد (Balazadeh and Hassanpour Asil, 2014). در پژوهشی دیگر روی رز رقم Dolce Vita نتایج نشان داد که کاربرد خاکی اسید‌هیومیک با غلظت 400 میلی‌گرم در لیتر و پوترسین با غلظت 4 میلی‌مولار باعث افزایش معنی‌دار عناصر برگ شد و عمر گلدانی نیز به میزان قابل‌توجهی افزایش یافت (Dastyaran, 2014). در آزمایشی روی رز چینی (Rosa chinensis)، نتایج نشان داد که اسید‌هیومیک تأثیرات افزایشی بر آنتوسیانین و محتوای مواد جامد محلول کل دارد، به‌طوری‌که کاربرد 500 میلی‌گرم در لیتر اسید هیومیک باعث افزایش کلروفیل و آنتوسیانین شد، در حالی‌که کاربرد غلظت‌های بیشتر (1000 میلی‌گرم در لیتر) میزان مواد جامد محلول را افزایش داد. علاوه‌براین، اسید‌هیومیک بر شاخص سطح برگ و وزن‌تر و خشک ساقه و ریشه نیز تأثیر معنی‌داری داشت (Talebi and Jabbarzadeh, 2018).

در آزمایشی که به‌منظور بررسی تلقیح قارچ میکوریز و اسید‌هیومیک بر شاخص‌های رشدی، کلروفیل و کربوهیدرات‌ کل گیاه آکاسیا (Acacia saligna) انجام شد، نتایج نشان داد تلقیح قارچ‌های میکوریز نسبت به اسید‌هیومیک بر ارتفاع بوته، قطر ساقه، سطح برگ، وزن‌تر و خشک ساقه و ریشه، میزان کلروفیل و کربوهیدرات کل در تمامی قسمت‌های گیاه اثر مثبت معنی‌داری داشت (El-Khateeb et al., 2011). در آزمایشی دیگر روی گل رز، تلقیح با قارچ میکوریز باعث شد تعداد گل‌ها، نسبت به شاهد افزایش پیدا کند، همچنین، زمان لازم برای گلدهی در گیاهان تلقیح‌شده تسریع شد و این گیاهان یک ماه زودتر گل دادند (Garmendia and Mangas, 2012). در بررسی دیگر، تأثیر قارچ میکوریز و کود ورمی کمپوست روی چمن (Chrysopogon zizanioides L.) بررسی شد و شاخص‌های فیزیولوژیک، وزن خشک شاخساره و ریشه، روغن‌های اسانسی، کلروفیل، کارتنوئید و میزان پرولین اندازه‌گیری شد. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن بود که قارچ میکوریز به‌همراه ورمی کمپوست باعث افزایش معنی‌دار این شاخص‌ها در گیاهان تلقیح شده نسبت به گیاهان شاهد شد .(Akhzari et al., 2018)

باتوجه‌به تأثیرات مفید اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر ویژگی‌های کمّی و کیفی گیاهان، پژوهشی بر مبنای تأثیر اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر ویژگی‌های رشدی و بیوشیمیایی و پس از برداشت گل ژربرا انجام شد.

مواد و روش‌ها

به‌منظور انجام این پژوهش، نشاء کشت بافتی ژربرا رقم دانی، در گلدان‌های با حجم 7 لیتر، ارتفاع و قطر گلدان به ترتیب 19 و 24 سانتی‌متر در شرایط هیدروپونیک در بستری آمیخته از پیت‌ماس (65 درصد)، پرلیت (30 درصد) و کوکوپیت (5 درصد) در گلخانه‌های پژوهشی و تولیدی دانشگاه ارومیه کشت شدند (شکل 1). دمای روزانه گلخانه 20 تا 25 و دمای شب 13 تا 16 درجه سانتیگراد و شدت نور 400 تا500 میکرومول بر مترمربع بر ثانیه بود. تغذیه نیز سه بار در هفته و بر اساس ترکیب محلول غذایی (جدول 1)، انجام شد. لازم به ذکر است که عناصر میکرو نیز با غلظت مشخص به محلول غذایی اضافه شدند. این پژوهش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملأ تصادفی با سه تکرار که هر تکرار شامل سه گلدان و در هر گلدان یک گیاه بود، به‌صورت گلدانی و در گلخانه اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل: عامل اول: چهار غلظت مختلف اسید‌هیومیک از منبع لئوناردیت 85 درصد (صفر، 500، 1000 و 2000 میلی‌گرم در لیتر) به‌صورت کاربرد در محیط کشت و عامل دوم: دوسطح قارچ میکوریز (بدون میکوریز و میکوریزدار به‌صورت تلقیح ریشه) بودند. محیط کشت گلدان با مخلوطی از سه نوع قارچ میکوریز شامل Rhizophagus fasciculatus، Diversispora versiformis و Funneliformis mosseae تلقیح شد. تلقیح در زمان کاشت گیاهان در گلدان و در منطقه ریشه انجام شد و 60 گرم از مایه تلقیح (شامل خاک، اسپور قارچ‌ها، هیف‌ها و ریشه‌های میکوریز) به نیمی از گلدان‌ها (گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریز) اضافه شد. به بقیه گلدان‌ها (گیاهان بدون تلقیح میکوریز) همان میزان مایه تلقیح اتوکلاو شده، اضافه شد. مایه تلقیح قارچ میکوریز از بانک میکروبی گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه تهیه شد.

دو هفته بعد از استقرار نشاء‌ها، هر 15 روز یکبار و به مدت 3 ماه محلول‌دهی انجام شد. دو هفته بعد از اتمام مدت زمان اعمال تیمارها، شاخص‌های وزن‌ تر و وزن خشک گل به کمک ترازوی دیجیتالی (با دقت 0001/0 گرم)، طول برگ با خط‌ ‌کش، سطح پهنک برگ به کمک دستگاه اندازه‌گیری سطح برگ (مدل Am200، شرکت ADC Bioscientific ، کشور انگلستان)، حجم ریشه (بر اساس اختلاف حجم ایجاد شده در استوانه مدرج حاوی 500 میلی‌لیتر آب)، عمر گلجایی (زمان پایان عمر گل، وقتی که 30 درصد گل‌های زبانه‌ای پژمرده شدند)، اندازه‌گیری شد (Haghighi et al., 2014). میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل با روش Lichtenthaler (1987) از برگ‌های بالغ گیاه تعیین شد و میزان جذب برای کلروفیل a و b به ترتیب در طول موج های663 و 645 نانومتر با رابطه‌های زیر محاسبه شد.

رابطه 1

Chla = (11.75 ×A663 – 2.350 ×A645)

رابطه 2

Chlb = (18.61×A645 – 3.960 ×A663)

رابطه 3

Total Chl = Chla + Chb

میزان قند محلول کل از برگ‌های بالغ گیاه و با روش Irigoyen و همکاران (1992)، در طول موج 625 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر (مدل UV-2100، شرکت Unico) اندازه‌گیری شدند. به‌منظور اندازه‌گیری شاخص‌های پس از برداشت، گل‌ها قبل از به گرده نشستن برداشت و در 500 میلی‌لیتر آب مقطر، دمای 20 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 70 درصد و دوره نوری 10 الی 14 ساعت نگهداری شدند و نمونه‌برداری در روزهای صفر، 6 و 12 روز پس از برداشت انجام شد. شاخص نشت یونی گلبرگ با روش Lutts و همکاران (1995) و میزان مالون‌دی‌آلدئید با روش Cakmak and Horst (1991) اندازه‌گیری شد.

تجزیه آماری داده‌ها با نرم‌افزار SAS نسخه 2/9 و مقایسه میانگین داده‌ها با آزمون چند دامنه‌ای Tukey در سطح یک درصد انجام شد.

شکل 1- مراحل کشت (الف)، گلدهی (ب) و پس از برداشت (ج) گل های ژربرا رقم دانی.

Figure 1. The cultivation (A), flowering (B) and post-harvest stages (C) of gerbera flowers ‘Dune’.

جدول 1- برنامه غذایی مورد استفاده برای کشت گل ژربرا برای تهیه 1000 لیتر محلول.

Table 1. Nutritional program used for gerbera (Used for making 1000 liters of solution).

نتایج و بحث

طول و سطح برگ

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که اثرات اصلی و متقابل اسید‌هیومیک و کاربرد قارچ میکوریز بر طول و سطح برگ، در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود (جدول 2). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که با افزایش میزان اسید‌هیومیک در گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریز، طول برگ‌ها افزایش یافت. این در حالی است که در گیاهان تلقیح نشده، اسیدهیومیک تأثیر معنی‌داری در افزایش طول برگ نسبت به شاهد نداشت (شکل 2 الف). در مورد سطح برگ نیز، کاربرد اسیدهیومیک در گیاهان تلقیح شده باعث افزایش سطح برگ نسبت به شاهد شد به طوری که بیشترین سطح برگ (3/16883 میلی‌متر مربع) در غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر اسیدهیومیک در گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریز مشاهده شد ولی در گیاهان تلقیح نشده، اسیدهیومیک تاثیر معنی‌داری بر سطح برگ گیاهان نداشت (شکل 2 ب).

جدول 2- نتایج تجزیه‌ی واریانس تأثیراسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر برخی ویژگی‌های ژربرا رقم دانی.

Table 2. Results of variance analysis of the effect of humic acid and Mycorrhiza on some characteristics of Gerbera jamesonii cv. Dune.

^**، ^* و ^ns به‌ترتیب معنی‌داری در سطح 1 درصد، معنی‌داری در سطح 5 درصد و عدم معنی‌داری.

^**, ^* and ^ns significantly difference at 1 and 5%

شکل 2- تاثیر غلظت‌های مختلف اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر طول برگ (الف) و سطح برگ (ب) ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 2. Effects of different rates of humic acid and mycorrhiza fungi on leaf length (A) and leaf area (B) of gerbera ‘Dune’. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p≤1%.

حجم ریشه

نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تأثیرات اصلی اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز و همچنین، اثر متقابل آن‎ها بر حجم ریشه در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود (جدول 2). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که بیشترین حجم ریشه (88 میلی‌متر مکعب) در غلظت 2000 میلی‌گرم در لیتر اسید‌هیومیک و تیمار میکوریز مشاهده شد، هرچند که با غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر اسید‌هیومیک و گیاهان حاوی میکوریز اختلاف معنی‌داری از لحاظ آماری وجود نداشت. کمترین حجم ریشه (33/44 میلی‌متر مکعب) در تیمار شاهد (بدون کاربرد اسید‌هیومیک و میکوریز) مشاهده شد (شکل 3).

شکل 3- تاثیر غلظت‌های مختلف اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر حجم ریشه ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 3. Effects of different rates of humic acid and mycorrhiza fungi on volume of root of gerbera ‘Dune’. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p≤ 1%.

وزن ‌تر و خشک گل

جدول 2 نشان داد که اثر اصلی اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر وزن ‌تر و خشک گل در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود. همچنین، اثر متقابل اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز نیز بر وزن‌ تر گل در سطح احتمال 1 درصد و بر وزن خشک گل در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار بود. مقایسه میانگین داده‌ها نشان می‌دهد که در گیاهان تیمار شده با قارچ میکوریز، افزایش غلظت اسید‌هیومیک به افزایش قابل توجه وزن ‌تر گل نسبت به تیمار شاهد منجر شد، به‌طوری‌که بیشترین وزن‌تر گل (19/14 گرم) در غلظت 2000 میلی‌گرم در لیتر اسید‌هیومیک و گیاهان تیمار شده با قارچ میکوریز مشاهده شد، اگر چه با غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر اسید‌هیومیک و کاربرد میکوریز اختلاف معنی‌داری نداشت. کمترین وزن‌ تر گل (66/4 گرم) در تیمار شاهد (بدون کاربرد اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز) به دست آمد (شکل 4 الف). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که بیشترین و کمترین میزان وزن خشک گل (62/1 و 52/0 گرم) به ترتیب در غلظت 2000 میلی‌گرم در لیتر اسید‌هیومیک و تیمار شاهد به دست آمد (شکل 4 ب). همانطور که شکل 4 نشان می‌دهد در صورت کاربرد قارچ میکوریز، افزایش غلظت اسید‌هیومیک به افزایش وزن خشک گل منجر شد.

شکل 4- تاثیر غلظت‌های مختلف اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر وزن‌تر (الف) و خشک (ب) گل ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 4. Effects of different rates of humic acid and mycorrhiza fungi on flower fresh (A) and dry weight (B) of gerbera ‘Dune’. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p≤ 5%

عمر گلجایی

جدول 2 نشان می دهد که تأثیر اصلی اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز بر عمر گلجای در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بوده، اما تأثیر متقابل آن‌ها معنی‌دار نبود (جدول 2). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که با افزایش غلظت اسیدهیومیک تا 1000 میلی‌گرم در لیتر، عمر گلجایی گل‌های ژربرا افزایش می‌یابد به‌طوری‌که این غلظت، باعث افزایش دو برابری عمر گلجایی گل‌ها نسبت به شاهد شد ولی در غلظت‌های بیشتر از 1000 میلی‌گرم در لیتر روند کاهشی مشاهده شد هر چند که بازهم نسبت به شرایط بدون کاربرد اسیدهیومیک (شاهد) عمرگلجایی بیشتر بود (شکل 5 الف). کاربرد قارچ میکوریز نیز باعث افزایش عمر گلجایی شد (شکل 5 ب).  

شکل 5- تاثیر غلظت‌های مختلف اسید‌هیومیک (الف) و قارچ میکوریز (ب) بر عمر گلجایی ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون توکی است.

Figure 5. Effect of different rates of humic acid (A) and mycorrhiza fungi (B) on the vase life of gerbera cv. Dune. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p≤ 1%.

کلروفیل a و b

نتایج جدول 2 نشان می دهد که فقط تأثیرات اصلی اسید هیومیک و قارچ میکوریز بر میزان کلروفیل a و b در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود (جدول 2). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که کاربرد اسید هیومیک باعث افزایش میزان کلروفیل a و b تا غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر شد ولی بیش از این میزان، اسیدهیومیک تأثیر کاهشی در میزان کلروفیل a و b گذاشت. تلقیح با قارچ میکوریز نیز باعث افزایش معنی‌دار در میزان کلروفیل‌های a و b شد (شکل 6).

شکل 6- تأثیر غلظت‌های مختلف اسید‌هیومیک بر کلروفیل a (الف) و قارچ میکوریز بر کلروفیل a (ب) کلروفیل b (ج) و کلروفیل b (د) ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 6. Effect of different rates of humic acid (A, C) and mycorrhiza fungi (B, D) on chlorophyll a, b on gerbera cv. Dune. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p≤ 1%.

کلروفیل کل

همان‌طور که در جدول 2 مشاهده می‌شود تأثیرات اصلی و متقابل اسیدهیومیک و قارچ میکوریز بر میزان کلروفیل کل در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود (جدول 2). نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده‌ها نشان می‌دهد که کاربرد همزمان اسید‌هیومیک (تا غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر) و تلقیح با قارچ میکوریز به افزایش میزان کلروفیل کل منجر شد. در غلظت‌های بیش از این میزان، روند کاهشی کلروفیل کل مشاهده شد که البته در گیاهان تلقیح شده، این روند کاهشی کندتر بود (شکل 7 الف).

قند محلول کل

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تأثیر اصلی اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز و همچنین تأثیرات متقابل آن‌ها بر میزان قند محلول کل در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود (جدول 2). مقایسه میانگین داده‌ها نشان می‌دهد که کاربرد اسید‌هیومیک در غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر، در گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریز در میزان قند محلول کل مؤثرتر از بقیه تیمارها بود. در گیاهان تلقیح نشده نیز غلظت‌های 1000 و 2000 میلی‌گرم در لیتر اسیدهیومیک باعث افزایش معنی‌دار قند محلول کل نسبت به شاهد شدند (شکل 7 ب).

شکل 7- تأثیر غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک و قارچ میکوریز بر میزان کلروفیل کل (الف) و قند محلول (ب) در ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 7. Effects of different rates of humic acid and mycorrhiza fungi on total chlorophyll (A) and soluble sugar (B) of gerbera ‘Dune’. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p≤ 1%.

شاخص‌های پس از برداشت

نشت یونی

باتوجه‌‌به نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها مشخص شد که هیچ یک از تأثیرات متقابل اسیدهیومیک و قارچ میکوریز و تیمار زمان بر میزان نشت یونی در گلبرگ شاخه‌های بریده ژربرا از لحاظ آماری معنی‌دار نبودند. این در حالی است که تأثیرات اصلی اسیدهیومیک و زمان بر میزان نشت یونی در سطح احتمال 1 درصد و تأثیر اصلی قارچ میکوریز در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار بود (جدول 3). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که در اثر کاربرد اسیدهیومیک، بیشترین میزان نشت یونی (24/61 درصد) در تیمار شاهد (بدون کاربرد اسیدهیومیک) و کمترین میزان آن (61/43 درصد) در غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر اسیدهیومیک مشاهده شد، هر چند با غلظت‌های 500 و 2000 میلی‌گرم در لیتر اسیدهیومیک اختلاف معنی‌داری از لحاظ آماری نداشت (شکل 8 الف). در گیاهان تیمار شده با قارچ میکوریز، میزان نشت یونی در مرحله پس از برداشت ژربرا کاهش قابل ملاحظه‌ای نشان داد به‌طوری‌که در گیاهان تیمار شده با میکوریز، میزان نشت یونی 78/47 درصد بود که در مقایسه با گیاهان شاهد (تلقیح نشده با قارچ میکوریز) اختلاف قابل ملاحظه‌ای داشتند. میزان نشت یونی در این گیاهان 66/54 درصد بود (شکل 8 ب). همانطور که شکل 8 ج نشان می‌دهد، با گذر زمان میزان نشت یونی افزایش یافت. بیشترین میزان نشت یونی (72/63 درصد) در روز 12 نمونه‌برداری مشاهده و کمترین میزان آن (35/41 درصد) در روز صفر نمونه‌برداری مشاهده شد، اگر چه این میزان با روز 6 نمونه‌برداری اختلاف معنی‌داری از لحاظ آماری نداشت.

جدول 3- نتایج تجزیه‌ی واریانس مربوط به اثرات اسید هیومیک، قارچ میکوریز و زمان بر برخی ویژگی‌های پس از برداشت ژربرا رقم دانی.

Table 3. Results of variance analysis of the effect of humic acid, mycorrhiza fungi and time on some postharvest characteristics of Gerbera jamesonii cv. Dune.

^**، ^* و ^ns به‌ترتیب معنی‌داری در سطح 1 درصد، معنی‌داری در سطح 5 درصد و عدم معنی‌داری.

^**, ^* and ^ns significantly difference at 1 and 5% probability level and non-significantly difference, respectively.

مالون‌دی‌آلدئید گل

باتوجه‌به نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها مشخص شد که تأثیرات ساده اسیدهیومیک، قارچ میکوریز و زمان بر میزان مالون‌دی‌آلدئید در سطح احتمال 1 درصد معنی‌دار بود، این در حالی است که هیچ یک از تأثیرات متقابل اسید‌هیومیک و میکوریز و زمان، اسید‌هیومیک و میکوریز، اسید‌هیومیک و زمان و میکوریز و زمان بر میزان مالون‌دی‌آلدئید از لحاظ آماری معنی‌دار نشد (جدول 3). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که در اثر کاربرد اسیدهیومیک، بیشترین میزان مالون‌دی‌آلدئید (73/2 میلی‌مول بر گرم وزن‌تر) در تیمار شاهد (بدون کاربرد اسیدهیومیک) و کمترین میزان آن (97/1 میلی‌مول بر گرم وزن‌تر) در غلظت 1000 میلی‌گرم در لیتر اسیدهیومیک مشاهده شد، هر چند که با غلظت 2000 میلی‌گرم در لیتر اسیدهیومیک اختلاف معنی‌داری از لحاظ آماری نداشت (شکل 9 الف). در گیاهان تیمار شده با قارچ میکوریز، میزان مالون‌دی‌آلدئید در مرحله پس از برداشت ژربرا کاهش یافت به‌طوری‌که در گیاهان تیمار شده با میکوریز، میزان مالون‌دی‌آلدئید، 21/2 میلی‌مول بر گرم وزن‌تر بود که در مقایسه با گیاهان شاهد (تلقیح نشده با قارچ میکوریز) اختلاف معنی‌داری داشتند. میزان مالون‌دی‌آلدئید در این گیاهان 39/2 میلی‌مول بر گرم وزن‌تر بود (شکل 9 ب). همانطور که شکل 9 ج نشان می‌دهد با گذر زمان میزان مالون‌دی‌آلدئید افزایش یافت. بیشترین میزان مالون‌دی‌آلدئید (68/3 میلی‌مول بر گرم وزن‌تر) در روز 12 نمونه‌برداری و کمترین میزان آن (75/0 میلی‌مول بر گرم وزن‌تر) در روز صفر نمونه‌برداری مشاهده شد.

شکل 8- تاثیر غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک (الف)، قارچ میکوریز (ب) و زمان (ج) بر میزان نشت یونی گلبرگ ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 8. Effects of different rates of humic acid (A), mycorrhiza fungi (B) and time (C) on petal’s ion leakage of gerbera ‘Dune’. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at p ≤1.

شکل 9- تأثیر غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک (الف)، قارچ میکوریز (ب) و زمان (ج) بر میزان مالون‌دی‌آلدئید گلبرگ ژربرا رقم دانی. حروف یکسان بیانگر عدم اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد بین میانگین‌ها با آزمون Tukey است.

Figure 9. Effects of different rates of humic acid (A), mycorrhiza fungi (B) and time (C) on petal’s Malondialdehyde of gerbera ‘Dune’. Similar letters indicate no significant difference with Tukey's test at 1 %.

همانطور که در شکل‌ 2 مشاهده می‌شود کاربرد اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز باعث افزایش طول و سطح برگ شد. مواد هیومیک به‌علت به هم چسباندن ذرات معدنی، توانایی ایجاد گرانول‌های درشت در محیط کشت را داشته و باعث می‌شوند میکروارگانیسم‌ها فضای مناسبی برای رشد داشته باشند. از سوی دیگر، به‌علت تشکیل کمپلکس با یون‌های معدنی، سبب جذب بیشتر عناصر و در نتیجه باعث افزایش میزان فتوسنتز در گیاه شده و از این طریق رشد قسمت‌های هوایی گیاه را نیز افزایش می‌دهند (Abbas and Hammad, 2017). لازم به ذکر است که خاصیت شبه هورمونی اسیدهیومیک در گیاهان، باعث تسریع رشد ریشه‌ها و در نتیجه تأثیر در رشد قسمت‌های هوایی گیاه می‌شود (Youssef et al., 2004). به نظر می‌رسد، یکی از دلایل تأثیر تسریع کنندگی مواد هیومیکی بر رشد اندام‌های هوایی، اثر بر فعالیت پمپ H⁺-ATPase در ریشه و در نتیجه افزایش انتقال نیترات به اندام‌های هوایی باشد که به تغییراتی در میزان هورمون سایتوکینین و پلی‌آمین‌ها منجر می‌شود، پس احتمالاً اسیدهیومیک می‌تواند از این طریق بر رشد و بهبود اندام‌های هوایی در گیاهان مؤثر باشد (Rubio et al., 2009; Abbas and Hammad, 2017). از دیگر مکانیسم‌های اسیدهیومیک بر افزایش رشد طولی گیاهان، می‌توان به خاصیت شبه جیبرلینی این ماده اشاره کرد (Nardi et al., 2002). هورمون جیبرلین در افزایش رشد طولی سلول‌ها نقش دارد. احتمالاً افزایش طول و سطح برگ در پژوهش انجام شده به دلیل خاصیت شبه جیبرلینی اسیدهیومیک است. افزایش وزن‌تر و خشک گل و حجم ریشه در اثر کاربرد اسید‌هیومیک، احتمالاً به‌علت فعالیت شبه هورمونی مواد هیومیکی از جمله ترکیبات اکسینی این مواد است (Sajadian and Hokmabadi, 2015). اکسین به افزایش تقسیم سلولی و ریشه‌زایی منجر می‌شود، احتمالاً علت افزایش وزن‌تر و خشک گل و همچنین حجم ریشه در پژوهش انجام شده نیز اکسین است (Nardi et al., 2002). در پژوهش‌های دیگری نیز بهبود ویژگی‌های مورفولوژیک گیاهان با کاربرد اسید‌هیومیک گزارش شده است. به‌عنوان مثال در گیاه مرزه (Satureja hortensis L.) ، کاربرد اسید هیومیک باعث افزایش طول و تعداد برگ، ارتفاع بوته و وزن‌تر و خشک آن شد (Saboori et al., 2018) و درگیاه اسپاتی فیلیوم (Spathiphyllum) وزن‌ تر و خشک اندام‌های هوایی، سطح و تعداد برگ در گیاهان تیمار شده با اسیدهیومیک نسبت به گیاهان شاهد، افزایش معنی‌داری نشان داد (Mand et al., 2014) که با نتایج حاصل از پژوهش حاضر نیز همخوانی دارد. آثار سودمند قارچ میکوریز، یک یا چند مکانیسم از جمله، افزایش سطح جذب، بیشتر شدن منطقه نفوذ ریشه، طول عمر بیشتر ریشه، جذب و استفاده بهتر از مواد مغذی است(Garg and Chandel, 2010) . از جمله مکانیسم‌های تأثیرگذار میکوریز بر روابط آبی گیاه می‌توان به اندازه گیاه (Auge, 2001) و مکانیسم تغذیه‌ای اشاره کرد (James et al., 2008). قارچ میکوریز از طریق نفوذ و گسترش ریسه‌ها تا پوست داخلی ریشه، یک مسیر مناسب در عرض ریشه، برای حرکت آب و رسیدن آن‌ها به آوندهای چوبی فراهم می‌کند (Akhtar and Siddiqui, 2000). احتمال دارد از این طریق به افزایش وزن ‌تر برگ در پژوهش حاضر کمک کند. قارچ‌های میکوریز انشعابات ریشه را افزایش می‌دهند (Berta et al., 1993). الگوی توسعه ریشه از عوامل مختلفی ازجمله توازن هورمونی گیاه تأثیر می‌پذیرد. قارچ‌های میکوریز با تأثیر بر هورمون‌های گیاه مانند کاهش ABA و افزایش میزان سایتوکینین و اکسین، باعث توسعه سیستم ریشه‌ای گیاه می‌شوند (Giri and Kapoor, 2011). یکی دیگر از مکانسیم‌های ممکن در افزایش طول ریشه، القای تغییرات مورفولوژیک ریشه (تولید بیشتر ریشه‌های مویین و انشعابات ریشه) برای تأمین فسفر گیاه است (Wittenmayer and Merbach, 2005). در نتیجه احتمال می‌رود که از این طریق حجم ریشه در پژوهش انجام شده افزایش یافته است. مکانیسم مؤثر دیگر در بهبود رشد گیاهان توسط قارچ میکوریز، کنترل بیولوژیک پاتوژن‌های ریشه، تولید هورمون‌های گیاهی، توانایی بیشتر در برابر تنش کم آبی، تأثیر هم‌افزایی با تثبیت کننده‌های نیتروژن، حلالیت فسفر و تقویت کننده‌های ریشه‌های مویین است (Bagyaraj, 2014; Sedaghati et al., 2021). تأثیر قارچ‌های میکوریز در افزایش حجم ریشه توسط پژوهشگران دیگری نیز گزارش شده است (Khazani et al., 2019)

نتایج حاصل از پژوهش حاضر در شکل‌ 4 نشان می‌دهد، تیمارهای 1000 و 2000 میلی‌گرم در لیتر اسید‌هیومیک بیشترین تأثیر را در افزایش شاخص‌های رشدی از جمله وزن‌تر و خشک گل داشتند. این افزایش در میزان این شاخص‌ها احتمالاً به دلیل توسعه سیستم ریشه و افزایش جذب عناصر غذایی و افزایش رشد اندام‌های هوایی است. ازطرفی، افزایش وزن ‌تر و خشک گل در اثر کاربرد اسید‌هیومیک احتمالاً به واسطه افزایش میزان کلروفیل و افزایش مواد ذخیره‌ای‌ گیاه است (Chamani et al., 2012). قارچ‌های میکوریز باعث تعادل آبی گیاه (Khalvati et al., 2010)، بهبود وضعیت تغذیه‌ای فسفر (Auge, 2001) و افزایش محتوی نسبی آب برگ (Anjum et al., 2001) می‌شوند. باتوجه‌‌به نقش‌های مفید میکوریز، به‌نظر می‌رسد کاربرد میکوریز از طریق بهبود وضعیت تغذیه‌ای و حفظ تعادل آبی به افزایش وزن‌تر گل در پژوهش حاضر منجر شده است. اسید‌هیومیـک عـلاوه بر بهبود وضعیت تغذیه‌ای گیاه و افزایش جذب عناصر غـذایی مانند کلسیم، به عنـوان عنـصر مـؤثر در افـزایش کیفیـت و دوام عمرگل شـاخه‌بریـده است (Tabatabaei and Nazari Deljou, 2007)، علاوه‌براین، اسید‌هیومیک بـه افـزایش ظرفیـت آنتی‌اکسیدانی گیـاه منجـر مـی‌شود(Parandian and Samavat, 2012) . پژوهشی روی گل شاخه بریده ژربرا نشان داد که کاربرد اسید‌هیومیک به افزایش قابل ملاحظه‌ای در جذب عنصر کلسیم منجر شد و در نتیجه عمر گلجای و نیز خمیدگی گردن کاهش پیدا کرد(Nikbakht et al., 2008) ، علاوه براین، اسید‌هیومیک دارای خاصیت شبه‌سایتوکنینی است و از آنجایی‌که سایتوکینین‌ها در نمو کلروپلاست و به تأخیر انداختن کلروفیل نقش دارند می‌توان گفت که افزایش عمر گلجایی در پژوهش حاضر دور از انتظار نیست. همچنین، اسید‌هیومیک خاصیت کلات‌کنندگی عناصر غذایی را دارد و علاوه براین، باعث کاهش تبخیر و تعرق و افزایش دسترسی مواد غذایی بیشتر به گیاه می‌شود که احتمالاً از این طریق میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی را افزایش می‌دهد (El-Bassiony et al., 2010). از طرفی بیان شده است که اسید‌هیومیک به دلیل فعالیت شبه هورمونی می‌تواند بر سطوح هورمون‌های درون‌زا تأثیر‌گذار باشد (Elmongy et al., 2018). افزایش میزان کلروفیل کل برگ ممکن است به دلیل افزایش سرعت جذب نیتروژن، افزایش متابولیسم نیتروژن و تولید پروتون توسط اسید‌هیومیک باشد (Haghighi et al., 2012). در پژوهشی، با کاربرد اسید‌هیومیک در گل داوودی، میزان کلروفیل نسبت به گیاهان شاهد 6/43 درصد افزایش یافت که علت افزایش میزان کلروفیل، به بهبود ساختار کلروپلاست از جمله تیلاکوئید و گرانا نسبت داده شد (Fan et al., 2014). دو فرضیه مهم در مورد تأثیرات مفید میکوریز وجود دارد: فرضیه اول، افزایش توان گیاه برای جذب بیشتر رطوبت و عناصر غذایی، که در نتیجه، بازماندن بیشتر روزنه‌ها و افزایش میزان ماده خشک است (احتمالاً افزایش فتوسنتز). فرضیه دوم افزایش هدایت هیدرولیکی ریشه که راندمان بیشتر انتقال آب و افزایش فتوسنتز را سبب می‌شود .(Nowak and Nowak, 2013) بررسی‌ها نشان داده‌‌اند که عنصر فسفر باعث افزایش تولید ماده پیش‌ساز کلروفیل می‌شود و میزان کلروفیل موجود در برگ‌های گیاهان را افزایش می‌دهد. علاوه براین، فسفر نقش ساختاری در کلروفیل دارد (Morgan and Connolly, 2013). پس می‌توان احتمال داد که میکوریز از طریق افزایش جذب فسفر در پژوهش حاضر به افزایش رنگیزه‌های فتوسنتزی منجر شده است. ﻧﻘــﺶ ﻣﺜﺒــﺖ قارچﻫــﺎی میکوریز در اﻓــﺰاﯾﺶ میزان کلروفیل و ﻇﺮﻓﯿــﺖ ﻓﺘﻮﺳﻨﺘﺰی توسط پژوهشگران ﻣﺘﻌﺪدی گزارش شده است(Demir, 2004; Khalvati et al., 2005; Lu et al., 2015; Seyed sharifi and narimani, 2021). افزایش میزان فتوسنتز می‌تواند یکی از دلایل افزایش میزان قند محلول در پژوهش حاضر باشد. باتوجه‌‌به‌ این‌که محصول فتوسنتز، قند است و تیمارهای انجام شده در پژوهش حاضر به افزایش میزان کلروفیل منجر شده‌اند، پس افزایش قند محلول کل در پژوهش حاضر دور از انتظار نیست. افزایش میزان قندهای محلول توسط قارچ‌‌‌‌های میکوریز توسط پژوهشگران دیگری نیز گزارش شده است (Aghaei et al., 2020).

باتوجه‌‌به شکل‌های 8 و 9، اسید‌هیومیک و قارچ میکوریز به کاهش میزان نشت یونی و مالون‌دی‌آلدئید در مرحله پس از برداشت منجر شده است. کاهش میزان نشت یونی در اثر کاربرد اسیدهیومیک می‌تواند بیانگر این باشد که اسیدهیومیک، گیاه را در شرایط مناسب رشدی قرار داده و در نتیجه پایداری و ثبات غشاء سلولی افزایش پیدا کرده است. در تأیید نتایج پژوهش انجام شده، در پژوهشی دیگر، کاربرد اسیدهیومیک، پایداری غشای سلول را درگیاه ژربرا به صورت معنی‌داری کاهش داد که این اثر اسیدهیومیک به تأثیر مثبت این ماده در جذب عنصر کلسیم و اثر شبه هورمونی آن نسبت داده شد که به افزایش مقاومت دیواره سلولی و ثبات بیشتر غشای سلولی منجر شده است. اسید هیومیک به‌عنوان یک ترکیب آلی، موجب کاهش میزان مالون‌دی‌آلدئید نسبت به شاهد (بدون کاربرد اسیدهیومیک) شده است. به نظر می‌رسد، اسید‌هیومیک از طریق تأمین بخشی از آب مورد نیاز گیاه در قبل از برداشت، تنش اکسیداتیو و میزان پراکسیداسیون لیپیدها و تخریب آنها را کاهش داده است. اسید‌هیومیک از طریق افزایش فعالیت‌های آنتی‌اکسیدانی و دخالت در سایر فعالیت‌های آنزیمی به کاهش میزان مالون‌دی‌آلدئید و بهبود ویژگی‌های فیزیولوژیک در گل‌ها در مرحله بعد از برداشت منجر شده است (Nikbakht et al., 2008).

جمع‌بندی

به‌طور کلی از این پژوهش نتیجه گرفته شد که در راستای کاهش مصرف کودهای شیمیایی و بهبود وضعیت رشدی گیاه، بخشی از نیاز گیاه به کود را می‌توان با مصرف اسید هیومیک تأمین کرد. تلقیح گیاه با قارچ‌های میکوریز نیز به‌عنوان کودهای زیستی، به این امر مهم کمک کرده و علاوه بر کاهش مصرف عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، با بهبود وضعیت کمی و کیفی گیاه، به کیفیت گل‌های بریدنی و ماندگاری آن‌ها کمک خواهد کرد. بر همین اساس در این پژوهش مشاهده شد که کاربرد همزمان کودهای زیستی و اسید هیومیک علاوه بر تأثیر مطلوب بر ویژگی‌های رشدی و فیزیولوژیک گیاه، با تأثیر بر کاهش نشت یونی و پراکسیداسیون لیپیدها، باعث افزایش عمر گلجایی شد. با بررسی تیمارهای مختلف، غلظت‌ 1000 میلی‌گرم در لیتر اسید هیومیک در گیاهان تلقیح شده با قارچ میکوریز در بهبود این شاخص‌ها مؤثرتر عمل کردند.