Document Type : Original Article
Author
1- Assistance Professor in Horticulture Science, Department of Landscape Engineering, Faculty of Agriculture, Malayer University
Abstract
Keywords
دستیابی به ترکیب‌های کودی مناسب برای تولید محصول پایدار و باکیفیت در باغ‌های انگور، یکی از برنامه‌های به‌باغی است که به بررسی و پژوهش‌های گسترده نیاز دارد؛ در این زمینه، هرساله بخش درخور توجهی از کودهای شیمیایی در زمان نامناسب به تاکستان‌ها داده می‌شوند که گاهی نه‌تنها سبب افزایش تولید محصول باکیفیت نمی‌شوند، هزینه‌های بسیاری را به تاک‌داران تحمیل می‌کنند و موجب آلودگی و شوری خاک و محصول می‌شوند (Ebrahimi et al., 2019)؛ بنابراین، توجه به وضعیت تغذیهای بوته‌های انگور در قالب برنامۀ مدیریتی سالانۀ منسجم و دقیق، یکی از گزینه‌هایی است که نقش مهمی در تولید محصول باکیفیت و دارای عملکرد زیاد در تاکستان‌ها ایفا می‌کند (Karimi, 2017). بخش عمده‌ای از نیاز تغذیهای درختان به‌شکل کودهای آلی و شیمیایی به خاک اضافه میشود؛ هرچند به‌علت موانع موجود در حلالیت و جذب یون‌ها، تنها بخش کمی از این عناصر به بخش‌های هوایی درخت منتقل می‌شوند (Marschner, 2012) که این مقدار به‌ویژه در برخی مراحل رشد و نمو میوه که نیاز بیشتری به عناصر تغذیهای وجود دارد، به‌طور کافی تأمین نمی‌شود. هرساله ضمن برداشت میوه و طی انجام هرس، بخش درخور توجهی از عناصر تغذیهای از تاک‌ها حذف می‌شوند؛ در‌حالی‌که کوددهی پیش از سرگیری رشد در اواخر زمستان به‌ندرت انجام میشود (Karimi, 2017). این عامل سبب کاهش ذخیره‌های کربوهیدراتی و نیتروژنی تاک‌ها میشود و از ظرفیت واقعی شکوفایی آنها می‌کاهد؛ ازاین‌رو بهمنظور تکمیل تأمین عناصر در شرایط کاربرد خاکی، استفاده از روش محلول‌پاشی عناصر به‌ویژه در ابتدای فصل که نیاز به عناصر برای راه اندازی فرایند نمو جوانه‌ها، شکوفایی گل و تشکیل میوه بیشتر است، یکی از روش‌های جبران کمبود عناصر است (Keller, 2015).
کلسیم و روی ازجمله عناصر ضروری‌اند که نقش ساختاری و آنزیمی دارند و ازاین‌رو بر تغییرات هورمون‌ها و قندهای محلول، زمان بازشدن جوانه‌ها و عملکرد نهایی محصول نقش دارند. کلسیم در اتصال پلی‌ساکارید‌ها و پروتئین‌های تشکیل‌دهندۀ دیوارۀ سلولی نقش دارد (Marschner, 2012)؛ همچنین به‌عنوان پیغام‌بر ثانویه در گیاه به پیام‌های محیطی و هورمون‌ها واکنش نشان می‌دهد (Antunes et al., 2005). کلسیم به فعالیت اکسین کمک می‌کند و در تقسیم سلولی و طویل‌شدن سلول‌ها، جوانه‌زنی و رشد لولۀ گرده نقش دارد (Fageria, 2009). کلسیم در بهبود و نمو گل‌دهی، بلوغ و انتقال کربوهیدرات‌ها از برگ‌ها به میوه‌ها مؤثر است (Marschner, 2012). روی در گیاهان عالی به‌عنوان کوفاکتور برخی آنزیم‌ها ازجمله الکل‌دهیدروژناز، کربونیک‌آنهیدراز و RNA پلیمراز ایفای نقش می‌کند (Eide, 2011). تغییرات متابولیسمی القا‌شده در اثر کمبود روی تأثیر زیادی بر بیوسنتز کربوهیدارت‌ها، پروتئین‌ها و هورمون اکسین دارند (Castillo-González et al., 2018). نیاز گیاهان به روی اندک است، اما اگر مقدار کافی از این عنصر در دسترس نباشد، گیاهان از تنش‌های فیزیولوژیکی حاصل از ناکارایی سیستم‌های متعدد آنزیمی و دیگر اعمال متابولیکی مرتبط با روی رنج می‌برند (Bybordi and Shabanov, 2010; Eide, 2011). حساسیت گیاهان مختلف به کمبود روی و کلسیم متفاوت است و بین درختان میوه، مرکبات و انگور بیشترین حساسیت را به کمبود روی دارند (Marschner, 2012). خاک‌های قلیایی، کاربرد زیاد فسفر و نیتروژن، مواد آلی زیاد در خاک، رطوبت زیاد خاک و مقادیر بیش از حد پتاس و مس ازجمله مواردی هستند که نقش مؤثری در بروز نشانه‌های کمبود روی در گیاه دارند (Fageria, 2009). تغذیۀ برگی سولفاتروی، غلظت عناصر روی، آهن، عملکرد، وزن خوشه، طول خوشه، قطر حبه، اسیدیته، میزان مواد جامد محلول و میزان عملکرد را افزایش می‌دهد (Jamehbozorg, 2017). در پژوهشی دربارۀ انگور، بیشترین درصد تشکیل میوه در تیمارهای حاوی عنصر روی و کمترین درصد در شاهد و تیمارهایی وجود داشت که در آنها، عناصر بُر یا اوره به‌تنهایی یا در ترکیب باهم به کار رفته بودند. درمجموع، محلول‌پاشی بوته‌های انگور رقم کشمشی سفید با عناصر نیتروژن، بُر و روی، تأثیر مثبتی بر درصد تشکیل میوه داشته و نقش عنصر روی بیش از سایر عناصر بوده است (Doulati Baneh and Taheri, 2009). کاربرد برگی کلات کلسیم و کلات روی و بُر در درختان پرتقال والنسیا میتواند وزن میوه، تعداد میوه در درخت و عملکرد نهایی را به‌طور معناداری در مقایسه با تیمار شاهد افزایش دهد (Baghdady et al., 2014).
تأمین کافی عناصر غذایی به‌ویژه در اوایل فصل رشد بهمنظور تأمین زیرساخت‌های لازم برای شکوفایی جوانه و تلقیح موفقیت‌آمیز گل‌ها اهمیت بسیاری دارد. در اوایل فصل به‌علت افزایش رشد جوانه‌ها و غالب‌شدن رشد رویشی، غلظت عناصر غذایی در بافتهای گیاه کاهش می‌یابد (Keller, 2015)؛ در این شرایط، عناصری ازجمله روی که به‌علت زیادبودن غلظت بیکربنات و اسیدیتۀ خاک با مشکل جذب روبه‌رو هستند (Escudero-Almanza et al., 2012) یا عناصری مانند کلسیم که به‌علت کندی حرکت به‌سمت ریشه و انتقال در آوندها به‌اندازۀ کافی تأمین نمی‌شوند، عوامل محدود‌کنندۀ گل‌دهی، تشکیل میوه و کیفیت نهایی میوه تلقی می‌شوند (Bonomelli and Ruiz, 2010)؛ ازاین‌رو، کاربرد تکمیلی این عناصر در اوایل فصل رشد ممکن است باعث بهبود غلظت این عناصر در بافت‌ها و راه‌اندازی فعالیت‌های متابولیکی مرتبط با این عناصر شود که درنهایت به افزایش عملکرد و کیفیت تازه‌خوری میوه و تجمع استیلبنها منجر میشود. رسوراترول و وینیفرین ازجمله مهم‌ترین استیلبن فیتوالکسین‌‌‌‌های ساخته‌شونده یا انگیزشی در گیاهان به‌ویژه انگور هستند که وجود آنها در بافتهای رویشی سبب افزایش سیستم دفاعی و در آبمیوه موجب افزایش ویژگیهای تغذیهای و دارویی آن میشود (Hasan and Bae, 2017). متابولیتهای ثانویه مانند فلاونوئیدها، آنتوسیانین‌‌ها، تانن‌‌ها و اسیدهای فنولی در مراحل مختلف نمو حبهها تجمع می‌یابند. این ترکیب‌ها به‌واسطۀ داشتن ظرفیت آنتیاکسیدانی زیاد، آثار مفیدی بر سلامتی انسان دارند (Karimi et al., 2017). تاکنون اثر کاربرد ترکیب کلسیم و روی در ابتدای فصل بر بهبود شاخص‌های کمّی و کیفی انگور گزارش نشده است؛ ازاین‌رو، مطالعۀ حاضر با هدف بررسی اثر ترکیبی سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بر برخی از صفت‌های کمّی و کیفی انگور بی‌دانۀ سفید (رقم غالب تازه‌خوری و کشمشی در کشور) بهمنظور دستیابی به بهترین تیمار ترکیبی برای تولید میوه با عملکرد و کیفیت زیاد انجام شد.
مواد و روش‌ها
در پایان زمستان سال 1394، تعداد 45 تاک انگور رقم بی‌دانۀ سفید (رقم غالب زیرکشت در ایران) با شرایط رشد یکنواخت در قطعه باغ تجاری پانزده‌ساله‌ای با سیستم تربیت داربستی واقع در روستای افسریۀ ملایر انتخاب و نشانه‌گذاری شدند. بهمنظور ارزیابی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی، نمونهبرداری از خاک باغ مورد‌مطالعه در اوایل فصل انجام شد (جدول 1).
جدول 1- برخی ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاک تاکستان محل آزمایش
|
روی |
منیزیم |
کلسیم |
فسفر |
پتاسیم |
نیتروژن |
کربن کل (درصد) |
هدایت الکتریکی (دسی‌زیمنس‌برمتر) |
اسیدیته |
بافت خاک |
سیلت |
شن |
رس |
عمق خاک (سانتی‌متر) |
|
(پی‌پی‌ام) |
(درصد) |
||||||||||||
|
96/1 |
5/35 |
235 |
6/32 |
254 |
04/0 |
52/0 |
72/0 |
1/8 |
لومی لومی |
6/44 |
5/42 |
9/12 |
30-0 |
|
63/1 |
2/36 |
210 |
7/19 |
239 |
05/0 |
43/0 |
64/0 |
3/8 |
2/38 |
7/39 |
1/22 |
60-30 |
|
آزمایش به‌طور فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار (3 بوته در هر واحد آزمایشی) اجرا شد. بوته‌ها با سولفات‌کلسیم (صفر، 1 و 2 درصد) و سولفاتروی (صفر، 5/0 و 1 درصد) طی دو مرحله در اواخر اسفند و درست کمی پیش از متورم‌شدن تا تورم کامل جوانه‌ها به فاصلۀ یک هفته محلول‌پاشی شدند. باتوجهبه نقش مهم هرس بر عملکرد و کیفیت میوه، تعداد 25 شاخۀ شش‌جوانه‌ای در هر بوته نگهداری و سایر شاخه‌ها هرس شدند. مبارزه با آفت‌های تریپس و خوشه‌خوار انگور با استفاده از سم دیازینون به‌ترتیب در ابتدا و اواسط فصل انجام شد. بهمنظور مبارزه با بیماری سفیدک سطحی از گل گوگرد در دو نوبت پیش و پس از گل‌دهی استفاده شد. آبیاری تاک‌ها به‌شکل غرقابی و به فاصلۀ 15 روز یک‌بار انجام شد. میوه‌ها در هفتۀ سوم شهریور (90 روز پس‌از تمام گل) مطابق با شاخص رسیدگی برداشت و بهمنظور تعیین میزان عملکرد و ثبت ویژگیهای کمّی و کیفی به آزمایشگاه تحقیقات باغبانی دانشگاه ملایر منتقل شدند. گفتنی است آزمایش در سال بعد نیز تکرار شد و به‌علت معنادارنشدن اثر سال، میانگین نتایج هر دوسال در مطالعۀ حاضر ارائه شد.
عملکرد کل و وزن خوشه در هر تیمار با ترازوی دیجیتالی وزن شد. عملکرد کل هر تیمار هم‌زمان با برداشت میوه‌ها و با ترازوی صدکیلوگرمی تعیین شد. بهمنظور اندازه‌گیری وزن خوشه، تعداد 5 خوشه از هر تیمار به‌طور تصادفی انتخاب و به‌طور مجزا با ترازوی دیجیتالی وزن شد. مواد جامد محلول با دستگاه رفرکتومتر (مدل آتاگو، ژاپن) در دمای اتاق اندازه‌گیری شدند. بهمنظور اندازه‌گیری میزان اسید قابل‌تیتر، ابتدا عصارۀ میوه از صافی عبور داده شد تا مواد معلق و زائد حذف شوند و سپس مقدار10 میلیلیتر از محلول به‌دست‌آمده درون ارلن ریخته و با افزودن آب مقطر به حجم 100 میلیلیتر رسانده شد. اسید قابل‌تیتر با اضافه‌کردن تدریجی سود 1/0 نرمال و در حضور معرف فنل‌فتالئین ثبت شد. تارتاریک‌اسید به‌عنوای اسید مبنای محاسبۀ درصد اسیدیته در نظر گرفته شد.
بهمنظور استخراج قندهای محلول کل، ابتدا 5/0 گرم از بافت منجمدشده با استفاده از 5 میلیلیتر اتانول 95 درصد در هاون چینی ساییده و بخش بالایی محلول جدا شد. عمل استخراج بار دیگر با افزودن 5 میلیلیتر اتانول 70 درصد به رسوبات قبلی تکرار شد. عصارۀ استخراج شده به‌مدت 15 دقیقه با سرعت 6000 دوردردقیقه سانتریفیوژ شد. بهمنظور اندازه‌گیری کربوهیدرات‌های محلول کل، 1/0 میلیلیتر از عصارۀ الکلی به‌دست‌آمده با 3 میلیلیتر آنترون تازه‌تهیه‌شده (150 میلی‌گرم آنترون + 100 میلیلیتر سولفوریک‌اسید 72 درصد (مخلوط شد. برای شروع واکنش رنگ‌گیری، لوله‌ها به‌مدت 10 دقیقه در حمام آب‌گرم 90 درجۀ سانتی‌گراد قرار داده شدند. پس‌از سرد‌شدن، میزان جذب نمونه‌ها با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 625 نانومتر خوانده شد (Irigoyen et al., 1992). غلظت قندهای محلول کل بر اساس منحنی استاندارد گلوکز تعیین و به‌شکل میلی‌گرم‌در‌گرم وزن تر بیان شد.
بهمنظور اندازه‌گیری مقدار قندهای محلول (گلوکز، فروکتوز و ساکارز) با HPLC، ابتدا نمونه‌ها در ازت مایع منجمد و کاملاً پودر شدند. مقدار 5/0 گرم از بافت پودر‌شده وزن و در 10 میلیلیتر اتانول 80 درصد محلول و به‌مدت 15 دقیقه در 8000 دوردردقیقه سانتریفوژ شد. این محلول از صافی 2/0 میکرومتر عبور داده شد تا برای تفکیک قندها به دستگاه HPLC تزریق شود (Shin et al., 2002). بهمنظور جداسازی قندها از دستگاه HPLC مدل Unicam-Crystal-200، ساخت کشور انگلیس استفاده شد که به آشکارساز UV-vis SPD MLOAD از نوع Photodiod array مجهز بود. مقدار تزریق 10 میکرولیتر و ستون بهکاررفته Spherisorb C8-ODS2 به ابعاد طول 150 میلی‌متر و قطر 6/4 میلی‌متر و قطر ذرات 3/0 میکرون بود. فاز متحرک شامل بافر سیترات‌سدیم (اسیدیتۀ 5/5) و استونیتریل فوق خالص با نسبت 99: 1 و با سرعت عبور 1/0 میلی‌لیتر‌بر‌دقیقه بود (Comis et al., 2001). بر اساس زمان بازداری و با استفاده از استانداردهای گلوکز، ساکارز و فروکتوز، نوع و مقدار قندها در نمونه‌های مجهول مشخص و به‌شکل میکرومول‌در‌گرم وزن تر بیان شد.
بهمنظور اندازه‌گیری محتوای فنول کل موجود در میوه‌ها، ابتدا 5/0 گرم نمونۀ تر میوه در 4 میلیلیتر اتانول کاملاً کوبیده و محلول همگنی تهیه و پس‌از 20 دقیقه سانتریفوژ در 9500 دوربردقیقه، محلول شفاف رویی جدا شد. میزان 300 میکرولیتر عصارۀ اتانولی با 1200 میکرولیتر کربنات‌سدیم 7 درصد و 5/0 میلیلیتر فولین 10 درصد مخلوط و به‌مدت 20 دقیقه در محل تاریک قرار داده شد؛ پس‌از طی‌شدن مدت زمان لازم، میزان جذب با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 725 نانومتر خوانده شد و سپس با استفاده از نمودار استاندارد گالیک‌اسید، میزان فنول بر حسب میلی‌گرم گالیک‌اسید در گرم وزن تر به دست آمد (Velioglu et al., 1998).
بهمنظور سنجش میزان فلاونوئید کل از روش رنگ‌سنجی کلرید‌آلومینیوم استفاده شد (Chang et al., 2002)؛ در این روش، ابتدا 1/0 میلیلیتر کلرید‌آلومینیوم 10 درصد در لولۀ آزمایش ریخته و سپس، 1/0 میلیلیتر استات‌پتاسیم 1 مولار به لوله‌ها اضافه و با آن مخلوط شد؛ سپس 8/2 میلیلیتر آب مقطر به لوله‌ها اضافه شد و در مرحلۀ آخر، 5/0 میلیلیتر از محلول عصاره به مخلوط اضافه شد. نمونه‌ها به‌مدت 30 دقیقه در محیط تاریک قرار گرفتند و درنهایت، جذب نمونه‌ها در طول موج 415 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین شد. مقدار فلاونوئید کل برای هرکدام از عصاره‌ها به‌شکل میلی‌گرم کوئرستین در گرم وزن تر محاسبه شد.
بهمنظور سنجش آنتوسیانین، 1/0 گرم از پوست میوه در 10 میلیلیتر متانول اسیدی (متانول: کلریدریک‌اسید 1:99) له شد. عصارۀ گیاهی حاصل به‌مدت 24 ساعت در تاریکی قرار داده شد و سپس جذب اسپکتروفتومتری نمونه‌ها در 550 نانومتر اندازه‌گیری شد. غلظت نمونه‌ها با استفاده از ضریب خاموشی معادل mol-1 cm-133000 محاسبه و بر حسب میلی‌گرم سیانیدین-3- گلوکوزید در گرم وزن تر بیان شد (Giusti and Wrolstad, 2001).
بهمنظور استخراج و اندازه‌گیری وینیفرین و رسوراترول، ابتدا حبهها در نیتروژن مایع منجمد و پس‌از 1 دقیقه با دستگاه آسیاب برقی خرد شدند. این مخلوط مجدداً با حلال استخراج (متانول-آب به نسبت 1:4) به حجم 15 میلیلیتر برای هر گرم بافت همگن شد و سپس به‌مدت 3 دقیقه در 6000 دوربردقیقه سانتریفوژ و محلول رویی برداشت و پس‌از عبور از فیلتر توسط مبرد، حلال اولیه جدا و باقیمانده برداشت شد و به آن 1 میلیلیتر اتانول اضافه شد تا به دستگاه HPLC تزریق شود. بهمنظور اندازه‌گیری رسوراترول و وینیفیرین از دستگاه HPLC مدل 200Unicam-Cristal- مجهز به آشکارساز فلورسانس با طول موج تحریک 330 و طول موج خروجی 370 نانومتر استفاده شد. مقدار 50 میکرولیتر عصارۀ استخراجی به ستون 2ODS به طول 25 سانتی‌متر و قطر 6/4 میلی‌متر متصل به ستون گارد تزریق شد. فاز متحرک مشتمل بر 5 درصد فرمیک‌اسید در استونیتریل به‌عنوان محلول A و 5 درصد فرمیک‌اسید به‌عنوان محلول B بود که در مدت 36 دقیقه، نسبت محلول B از 5 درصد به 85 درصد رسید و با سرعت 5/0 میلی‌لیتر‌بر‌دقیقه از ستون عبور کرد. بر اساس زمان بازداری (رسوراترول معادل 2/25 و وینیفرین معادل 0/29 دقیقه) و سطح زیر منحنی استاندارد، مقدار هریک از این دو ماده در نمونه‌ها مشخص شد (Timperio et al., 2012).
بهمنظور اندازه‌گیری فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، عصارۀ آنزیمی تهیه شد؛ به این منظور، ابتدا بافت منجمدشدۀ میوه در حضور نیتروژن مایع درون هاون چینی آسیاب و مقدار 1/0 گرم از آن به تیوب پلاستیکی حاوی 1 میلیلیتر بافر استخراج اضافه و به هم زده شد. عصارۀ تهیه‌شده پس‌از عبور از صافی به‌مدت 15 دقیقه با سرعت 10000 دوردردقیقه در دمای 4 درجۀ سانتی‌گراد سانتریفیوژ و محلـول شفاف بـالایی به‌آرامی جدا شد؛ از این محلول برای اندازه‌گیری فعالیت هریک از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان به شرح زیر استفاده شد:
بهمنظور تعیین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز، ابتدا مقدار 50 میکرولیتر از عصارۀ میوه با 3 میلیلیتر بافر استخراج شامل فسفات‌سدیم 50 میلی‌مولار (اسیدیتۀ 7) حاوی 2 میلی‌مولار EDTA آمیخته شد. واکنش آنزیم کاتالاز با افزودن 5 میکرولیتر پراکسیدهیدروژن 30 درصد به مخلوط یادشده آغاز شد. ثبت تغییرات جذب نوری نمونه‌ها در طول موج 240 نانومتر به‌مدت 1 دقیقه انجام شد. هر واحد از فعالیت آنزیم کاتالاز (ضریب خاموشی 4/43 مولار بر سانتی‌متر) به‌عنوان مقداری از آنزیم در نظر گرفته شد که موجب کاهش 1 میکرومول H2O2 در هر دقیقه میشود. میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد در میلی‌گرم پروتئین بیان شد (Bergmeyer, 1970).
بهمنظور اندازه‌گیری فعالیت آنزیم گایاکول‌پراکسیداز، ابتدا مقدار 50 میکرولیتر از عصارۀ میوه با 3 میلیلیتر بافر استخراج حاوی فسفات‌سدیم 50 میلی‌مولار (اسیدیتۀ 7) و 2 میلی‌مولار EDTA آمیخته شد. واکنش آنزیم گایاکول‌پراکسیداز با افزودن 5 میکرولیتر پراکسیدهیدروژن 30 درصد و 5 میکرولیتر مادۀ گایاکول 20 میلی‌مولار به مخلوط یادشده آغاز شد. ثبت تغییرات جذب نور نمونه‌ها در طول موج 465 نانومتر که بیانکنندۀ میزان تخریب و کاهش غلظت H2O2 است، به‌مدت 1 دقیقه انجام شد. اندازه‌گیری فعالیت گایاکول‌پراکسیداز بر اساس تبدیل گایاکول به تتراگایاکول و ایجاد رنگ نارنجی است. هر واحد از فعالیت آنزیم گایاکول‌پراکسیداز (ضریب خاموشی 6/26 میلی‌مولار بر سانتی‌متر) مقداری از آنزیم در نظر گرفته شد که در هر دقیقه موجب کاهش 1 میکرومول H2O2 در هر میلیلیتر میشود. میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد در میلی‌گرم پروتئین بیان شد (Herzog and Fahimi, 1973).
بهمنظور اندازه‌گیری فعالیت آنزیم آسکوربات‌پراکسیداز، ابتدا 50 میکرولیتر از عصارۀ میوه با 3 میلیلیتر بافر استخراج حاوی فسفات‌سدیم 50 میلی‌مولار (اسیدیتۀ 7)، 2 میلی‌مولار EDTA، PVP-40 1درصد (وزن به حجم)، تریتون 1/0 درصد (حجم به حجم) و آسکوربات 1 میلی‌مولار آمیخته شد. واکنش آنزیم آسکوربات‌پراکسیداز با افزودن 5/4 میکرولیتر پراکسیدهیدروژن 30 درصد به مخلوط یادشده آغاز شد. ثبت تغییرات جذب نوری نمونه‌ها در طول موج 290 نانومتر که بیانکنندۀ میزان اکسیداسیون و کاهش غلظت آسکوربات است، به‌مدت 1 دقیقه انجام شد. هر واحد فعالیت آنزیم آسکوربات‌پراکسیداز (ضریب خاموشی 8/2 میلی‌مولار بر سانتی‌متر) مقداری از آنزیم در نظر گرفته شد که موجب اکسیده‌شدن 1 میکرومول آسکوربات در هر دقیقه میشود. میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد در میلی‌گرم پروتئین بیان شد (Nakano and Asada, 1981).
ظرفیت آنتیاکسیدانی به روش DPPH (2, 2-Diphenyl-1-Picrylhydrazyl) سنجیده شد (Sanchez et al., 1998). در این روش، 5/0 گرم از بافت میوه با 4 میلیلیتر متانول 80 درصد همگن و مخلوط حاصل به‌مدت 15 دقیقه در 6000 دوردردقیقه سانتریفوژ شد. 100 میکرولیتر از محلول رویی با 3400 میکرولیتر محلول 5/0 میلی‌مولار DPPH (سیگما آلدریچ، آلمان) مخلوط و محلول حاصل به‌مدت 30 دقیقه در شرایط تاریکی نگهداری شد؛ سپس میزان جذب نوری آن در 517 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد. ظرفیت مهارکنندگی رادیکال (Radical Scavenging Capacity; RSC) از طریق رابطۀ زیر محاسبه شد. در این رابطه، A blank و A sample به‌ترتیب میزان جذب شاهد (DPPH خالص) و نمونه (عصاره) هستند.
.DPPH RSC(%)=[(Ablank− sample)/Ablank]×100
بهمنظور اندازه‌گیری برخی عناصر معدنی (پتاسیم، منیزیم، کلسیم، آهن و روی)، ابتدا میوه‌ها به‌مدت 48 ساعت در آون (دمای 72 درجۀ سانتی‌گراد) قرار داده شدند تا خشک شوند (El-Razek et al., 2011)؛ سپس 1 گرم نمونۀ پودر‌شده درون کروزه ریخته و به‌مدت 6 ساعت در دمای 500 درجۀ سانتی‌گراد قرار داده شد تا خاکستر سفیدرنگ تشکیل شود؛ سپس به هر نمونۀ خاکستر، 10 میلیلیتر کلریدریک‌اسید 1 نرمال افزوده و به‌مدت 30 دقیقه روی حمام آب گرم قرار داده شد تا رنگ لیمویی ظاهر شود. عناصر آهن و روی با دستگاه جذب اتمی (مدل 220 واریان)، مقدار کلسیم و منیزیم به روش کمپلکسومتری (تیتراسیون محلول 01/0 نرمال EDTA) و اندازه‌گیری پتاسیم با دستگاه فلیم‌فتومتر (مدل G405 ساخت آلمان) اندازه‌گیری شد (Álvarez- Fernández, 2003; El-Razek et al., 2011).
تجزیۀ داده‌ها با نرم‌افزار آماری SAS (نسخۀ 2/9) و مقایسۀ میانگین‌ها با آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح 5 درصد انجام شد.
نتایج و بحث.
وزن خوشه و عملکرد میوه: میزان وزن خوشه و عملکرد تاک‌ها در پاسخ به تیمارهای سولفات‌کلسیم و سولفاتروی افزایش یافت. عملکرد تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 5/0درصد دارای بیشترین مقدار بود؛ به‌طوری‌که در مقایسه با تاک‌های شاهد (C1Z1)، افزایش 11/26 درصدی نشان داد (جدول 2). همچنین تاک‌های تیمارشده با ترکیب کودی یادشده، وزن خوشۀ بیشتری در مقایسه با دیگر تیمارها داشتند (بدون اختلاف معنادار با تیمار ترکیبی سطوح متوسط هر دو کود). کمترین وزن خوشه و عملکرد به تاک‌های شاهد مربوط بود (جدول 2). کاربرد کلریدکلسیم به‌شکل برگی و خاکی در انگور رقم تامسون سیدلس به افزایش اندازۀ حبه و وزن خوشه در مقایسه با تاک‌های شاهد منجر شده است (Bonomelli and Ruiz, 2010). همچنین محلول‌پاشی درختان پرتقال واشنگتون ناول با کلریدکلسیم 1 درصد موجب افزایش وزن و تعداد میوه و عملکرد کل شده است (Aly et al., 2015). در مطالعه‌ای روی لیمو، کاربرد برگی سولفاتروی و کلات‌روی سبب افزایش معنادار تشکیل میوه، تعداد میوه در درخت، حجم میوه، حجم درخت، وزن میوه و عملکرد کل در مقایسه با درختان شاهد شده است (Supriya et al., 1993). کاربرد برگی غلظت‌های 4 و 8 گرم‌در‌لیتر سولفاتروی در انگور باعث افزایش ابعاد و وزن حبهها و عملکرد نهایی شده است (Song et al., 2015). همچنین کاربرد برگی کلات کلسیم و کلات روی و بُر در درختان پرتقال والنسیا به‌طور معناداری وزن میوه، تعداد میوه در درخت و عملکرد نهایی را در مقایسه با تیمار شاهد افزایش داده است (Baghdady et al., 2014)که تأییدی بر یافته‌های مطالعۀ حاضر است. وزن حبه یکی از شاخص‌های کمّی مهم در انگورهای تازه‌خوری است که نقش مهمی در کیفیت و بازارپسندی آن دارد. در مطالعۀ حاضر، افزایش بیشتر وزن حبه‌های تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی ممکن است با افزایش سرعت فتوسنتز و تولید مادۀ خشک بیشتر همراه شده باشد. همچنین به‌علت نقش عنصر روی در بیوسنتز اکسین (Alloway, 2004)، افزایش ابعاد و اندازۀ حبهها و عملکرد بیشتر در تاک‌های تیمارشده با روی میتواند به‌طور غیر مستقیم با تولید بیشتر اکسین (Boettcher et al., 2010) مرتبط باشد. اثر افزایشی کاربرد عنصر روی بر محتوای مواد جامد محلول حبه‌های انگور در مطالعه‌های دیگران نیز مشاهده شده است (Bybordi and Shabanov, 2010). ارتباط عنصر روی و آنزیم کربونیک‌آنهیدراز در گیاهان مختلف ازجمله نخودفرنگی، کاهو، اسفناج و پکان گزارش شده است (Escudero-Almanza et al., 2012). در شرایط کمبود روی، فعالیت آنزیم‌های کربونیک‌آنهیدراز و به‌تبع آن، توانایی آنزیم ریبولوز‌بی‌فسفات برای کربوکسیله‌کردن دی‌اکسید‌کربن در کلروپلاست کاهش می‌یابد و باعث کاهش بازده فتوسنتز میشود (Lopez-Millan et al., 2005; Escudero-Almanza et al., 2012). در مطالعۀ حاضر، سرعت فتوسنتز تاک‌ها اندازه‌گیری نشد؛ باوجوداین، عملکرد تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی در مقایسه با شاهد افزایش معناداری نشان داد که به‌طور غیر‌مستقیم بهبود شرایط فتوسنتز (Marschner, 2012) و افزایش ابعاد و وزن حبهها در این تاک‌ها را تأیید می‌کند.
جدول 2- برهم‌کنش سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بر عملکرد و برخی شاخص‌های کیفی میوۀ انگور بی‌دانۀ سفید
|
مجموع مواد جامد محلول (بریکس) |
اسیدیتۀ قابل‌تیتراسیون (گرم‌برلیتر) |
اسیدیته |
عملکرد در تاک ((کیلوگرم |
وزن خوشه (گرم) |
تیمارهای تغذیهای |
|
23c |
1/3d |
61/3b |
4/31e |
4/428e |
C1Z1 |
|
24b |
2/3c |
66/3ab |
2/35c |
7/452bc |
C1Z2 |
|
25a |
1/4a |
35/3d |
6/37bc |
5/464b |
C1Z3 |
|
20d |
7/3b |
41/3c |
4/34d |
3/436d |
C2Z1 |
|
23c |
4/4a |
72/3a |
6/38b |
8/478a |
C2Z2 |
|
24b |
2/4a |
44/3c |
5/42a |
6/489a |
C2Z3 |
|
21d |
5/3b |
44/3ab |
1/37bc |
3/445c |
C3Z1 |
|
24b |
2/3c |
66/3ab |
6/38b |
4/445c |
C3Z2 |
|
23c |
1/3c |
57/3b |
4/37bc |
2/447c |
C3Z3 |
میانگین‌های دارای حرف‌های مشترک در هر ستون بر اساس آزمون دانکن اختلاف معناداری باهم ندارند (در سطح احتمال 5 درصد). C1 سولفات‌کلسیم صفر درصد، C2 سولفات‌کلسیم 1 درصد ، C3 سولفات‌کلسیم 2 درصد، Z1 سولفات روی صفر درصد، Z2 سولفات روی 5/0 درصد، Z3 سولفاتروی 1 درصد
اسیدیته (pH) و مجموع مواد جامد محلول: اسیدیتۀ میوه در تاک‌های تیمارشده با سطح متوسط هر دو کود (سولفات‌کلسیم 1 درصد + سولفاتروی 5/0 درصد) بیشترین مقدار بود که البته با مقدار این شاخص در تیمارهای سولفاتروی 5/0 درصد به‌تنهایی، سولفات‌کلسیم 1 درصد به‌تنهایی و ترکیب سطح سوم سولفات‌کلسیم با سطح دوم سولفاتروی تفاوت معناداری نداشت. تیمار سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی کمترین اسیدیته را نشان داد (جدول 2). بیشترین اسیدیتۀ قابل‌تیتر به تیمار ترکیب سطوح متوسط هر دو کود مربوط بود که البته اختلاف معناداری با تیمار سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد و تیمار سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی نداشت. کمترین اسیدیتۀ قابل‌تیتر به میوۀ تاک‌های شاهد مربوط بود (جدول 2).
بیشترین میزان مواد جامد محلول به تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی و کمترین مقدار به تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد به‌تنهایی مربوط بود که البته تفاوت معناداری با تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 2 درصد به‌تنهایی نداشت (جدول 2).
کاربرد برگی سولفاتروی (2000 تا 4000 پی‌پی‌ام) باعث افزایش غلظت اسیدیتۀ قابل‌تیتر در انار رقم منفالوتی شده است (El-Khawaga, 2007). در مطالعه‌ای روی درختان پرتقال خونی، کاربرد برگی سولفاتروی به افزایش عملکرد، ویتامین ث، مجموع مواد جامد محلول و اسیدیتۀ کل منجر شده است (Sajid et al., 2010). کاربرد برگی غلظت‌های 4 و 8 گرم‌در‌لیتر سولفاتروی در انگور، ضمن افزایش تجمع مواد جامد محلول حبهها به کاهش اسیدیتۀ قابل‌تیتر منجر شده است (Song et al., 2015). در درختان پرتقال، کاربرد برگی کلات کلسیم و کلات روی باعث افزایش معنادار مجموع مواد جامد محلول و کاهش اسیدیتۀ قابل‌تیتر میوه در مقایسه با تیمار شاهد شده است (Baghdady et al., 2014; Aly et al., 2015) که تأییدی بر یافته‌های مطالعۀ حاضر است. کاربرد برگی غلظت‌های 4 و 8 گرم‌در‌لیتر سولفاتروی در انگور، ضمن افزایش تجمع فنول کل، فلاونوئیدها و آنتوسیانین حبهها به کاهش اسیدیتۀ قابل‌تیتر منجر شده است (Song et al., 2015). در زمینۀ اسیدیتۀ قابل‌تیتر، تفاوت نتایج مطالعۀ حاضر با دیگر مطالعه‌ها ممکن است با تفاوت در زمان کاربرد روی، تنوع منبع مصرفی روی و پاسخ متفاوت ارقام مختلف به کاربرد روی و شرایط محیطی مرتبط باشد. افزایش مواد جامد محلول در تاک‌های تیمارشده با کلسیم و روی ممکن است با تجمع بیشتر قندهای محلول اندازه‌گیری‌شده در مطالعۀ حاضر ازجمله ساکارز در این تاک‌ها مرتبط باشد.
قندهای محلول (ساکارز، گلوکز و فروکتوز): محتوای قندهای محلول کل در تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم و سولفاتروی روند افزایشی نشان داد؛ به‌طوری‌که در تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد به حداکثر رسید؛ اگرچه با مقدار قندهای محلول کل تاک‌های تیمارشده با سطح سوم سولفات‌کلسیم در ترکیب با سطح دوم سولفاتروی ازنظر آماری تفاوت معناداری نداشت (شکل 1، الف). کمترین میزان قند محلول کل بدون اختلاف معنادار با تیمار سولفات‌کلسیم 2 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد و تیمار شاهد به تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 2 درصد در ترکیب با سولفاتروی 5/0 درصد مربوط بود (شکل 1، الف).
شکل 1- برهم‌کنش سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بر غلظت قندهای محلول کل (الف)، ساکارز (ب)، گلوکز (ج) و فروکتوز (د) میوۀ انگور بی‌دانۀ سفید؛ میانگین‌های دارای حرف‌های مشترک در هر ستون بر اساس آزمون دانکن اختلاف معناداری باهم ندارند (در سطح احتمال 5 درصد). C1 سولفات‌کلسیم صفر درصد، C2 سولفات‌کلسیم 1 درصد ، C3 سولفات‌کلسیم 2 درصد، Z1 سولفات روی صفر درصد، Z2 سولفات روی 5/0 درصد، Z3 سولفاتروی 1 درصد
بیشترین محتوای ساکارز در تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد مشاهده شد که البته اختلاف معناداری با مقدار ساکارز اندازه‌گیری‌شده در میوۀ تاک‌های تیمارشده با تیمار سولفات‌کلسیم 2 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد و تیمار سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 5/0درصد نداشت (شکل 1، ب). محتوای گلوکز در تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 2 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد بیش از سایر تیمارها بود (شکل 1، ج). از سویی، بیشترین محتوای فروکتوز با مقدار 3/22 میکرومول‌بر‌گرم وزن تر به میوۀ تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی مربوط بود (شکل 1، د). محتوای ساکارز، گلوکز و فروکتوز در تاک‌های شاهد کمتر از دیگر تیمارها بود (شکل 1). افزایش عناصر غذایی برگ سبب بهبود ترکیبات درونی میوه ازجمله قندهای محلول میشود. در انگور، فروکتوز و گلوکز دو قند احیایی مهم هستند که نقش بسزایی در تعیین کیفیت حبهها دارند (Hufnagel and Hofmann 2008)؛ به‌همین‌علت، هر گونه عاملی که محتوای قند را در حبهها تحت‌تأثیر قرار دهد، روی طعم و مزۀ آب انگور تأثیر می‌گذارد. باتوجهبه نقش تنظیمی ساکارز در بیوسنتز اسیدهای فنولی و فلاونوئیدها (Solfanelli et al., 2006)، تجمع بیشتر این متابولیتهای ثانویه در تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی ممکن است با تولید بیشتر ساکارز در این تاک‌ها مرتبط باشد. کاربرد عناصر تغذیهای ازجمله روی (Jamehbozorg, 2017) و پتاسیم (Mirbagheri et al., 2018) در انگور و کلسیم در کیوی(Heidary Barkadehei and Ghasemnezhad, 2015) به افزایش محتوای قند محلول منجر شده است. عنصر روی نقش مهمی در تنظیم متابولیسم کربوهیدرات‌ها دارد (Swietlik, 2001). در مطالعۀ حاضر، افزایش گلوکز، ساکارز و فروکتوز ایجادشده در اثر تیمار ترکیبی کلسیم و روی، ضمن افزایش کیفیت میوه و مادۀ خشک کشمش تولیدی سبب زودرسی میوه‌ها شد که باتوجهبه آثار منفی بارندگی‌های احتمالی آخر فصل ازجمله توسعۀ بیماری پوسیدگی خاکستری و ترکیدگی حبه و تأخیر در خشک‌شدن کشمش، میتواند برای تاک‌داران مزیت داشته باشد.
فنول کل و فلاونوئید کل: بیشترین مقدار فنول کل حبه‌های انگور به تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 2 درصد در ترکیب با سولفاتروی 5/0 درصد مربوط بود که در مقایسه با تاک‌های شاهد 2/60 درصد افزایش نشان داد. کمترین مقدار محتوای فنول کل (با کاهش 9/22 درصدی نسبت به تاک‌های شاهد) به تاک‌های تیمارشده با کلسیم 2 درصد به‌تنهایی مربوط بود که تفاوت معناداری با تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد به‌تنهایی نداشت (جدول 3). میزان فلاونوئید کل در پاسخ به کاربرد سولفات‌کلسیم در ترکیب با سطوح مختلف سولفاتروی روند افزایشی نشان داد و فلاونوئیدکل تاک‌های تیمارشده با سطوح سوم این کودها بیشترین مقدار بود. مقدار فلاونوئید کل تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد به‌تنهایی کمترین بود که البته با تیمار سطح دوم سولفاتروی تفاوت معناداری نداشت (جدول 3). محلول‌پاشی سولفاتروی در انگور باعث افزایش تجمع فنول کل، فلاونوئیدها و آنتوسیانین حبهها شده است (Song et al., 2015). در مطالعۀ Jamehbozorg (2017) نیز میوۀ تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 1 درصد دارای میزان فنول کل و فلاونوئید بیشتری بودند که تأییدی بر یافته‌های مطالعۀ حاضر است. عوامل فیزیولوژیکی و محیطی متعددی وجود دارند که مقدار تولید و انتقال فلاونوئیدها را تحت‌تأثیر قرار می‌دهند. تمام این عوامل به‌شکل شبکه‌‌ای باهم ارتباط دارند و زمانی که در حد بهینه باشند، به بهبود تولید فلاونوئیدها منجر می‌شوند. در حقیقت، کوددهی بهینه به‌ویژه با عنصر روی از طریق تأثیر بر غلظت هورمون‌های درون‌زاد گیاهی ازجمله اکسین بر بیوسنتز فلاونوئیدها اثر می‌گذارد(Bunea et al., 2012; Mirbagheri et al., 2018).
آنتوسیانین کل: تاک‌های تیمارشده با سطوح متوسط سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بیشترین مقدار آنتوسیانین کل را در مقایسه با دیگر تیمارها نشان دادند که در مقایسه با تاک‌های شاهد 68 درصد بیشتر بود. درکل، تاک‌های تیمارشده با سطح سوم سولفات‌کلسیم در ترکیب با سطح دوم سولفاتروی یا برعکس، میزان آنتوسیانین کل بیشتری داشتند (جدول 3). تجمع آنتوسیانین به رقم، مرحلۀ رسیدن، شرایط محیطی و عملیات باغی وابسته است. در میان عملیات باغی مختلف، کوددهی یکی از عوامل مهمی است که در بیوسنتز آنتوسیانین نقش دارد. در انار، کاربرد برگی سولفاتروی 3/0 درصد در ترکیب با سولفات‌منگنز 6/0 درصد باعث تجمع بیشتر آنتوسیانین در آب میوه شده است (Hasani et al., 2012)؛ همچنین تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 1 درصد، مقدار آنتوسیانین بیشتری داشته‌اند (Jamehbozorg, 2017) که تأییدی بر یافته‌های مطالعه حاضر است.
جدول 3- برهم‌کنش سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بر غلظت برخی متابولیتهای ثانویۀ میوۀ انگور بی‌دانۀ سفید
|
رسوراترول (mg/ Kg) |
وینیفرین (mg/ FW) |
آنتوسیانین (mg g-1 FW) |
فلاونوئید (mg g-1 FW) |
فنول کل (mg g-1 FW) |
تیمارهای تغذیهای |
|
39/0e |
44/0g |
15/0e |
57/1b |
09/1e |
C1Z1 |
|
65/0d |
10/1d |
25/0d |
79/0f |
46/1c |
C1Z2 |
|
29/1b |
06/2a |
34/0b |
41/1d |
98/0e |
C1Z3 |
|
49/0d |
67/0f |
30/0bc |
63/0f |
87/0f |
C2Z1 |
|
47/1a |
31/1c |
47/0a |
34/1e |
91/1b |
C2Z2 |
|
59/1a |
62/1b |
26/0d |
51/1bc |
15/1d |
C2Z3 |
|
56/0d |
77/0ef |
28/0c |
24/1e |
84/0f |
C3Z1 |
|
24/1b |
29/1c |
34/0b |
49/1c |
74/2a |
C3Z2 |
|
97/0c |
88/0e |
28/0c |
68/1a |
03/1e |
C3Z3 |
میانگین‌های دارای حرف‌های مشترک در هر ستون بر اساس آزمون دانکن اختلاف معناداری باهم ندارند (در سطح احتمال 5 درصد). C1 سولفات‌کلسیم صفر درصد، C2 سولفات‌کلسیم 1 درصد ، C3 سولفات‌کلسیم 2 درصد، Z1 سولفات روی صفر درصد، Z2 سولفات روی 5/0 درصد، Z3 سولفاتروی 1 درصد
رسوراترول و وینیفرین: بیشترین رسوراترول اندازه‌گیری‌شده به تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد مربوط بود که البته اختلاف معناداری با تاک‌های تیمارشده با سطوح متوسط هر دو کود نداشت (جدول 3). تاک‌های شاهد میزان رسوراترول کمتری در مقایسه با دیگر تیمارها داشتند. بیشترین مقدار وینیفرین در میوۀ تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی به دست آمد. کمترین مقدار وینیفرین به تاک‌های شاهد مربوط بود (جدول 3). در مشاهده‌های Jamehbozorg (2017) نیز نانوکود کلات روی در غلظت زیاد نسبت به شاهد سبب افزایش میزان رسوراترول در پوست انگور شد. مقدار تولید متابولیتهای ثانویه در انگور میتواند تحت‌تأثیر مدیریت تغذیه در فصل رشد قرار گیرد؛ همچنین نوع کود مصرفی بر کیفیت انگور تولیدی تأثیر می‌گذارد. مقدار ظرفیت آنتیاکسیدانی و مقدار آنتوسیانین میوه به مقدار و نوع تغذیۀ عنصرهای کم‌مصرف وابسته است (Delgado et al., 2006) که گویای اهمیت تنظیم برنامۀ تغذیهای دقیق برای دستیابی به میوۀ دارای ارزش آنتیاکسیدانی زیاد و بهره‌‌گیری از آن به‌عنوان داروی گیاهی است. در میان عناصر غذایی، کلسیم و روی اهمیت زیادی دارند. تاکنون سازوکار اثر روی و کلسیم بر تجمع استیلبنها در انگور و دیگر درختان میوه بررسی نشده است. به نظر می‌رسد تولید قند بیشتر در تاک‌های تیمارشده با این کودها زمینه را برای تولید بیشتر متابولیتهای ثانویه ازجمله ترکیبات فنولی شامل استیلبنها فراهم می‌کند. در پژوهشی روی انگور، کاربرد پتاسیم در حد بهینه به افزایش غلظت رسوراترول و وینیفرین منجر شده است (Bavaresco, 1993) که گویای نقش عناصر غذایی در تجمع استیلبنها در میوۀ انگور است. بیوسنتز استیلبنها تحت کنترل ژنتیکی است و مقدار تجمع آن در حبهها بین رقم‌های مختلف انگور متفاوت است (Kammerer et al., 2004)؛ با‌این‌حال، عوامل مدیریتی ازجمله کاربرد عناصر تغذیهای ممکن است روی مقدار بیان این ویژگی تأثیر بگذارد (Keller, 2015) که نیازمند پژوهش در این زمینه است.
فعالیت آنزیمی و ظرفیت آنتیاکسیدانی: فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان پراکسیداز، کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز و ظرفیت آنتیاکسیدانی اندازه‌گیری‌شده به روش DPPH با افزایش سطح سولفات‌کلسیم به‌ازای افزایش غلظت سولفاتروی بهکاررفته، روند افزایشی نشان داد (شکل 2). بیشترین میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز به تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 1 درصد مربوط بود (شکل 2، ج). کمترین فعالیت آنزیم پراکسیداز در تاک‌های شاهد و کمترین فعالیت آنزیم کاتالاز در تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 5/0 درصد بدون اختلاف معنادار با کلسیم 1 درصد به تنهایی بود. در سیب تحت تیمارهای توأم نیترات‌کلسیم و استات‌کلسیم، میزان فعالیت آنزیم کاتالاز افزایش یافته است (Rabiei et al., 2011). تیمار کلریدکلسیم در زغال‌اخته باعث از بین‌رفتن گونه‌های فعال اکسیژن و افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان شده است (Supapvanich et al., 2012)..
در مطالعۀ حاضر، بیشترین فعالیت آنزیم آسکوربات‌پراکسیداز در تاک‌هایی مشاهده شد که با سطح سوم سولفاتروی به‌تنهایی تیمار شده بودند (شکل 2، ج). کمترین فعالیت آنزیم آسکوربات‌پراکسیداز به تاک‌های تیمارشده با سطوح مختلف سولفات‌کلسیم به‌تنهایی مربوط بود که البته اختلاف معناداری با تیمار شاهد نداشت. کلسیم باعث افزایش فعالیت‌های آنزیم‌های آنتیاکسیدانی میشود. در سلول‌های گیاهان، آنزیم‌های پراکسیداز، کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز نقش مؤثری در سم‌زدایی گونه‌های فعال اکسیژن دارند و بافتهای گیاهی را از آسیب این رادیکال‌های آزاد اکسیژن مصون می‌دارند (Kou et al., 2014).
ظرفیت آنتیاکسیدانی اندازه‌گیری‌شده به روش DPPH در تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی بیش از سایر تیمارها بود. کمترین ظرفیت آنتیاکسیدانی به تاک‌هایی مربوط بود که با سولفات‌کلسیم 1 درصد بدون اختلاف معنادار با تیمار سولفاتروی 5/0 درصد محلول‌پاشی شده بودند (شکل 2، د). در مطالعه‌ای، کاربرد کلریدکلسیم به‌تنهایی و کلریدکلسیم در ترکیب با بُر در مقایسه با تیمار شاهد، محتوای کلسیم و بُر میوه و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را افزایش داده است (Azadi Bougar and Gharaghani, 2017). فعالیت آنتیاکسیدانی انـواع انگـور به ترکیب‌های فنولی و کاروتنوئیدها مربوط است و ترکیب‌های فنولی بیشتر شامل پروآنتوسیانیدین، آنتوسیانین‌‌ها، فلاونول‌‌ها، فلاونوئیدها و اسیدهای فنولیک هستند (Bunea et al., 2012).
شکل 2- برهم‌کنش سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بر فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان پراکسیداز، کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز و ظرفیت آنتیاکسیدانی اندازه‌گیری‌شده به روش DPPH میوۀ انگور بی‌دانۀ سفید؛ میانگین‌های دارای حرف‌های مشترک در هر ستون بر اساس آزمون دانکن اختلاف معناداری باهم ندارند (در سطح احتمال 5 درصد). C1 سولفات‌کلسیم صفر درصد، C2 سولفات‌کلسیم 1 درصد ، C3 سولفات‌کلسیم 2 درصد، Z1 سولفات روی صفر درصد، Z2 سولفات روی 5/0 درصد، Z3 سولفاتروی 1 درصد
عناصر میوه: به‌طور‌کلی با افزایش سطح سولفات‌کلسیم، غلظت این عنصر در میوۀ تاک‌های تیمارشده افزایش یافت؛ به‌طوری‌که در تاک‌های تیمارشده با سطح سوم این کود، غلظت کلسیم در مقایسه با شاهد (غلظت صفر هر دو کود) به میزان 22 درصد افزایش یافت (جدول 4)؛ باوجوداین، بیشترین میزان کلسیم اندازه‌گیری‌شده به میوۀ تاک‌های تیمارشده با ترکیب سطوح متوسط سولفات‌کلسیم و سولفاتروی مربوط بود (جدول 4) که گویای اثر هم‌افزایی غلظت متوسط عنصر روی بر غلظت عنصر کلسیم است. کمترین غلظت کلسیم در تاک‌هایی بود که با سولفاتروی 1 درصد به‌تنهایی محلول‌پاشی شده بودند (جدول 4) که این کاهش غلظت ممکن است با رشد رویشی بهتر تاک‌های تیمارشده با سولفاتروی (بدون کاربرد سولفات‌کلسیم) و رقیق‌شدن غلظت کلسیم در بافت میوه مرتبط باشد؛ هرچند نیازمند بررسی بیشتر است.
غلظت پتاسیم در تاک‌های تیمارشده باغلظت 1 درصد سولفات‌کلسیم در مقایسه با تاک‌های شاهد افزایش یافت، اما غلظت این عنصر در تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 2 درصد از تاک‌های شاهد کمتر بود (جدول 4) که ممکن است با اثر آنتاگونیستی کلسیم و پتاسیم در غلظت‌های زیاد مرتبط باشد (Minazadeh et al., 2018). درمجموع، بیشترین میزان پتاسیم به میوۀ تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 1 درصد + سولفاتروی 1 درصد و کمترین غلظت پتاسیم به میوۀ تاک‌های تیمارشده با سولفات‌کلسیم 2 درصد به‌تنهایی مربوط بود (جدول 4).
جدول 4- برهم‌کنش سولفات‌کلسیم و سولفاتروی بر محتوای برخی عناصر غذایی میوۀ انگور بی‌دانۀ سفید
|
آهن (پی‌پی‌ام) |
روی (پی‌پی‌ام) |
منیزیم (درصد) |
پتاسیم (درصد) |
کلسیم (درصد) |
تیمارهای تغذیهای |
|
121d |
4/56e |
15/1d |
32/1c |
92/1d |
C1Z1 |
|
123cd |
8/67c |
23/1bc |
46/1b |
89/1d |
C1Z2 |
|
125c |
5/83a |
31/1b |
45/1b |
82/1e |
C1Z3 |
|
126c |
3/61d |
32/1b |
42/1b |
32/2c |
C2Z1 |
|
128b |
6/68c |
47/1a |
44/1b |
49/2ab |
C2Z2 |
|
126c |
4/85a |
26/1c |
53/1a |
54/2a |
C2Z3 |
|
129b |
4/59d |
26/1c |
15/1d |
46/2b |
C3Z1 |
|
134a |
5/72bc |
25/1c |
34/1c |
45/2b |
C3Z2 |
|
129b |
8/75b |
19/1d |
34/1c |
44/2b |
C3Z3 |
میانگین‌های دارای حرف‌های مشترک در هر ستون بر اساس آزمون دانکن اختلاف معناداری باهم ندارند (در سطح احتمال 5 درصد). C1 سولفات‌کلسیم صفر درصد، C2 سولفات‌کلسیم 1 درصد ، C3 سولفات‌کلسیم 2 درصد، Z1 سولفات روی صفر درصد، Z2 سولفات روی 5/0 درصد، Z3 سولفاتروی 1 درصد
محلول‌پاشی کلسیم طی 2 تا 3 هفته پس‌از مرحلۀ تمام گل به‌طور مؤثری باعث افزایش محتوای کلسیم در بافت میوة سیب رقم گلدن دلیشیز شده است (Lotze et al., 2008). بررسی‌های پیشین دربارۀ میزان پتاسیم میوة سیب نشان داده‌اند کاربرد کلسیم، غلظت این عنصر را کاهش می‌دهد (Rabiei et al., 2011). نتایج پژوهش دیگری نشان داده‌اند غلظت‌های زیاد روی بیشترین تأثیر را بر میزان پتاسیم برگ انگور در مرحلۀ رشد دارد؛ هرچند در مرحلۀ رسیدگی، تأثیر معناداری نسبت به تیمار شاهد بر میزان پتاسیم ندارد (Jamehbozorg, 2017).
غلظت منیزیم در تاک‌های تیمارشده با سطوح متوسط هر دو کود، بیشترین مقدار بود؛ از سویی، کمترین غلظت منیزیم به تاک‌های شاهد مربوط بود که البته با تاک های تیمارشده با ترکیب سطوح سوم سولفات‌کلسیم و سولفاتروی تفاوت معناداری نداشت (جدول 4). غلظت روی و آهن میوه در پاسخ به کاربرد سولفات‌کلسیم و سولفاتروی افزایش یافت؛ به‌طوری‌که تاک‌های تیمارشده با سطح سوم سولفات‌کلسیم در ترکیب با سطح دوم سولفاتروی بیشترین مقدار آهن و تاک‌های تیمارشده با سطح دوم سولفات‌کلسیم در ترکیب با سطح سوم سولفاتروی غلظت روی بیشتری داشتند (جدول 4).
در مطالعۀ حاضر، کاربرد کلسیم و روی به افزایش غلظت این عناصر در میوه منجر شد؛ ضمن اینکه بر تجمع دیگر عناصر اثر منفی نداشت و کمترین غلظت این عناصر در تاک‌های شاهد مشاهده شد. مقدار عناصر غذایی میوه ازجمله منیزیم، کلسیم و پتاسیم نقش بسزایی در تعیین کیفیت درونی میوه و مادۀ خشک آن دارند (Ferguson et al., 2003). مقدار کلسیم، منیزیم، پتاسیم و فسفر در کیوی (Ferguson et al., 2003) و انگور (Karimi et al., 2017) با کیفیت درونی و ظرفیت آنتیاکسیدانی میوه‌ها ارتباط نشان داده است.
جمع‌بندی
داده‌های پژوهش حاضر نشان دادند کاربرد سولفات‌کلسیم و سولفاتروی در ابتدای فصل به بهبود وضعیت تغذیهای تاک‌های تیمارشده منجر میشود. کاربرد سولفات‌کلسیم 1 درصد در ترکیب با سولفاتروی 5/0 درصد به افزایش 26 درصدی وزن خوشه و عملکرد تاک‌ها در مقایسه با تاک‌های شاهد منجر شد. کاربرد ترکیبی سولفات‌کلسیم 1 درصد و سولفاتروی 1 درصد، علاوه بر افزایش قندهای محلول نظیر ساکارز و میزان رسوراترول به افزایش ظرفیت آنتیاکسیدانی میوه‌ها منجر شد. به نظر می‌رسد کاربرد توأم این کودها در اوایل فصل با تأمین کلسیم موردنیاز برای دیوارۀ سلولی و روی موردنیاز برای فعال‌سازی آنزیم‌ها و تلقیح گل‌ها و رشد بهتر میوه، ضمن افزایش عملکرد به بهبود شاخص‌های کیفی و آنتیاکسیدانی میوه منجر میشود. نتایج پژوهش حاضر با بررسی بیشتر می‌توانند در باغ‌های انگور استفاده شود.
سپاسگزاری
مقالۀ حاضر برگرفته از بخشی از طرح پژوهشی شمارۀ 505-1-5/84 است که نگارنده برای تأمین مالی و امکانات آزمایشگاهی از پژوهشکدۀ انگور و کشمش دانشگاه ملایر سپاسگزاری می‌کند؛ همچنین به این وسیله از آقای محمد غفاری برای همکاری در اجرای این طرح قدردانی میشود.
)
