نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه علوم باغبانی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اردکان، یزد، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Phalaenopsis (the moth orchid; Phalaenopsis spp.) is currently the most sold indoor potted crop in the world’s major floriculture markets. The effects of light quality in night interruption (NI) and NPK fertilizers were examined on the vegetative growth and flowering of Phalaenopsis, an Evolution cultivar, in a factorial experiment as a completely randomized design. Young 6-old months plants from the last days of August to October when the length of flower buds was about 5 cm, were grown under ambient light/dark of greenhouse (control), ambient light plus night interruption (23:00–03:00 h) with light intensity at 20 µmol m−2 s−1 with three spectra light including white (400-700 nm), blue (450 nm) and red (680 nm) LED lights. Also, three water-soluble NPK fertilizers including 19N-6P-20k, 12N-12P-36K and 20N-20P-20K were applied to plants at concentrations of 1/1000. The tallest plants (25 cm) at flowering were in the control group in the 20N-20P-20K fertilizer treatment. NI with white LED + 19N-6P-20k or control + 20N-20P-20K effectively increased floret number. To obtain early flowering using 12N-12P-36K (without NI) and NI treatment with white light + 20N-20P-20K and blue light + 12N-12P-36K during their reproductive stage could be suggested. Plants fertigated with 12N-12P-36K and NI with red LED, showed the highest amount of chlorophyll a (0.36 mg/FW) and b (0.17 mg/FW). The highest amount of K and P in all three light treatments were obtained in 12N-12P-36K fertilizer. The experimental results suggested that NI treatment can be used effectively to promote flower induction with an increased growth rate. To obtain high-quality plants, however, NI with red and white LEDs should be considered.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه.
ارکیده از خانواده ارکیداسه و راسته Gynandrales یکی از دو خانواده بزرگ گیاهی در دنیا با 736 تا 899 جنس و 27800 گونه پذیرفته شده و بالای 100,000 هیبرید تولید شده با گرده‌افشانی مصنوعی است (RSH, 2019). ارکیده‌ها جزو قدیمی‌ترین و تکامل یافته‌ترین خانواده‌های گیاهی هستند. این گل‌ها به‌علت محبوبیتی که دارند توانسته‌اند هشت درصد از تجارت جهانی گل و گیاهان زینتی را به خود اختصاص دهند (Chugh et al., 2009). زیبایی ارکیده‌ها به‌علت رنگ، شکل، تنوع گل‌ها و وجود آنها از سردترین تا گرمترین نقاط جهان است (Hempfling and Peril, 2005). فالانوپسیس (Phalaenopsis) یکی از معروف‌ترین ارکیده‌های موجود در جهان است. این ارکیده جزو ارکیده‌های مونوپودیال بوده و بومی جنوب‌شرقی آسیا و کشورهایی مانند سنگاپور، مالزی، فیلیپین، تایلند، اندونزی و همچنین، شمال استرالیا است (Chen and Chang, 2004). فالانوپسیس از جمله گیاهانی است که به راحتی به فروش می‌رسد و در جهان گل‌کاری از اهمیّت ویژه‌ای برخوردار است. این گیاه به راحتی تکثیر شده و فارغ از رنگ گل، عمر گلدانی و گلجایی زیادی دارد (Kim et al., 2017).
فالانوپسیس یکی از مهم‌ترین محصولات تجاری زینتی در هلند است، اما به‌علت نیازهای رشدی در طول مراحل نموی مختلف، از نظر انرژی پرورش آن هزینه‌بر (گران) است. گرم کردن گلخانه در زمستان در طول مرحله رشدی و خنک کردن گلخانه تا 19 درجه سانتیگراد در تابستان برای انگیزش گل هزینه بالایی از نظر انرژی دارد (Dueck et al., 2016). ارکیده فالانوپسیس در طول فصل رشد در دماهای بالا (بالای 28 درجه سانتیگراد) قرار می‌گیرد تا برگ‌ها به‌سرعت توسعه یابند و از گلدهی جلوگیری شود (Blanchard and Runkle, 2010). درحالی‌که دماهای بالا برای جلوگیری از تولید گلدهی گیاهان نابالغ استفاده می‌شود، دوره سرمایی (خنک) برای تغییر تعادل هورمونی در فالانوپسیس برای آغاز نمو جوانه گل به سمت گل‌آذین ضروری است (Chen et al., 2008). تعادل هورمونی از طریق راه‌های مختلف استفاده از ترکیب طیف نوری نیز کنترل می‌شود. برای مثال طویل شدن هم با استفاده از دما و هم طیف نوری صورت می‌گیرد. هر دو عامل با یک نتیجه سیستم غدد درون‌ریز در گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهند. بنابراین، ممکن است طیف نوری که تأثیر مشابهی بر تعادل هورمون در فالانوپسیس دارد، حداقل جایگزین خنک‌سازی مورد نیاز برای القا گل شود. یک جایگزین برای دوره خنک‌سازی و/ یا گرم کردن در کشت فالانوپسیس که به صرفه‌جویی درخور توجه در انرژی و میزان تولید بالاتر منجر خواهد شد (Dueck et al., 2016). تکنیک‌های کنترل طیف نوری در گلخانه‌ها که هم‌اکنون در دسترس هستند شامل LEDها، پوشش‌ها و صفحه نمایش‌ها هستند، اما هنوز دانش کافی در این زمینه وجود ندارد. گیاهان متفاوت چه از نظر خانواده یا جنس، پاسخ‌های متفاوتی نسبت به طول دوره تاریکی و روشنایی می‌دهند، برای مثال گلدهی گیاه اطلسی (Petunia × hybrida Vilm.-Andr) در روز بلند (LD) اتفاق می‌افتد (Blanchard and Runkle, 2010). در این گیاه گلدهی با شب‌شکنی (قطع دوره تاریکی طولانی) با انرژی کم می‌تواند تحریک شود (Vince-Pure and Canham, 1983). Kim و همکاران (2011) توانستند با شب‌شکنی با استفاده از لامپ‌های تابش بالا رشد رویشی ارکیده سیمبیدیوم را افزایش داده و در ادامه به گلدهی آن نیز منجر شوند. Billore و همکاران (2019) تأثیر نورهای تک‌رنگ (سفید، قرمز، آبی و زرد) را بر صفات رشدی و مورفولوژیک و همچنین، زنده‌مانی جوانه‌های تیمار شده ارکیده دندروبیوم (Dendrobium Sonia) با اشعه گاما در دوزهای مختلف (15، 30، 45، 60، 80 و 100 گری) بررسی کردند. بر اساس نتایج نور زرد و قرمز بهترین زنده‌مانی و بیشترین عملکرد از نظر وزن تر، طول ساقه و میزان کلروفیل را نشان دادند. همچنین، در نور زرد بیشترین سطح برگ و طول ساقه در دوزهای تابش 15 تا 100 گری حاصل شد. در مقابل، نور آبی ضعیف‌ترین عملکرد از نظر رشد و زنده‌مانی را نشان داد. به‌طوری‌که در تیمار نور آبی و دوز 80 و 100 گری هیچ جوانه‌ای موفق به زنده‌مانی نشد.
ارکیده فالانوپسیس در پوست درخت پرورش داده می‌شود که به سرعت در حال تجزیه شدن است و عوارض کمبود عناصر غذایی، کمبود رطوبت و اسیدیته پایین را به دنبال دارد که با توجه به این موارد تغذیه نقش اساسی در زندگی آن دارد. به‌علاوه افزایش کوددهی، ظهور و شکوفایی سریع گل‌آذین و افزایش تعداد سنبله‌ها، گلچه‌ها، تعداد برگ و همچنین، تحریک اندازه برگ را به دنبال دارد (Wang and Gregg, 1994). اگرچه به‌طور عمده گلدهی در فالانوپسیس با دمای پایین و تغذیه معدنی تحریک می‌شود (Wang and Chang, 2017) ، نیتروژن به‌عنوان عنصری پرمصرف نقش مهمی را هم در مرحله زایشی و هم در مرحله رویشی گیاه بازی می‌کند. رشد و کیفیت گلدهی گیاه می‌تواند با افزایش تغذیه نیتروژن افزایش پیدا کند که این میزان افزایش تغذیه نیتروژن باتوجهبه مرحله رشدی، نوع بستر کشت و واریته متفاوت بوده و مطابق با گزارشات حدود 200 میلی‌گرم بر لیتر است (Yu, 2012; Wang and Greeg, 1994; Wang and Chang, 2017). Barman و Naik (2017) در مطالعه‌ای اعلام نمودند که بهترین کیفیت گل در هیبرید‌های ارکیده Cymbidium در غلظت‌های بالای NPK ذخیره‌ای در اندام ریشه و برگ به دست می‌آید. در آزمایش‌ها این امر با استفاده از کود 30-20-30 همراه با 500 میلی‌گرم بر لیتر بنزیل‌آدنین و جیبرلیک‌اسید میسر شد. Tejeda و همکاران (2018) با بررسی غلظت عناصر غذایی در اندام‌های علفی ارکیده Laelia anceps تغذیه شده با کود آلی و معدنی به این نتیجه رسیدند که افزایش درخور توجه در غلظت نیتروژن برگ و به دنبال آن افزایش غلظت پتاسیم و برخی ریزمغذی‌ها با کود معدنی 10-10-30 تحریک می‌شود. تغذیه معدنی موجب افزایش مواد معدنی در ریشه شد. همچنین، تغذیه معدنی و آلی بهترین عملکرد و کاهش هزینه‌های تولید را نشان داد.
به‌علت مطالعات اندک روی گونه فالانوپسیس از خانواده ارکیده که از نظر فیزیولوژیک و مورفولوژیک از دیگر خانواده‌های گیاهی مجزا است، در زمینه تغذیه و شب‌شکنی اطلاعات گسترده‌ای در دسترس نیست. بنابراین، هدف از انجام پژوهش حاضر دستیابی به بهترین رشد رویشی با استفاده از تیمارهای کودی و بررسی تأثیر شب‌شکنی بر ویژگی‌های مورفولوژیک و گلدهی ارکیده فالانوپسیس بود.
مواد و روش‌ها
این آزمایش در گلخانه‌ای در شهرستان نجف‌آباد (استان اصفهان) و طی سال‌های 1399-1400 انجام شد. پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 7 تیمار (3 سطح کودی و 4 تیمار شب‌شکنی) و سه تکرار (هر تکرار شامل یک گلدان) برای هر تیمار بر گیاهچه‌های ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution انجام شد. این گیاه عمدتاً برای گل گلدانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. رنگ گلبرگ‌ها بنفش با قطر گل حدود 8 سانتی‌متر، ارتفاع 65-70 سانتی‌متر، تعداد گل‌ها 30-35 عدد و طول عمر گل حدود 70 روز است.
گیاهچه‌های مورد آزمایش، کشت بافتی بوده که در سن 6 ماهگی از زمان خروج از شیشه با متوسط طول برگ 18 سانتی‌متر، عرض برگ 6 سانتی‌متر، ارتفاع 7 سانتی‌متر، قطر ساقه 5/1 سانتی‌متر و تعداد برگ 8 عدد که توسط شرکت SION هلند تولید شده از طریق واسطه تهیه شد. گیاهچه‌ها در گلدان‌هایی با قطر دهانه 14 سانتی‌متر و در بستر حاوی 70% پوست درخت کاج، 20% کوکوچیپس و 10% لیکا کشت شدند و در گلخانه بهینه شده با نور 240-280 میکرومول بر متر مربع بر ثانیه و دمای 28-30 درجه سانتیگراد روز و 20-22 درجه سانتیگراد در شب در تابستان و 25-26 درجه سانتیگراد روز و 15-16 درجه سانتیگراد شب در زمستان (Kim et al., 2017; Lee et al., 2017) انتقال داده شدند. گیاهان به‌مدت یک هفته به‌منظور پایدار شدن با آب آبیاری و پس از آن تحت تیمارهای مورد نظر قرار گرفتند. تمامی گیاهان با محلول غذایی پایه شامل 83/0 گرم کود PEROSISA حاوی عناصر ریزمغذی به‌علاوه 3 گرم نیترات کلسیم YARA® و 5/2 گرم سولفات منیزیم AN IPEREN® تغذیه شدند. تغذیه عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم توسط کود BAVARIA® با سه فرمول K19-P6-N20 (3/11% نیتروژن نیتراته+7/7% نیترات آمونیوم، 6% P2O5، 20% K2O و 3% MgO)، K36-P12-N12 (10% نیتروژن نیتراته+2% نیترات آمونیوم، 12% P2O5، 36% K2O و 1% MgO) و K20-P20-N20 (20% نیتروژن کل، 20% P2O5، 20% K2O و 1% MgO) و غلظت یک در هزار انجام شد. کوددهی به‌صورت یک روز در میان با ترکیبات متفاوت N.P.K به‌همراه ترکیب عناصر ریزمغذی و روز مابین با ترکیب نیترات‌کلسیم در ساعت 10 صبح هر روز انجام شد و در عصر هر روز یک آبیاری سبک انجام شد. برای هر گلدان 200 سی‌سی محلول غذایی استفاده شد. برای آبیاری گلدان‌ها در تابستان 200 سی‌سی و زمستان 100 سی‌سی آب در هر عصر استفاده شد. لازم به یادآوری است که گیاهچه‌ها به چهار دسته تقسیم شده و تحت‌تیمار شب‌شکنی در شرایط نوری متفاوت اعم از 1- شاهد (بدون شب‌شکنی)، 2- نور سفید با طول موج 400-700 نانومتر، 3- نور قرمز با طول موج 680 نانومتر و 4- نور آبی با طول موج 450 نانومتر از ساعت 23:00 الی 00:03 صبح به‌مدت 4 ساعت قرار گرفتند. همچنین، تیمار ترکیبی تغذیه و شب‌شکنی نیز صورت گرفت. تیمار شب‌شکنی از اوایل شهریورماه 1399 تا زمانی که اندازه طول جوانه گل گیاهان به حدود 5 سانتی‌متر (7 آبان 1399) رسید به‌مدت 128 روز ادامه یافت.
لامپ‌های ال‌ای‌دی 20 سانتی‌متر بالای گیاهچه‌ها نصب شدند تا برگهای بالایی، شدت نوری تقریباً 20 میکرومول بر متر مربع بر ثانیه دریافت کنند. فضای مورد استفاده برای هر تیمار نوری 50 × 45 × 30 سانتی‌متر بود که با کمک فویل آلومینیوم تیمارهای نوری از یکدیگر جدا شدند تا کمترین میزان نور از آنها عبور کند.
پس از گذشت حداقل 6 ماه، از تیمار گیاهچه‌های ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک مانند ارتفاع گیاه، تعداد برگ و گل، سطح برگ، تعداد روز تا بازشدن اولین گلچه، میزان کلروفیل a و b و میزان پتاسیم و فسفر برگ اندازهگیری شد. نخستین گل 192 روز پس از آغاز آزمایش به‌صورت کامل باز شد. صفات مورفولوژیک در اواخر دوره پرورش تقریباً در اوایل اردیبهشت ماه 1400 اندازهگیری شد. ارتفاع گیاه از روی سطح خاک گلدان تا آخرین مریستم برگ با خط‌کش اندازهگیری و با واحد سانتی‌متر بیان شد. تعداد برگ و گل حدوداً 10 ماه پس از آغاز آزمایش‌ها شمارش شد. از زمان آغاز آزمایش تا بازشدن نخستین گلچه روی اسپات گل تعداد روز محاسبه شد. سطح برگ با استفاده از دستگاه اندازهگیری سطح برگ (leaf area meter) (مدل Winarea-UT-11، ساخت ایران) محاسبه شد. پس از خاکستر کردن مواد گیاهی و تهیه عصاره گیاهی، غلظت عنصر پتاسیم با رقیق کردن عصاره اندازهگیری شد. اندازهگیری پتاسیم در گیاه با استفاده از دستگاه فیلم فتومتر (PFP7 Jenway، ساخت آلمان) تعیین گردید (Emami and Zavareh, 2005). اندازهگیری فسفر در گیاه به روش طیف‌سنج توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (GBC UV-Visible Spectrometer Cintra 5T ساخت استرالیا) صورت گرفت (Emami, 1996). میزان جذب کلسیم )در طول موج 7/422 نانومتر) و جذب منیزیم )در طول موج 2/285 نانومتر) با دستگاه جذب اتمی استفاده شد (Wahing et al., 1989).
برای اندازهگیری میزان کلروفیل‌های a و b، 2/0 گرم از بافت تازه برگهای بالایی و پایینی توزین و در هاون چینی توسط 2 میلی‌لیتر استون 80% عصاره‌‌گیری شد. از محلول رونشین حاصل پس از عمل سانتریفیوژ برای اندازهگیری کلروفیل استفاده شد و میزان جذب نور برای کلروفیل a و b بهترتیب در طول موج‌‌های 663 و 645 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (مدل DR2000)، بر اساس رابطه‌های 1 و 2 اندازهگیری شد (Arnon, 1949).
رابطه 1:
aکلروفیل = [12.7(D663) -2.69(D645)] ×
رابطه 2:
b کلروفیل= [22.9(D645) - 4.68(D663)] ×
تجزیه و تحلیل آماری:
داده‌ها باANOVA و با استفاده از نرم‌افزار SAS نسخه 1/9 تجزیه شدند. آزمون LSD برای تعیین معنی‌دار بودن تفاوت آماری میان میانگین تیمارها در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتایج
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر شب‌شکنی، تغذیه و اثر متقابل آنها بر ارتفاع گیاه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول 1). بیشترین ارتفاع گیاه (25 سانتی‌متر) در تیمار شاهد (بدون شب‌شکنی) و تیمار کودی K20-P20-N20 و کمترین میزان ارتفاع در تیمارهای بدون شب‌شکنی + K20-P20-N20، نور سفید + K19-P6-N20، نور آبی + K19-P6-N20 حاصل شد (شکل 1).
جدول 1- تجزیه واریانس تأثیر شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی، تغذیه و اثر متقابل آنها بر ویژگی‌های رشدی و گلدهی ارکیده فالانوپسیس
Table 1. Variance analysis of night interruption with colorful LED lamps, fertilizer treatments and their interaction on growth and flowering characteristics of Phalaenopsis orchid
|
منابع تغییرات |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
|||||||||
|
|
|
ارتفاع گیاه |
تعداد برگ |
تعداد گل |
روز تا باز شدن گل اول |
سطح برگ |
کلروفیل a |
کلروفیل b |
پتاسیم |
فسفر |
کلسیم |
|
شب‌شکنی (a) |
3 |
**85/18 |
*99/2 |
**43/127 |
*40/113 |
**33/45377 |
**02/0 |
**007/0 |
ns01/0 |
**0009/0 |
ns05/0 |
|
تغذیه (b) |
2 |
**00/52 |
*77/2 |
*58/98 |
ns02/75 |
*08/24983 |
**01/0 |
*002/0 |
**04/0 |
**002/0 |
**57/0 |
|
a × b |
6 |
**00/36 |
**29/3 |
*54/113 |
*54/62 |
ns61/13928 |
*001/0 |
*0007/0 |
**02/0 |
*0002/0 |
**26/0 |
|
خطا |
24 |
3 |
66/0 |
58/22 |
11/28 |
71/6157 |
00/0 |
0005/0 |
004/0 |
0001/0 |
04/0 |
|
CV% |
|
94/9 |
93/8 |
24/16 |
86/1 |
95/7 |
64/11 |
88/16 |
84/7 |
03/8 |
48/16 |
*، ** و ns بهترتیب معنی‌دار در سطح احتمال 5%، 1% و بدون معنی
*, ** and ns significant at p ˂ 0.05, 0.01 and non-significant, respectively
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر شب‌شکنی و تغذیه در سطح احتمال 5 درصد و اثر متقابل شب‌شکنی و تغذیه در سطح احتمال یک درصد بر تعداد برگ گیاه معنی‌دار بود (جدول 1). همچنین، اثر شب‌شکنی در سطح احتمال یک درصد و اثر تغذیه و اثر متقابل شب‌شکنی و تغذیه در سطح احتمال پنج درصد بر تعداد برگ گیاه معنی‌دار بود (جدول 1). بیشترین تعداد برگ در تیمارهای ترکیبی شاهد + K36-P12-N12 (10 عدد)، شاهد + K20-P20-N20 (10 عدد)، نور سفید + K19-P6-N20 (33/10 عدد)، نور قرمز + K19-P6-N20 (33/10 عدد) و نور قرمز + K36-P12-N12 (10 عدد) به دست آمد (شکل 2-الف). بیشترین تعداد گلچه (66/36 عدد) در تیمارهای شاهد + K20-P20-N20 و شب‌شکنی با نور سفید + K19-P6-N20 مشاهده شد (شکل 2-ب). کمترین تعداد گلچه (17 عدد) نیز در تیمار شب‌شکنی با نور سفید و کود K36-P12-N12 حاصل شد (شکل 2-ب).
شکل 1- اثر متقابل شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی و تغذیه کودی بر ارتفاع ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution.
Figure 1- Interaction effects of the night interruption with colorful LED lamps and fertilizer treatments on height of Phalaenopsis orchid cv. Evolution.
|
|
|
شکل 2- اثر متقابل شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی و تغذیه کودی بر تعداد الف) برگ و ب) گل در یک گل‌آذین ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution.
Figure 2- Interaction effects of the night interruption with colorful LED lamps and fertilizer treatments on number of A) Leaves and B) flowers per an inflorescence of Phalaenopsis orchid cv. Evolution.
بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر شب‌شکنی در سطح احتمال یک درصد و تغذیه در سطح احتمال پنج درصد بر سطح برگ معنی‌دار بود (جدول 1). اثر متقابل شب‌شکنی و تغذیه بر سطح برگ معنی‌دار نبود (جدول 1). بیشترین سطح برگ (58/985 سانتی‌متر مربع) در تیمار شب‌شکنی با نور قرمز حاصل شد و سایر تیمارها تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نشان ندادند (شکل 3-الف). تغذیه گیاهان با K19-P6-N20 بیشترین تأثیر را در افزایش سطح برگ (60/1030 سانتی‌متر مربع) نشان داد (شکل 3-ب).
|
|
شکل 3- مقایسه میانگین اثر الف) شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی و ب) تغذیه کودی بر سطح برگ ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution.
Figure 3- Mean comparison effects of A) night interruption with colorful LED lamps and B) fertilizer treatments on leaf area of Phalaenopsis orchid cv. Evolution.
تغذیه کودی تأثیر معنی‌داری در زمان ظهور نخستین گل نشان نداد، درحالی‌که تیمار شب‌شکنی با لامپ‌های رنگی و اثر متقابل شب‌شکنی و تغذیه در سطح احتمال پنج درصد بر زمان ظهور گل معنی‌دار بود (جدول 1). زودترین زمان باز شدن گلچه‌ها در تیمارهای ترکیبی شاهد + K36-P12-N12 (278 روز)، نور سفید + K20-P20-N20 (278 روز) و آبی + K36-P12-N12 (67/276 روز) مشاهده شد (شکل 4). طولانی‌ترین زمان باز شدن گلچه‌ها نیز در تیمار شب‌شکنی با نور آبی و کود K19-P6-N20 حاصل شد (شکل 4).
|
P |
|
H |
|
G |
|
F |
|
D |
|
C |
|
B |
شکل 4- اثر متقابل شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی و تغذیه کودی بر تعداد روز تا باز شدن اولین جوانه گل ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution.
Figure 4- Interaction effects of the night interruption with colorful LED lamps and fertilizer treatments on number of days to opening of first floret of Phalaenopsis orchid cv. Evolution.
تأثیر شب‌شکنی بر کلروفیل a و b در سطح احتمال یک درصد، تغذیه بر کلروفیل a در سطح احتمال یک درصد و کلروفیل b در سطح احتمال پنج درصد و اثر متقابل آنها بر هر دو کلروفیل در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود (جدول 1). بیشترین میزان کلروفیل a (36/0 میلی‌گرم در گرم وزن تر) در تیمار شب‌شکنی با نور قرمز و کود K36-P12-N12 به دست آمد (شکل 5-الف). بیشترین میزان کلروفیل b (17/0 میلی‌گرم در گرم وزن تر) در تیمار شب‌شکنی با نور سفید + K36-P12-N12 و نور قرمز با کود K19-P6-N20 و K36-P12-N12 حاصل شد (شکل 5- ب).
|
|
شکل 5- اثر متقابل شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی و تغذیه کودی بر کلروفیل الف) a و ب) b ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution.
Figure 5- Interaction effects of the night interruption with colorful LED lamps and fertilizer treatments on chlorophyll A) a and B) b of Phalaenopsis orchid cv. Evolution.
تأثیر تغذیه و اثر متقابل تغذیه و شب‌شکنی بر میزان پتاسیم و کلسیم برگ در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول 1). درحالی‌که شب‌شکنی بر مقدار پتاسیم و کلسیم برگ تأثیری نشان نداد (جدول 1). تأثیر شب‌شکنی و تغذیه در سطح احتمال یک درصد و تأثیر متقابل آنها در سطح احتمال پنج درصد بر میزان فسفر برگ معنی‌دار بود (جدول 1). بیشترین مقدار پتاسیم در هر سه تیمار نوری (سفید، قرمز و آبی بهترتیب 96/0، 99/0 و 97/0 درصد) در تغذیه با کود K36-P12-N12 حاصل شد (جدول 2). کمترین مقدار پتاسیم (66/0 درصد) نیز در تیمار شب‌شکنی با نور قرمز و کود K20-P6-N19 به دست آمد (جدول 2). همچنین، بالاترین میزان فسفر برگ (15/0 درصد) در تیمارهای شب‌شکنی با نور قرمز و آبی همراه با تغذیه کود K36-P12-N12 حاصل شد (جدول 2). کمترین مقدار فسفر (10/0 درصد) نیز در تیمار شاهد و کود K19-P6-N20 به دست آمد (جدول 2). بیشترین میزان کلسیم (70/1 درصد) در گیاهان شب‌شکنی شده با نور آبی و تغذیه شده با K19-P6-N20 حاصل شد (جدول 2). در گیاهان شاهد و تغذیه شده با کود K36-P12-N12 کمترین میزان کلسیم یعنی 69/0 درصد به دست آمد (جدول 2).
جدول 2- مقایسه میانگین اثر متقابل شب‌شکنی با لامپ‌های LED رنگی و تغذیه کودی بر میزان پتاسیم، فسفر و کلسیم برگ ارکیده فالانوپسیس رقم Evolution.
Table 2- Mean comparison effects of the night interruption with colorful LED lamps and fertilizer treatments on K, P and Ca content of leaves of Phalaenopsis orchid cv. Evolution.
|
طیف نوری شب‌شکنی |
تیمار کودی |
پتاسیم (%) |
فسفر (%) |
کلسیم (%) |
|
شاهد |
K19-P6-N20 |
a.c91/0 |
d106/0 |
ab49/1 |
|
K36-P12-N12 |
cd8/0 |
b.d116/0 |
f69/0 |
|
|
K20-P20-N20 |
a.d88/0 |
cd113/0 |
ab54/1 |
|
|
سفید |
K19-P6-N20 |
a.d88/0 |
cd113/0 |
bc33/1 |
|
K36-P12-N12 |
a96/0 |
bc126/0 |
ef90/0 |
|
|
K20-P20-N20 |
a.d85/0 |
b133/0 |
b.e22/1 |
|
|
قرمز |
K19-P6-N20 |
e66/0 |
cd113/0 |
ab44/1 |
|
K36-P12-N12 |
a99/0 |
a153/0 |
a.c38/1 |
|
|
K20-P20-N20 |
de77/0 |
b133/0 |
de96/0 |
|
|
آبی |
K19-P6-N20 |
cd8/0 |
b.d116/0 |
a70/1 |
|
K36-P12-N12 |
a97/0 |
a153/0 |
b.c28/1 |
|
|
K20-P20-N20 |
b.d85/0 |
b133/0 |
c.e06/1 |
بحث
در تولید تجاری، توانایی برنامه‌ریزی برای گلدهی گیاهان گلدانی در مدت زمان طولانی مطلوب است، زیرا امکان برنامه‌ریزی دقیق محصول را فراهم می‌کند و راندمان تولید را بهبود می‌بخشد. کنترل دوره نوری به گیاهان اجازه می‌دهد تا به شکل‌گیری پریموردیای برگ یا القای گلدهی ادامه دهند. همان‌طورکه در گونه‌های دیگر دیده می‌شود، به‌عنوان مثال، ارتفاع بوته و وزن تر گل داوودی در گیاهانی که در طول مرحله رویشی نور اضافی دریافت کرده بودند، افزایش یافت (Carpenter, 1976). شب‌شکنی موجب تقویت رشد رویشی و گلدهی در برخی محصولات مانند سیکلامن (Kang et al., 2008)، بنفشه (Viola × wittrockiana Gams) ، Hibiscus (Runkle and Heins, 2003) و Cymbidium (Kim et al., 2011) شده است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش تیمار شب‌شکنی موجب افزایش تعداد برگ شد که نتایج حاصله همسو با نتایج Kim و همکاران (2011) بود. آنها گزارش کردند که تیمار شب‌شکنی موجب افزایش تعداد برگ در گیاهان ارکیده Cymbidium شده است. همچنین، آنها گزارش کردند که تیمار شب‌شکنی موجب تسریع در گلدهی شده است که با نتایج حاصل از این پژوهش مطابقت داشت. در این پژوهش مشخص شد که گیاهان تیمار شده در تیمارهای ترکیبی شاهد + K36-P12-N12، نور سفید + K20-P20-N20 و نور آبی + K36-P12-N12 (67/276 روز) زودتر از سایر تیمارها وارد فاز گلدهی شدند. با پیشرفت مراحل رشدی گیاه، تعداد برگ‌ها نیز افزایش یافت. تعداد برگ در تیمارهای مختلف متفاوت بود. در تیمارهای ترکیبی شاهد + K36-P12-N12، شاهد + K20-P20-N20، نور سفید + K19-P6-N20، نور قرمز + K19-P6-N20 و نور قرمز + K36-P12-N12 بیشترین تعداد برگ به دست آمد. این تنوع در تولید برگ به سنتز بهتر کلروفیل، اسیدهای آمینه و اسید نوکلئیک ارتباط دارد و از آنها برای ساخت سلول‌های جدید استفاده می‌شود (Sudeep et al., 2018). علاوه‌براین، افزایش تعداد برگ در بوته در سطوح بالاتر مواد مغذی NPK تأمین شده از طریق محلول غذایی ممکن است با افزایش ارتفاع بوته همبستگی مثبت داشته باشد. نتایج حاصله با نتایج Sudeep و همکاران (2018) روی ارکیده دندروبیوم همسو بود.
جذب نور به شدت به ویژگی‌های جذب نور برگ‌ها بستگی دارد. ترکیب رنگدانه، ضخامت، تخلخل بافت، جهت‌گیری کلروپلاست در موقعیت‌های مختلف (سنین) روی ساقه و خواص نوری برگ‌ها همگی بر ویژگی‌های جذب نور تأثیر می‌گذارند (van Ieperen, 2012). Billore و همکاران (2019) گزارش کردند که استفاده از نور آبی موجب کاهش ارتفاع گیاهچه‌های ارکیده شده است. در پژوهشی گیاهان شمعدانی (Pelargonium × hortorum) شب‌شکنی‌شده با نور مادون قرمز و آبی بیشترین ارتفاع را نشان دادند که گزارش شده این افزایش ارتفاع در اثر نور آبی وابسته به گونه است (Park et al., 2017). درحالی‌که در پژوهش حاضر بیشترین ارتفاع در گیاهانی که شب‌شکنی نشده بودند، حاصل شد. در گیاهان تیمار شده با نورهای رنگی بیشترین ارتفاع در گیاهان شب‌شکنی شده با نور سفید مشاهده شد که تفاوت معنی‌داری با نور آبی نشان نداد. Park و همکاران (2016) گزارش کردند که منابع نور با نسبت قرمز: قرمز دور (R:FR) پایین باعث افزایش گلدهی و افزایش طول ساقه در گل اطلسی می‌شود، اما ارزش زینتی آن را به‌علت رشد بیش از حد و انشعاب ضعیف کاهش می‌دهد. علاوه‌براین، تصور می‌شود که مهار طویل شدن ساقه با واسطه نور آبی در طول دوره نوری ناشی از کاهش تقسیم سلولی باشد (Muneer et al., 2014). در پژوهشی Park و Jeong (2020) نشان دادند که در گیاهان داوودی پرورش‌یافته تحت نورهای مختلف، برگهای جوانی که در معرض شب‌شکنی قرار داشتند، ارتفاع گیاه را به تدریج بلندتر کردند. این بدان معنا بود که شب‌شکنی با لامپ‌های رنگی در برگهای جوان‌تر باعث افزایش ارتفاع و کاربرد آن در برگهای مسن‌تر باعث کاهش طول ساقه می‌شود که بسته به نوع محصولات تولید شده مانند گل‌های شاخه بریده و گل‌های گلدانی، مکان‌های ترجیحی متفاوتی را برای کاربرد نور برای شب‌شکنی پیشنهاد می‌کند. استفاده از نور آبی برای جلوگیری از افزایش ارتفاع پیش از این در داوودی گزارش شده است (Jeong, 2020 Park and ). هرچند علت اثر بازدارندگی رشد نورهای مورد استفاده برای شب‌شکنی به‌ویژه نور آبی دقیقاً مشخص نشده است. نتایج پژوهش حاضر نیز نشان داد که نور آبی موجب کاهش ارتفاع گیاه می‌شود که می‌تواند مورد استفاده تولیدکنندگان گیاهان زینتی برای تولید گلدان‌های کوتاه و فشرده قرار گیرد. افزایش میزان نیتروژن و فسفر در ترکیب K20-P20-N20 موجب افزایش ارتفاع گیاهان شاهد شد که با نتایج Sudeep و همکاران (2018) روی ارکیده دندروبیوم مطابقت نشان داد. نشان داده شده است که عرضه کافی مواد مغذی ممکن است اثر تحریکی متابولیکی بر تقسیم سلولی داشته و موجب افزایش طول سلول‌ها و در نهایت به افزایش ارتفاع گیاه منجر شود (Sudeep et al., 2018).
در پژوهش حاضر گیاهان شب‌شکنی شده با نور قرمز بیشترین سطح برگ را نشان دادند. نتایج حاضر با Park و همکاران (2017) روی شمعدانی مطابقت داشت. البته آنها گزارش کردند که گیاهان شب‌شکنی شده با نور قرمز و آبی بیشترین سطح برگ را داشتند. همچنین، در گیاهان کالانکوئه که با نورهای مختلف شب‌شکنی صورت گرفته بود، بیشترین سطح برگ در گیاهانی که نور قرمز دریافت کرده بودند، مشاهده شد (Kang et al., 2019). این مسئله به این علت است که رنگدانه‌های فتوسنتزی عمدتاً فوتون‌ها را از محدوده نوری قرمز و آبی طیف نور مرئی در طول دوره نوری جذب می‌کنند (Possart et al., 2014). تغذیه گیاهان با K19-P6-N20 بیشترین تأثیر را در افزایش سطح برگ نشان داد. گزارش شده است که با افزایش میزان نیتروژن، سطح و تعداد برگهای ارکیده فالانوپسیس افزایش یافت (Wang, 2010). افزایش سطح برگ ممکن است به‌علت در دسترس بودن تغذیه بهینه برای تقویت تقسیم سلولی و افزایش طول سلولی باشد که در نهایت باعث افزایش فعالیت فتوسنتزی در گیاهان و در نتیجه تولید سطح برگ بزرگتر می‌شود (Sudeep et al., 2018).
بیشترین تعداد گلچه (66/36 عدد) در تیمارهای شاهد + K20-P20-N20 و شب‌شکنی با نور سفید + K19-P6-N20 مشاهده شد، هر چند گیاهان تیمار شده با نور قرمز و آبی و بهترتیب ترکیب کودی K19-P6-N20 و K36-P12-N12 تفاوت معنی‌داری نشان ندادند. بنابراین، ترکیب کودی تأثیر متفاوتی در تشکیل تعداد گلچه نشان داد. افزایش دسترسی به مواد مغذی از جمله فسفر ممکن است سطوح مختلف هورمونی درون‌زا را در بافت گیاه افزایش دهد که در نهایت تعداد خوشه‌ها را در هر گیاه افزایش داد (Sudeep et al., 2018). این تنوع در تأثیر کودها ممکن است به‌علت در دسترس بودن بیشتر مواد مغذی نیتروژن، فسفر و پتاسیم باشد که به تجمع مواد فتوسنتزی نسبتاً بیشتری منجر شده است و در نتیجه عملکرد گل را افزایش می‌دهد (Sudeep et al., 2018).
Park و همکاران (2017) گزارش کردند که گلدهی شمعدانی دقیقاً تحت تأثیر کیفیت نور قرار نگرفت. همین‌طور گلدهی شمعدانی تحت تأثیر زمان شب‌شکنی قرار نگرفت (Park et al., 2013). Park و همکاران (2014) و Park و همکاران (b2016) مشاهده کردند که اطلسی (گیاه روز بلند) تحت روز بلند، شب‌شکنی با نورهای سبز، مادون قرمز و سفید، همین‌طور گلدهی داوودی (گیاه روز کوتاه) تحت روز کوتاه، شب‌شکنی با نور آبی و مادون قرمز اتفاق افتاد. تعداد روز تا بازشدن گلچه‌ها در گیاهان تیمار شده با شاهد + K36-P12-N12، نور سفید + K20-P20-N20 و نور آبی + K36-P12-N12 کاهش یافت. در گیاهان شمعدانی تیمار شده با نورهای مختلف، شب‌شکنی با نورهای آبی، قرمز، سبز و سفید تعداد روز تا گلدهی را کاهش داد (Park et al., 2017). اینکه در پژوهش حاضر کدام یک از تیمارهای نوری تأثیر بیشتری بر گلدهی داشته به‌تنهایی قابل تفکیک نیست. برهمکنش تیمار نور و تغذیه تأثیر داشته است. به‌طوری‌که در هر طیف نوری، یکی از تیمارهای تغذیه‌ای تأثیر بیشتری در گلدهی نشان داد. البته به نظر می‌رسد که نور قرمز تأثیری در کاهش زمان گلدهی نداشت، هرچند در افزایش تعداد گل مؤثر بود. Park و همکاران (2013) گزارش کردند که تعداد روز تا ظهور جوانه گل، تعداد روز تا گلدهی، تعداد گل و قطر گل شمعدانی تحت تأثیر تیمار شب‌شکنی قرار نگرفت که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت نشان نداد.
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که شب‌شکنی با نور آبی موجب کاهش محتوای کلروفیل a و b برگ شد. درحالی‌که Park و همکاران (2020) گزارش کردند که در گیاهان داوودی تیمار نشده و شب‌شکنی شده با ال‌ای‌دی قرمز میزان کلروفیل کاهش یافت که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت نداشت. بیشترین میزان کلروفیل a در تیمار شب‌شکنی با نور قرمز و کود K36-P12-N12 حاصل شد. بیشترین میزان کلروفیل b نیز در تیمار شب‌شکنی با نور سفید + K36-P12-N12 و نور قرمز با کود K19-P6-N20 و K36-P12-N12 به دست آمد. در تحقیقی مشخص گردید که کاربرد نانوکود NPK در غلظت 10 کیلوگرم در هکتار بر میزان کلروفیل گیاه اسطوخودوس اثرگذار است (Mazloomi Abukhyly et al., 2018). باتوجه به‌اینکه نیتروژن یکی از اجزای پدیدآورنده کلروفیل است که چهار اتم آن به همراه منیزیم در حلقه پورفیرین واقع شده‌اند، بنابراین کمبود نیتروژن یکی از عوامل محدودکننده اصلی در تشکیل کلروفیل است (Hapkins, 1999) و بیش از هر عامل دیگری در سنتز کلروفیل لازم است.
بیشترین مقدار پتاسیم و فسفر برگ در هر سه تیمار نوری (سفید، قرمز و آبی) در تغذیه با کود K36-P12-N12 حاصل شد، درحالی‌که شب‌شکنی شده با نور آبی و تغذیه با کود K19-P6-N20 به افزایش کلسیم در برگ منجر شد. به احتمال زیاد میزان تلفات فسفر در سطوح بالای کود فسفر به‌علت عدم جذب فسفر در گیاه و بالاخره عدم استفاده مؤثر از آن افزایش می‌یابد که این خود موجب کاهش بهره‌وری فسفر می‌شود.
جمع‌بندی
باتوجهبه اینکه در این پژوهش از سه نوع کود مختلف استفاده شده بود و غلظت N، P و K در هر یک از کودها متفاوت بود، بنابراین تأثیر کودها بر رشد و گلدهی گیاهان نیز متفاوت بود. همان‌طورکه نتایج نشان داد هر سه نوع کود تأثیر معنی‌داری بر ویژگی‌های رویشی گیاه مانند ارتفاع و تعداد برگ و نیز شاخص‌های زایشی شامل تعداد گل و زمان باز شدن نخستین گل نشان دادند. به‌طوری‌که مشخص شد در تیمار بدون شب‌شکنی کود K20-P20-N20 و در تیمارهای نوری آبی و قرمز ترکیب کودی K19-P6-N20 بیشترین تأثیر را در افزایش ارتفاع گیاه نشان دادند. در تیمارهای ترکیبی شاهد + K36-P12-N12، شاهد + K20-P20-N20، نور سفید + K19-P6-N20 ، نور قرمز + K19-P6-N20 و نور قرمز + K36-P12-N12 بیشترین تعداد برگ حاصل شد. در تیمارهای شاهد + K20-P20-N20 و شب‌شکنی با نور سفید + K19-P6-N20 بیشترین تعداد گلچه مشاهده شد. بیشترین میزان کلروفیل a در تیمار شب‌شکنی با نور قرمز و کود K36-P12-N12 به دست آمد. بیشترین میزان کلروفیل b در تیمار شب‌شکنی با نور سفید + K36-P12-N12 و نور قرمز با کود K19-P6-N20 و K36-P12-N12 حاصل شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که کیفیت نور مورد استفاده در شب‌شکنی و ترکیب کودی NPK بر ویژگی های مورفوژنی و گلدهی ارکیده فالانوپسیس تأثیرگذار است. همچنین، کودهای مختلف تأثیر متفاوتی بر ویژگی‌های رشدی و گلدهی ارکیده فالانوپسیس نشان دادند.
)