تأثیر کم‌آبیاری و تاریخ کاشت بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، عملکرد دانه، و محتوای روغن ارقام گلرنگ (Carthamus tinctorius L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی- دانشکده کشاورزی- دانشگاه زنجان-زنجان- ایران

2 گروه تولید و ژنتیک گیاهی - دانشکده کشاورزی -دانشگاه زنجان-زنجان-ایران

3 گروه تولید و ژنتیک گیاهی- دانشکده کشاورزی- دانشگاه زنجان-زنجان- ایران

4 گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی- دانشکده کشاورزی- دانشگاه زنجان- زنجان- ایران

چکیده

به‌منظور بررسی اثرات کم ­آبیاری و تاریخ کاشت بر ویژگی­های کیفی روغن و اسیدهای چرب ارقام گلرنگ، پژوهشی به‌‍صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در چهار تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال زراعی 94–1393 اجرا شد. در این پژوهش سطوح آبیاری شامل آبیاری مطلوب و کم ­آبیاری (50 درصد نیاز آبی) در کرت­های اصلی قرارگرفتند و ترکیب تاریخ کاشت (20 اسفند و 20 فروردین) و سه رقم گلرنگ بهاره (گلدشت، صفه و سینا) به­صورت فاکتوریل در کرت­های فرعی قرار گرفتند. تنش خشکی و تأخیر در کاشت باعث کاهش محتوی کلروفیل، عملکرد دانه و محتوی روغن شد. نتایج نشان داد که کم ­آبیاری باعث کاهش عملکرد دانه و محتوی روغن شد. تأخیر تاریخ کاشت نیز سبب کاهش عملکرد دانه شد. بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری مطلوب و در تاریخ­های کاشت بیستم اسفند (2036 کیلوگرم در هکتار) و کمترین عملکرد دانه در شرایط کم­آبیاری و تاریخ کاشت دوم (4/1675 کیلوگرم در هکتار) حاصل شد. در بین ارقام مورد مطالعه، بیشترین عملکرد دانه (91/1986 کیلوگرم در هکتار) از رقم صفه حاصل شد. با تأخیر در کاشت و کاهش آبیاری، عدد یدی کاهش ‌یافته و عدد اسیدی نیز افزایش یافت. در بین اسیدهای چرب، محتوی لینولئیک و لینولنیک­اسید در اثر کم­ آبیاری و تأخیر در کاشت کاهش یافت و میزان اسیدهای چرب اولئیک و استئاریک­اسید در تاریخ کاشت دوم بیشترین مقدار را داشتند؛ در­حالی­که پالمتیک­اسید در تاریخ کاشت اول بالاترین میزان را داشت. بنابراین، برای به­دست­آوردن بالاترین میزان عملکرد و بالاترین کیفیت روغن رقم صفه، آبیاری کامل و تاریخ کاشت زودهنگام به­ علت آبیاری کمتر توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Deficit Irrigation and Sowing Date on Physicochemical Characteristics, Seed Yield, and Oil Content of Safflower (Carthamus tinctorius L.) Cultivars

نویسندگان [English]

  • Leyli Golchin 1
  • Afshin Tavakoli 2
  • Vahideh Ghahremanpoure 3
  • Soheila Zarringhalami 4
1 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
2 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
3 Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
4 Department of Food Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
چکیده [English]

In order to investigate effects of deficit irrigation and sowing date on qualitative characteristics of oil and fatty acids in Safflower cultivars, a split factorial experiment was conducted based on a randomized complete blocks design with four replications at the research farm of Faculty of Agriculture, University of Zanjan, during the 2015-2016 growing season. In this experiment, irrigation levels included optimal irrigation and deficit irrigation (50% of water requirement) as main plots and combined two sowing dates including (20 March and 20 April) and three spring safflower cultivars (i.e. Gholdasht, Soffeh, and Sina) were allocated to subplots in a factorial arrangement. Drought stress and late sowing date decreased chlorophyll content, seed yield, and oil content. The results showed that deficit irrigation caused decrease in seed yield and oil content. Late sowing date caused a decrease in seed yield. The highest seed yield was obtained on optimal irrigation and on the sowing date 20 March (2036 kg/h) and the lowest seed yield was obtained on 50% of water requirement and the sowing date 20 April (1675.4 kg/h). Among the studied cultivars, the highest seed yield (1986.91 kg/ha) was obtained from Soffeh cultivar. With the sowing date and deficit irrigation, iodine number decreased and acid value increased. Among fatty acids, the content of linoleic and linolenic acids decreased due to deficit irrigation and late sowing date and the amount of oleic and stearic acids was the highest in the second sowing date, while palmitic acid had the highest amount in the first sowing date. Therefore, to obtain the highest yield and the highest oil quality Soffeh cultivar, optimal irrigation and early sowing date are recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll content
  • drought stress
  • fatty acids composition
  • oil quality
  • safflower

. مقدمه

گلرنگ (Carthamus tinctorius L.) از دانه­های روغنی است که دارای منابع مهم از اسیدهای چرب امگا 3 و امگا 6 می­باشد (Omidi et al., 2014). گلرنگ بومی ایران بوده و به‌دلیل قابلیت­هایی نظیر سازگاری بالا با شرایط نامساعد، مقاومت به شوری و خشکی و همچنین داشتن روغنی با­کیفیت مورد توجه می­باشد (Mohammadi et al., 2014). روغن دانۀ گلرنگ کیفیت قابل ملاحظه­ای داشته و به ­علت داشتن درجۀ بالایی از اسیدهای چرب غیر اشباع و آلفاتوکوفرول و اسیدهای چرب اشباع­ نشده (اولئیک 20-16 درصد، لینولئیک 75-71 درصد و لینولنیک ­اسید 12-10 درصد) و همچنین اسیدهای چرب اشباع­شده (پالمتیک­ اسید 3-2 درصد و استئاریک­اسید 16-20 درصد) دارای روغن باکیفیت بسیار بالایی است (Bortolheiro & Silva, 2017).

خشکی را می­توان به­ عنوان یک عامل تنش­زای محیطی تعریف کرد که به­ دلیل کمبود بارندگی و عدم دستیابی ریشه به رطوبت ایجاد­شده، باعث کاهش محصول و ایجاد پاسخ ­های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مختلف در گیاهان می­شود (Hu et al., 2013). گیاهان به تنش خشکی واکنش­های متفاوتی نشان می­دهند و میزان واکنش و آسیب وارده به آن­ها به نوع گیاه، میزان و مدت تنش واردشده، مرحله رشد و نوع گیاه بستگی دارد (Lidon, 2012 &.(Zlativ  تنش خشکی در گیاهان باعث کاهش محتوی کلروفیل a، b و کارتنوئیدها می­شود و این­کار از طریق شکستن کلروپلاست­ها انجام می­شود  .(Hosseinzadeh et al., 2016)تنش خشکی درگیاهان با ایجاد تنش­های ثانویه مانند تنش اکسیداتیو نقش ویژه­ای در آسیب به کلروپلاست و کاهش مقدار محتوای کلروفیل دارد که باعث کاهش توانایی فتوسنتز و در نهایت باعث کاهش عملکرد می­شود  .(Sadak, 2016)درصد روغن و همچنین اسیدهای چرب آن تحت تأثیر محیط و تنش خشکی قرار می­گیرد که توسط بسیاری از محققان گزارش شده است
 (Ozkan & Kulak, 2013).

عدد پراکسید یکی از شاخص­های مهم تعیین مقدار اکسیداسیون روغن است و به ­همراه عدد اسیدی جزء پارامترهای کیفی روغن به ­شمار می­رود و در هنگام تصفیه روغن تقریبا اسیدهای چرب آزاد از بین می­روند، اما در روغن­های تصفیه­ نشده مقدار قابل توجهی از این اسیدهای چرب آزاد دیده می­شود Nazari et al., 2017)). یکی دیگر از شاخص­ های مهمی که غیر اشباع­ بودن روغن­ها را نشان می­دهد عدد یدی است که پایداری روغن­ها را در اکسید­شدن نشان می­دهد (Nazari et al., 2017). محققان گزارش کردند که تحت تنش خشکی اسید­اولئیک کاهش و میزان اسید­استئاریک و پالمتیک روغن دانه گلرنگ افزایش یافته است
 (Bayati et al., 2020). در آزمایشی روی درصد و کیفیت روغن آفتابگردان در شرایط تنش خشکی نشان داده شد که درصد روغن در شرایط تنش خشکی 52/10 درصد کاهش یافت. در شرایط تنش خشکی میزان اسیدهای چرب غیر اشباع اولئیک و لینولئیک رقم­ها نیز کاهش معنی­ داری داشته و عدد یدی 17/5 درصد نسبت­به آبیاری مطلوب کاهش یافت و رقم گلشن کاهش 98 درصدی اسیدلینولئیک را داشت  .(Ali et al., 2011)تاریخ کاشت اولین نقطه محوری در تصمیمات مدیریت تولید گیاهان زراعی است و از­طریق انطباق مراحل رشد و نمو گیاه با وضعیت حرارتی خاک و هوا، طول روز، پتانسیل تبخیر و تعرق، بارندگی، رطوبت هوا و سایر خصوصیات جوی، بر رشد رویشی و زایشی و در نهایت، عملکرد کمی و کیفی محصول تأثیرمی­گذارد (Zhu et al., 2015).

بر این اساس، چنانچه در هر یک از نواحی دمایی بتوان زودتر به کشت گلرنگ اقدام کرد، عملکرد بالاتری حاصل می‌شود. در بررسی تاثیر تاریخ­های کاشت بر کیفیت روغن چند گیاه دانه روغنی و دارای ارزش دارویی از­جمله گیاه مغربی
  (Oenothera biennis L.)و کاملینا (Camelina sativa L.) نشان داده شد که تاریخ کاشت تأثیر معنی­داری بر ترکیب اسیدهای چرب و کیفیت روغن دارد (Gilbertson et al., 2010). در آزمایش دیگری که روی گیاه خردل انجام شد محققان نشان دادند که تأخیر در کاشت باعث کاهش محتوای روغن شد2018)  .(Kumar et al., محققان نشان دادند که تأخیر در کاشت باعث کاهش اسید­اولئیک در دو ژنوتیپ گیاه کنجد که از عمده­ترین اسیدهای چرب گیاه کنجد است، شده است (Ozkan & Kulak, 2013). با­توجه­به اهمیت دانه­های روغنی در تغذیه انسان، تأمین امنیت غذایی، کاهش وابستگی به واردات دانه­های روغنی و همچنین مقاومت بالای آن به شرایط نامساعد محیطی، تحقیقات روی قابلیت کشت گیاه گلرنگ در داخل کشور ضروری است. هدف از انجام این پژوهش بررسی امکان افزایش درصد روغن و بهبود کیفیت روغن گلرنگ در شرایط تنش کم­آبیاری و همچنین بررسی ارقام برتر از نظر مقاومت به کم­آبیاری و تاریخ کاشت دیرهنگام بود.

  1. روش­شناسی پژوهش

این پژوهش در مزرعۀ تحقیقاتی دانشکدۀ کشاورزی دانشگاه زنجان واقع در عرض جغرافیایی 36 درجه و 40 دقیقۀ شمالی و طول جغرافیایی 48 درجه و24 دقیقۀ غربی و ارتفاع 1594 متری از سطح دریا در سال زراعی 94-93 به‌صورت آزمایش اسپلیت­فاکتوریل بر پایۀ طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. عامل اصلی شامل آبیاری (در دو سطح آبیاری معمول و کم­آبیاری) و عامل فرعی شامل ترکیب دو تاریخ کاشت (20 اسفند و20 فروردین) و سه رقم گلرنگ بهاره سینا، گلدشت، و صفه بود. آماده­سازی زمین در پاییز 1393 انجام شد. هر کرت آزمایشی شامل چهار ردیف به­طول پنج متر بود. کاشت روی پشته­ها با فاصلۀ پنج سانتی­متر انجام شد. فاصله پشته­ها نیز 50 سانتی­متر در نظر گرفته شد. تراکم نهایی بوته­ها در هر متر مربع 40 بوته بود. بذرها ضدعفونی شده و عملیات کاشت با دست و در تاریخ­های 20 اسفند و 20 فروردین 1394 انجام گرفته و بلافاصله آبیاری انجام شد (جدول 1). درطول فصل رشد از کود یا عناصر غذایی استفاده نشد. عمل تنک­کردن بوته­ها و وجین علف­های هرز با دست انجام شد. پس از کاشت ارقام تمام کرت­ها تقریبا تا تاریخ 10 خردادماه 1394 به‌صورت یکسان آبیاری شدند. آغاز اعمال تنش کم­آبیاری در تمام کرت­های تحت این تیمار در مرحله تقریبا 50 درصد تکمه­بندی انجام شد. تنش کم­آبی برای تمام ارقام به­طور یکسان و در 14 تیر­ماه مصادف با 40 درصد مرحله گلدهی آغاز شد. علت انتخاب دهم خرداد­ماه جهت شروع اعمال تیمار کم­آبیاری این بود که بر اساس منحنی آمبروترمیک منطقه با­کمک داده­های طولانی­مدت (42 سال) که از ایستگاه هواشناسی زنجان به­دست آمد، فصل خشک در این منطقه از این تاریخ شروع می­شود. پس ‌از آن در تیمارکم­آبیاری به­میزان 50 درصد نیاز آبی گیاه آب در اختیار گیاه قرار گرفت و اعمال کم­‌آبیاری از 50 درصد مرحلۀ تکمه­بندی ارقام کاشت­شده که تقریبا مصادف با شروع فصل خشک شده تا انتهای فصل رشد ادامه داشت. در تیمار شاهد 100 درصد نیاز آبی تأمین شد. نیاز آبی با­استفاده­از داده­های به‌روز هواشناسی و با­کمک روابط زیر محاسبه شد (جدول 2).

1-2. محاسبه مقادیر نیاز آبی

1-1-2. محاسبه مقادیر تبخیر–تعرق گیاه (ET0)

با­استفاده­از داده­های روزانه پارامترهای ثبت­شده در ایستگاه هواشناسی زنجان و رابطه استاندارد فائو-پنمن-مانیت (رابطه 1) مقادیر روزانه ET0 محاسبه شد:

(رابطه 1)          ET0=

 

ET0: تبخیر–تعرق گیاه مرجع (mm/day)،:Rn  تابش خالص ورودی به سطح گیاه(MJ/m2/day) ، G: شار گرمای خاک (MJ/m2/day) ، T: میانگین روزانه دمای هوا (ºC)، U2: میانگین روزانه سرعت باد در ارتفاع دو متری (m/sec)، ea: فشار بخار اشباع (Kpa)،:ed  فشار بخار واقعی (Kpa)، ea-ed: کمبود فشار بخار اشباع (Kpa)، : شیب منحنی فشار بخار اشباع
 (Kpa/ºC)، : ضریب ثابت سایکرومتری (Kpa/ºC)، 900 ضریبی برای گیاه مرجع (KgºK/KJ/day) و 34/0: ضریب باد برای گیاه مرجع (sec/m).

با­استفاده­از رابطه 2 مقادیر تبخیر و تعرق گیاه در مراحل رشد محاسبه خواهد شد.

(رابطه 2)                                                       ETc=Kc.ET0

:ETC تبخیر– تعرق گیاه (mm/day)، ET0: تبخیر و تعرق مرجع ( (mm/dayو KC: ضریب گیاه. مقادیر  KCبرای دوره­های مختلف رشد هر یک از گیاهان از نشریه شماره 56 سازمان فائو استخراج شد. با­استفاده­از روابط 3 و 7 حجم آب آبیاری در هر دور محاسبه شد.

(رابطه 3)                                                 Td=Ud(0.1*Pd0.5)

(رابطه 4)                                                              .f Td = dn

                                                      (رابطه 5)

                                                                                          (رابطه 6)

(رابطه 7)                                                   G=K.d.Sp.Sr

:Td مقدار تعرق روزانه گیاه (mm/day)، Ud: مقدار تبخیر-تعرق روزانه گیاه ((mm/day، Pd: سطح سایه­انداز (%)، dn: عمق خالص آبیاری در هر نوبت آبیاری (mm)، f: دور آبیاری (روز)، LR: نیاز آبشویی (%)، ECiw: هدایت الکتریکی آب آبیاری (ds/m)، MaxECe: حداکثر هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک که در آن تولید محصول به­علت از­بین­رفتن گیاه صفر خواهد بود (ds/m)، d: عمق ناخالص آبیاری در هر نوبت آبیاری (mm)، EU: ضریب یکنواختی طراحی (%)، در این پژوهش EU=90% در نظر گرفته خواهد شد، G: حجم ناخالص آب مورد نیاز در هر نوبت آبیاری، (lit) K: ضریب تبدیل واحدها، K=1 در سیستم واحدهای Sr، Sp: فاصله بوته روی ردیف(m) ، Sr: فاصله ردیف­ها.(m)

بر­این­اساس مجموع میزان آب مورد نیاز در شرایط معمول، در طول فصل رشد برای تاریخ کاشت اول 81/826 متر مکعب و برای تاریخ کاشت دوم 25/946 متر مکعب به­دست آمد. نیاز آبی کم­آبیاری از حاصل ضرب مقدار آب محاسبه­شده برای تیمار شاهد در میزان کم­آبیاری در­نظر­گرفته­شده یعنی 5/0 حاصل شد.

 

طول رسیدگی

 

درصد روغن

مقاومت به خشکی

رنگ گلبرگ

ارتفاع

(سانتی­متر)

ارقام

130-100

28

مقاوم

نارنجی تیره

5/103 (خاردار)

سینا

120-100

32-31

نسبتا مقاوم

نارنجی تیره

80-78 (بدون خار)

صفه

100-90

35-30

حساس

قرمز تیره

80-60 (بدون خار)

گلدشت

جدول 1. مشخصات ارقام گلرنگ.

 

2-2. محتوی کلروفیل و کارتنوئیدها

محتوی کلروفیل در جوان­ترین برگ­های توسعه­یافته و در مرحله شروع گلدهی اندازه‌گیری شد (Arnon, 1994). برای اندازه­گیری عملکرد دانه، پس از رسیدگی و خشک­شدن بوته­ها با حذف اثر حاشیه­ای (نیم­متر از انتها و دو متر بالای کرت­های فرعی) در مجموع چهار متر مربع برداشت انجام شده و دانه­ها از بوته­های برداشت­شده توسط دستگاه کمباین ثابت جدا شده و سپس دانه­ها تمیز و توزین شده و عملکرد دانه محاسبه شد. اندازه­گیری درصد روغن به­روش سوکسله انجام شد. به این منظور مقداری از بذور هر واحد آزمایشی در آون در دمای 80 درجۀ سانتی­گراد به­مدت 24 ساعت قرار داده شد. سپس بذور با آسیاب پودر شده و دو گرم از بذور پودر­شدۀ هر واحد آزمایشی با دقت توزین شد. نمونه­ها به­مدت 11 ساعت در دستگاه سوکسله
 (Bushi extraction. System B.811. Germany) قرار داده شدند تا روغن آنها به­طور کامل استخراج شود. سپس نمونه­ها از دستگاه خارج و دوباره در آون در دمای 80 درجه سانتیگراد به­مدت 24 ساعت قرار داده و توزین شدند
(Ullah & Bano, 2011). درصد روغن به­کمک رابطۀ زیر محاسبه شد:

(رابطه 8)                100× (وزن اولیه/اختلاف وزن نمونه قبل و بعد از استخراج روغن) =درصد روغن

 

جدول 2. داده­های هواشناسی سال 1393-1392 محل اجرای آزمایش.

اطلاعات

اسفند

(March)

فروردین

(April)

اردیبهشت

(May)

خرداد

(June)

تیر

(July)

مرداد

(August)

شهریور

(September)

مجموع بارش ماهانه (cm)

7/2

45/0

2/2

38/1

0

022/0

05/0

میانگین دمای ماهانه (ºC)

5/6

8/11

3/13

2/16

3/26

8/25

8/21

حداکثر دما (ºC)

3/9

74/18

6/28

1/30

2/35

6/38

4/30

حداقل دما (ºC)

7/3

2/4

4/8

6/13

6/18

4/17

6/17

رطوبت نسبی (%)

3/57

8/46

5/61

9/57

7/35

3/41

3/42

                 

 

3-2. اندازه­گیری عدد پراکسید

30 میلی­لیتر اسیداستیک-کلروفرم به پنج گرم نمونه روغن اضافه شد. سپس 5/0 میلی­لیتر محلول اشباع­شده یدید پتاسیم و پس از یک دقیقه 30 میلی­لیتر آب مقطر نیز به آن افزوده شد. برای از­بین­رفتن رنگ زرد، تیتراسیون با تیوسولفات سدیم 01/0 نرمال انجام شد. برای از­بین­رفتن رنگ آبی به نمونه 5/0 میلی­لیتر نشانگر نشاسته افزوده شد. همراه­با نمونه­ها گذاشتن نمونه شاهد نیز ضروری است. پس از محاسبه عدد پراکسید، نتایج بر حسبmeqO2/ Kg Oil  گزارش شد (ACOS, 1993).

(رابطه 9)                                (S×M×1000)/W =اندیس پراکسید

S: میزان تیتران مصرفی، M مولاریته محلول تیوسولفات سدیم (01/0 نرمال)، W وزن نمونه.

4-2. اندازه­گیری عدد اسیدی

به پنج گرم نمونه روغن، 10 میلی­لیتر اتانول افزوده شد تا نمونه­ها کاملا در اتانول حل شوند. سپس به محلول حاصل فنل­فتالئین اضافه شد و محلول با سود استاندارد تا ثابت­شدن رنگ ارغوانی تیتر شد. سپس برای محاسبه عدد اسیدی روغن از فرمول زیر استفاده شده و نتایج بر حسب mgNaOH/ g Oil گزارش شد (ACOS, 1993).

(رابطه 10)                (56.1×C×V)/m                                       =عدد اسیدی

:C مولاریته تیتران (1/0 نرمال)، V: حجم تیتران مصرفی، m: وزن نمونه.

5-2. اندازه­گیری عدد یدی

25/0 گرم نمونه روغن وزن شده و به آن 10 میلی­لیتر کلروفرم اضافه شد. سپس 25 میلی­لیتر معرف هانوس به نمونه­ها اضافه شد. سپس ارلن حاوی نمونه روغن، به­مدت 30 دقیقه در یک محل تاریک قرار داده شد. پس از این مدت 10 میلی­لیتر محلول یدید پتاسیم 1/0 نرمال و 10 میلی­لیتر آب مقطر جوشیده و سرد­شده به محتویات ارلن اضافه شد. با محلول تیوسولفات سدیم 1/0 نرمال تیتراسیون انجام شد تا رنگ زرد کم­رنگی حاصل شود. در این مرحله یک میلی­لیتر شناساگر نشاسته به آن اضافه شده و عمل تیتراسیون با تیوسولفات 1/0 نرمال، تا از­بین­رفتن کامل رنگ آبی ادامه یافت تا محلول شفاف و سفید حاصل شد. حجم تیتران مصرفی نشان­دهنده مقدار ید جذب­شده توسط اسیدهای چرب است. یک نمونه نیز برای شاهد در نظر گرفته شد که به­صورت زیر آماده شد: 25 میلی­لیتر از محلول هانوس با 10 میلی­لیتر محلول یدید پتاسیم و سپس 10 میلی­لیتر آب مقطر مخلوط و با محلول تیوسولفات 1/0 نرمال تیتراسیون انجام شد. حجم مصرفی را به­عنوان شاهد یادداشت کرده و با­استفاده­از فرمول زیر اندیس یدی محاسبه و نتایج بر حسب gI2/100gOil محاسبه شد (ACOS, 1993).

(رابطه 11)                              B-S)×M×12.69}/W)} =اندیس یدی

:B حجم تیتران مصرفی برای نمونه شاهد،:S  حجم تیتران مصرفی برای نمونه اصلی، :M مولاریته تیتران،  :Wوزن نمونه.

6-2. مشتق­سازی از اسیدهای چرب

برای تعیین ترکیب اسیدهای چرب به­روش کروماتوگرافی، اسیدهای چرب مشتق­سازی شد. برای این منظور از سود دو درصد BF3، هگزان و محلول استاندارد داخلی C15، برای هیدرولیز چربی به گلیسرول و اسیدهای چرب و سپس تبدیل آن به متیل­استر مربوطه استفاده شد. برای این منظور 50 میکرولیتر از نمونه روغن را در یک لوله آزمایش درب­دار ریخته و یک میلی­لیتر محلول متانولی هیدروکسید پتاسیم دو نرمال به آن اضافه شد. بعد از هم­زدن، درب لوله را بسته و به­مدت چهار ساعت در حمام 60 درجه سانتیگراد قرار داده شد. سپس 200 میکرولیتر آب مقطر و دو میلی­لیتر n هگزان به آن اضافه شد و بعد از تکان­دادن و بعد از گذشت زمان لازم جهت دو فاز­شدن محتویات داخل لوله آزمایش، فاز هگزانی را خارج کرده و به یک لوله آزمایش دیگر که حاوی مقداری سولفات سدیم (جهت حذف رطوبت اضافی) بود انتقال داده شد. در زمان تزریق به دستگاه، یک میکرولیتر از این فاز هگزانی مورد استفاده قرار گرفت (Metcolf et al., 1966).

7-2. بررسی نوع اسیدهای چرب با­استفاده­از دستگاه GC/Mass

بر اساس عملکرد دانه و درصد روغن بالا در بین ارقام مورد مطالعه از رقم صفه با بالاترین عملکرد دانه (با میانگین 1986) و محتوی روغن با میانگین (33 درصد) و با­توجه­به هزینه­بر­بودن آزمایش­ها اندازه­گیری فقط روی یک رقم انجام شد. آنالیز داده­های مربوط­به ترکیب اسیدهای چرب نیز به­صورت طرح اسپلیت­پلات در قالب طرح بلوک انجام و جهت نمونه­برداری برای تعیین ترکیب اسیدهای چرب انتخاب شد. پس از انجام مشتق­سازی روغن نمونه­های گلرنگ، برای تعیین انواع اسیدهای چرب، از دستگاه GC/Mass استفاده شد: طول ستون 30 متر، قطر داخلی ستون 25/0 میلی­متر، قطر فاز ساکن 25/0 میکرون، نوع فلز ساکن Aglient, Hp5 MS، فاز متحرک گاز هلیم با درصد خلوص 999/99 درصد و با سرعت جریان 8/0 میلی­متر بر دقیقه و فشار
Psi  29/5 بود. نمونه­ها در دمای 40 درجه سانتیگراد و به­مدت 12 ثانیه تنظیم شد. سپس با همین سرعت (8/0 میلی­متر بر دقیقه) تا 25 درجۀ سانتیگراد و سپس تا 100 درجه سانتیگراد گرم شده، 12 ثانیه در همین دما مانده، سپس تا 240 درجه افزایش یافته و 17 دقیقه در این دما نگه داشته شد، سپس 15 دقیقه به دمای 300 درجه سانتیگراد رسانده و تا پایان در این دما نگه داشته شد. آشکارسازی یونی مورد استفاده با دمای 250 درجه سانتیگراد و حجم مصرفی یک میکرولیتر بود
 (Metcolf et al., 1966). تجزیه و تحلیل داده­ها به­کمک نرم­افزار ) SASنسخه  (9.1انجام شد. برای مقایسۀ میانگین­ها از آزمون چند­دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد. نمودارها نیز با­استفاده­از نرم‌افزار (2013) Excel ترسیم شد.

 

  1. یافته­های پژوهش و بحث

1-3. محتوی کلروفیل

اثرکم­آبیاری، تاریخ کاشت و رقم در سطح احتمال پنج درصد بر محتوی کلروفیل معنی دار بود (جدول 3). نتایج مقایسه میانگین­ها نشان­دهنده این است که در شرایط کم­آبیاری میزان کلروفیل a، b و (a+b) کاهش و محتوی کارتنوئید افزایش یافت (جدول 4). در بین ارقام مورد مطالعه رقم گلدشت بیشترین محتوی کلروفیل و رقم گلدشت و صفه بیشترین میزان کارتنوئید را داشتند (جدول 4). کاهش کلروفیل یکی از علائم بارز تنش خشکی در برگ­ها بوده (Dawood & Sadak, 2014) که به­نوعی بیانگر اختلال در کلروپلاست­ها است. کاهش غلظت رنگیزه­های فتوسنتزی از طریق کاهش فتوسنتز سبب افت عملکرد و تنش اکسیداتیو می­شود  .(Sadak, 2016)بیشترین محتوی کلروفیل a، b، (a+b) مربوط­به تاریخ کاشت اول (20 اسفند) بود (جدول 4). در شرایط تنش ملایم با کاهش آب برگ، غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ افزایش می­یابد و به­عبارت دیگر، غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ افزایش می­یابد، هرچه تلفات آب و انقباض سلول­ها بیشتر شود غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ افزایش می­یابد، در­حالی­که تنش شدید باعث توقف کلروفیل­سازی می­شود. در این آزمایش، احتمالا اعمال تنش خشکی در رقم­هایی که به­ترتیب کاهش و افزایش محتوای کلروفیل a و (a+b) را داشتند، تنش وارده یکسان، اما پاسخ ارقام به تنش وارده متفاوت بوده است. بیوسنتز کلروفیل یکی از فرآیندهای حساس به دما محسوب می­شود و به­همین­جهت در شناخت و بررسی تأثیر گرما روی گیاهان از آن استفاده می­شود. با افزایش دما و تنش خشکی آنزیم کلروفیلاز در گیاه افزایش یافته و باعث کاهش محتوی کلروفیل می­شود
 (Sadak, 2016). کاهش محتوی کلروفیل در گلرنگ توسط محققان دیگر نیز گزارش شده است (Golchin et al., 2022). تنش خشکی باعث افزایش 76/25 درصدی میزان کارتنوئید شد، همچنین میزان کارتنوئیدها در تاریخ کاشت دوم نسبت به تاریخ کاشت اول 66/15 درصد افزایش یافت (جدول 4). تنش خشکی نقش ویژه­ای در تخریب غشای سلولی و کلروپلاستی، کاهش مقدار رنگیزه­های فتوسنتزی و متعاقب آن کاهش توانایی فتوسنتز را داشته که در این راستا، گیاهان قادرند با تولید ترکیبات آنتی­اکسیدانی نظیر آنتوسیانین­ها و کارتنوئیدها از ساختارهای سلولی خود در برابر رادیکال­های فعال تولید­شده در شرایط تنش محافظت کنند (Bettaieb et al., 2011). نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین کارتنوئیدها متعلق به تاریخ کاشت دوم (20 فروردین­ماه) بود (جدول 4). علت این افزایش کارتنوئیدها بر اثر تنش خشکی ناشی از اثر دفاعی این رنگیزه­ها است. کارتنوئیدها علاوه­بر داشتن نقش رنگدانه فرعی، به­عنوان یک عامل آنتی­اکسیدانی هم عمل کرده و نقش موثر در حفاظت از فرآیندهای فتوشیمیایی و حفظ و ادامه آن­ها بازی می­کنند (Armand et al., 2016).

 

جدول 3. تجزیه واریانس صفات فیزیولوژیک، عملکرد دانه، روغن و ترکیب اسیدهای چرب دانۀ ارقام گلرنگ تحت شرایط آبیاری و تاریخ­های کاشت.

                                 

Stearic

acide

Palmitic

acid

Oleic

acid

Linolenic

acid

 

Linoleic

acid

 

Iodine

number

 

Acid

value

Oil

content

Seed

yield

Carotenoid

content

Total

Chlorophyll

content

chlb

content

chla

content

 

S.O.V

0.0000061 ns

0.0000376 ns

0.000234 ns

0.00000001 ns

0.00733 ns

49.23 ns

1.09 ns

7.21 ns

149784ns

83.78 ns

0.0081 ns

0.000489 ns

0.00537ns

3

Replication

0.004923**

0.02602**

0.81356**

0.0000503**

0.4074*

646.4*

3.10*

54.4*

5390663**

817.11**

0.0194*

0.00332**

0.00668*

1

Irrigation

0.0000003

0.00000179

0.0000091

       0

0.000385

19.27

0.14

3.51

96752

5.86

0.000651

0.000038

0.000382

3

Error 1

0.005107**

0.02153**

2.3043**

0.0000496**

2.41077**

329.43*

3.28**

0.046 ns

308345 *

205.91*

0.0275*

0.00171*

0.0155*

1

Sowing date

       -

      -

     -

    -

     -

41.61 ns

0.060**

86.3**

1027123***

156*

0.0175*

0.000771*

0.011*

2

Cultivar

0.012848**

0.00608**

1.769**

0.0000497**

2.47964**

109.18 ns

0.04 ns

0.72 ns

56732 **

17.55 ns

0.00193 ns

0.000113 ns

0.00119 ns

1

Irrigation*Sowing Date

         -

        -

       -

     -

    -

2.59 ns

0.01 ns

5.32 ns

34106 ns

1.1 ns

0.000121 ns

0.000079 ns

0.000074 ns

2

Irrigation*Cultivar

        -

         -

      -

     -

     -

73.79 ns

1.20 **

5.31 ns

112795 ns

96.2 ns

0.00784 ns

0.000194 ns

0.00557 ns

2

Cultivar*Sowing

Date

         -

         -

      -

     -

      -

172.72*

0.02 ns

5.23 ns

185961 ns

1.1 ns

0.0000121 ns

0.0000079 ns

0.0000743 ns

2

Irrigation*Cultivar* Sowing Date

0.00000029

0.00000153

0.000012

0.0004502

0.000294

42.8

0.035

4.62

55975

43.25

0.00402

0.00024

0.00236

30

Error 2

0.023

0.22

0.26

0.19

0.021

5.02

12.1

7.02

13.9

18.46

24.6

28.4

23.89

 

CV(%)

ns، * و ** به­ترتیب نشان­دهنده عدم تفاوت معنی­دار و معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد.

 

 جدول 4. مقایسۀ میانگین صفات فیزیولوژیک، عملکرد دانه، روغن و ترکیب اسیدهای چرب دانه ارقام گلرنگ تحت شرایط آبیاری و تاریخ­های کاشت.

Stearic

acid

(%)

 

Palmitic

acid

(%)

 

Oleic

acid

(%)

 

Linolenic

acid

(%)

Linoleic

acid

(%)

Iodine

number

(gI2/100gOil)

Acid

Value

(mgNaOH/

gOil)

Peroxide

number

(mq/o2/kg

oil)

Oil content

(%)

Seed

yield

(kg.h-1)

Carotenoid

content

(mg.g-1FW)

Total

content

(mg.g-1FW)

 

Chlb

(mg.g-1Fw)

 

Chla

(mg.g-1Fw)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Irrigation level

2.22b

5.56b

12.58b

78.63a

0.09a

134.32a

1.27b

      0

31.66 a

2036.05a

30.77b

0.27a

0.061a

0.21a

Optimal irrigation

2.27a

5.68a

13.21a

77.79b

0.08b

125.85b

1.85a

      0

29.53b

1365.81b

41.45a

0.23b

0.045b

0.19b

50% of water requirement               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sowing date

2.21b

5.65a

12.42b

78.76a

0.09a

133.11a

1.26b

      0

30.63a

1781.08a

32.19b

0.27a

0.059a

0.22a

20 March

2.29a

5.59b

13.37a

77.65b

0.08b

127.06b

1.86a

      0

30.57a

1620.78b

38.17a

0.22b

0.048b

0.18b

20 April

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cultivar

     -

      -

      -

     -

     -

128.61a

1.34c

       0

28.63b

1504.49b16

39.8a

0.3a

0.064a

0.24a

Goldasht

      -

     -

       -

     -

     -

132.18a

1.55a

       0

33.16b

1611.39b

35.1b

0.24b

0.051b

0.18b

Sina

      -

      -

        -

     -

      -

129.46a

1.79 b

       0

30.01a

1986.91a

32.25ab

0.23b

0.049b

0.18b

Soffeh

میانگین­های با حرف مشابه در یک صفت، مطابق آزمون چند­دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنی­داری با یکدیگر ندارند.

                              

 

2-3. عملکرد دانه

اثر متقابل شرایط آبیاری و تاریخ کاشت در سطح احتمال یک درصد بر عملکرد دانه معنی­دار بود (جدول 3). نتایج نشان داد بیشترین عملکرد دانه در شرایط آبیاری مطلوب و تاریخ کاشت اول (20 اسفند) با میانگین 2036 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد دانه در شرایط کم­آبیاری و تاریخ کاشت دوم (20 فروردین) با میانگین 4/1675 کیلوگرم در هکتار به­دست آمد (شکل 1). تنش خشکی با تأثیری که بر محتوی کلروفیل گذاشت باعث کاهش کلروفیل و در نهایت باعث کاهش فتوسنتز شده و با کاهش فتوسنتز عملکرد دانه نیز کاهش یافت (جدول 4). با کاهش فتوسنتز و فراهمی مواد فتوسنتزی و با کاهش فتوسنتز عملکرد دانه کاهش کاشت اول (20 اسفند) به­دست آمد (جدول 4). عملکرد گیاه با طول دوره رشد گیاه رابطه مستقیمی دارد، زیرا هرچه مدت رشد رویشی طولانی­تر می­شود، میزان مواد پرورده تولید­شده توسط بخش رویشی افزایش یافته و باعث افزایش عملکرد دانه می­شود. در تاریخ کاشت اول (20 اسفند) چون درجه حرارت شبانه­روز بیشتر از صفر فیزیولوژیکی گلرنگ (دمای پنج درجه سانتی­گراد) بوده، در نتیجه گیاه به­راحتی به رشد و نمو خود ادامه داده و دوره رشد طولانی­تری نسبت­به تاریخ اول کاشت (20 فروردین) داشته و با برخورداری از درجه حرارت مناسب در دوران رشد رویشی توانسته حداکثر مواد پرورده را تولید و باعث افزایش عملکرد دانه شده است
(Ghanbari et al., 2013).

 

 

شکل 1. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل سطوح آبیاری و تاریخ کاشت برعملکرد دانه. میانگین­های با حروف مشابه مطابق آزمون چند­دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنچ درصد تفاوت معنی­داری با یکدیگر ندارند.

 

3-3. درصد روغن

اثرکم­آبیاری در سطح احتمال پنج درصد و رقم در سطح احتمال یک درصد بر درصد روغن معنی­دار بود، درحالی­که تاریخ کاشت تأثیر معنی­داری بر درصد روغن نداشت (جدول 3). درصد روغن در شرایط کم­آبیاری 8/6 درصد کاهش یافت (جدول 4). تنش خشکی باعث کاهش کم معنی­دار درصد روغن دانه شد. مقدار درصد روغن دانه صفت کمی است و توسط تعداد زیادی ژن کنترل می­شود، بنابر این احتمال آسیب­دیدن تمامی ژن­های کنترل­کننده این صفت بسیار کم است که می­تواند دلیل کاهش اندک درصد روغن در بین ارقام باشد. تحقیقات نشان داده که درصد روغن دانه در گیاه گلرنگ بستگی زیادی به مغز دانه داشته و با آن همبستگی مثبت دارد. اعمال تنش خشکی در دوره پر­شدن دانه­ها باعث افزایش نسبت پوسته به مغز دانه شده که در نهایت موجب کاهش درصد روغن می­شود. نتایج مطالعه برخی پژوهشگران نشان داد که درصد روغن دانه گلرنگ در اثر اعمال تیمارهای مختلف آبیاری تغییر اندکی می­کند .(Golchin et al., 2020) مهمترین عاملی که برای کاهش درصد روغن در تنش خشکی می­توان عنوان کرد این است که تنش خشکی باعث بروز اختلال در پر­شدن دانه­ها شده و طول دوره پر­شدن دانه­ها را کاهش می­دهد، در نتیجه درصد روغن کاهش می­یابد. در واقع تنش خشکی به‌ویژه در هنگام رسیدگی دانه­ها درصد روغن را کاهش می­دهد که این حالت به­دلیل تسریع در رسیدگی گیاه است (Omidi et al., 2014). در بین ارقام مورد مطالعه رقم صفه (با میانگین 16/33 درصد) بیشترین و رقم گلدشت (با میانگین 63/28 درصد) کمترین درصد روغن را به خود اختصاص داد (جدول 4). وجود تفاوت معنی­دار بین ارقام مختلف می­تواند نشان­دهنده کنترل ژنتیکی درصد روغن باشد.

4-3. عدد پراکسید

نتایج تجزیه واریانس صفت عدد پراکسید نشان­دهنده عدم تاثیر معنی­دار شرایط آبیاری، رقم و تاریخ کاشت است. نتایج مقایسه میانگین عدد پراکسید در این آزمایش برای تمام نمونه­ها صفر بود (جدول 3) که نشان­دهنده شرایط محیطی مناسب رشد دانه، استخراج، نگهداری و در نتیجه کیفیت بالای روغن می­باشد. پراکسیدها محصولات اولیۀ اکسیداسیون روغن­ها هستند و به­همراه عدد اسیدی جزء پارامترهای کیفی روغن به­شمار می­روند. مقدار عدد پراکسید در روغن­ها می­تواند بین (40-0) میلی­اکی­والان گرم اکسیژن فعال باشد (Khan et al., 2018).

5-3. عدد اسیدی

اثر متقابل تاریخ کاشت و رقم در سطح احتمال یک درصد بر عدد اسیدی معنی­دار بود (جدول 3). بیشترین عدد اسیدی در تیمار کم­آبیاری با میانگین 85/1 (میلی­گرم هیدروکسید سدیم در گرم روغن) و تاریخ کاشت دوم با میانگین 86/1 میلی­گرم (هیدروکسید سدیم در گرم روغن) به­دست آمد (جدول 4). تنش خشکی و تأخیر در کاشت هر دو سبب افزایش میزان عدد اسیدی در روغن ارقام گلرنگ شده­اند. بالاترین عدد اسیدی برای رقم سینا در تاریخ کاشت دوم با میانگین 15/2 (هیدروکسید سدیم در هرگرم روغن) بود که با سایر ارقام در این شرایط تفاوت معنی­داری نشان داد و کمترین عدد اسیدی مربوط­به رقم گلدشت در تاریخ کاشت اول با میانگین 11/1 (هیدروکسید سدیم در هرگرم روغن) به­دست آمد. میزان عدد اسیدی در تمامی ارقام در تاریخ کاشت دوم نسبت­به تاریخ کاشت اول افزایش یافت و این افزایش در رقم سینا نسبت­به ارقام دیگر بیشتر بود (شکل 2). کم­آبیاری و تأخیر در کاشت با افزایش مقدار آنزیم­های هیدرولیزکننده باعث افزایش عدد اسیدی در تیمارهای تحت تنش شده و از کیفیت روغن کاسته است. میزان عدد اسیدی در روغن­های گیاهی نشانگر میزان اسیدهای چرب آزاد است و یک شاخص مهم برای کیفیت روغن­ها به­شمار می­رود (Nasir et al., 2009; Rajko et al., 2016).

 

 

شکل 2. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل تاریخ کاشت و رقم بر عدد اسیدی. میانگین­های با حروف مشابه مطابق آزمون چند­دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنچ درصد تفاوت معنی­داری با یکدیگر ندارند.

 

6-3. عدد یدی

اثر متقابل شرایط آبیاری، تاریخ کاشت و رقم در سطح احتمال یک درصد بر عدد یدی معنی­دار بود (جدول 3). نتایج نشان داد رقم صفه در تیمار شاهد و تاریخ کاشت اول بالاترین عدد یدی با میانگین 6/143 (گرم ید جذب­شده در صد گرم روغن) را داشت که با ارقام سینا و گلدشت کاشته­شده در این تیمار آبی و تاریخ کاشت تفاوت معنی­داری نداشت (جدول 4). کمترین میزان عدد یدی نیز متعلق­به رقم گلدشت با میانگین 3/118 (گرم ید جذب­شده در صد گرم روغن) در تیمار کم­آبیاری و تاریخ کاشت دوم بود که با رقم صفه در این شرایط تفاوت معنی­داری نداشت (شکل 3). عدد یدی شاخصی از تعداد پیوندهای دوگانه می­باشد. معمولا در دمای معمولی روغن­های حاوی اسیدهای چرب اشباع­نشده به­صورت مایع است. بنابراین عدد یدی با نقطه ذوب یا نرمی و سختی روغن در ارتباط است و از طرف دیگر این نکته را هم باید مد نظر قرار داد که مقدار عدد یدی پایین نشان­دهنده پایداری روغن­ها و حساسیت کمتر آن­ها به فساد اکسیداتیو است و روغن­هایی که عدد یدی پایین­تر و اسیدهای چرب اشباع­شده بیشتری دارند در برابر فساد و اکسیدشدن مقاوم هستند.(Afolayan et al., 2014)  بنابراین می­توان نتیجه گرفت که تنش خشکی اثر منفی بر ویژگی تغذیه­ای روغن دارد؛ اما از طرفی اسیدهای چرب غیر اشباع در روغن­های گیاهی باعث افزایش سلامت قلب و عروق و مانع از ایجاد بیماری­های قلبی و عروقی می­شوند.

 

 

شکل 3. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل سطوح آبیاری و تاریخ کاشت و رقم بر عدد یدی. میانگین­های با حروف مشابه مطابق آزمون چند­دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنچ درصد تفاوت معنی­داری با یکدیگر ندارند.

 

7-3. ترکیب اسیدهای چرب

نتایج مقایسه میانگین نشان داد اعمال کم­آبیاری و تاریخ کاشت اثرات متفاوت افزایشی و کاهشی بر میزان اسیدهای چرب موجود در روغن گلرنگ داشت (جدول 3). بیشترین میزان لینولئیک و لینولنیک­اسید (اسیدهای چرب غیر اشباع) در تیمار آبیاری مطلوب و تاریخ کاشت اول گزارش شد. برخلاف این دو اسید که از دسته اسیدهای چرب امگا 6 و3 هستند، بیشترین میزان اولئیک­اسید که یک اسید چرب غیر اشباع است در تیمار تنش خشکی و تاریخ کاشت دوم به­دست آمد (جدول 3). با­توجه­به اینکه میزان لینولئیک­اسید در شرایط کنترل و تاریخ کاشت اول بالاترین مقدار بود، پس تنش خشکی و تأخیر در کاشت سبب کاهش میزان لینولئیک­اسید و کیفیت روغن گلرنگ می­شود (جدول 4). از لحاظ ارزش تغذیه­ای، مهمترین اسید چرب غیر اشباع لینولئیک­اسید می­باشد، به­طوری­که کمبود آن در رژیم غذایی باعث انسداد عروق و نهایتا منجر به سکته قلبی می­شود. شرایط محیطی به­واسطه تأثیرگذاری بر قدرت جذب آب و مواد غذایی ریشه گیاه، ترکیب و خصوصیات روغن دانه­های روغنی را تحت تأثیر قرار می­دهد. محققان نشان دادند که تغییرات در ترکیب اسیدهای چرب گلرنگ به­ویژه اسید­لینولئیک و اولئیک در تاریخ­های مختلف کاشت تا حد زیادی مربوط­به تفاوت آب و هوایی فصلی، به­خصوص رطوبت و دما در طول فصل رشد می­باشد (Ashrafi & Razmjoo, 2010). افزایش اسید­اولئیک و کاهش اسید­لینولئیک می­تواند به­دلیل افزایش تجمع چربی و کاهش فعالیت desaturase  D12باشد، آنزیم desaturase  D12یک آنزیم غیر اشباع­کننده است که اولئیک­اسید را به لینولئیک­اسید تبدیل می­کند. کمبود رطوبت و افزایش دما باعث کاهش این آنزیم و کاهش اسید چرب لینولئیک و افزایش اسید­اولئیک می­شود (Yeilaghi et al., 2012). بین اسید­لینولئیک و اسید­اولئیک که هر دو جزء اسیدهای چرب غیر اشباع هستند رابطۀ معکوس وجود دارد، افزایش اسید­لینولئیک باعث کاهش اسید­اولئیک می­شود و بالعکس.

اولئیک­اسید به­فرم 18:1 در پلاستیدها ساخته می­شود و این درحالی است که فرم غیر اشباع آن به­صورت18:2  و 18:3 در سیتوزول ساخته می­شود؛ از­آنجایی­که لینولئیک و لینولنیک­اسید از دو اسید چرب یاد­شده از اولئیک­اسید تولید­شده، ساخته می­شوند، تنش­های محیطی مانند خشکی مانع از انتقال و سنتز اسیدهای چرب لینولئیک و لینولنیک از اسید چرب اولئیک می­شود
.(Reihanisamani et al., 2018) این درحالی است که هر چقدر میزان اسید­لینولئیک در روغن بالا باشد، نشان­دهندۀ کیفیت تغذیه­ای بالاتر آن است. جدا از مقدار روغن یکی از مهم­ترین اهداف اصلاحگران افزایش کیفیت روغن گلرنگ و اسیدهای چرب آن به­خصوص، لینولئیک است که به­شدت تحت تأثیر شرایط محیطی قرار می­گیرد .(Enjalbert et al., 2013) گزارش شده است که در­مقایسه­با شرایط آبیاری مطلوب، اعمال تنش خشکی در مرحلۀ گلدهی باعث کاهش اسیدهای چرب غیر اشباع مانند لینولئیک­اسید و لینولنیک­اسید در روغن سویا شد (Ghassemi-Golezani et al., 2018). با کاهش اسیدهای چرب غیر اشباع میزان اسیدهای چرب اشباع (استئاریک و پالمتیک) افزایش یافت (جدول 4). بیشترین میزان استئاریک­اسید نیز در تیمار تنش خشکی و تاریخ کاشت دوم گزارش شد، در­حالی­که بیشترین میزان پالمتیک­اسید در تیمار تنش خشکی و تاریخ کاشت اول به­دست آمد. هرچه میزان استئاریک­اسید در روغن بیشتر باشد از قابلیت تجاری آن کاسته می­شود. محققان دیگر نیز کاهش اسیدهای چرب غیر اشباع و افزایش اسیدهای چرب اشباع پالمتیک و استئاریک­اسید را در شرایط تنش خشکی گزارش کرده­اند (Bayati et al., 2020; (Moghadam et al., 2011.

 

  1. نتیجه­گیری

نتایج پژوهش حاضر نشان­دهنده اثرات نامطلوب تنش خشکی و کم­آبیاری بر محتوی کلروفیل، عملکرد دانه، درصد روغن و کیفیت روغن و اسید چرب گلرنگ بود. تأخیر در کاشت با کاهش طول دوره رویشی باعث کاهش عملکرد و درصد روغن شد. تاریخ کاشت اول(20 اسفند­ماه) با فراهم­آوردن دوره رشد رویشی مناسب باعث افزایش عملکرد دانه و درصد روغن شد. در بین ارقام مورد مطالعه، بیشترین عملکرد دانه (91/1986 کیلوگرم در هکتار) از رقم صفه حاصل شد. به­نظر می­رسد در بین ارقام مورد مطالعه از لحاظ عملکرد دانه و درصد روغن و تحمل به کم­آبیاری و کیفیت روغن رقم صفه، رقم بهتری بوده است. عدد پراکسید که باعث کاهش کیفت روغن می­شود در این پژوهش برای تمام نمونه­ها صفر بود که نشانگر شرایط مناسب استخراج و نگهداری روغن بود. عدد اسیدی که نمایانگر میزان اسیدهای چرب آزاد است در این مطالعه تحت تأثیر تنش خشکی و تاریخ کاشت قرار گرفته و افزایش یافت؛ اما میزان آن در محدودۀ استاندارد بود. بالاترین میزان عدد اسیدی برای رقم سینا در تاریخ کاشت دوم با میانگین 15/2 (هیدروکسید سدیم در گرم روغن) و کمترین میزان عدد اسیدی مربوط­به رقم گلدشت در تاریخ کاشت اول با میانگین 11/1 (هیدروکسید سدیم در گرم روغن) به­دست آمد. افزایش تنش خشکی و تأخیر در کاشت عدد یدی را نیز کاهش داد و میزان آن در شرایط کنترل و تاریخ کاشت اول زیادتر بود. این عدد نشان­دهندۀ میزان اسید چرب غیر اشباع زیادتر در شرایط کنترل و کشت زودهنگام بود. همچنین اعمال کم­آبیاری و تأخیر درکاشت اثرات افزایشی و کاهشی بر میزان اسیدهای چرب گلرنگ داشت که باعث کاهش اسیدهای چرب غیر اشباع و افزایش اسیدهای چرب اشباع شد. در نهایت برای به­دست­آوردن بیشترین عملکرد و کیفیت روغن آبیاری نرمال و تاریخ کاشت زودهنگام به­علت آبیاری کمتر توصیه می­شود.

 

  1. منابع

Afolayan, M., Fausat, A., & Idowu, D. (2014). Extraction and physicochemical analysis of some selected seed oils. International Journal of Advanced Chemistry, 2(2), 70-73.

Ali, Z., Basra, S.M.A., Munir, H., Mahmood, A., & Yousaf, S. (2011). Mitigation of drought stress in maize by natural and synthetic growth promoters. Journal of Agriculture and Social Sciences, 7(2), 56-62.

AOCS. (1993). Official methods and recommended practices of the american oil chemists’ society (Methods Ag 1–65 and Ce 1–62), Champaign: American Oil Chemistry and Technology.

Armand, N., Amiri, H., & Ismaili, A. (2016). Interaction of methanol spray and water‐deficit stress photosynthesis and biochemical characteristics of Phaseolus vulgaris (L.). Photochemistry and Photobiology, 2(1), 102-110.

Arnon, D.I. (1949). Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris (L.). Plant Physiology, 24(1), 1-15.

Ashrafi, E., & Razmjoo, K. (2010). Effect of irrigation regimes on oil content and composition of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars. American Oil Chemistry and Technology, 87(5), 499-506.

Bayati, P., Karimmojeni, H., & Razmjoo, J. (2020). Changes in essential oil yield and fatty acid contents in black cumin (Nigella sativa L.) genotypes in response to drought stress. Industrial Crop Production, 155, 112764. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112764.

Bettaieb, I., Hamrouni-Sellami, I., Bourgou, S., Limam, F., & Marzouk, B. (2011). Drought effects on polyphenol composition and antioxidant activities in aerial parts of Salvia officinalis (L.). Acta Physiologiae Plantarum, 33(4), 1103-1111.

Bortolheiro, F.P., & Silva, M.A. (2017). Physiological response and productivity of safflower lines under water deficit and rehydration. Anais da Academia Brasileira De Ciências, 89(4), 3051-3066.

Dawood, M.G., & Sadak, M.S. (2014). Physiological role of glycinebetaine in alleviating the deleterious effects of drought stress on canola plants (Brassica napus L.). Middle East Journal Agricultural Reserch, 3(4), 943-954.

Enjalbert, J.N., Zheng, S., Johnson, J.J., Mullen, J.L., Byrne, P.F., & McKay, J.K. (2013). Brassicaceae germplasm diversity for agronomic and seed quality traits under drought stress. Industrial Crop Production, 47, 176–185. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.02.037.

Ghanbari-Odivi, A., Hashemzade, H., Bahrampour, B., & Saeidi, M. (2013). Technical Journal of Engineering and Applied Sciences, 3(14), 1405-1410.

Ghassemi-Golezani, K., & Farhangi-Abriz, S. (2018). Changes in oil accumulation and fatty acid composition of soybean seeds under salt stress in response to salicylic acid and jasmonic acid1. Russian Journal of Plant Physiology, 65(2), 229-236.

Giiberson, P.K., Johnson, M.T., Berti, M.T., & Halvorson, M.A. (2014). Seeding date and performance of speciaity oil seed in North Dakota. Journal of Janick and A. ASHS Press, Alexandria, VA, 105-110.

Golchin, L., Tavakoli, A., & Mohsenifard, E. (2020). Evaluation of the effects of 6-benzyl aminopurine application on safflower cultivars production under drought stress conditions. Journal of Crops Improvement, 23(2), 321-324.

Golchin, L., Tavakoli, A., & Mohsenifard, E. (2022). Effect of cytokinin application on photosynthesis, gas exchange and seed yield of safflower (Carthamus tinctorius L.) under drought stress condition. Iranian Journal of Field Crop Science, 23(2), 214-228.

Hosseinzadeh, S., Amiri, H., & Ismaili, A. (2016). Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Photosynthetica, 54, 87-92.

Hu, Y.Y., Zhang, Y.L., Yi, X.P., Zhan, D.X., Luo, H.H., Soon, C.W., & Zhang, W.F. (2014). The relative contribution of non-foliar organs of cotton to yield and related physiological characteristics under water deficit. Journal of Integrative Agriculture, 13(5), 975-989.

Khan, M.A.R., Ara, M.H., & Mamun, S.M. (2018). Fatty acid composition and chemical parameters of Liza parsia. Journal Basic Applied Chemistery, 8, 1-8.

Kumar, A., Singh, P., Gangwar, C.S., Sharma, S.K., Srivastava, A., & Yadav, A.K. (2018). Maximization of adjusting date of sowing and nutrient level in mustard (Brassica juncea czern & Coss). Journal Pharmacogen Phytochem, 7(1), 938-940.

Metcolfe, L.D., Schmitz, A.A., & Pelka. J.R. (1966). Rapid preparation of fatty acid esters from lipids for gas chromatographic analysis. Analytical chemistry, ACS Publications, 515 p.

Moghadam, H.R.T., Zahedi, H., & Ghooshchi, F. (2011). Oil quality of canola cultivars in response to water stress and super absorbent polymer application. Pesqui Agropecuária Trop., 41, 579–586. https://doi.org/ 10.5216/pat.v41i4.1336.

Mohammadi, M., Tavakoli, A., & Saba, J. (2014). Effects of foliar application of 6-benzlaminopurne on yield and oil content in two spring safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars. Plant Growth Regual., 73, 219-226.

Nasir, M., Butt, M.S., Anjum, F.M., Jamil, A., & Ahmad, I. (2009). Physical and sensory properties of maize germ oil fortifie cakes. International Journal Agriculture Biology, 11, 311-315.

Nazari, M., Ramezani, A., & Zeyae Nasab, M. (2017). The effect of poor irrigation and use of phosphate-soluble biofertilizer on yield and yield components of safflower. Journal of Ecology, 32-42. (In Persian).

Ozkan, A., & Kulak, M. (2013). Effects of water stress on growth, oil yield, fatty acid composition and mineral content of Sesamum indicum (L.). Journal of Animal Plant Sciences, 23, 1686-1690.

Omidi, F., & Sepehri, A. (2014). Effect of sodium nitroprusside on growth, yield and components of bean (Phaseolus vulgaris L.) under water deficit stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 45, 243-254. DOI: 10.22059/IJFCS.2014.51903.

Reiahisamani, N., Esmaeili, M., Khoshkholgh Sima, N.A., Zaefarian, F., & Zeinalabedini, M. (2018). Assessment of the oil content of the seed produced by Salicornia (L.), along with its ability to produce forage in saline soils. Genetic Resources and Crop Evolution, 65, 1879–1891.

Rajko, V., Sergeja, V., & Helena, A. (2016). Biochemical parameters and oxidative resistance to thermal treatment of refined and unrefined vegetable edible oils. Czech Journal of Food Scimago, 28, 376-384.

Sadak, M.S. (2016). Mitigation of drought stress on fenugreek plant by foliar application of trehalose. International Journal of Chemistry Technology Research, 9, 147-155.

Ullah, F., & Bano, A. (2011). Effect of plant growth regulators on oil yield and biodiesel production of safflower (Carthamus tinctorius L.). Brazilian Journal Plant of Physiology, 23, 27–31.

Yeilaghi, H., Arzani, A., Ghaderian, M., Fotovat, R., Feizi, M., & Pourdad, S.S. (2012). Effect of salinity on seed oil content and fatty acid composition of safflower (Carthamus tinctorius L.) genotypes. Food Chemistry, 130, 618–625. doi:10.1016/j.foodchem.2011.07.08.

Zlatev, Z., & Lidon, F.C. (2012). An overview on drought induced changes in plant growth, water relations and photosynthesis. Emirates Journal of Food and Agriculture, 24, 57-72.

Zhu, Y., Taylor, C., Sommer, K., Wilkinson, K., & Wirthensohn, M. (2015). Influence of deficit irrigation strategies on fatty acid and tocopherol concentration of almond (Prunus dulcis). Food Chemistry, 173-188.

References:
Afolayan, M., Fausat, A., & Idowu, D. (2014). Extraction and physicochemical analysis of some selected seed oils. International Journal of Advanced Chemistry, 2(2), 70-73.
Ali, Z., Basra, S.M.A., Munir, H., Mahmood, A., & Yousaf, S. (2011). Mitigation of drought stress in maize by natural and synthetic growth promoters. Journal of Agriculture and Social Sciences, 7(2), 56-62.
AOCS. (1993). Official methods and recommended practices of the american oil chemists’ society (Methods Ag 1–65 and Ce 1–62), Champaign: American Oil Chemistry and Technology.
Armand, N., Amiri, H., & Ismaili, A. (2016). Interaction of methanol spray and water‐deficit stress photosynthesis and biochemical characteristics of Phaseolus vulgaris (L.). Photochemistry and Photobiology, 2(1), 102-110.
Arnon, D.I. (1949). Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris (L.). Plant Physiology, 24(1), 1-15.
Ashrafi, E., & Razmjoo, K. (2010). Effect of irrigation regimes on oil content and composition of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars. American Oil Chemistry and Technology, 87(5), 499-506.
Bayati, P., Karimmojeni, H., & Razmjoo, J. (2020). Changes in essential oil yield and fatty acid contents in black cumin (Nigella sativa L.) genotypes in response to drought stress. Industrial Crop Production, 155, 112764. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112764.
Bettaieb, I., Hamrouni-Sellami, I., Bourgou, S., Limam, F., & Marzouk, B. (2011). Drought effects on polyphenol composition and antioxidant activities in aerial parts of Salvia officinalis (L.). Acta Physiologiae Plantarum, 33(4), 1103-1111.
Bortolheiro, F.P., & Silva, M.A. (2017). Physiological response and productivity of safflower lines under water deficit and rehydration. Anais da Academia Brasileira De Ciências, 89(4), 3051-3066.
Dawood, M.G., & Sadak, M.S. (2014). Physiological role of glycinebetaine in alleviating the deleterious effects of drought stress on canola plants (Brassica napus L.). Middle East Journal Agricultural Reserch, 3(4), 943-954.
Enjalbert, J.N., Zheng, S., Johnson, J.J., Mullen, J.L., Byrne, P.F., & McKay, J.K. (2013). Brassicaceae germplasm diversity for agronomic and seed quality traits under drought stress. Industrial Crop Production, 47, 176–185. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.02.037.
Ghanbari-Odivi, A., Hashemzade, H., Bahrampour, B., & Saeidi, M. (2013). Technical Journal of Engineering and Applied Sciences, 3(14), 1405-1410.
Ghassemi-Golezani, K., & Farhangi-Abriz, S. (2018). Changes in oil accumulation and fatty acid composition of soybean seeds under salt stress in response to salicylic acid and jasmonic acid1. Russian Journal of Plant Physiology, 65(2), 229-236.
Giiberson, P.K., Johnson, M.T., Berti, M.T., & Halvorson, M.A. (2014). Seeding date and performance of speciaity oil seed in North Dakota. Journal of Janick and A. ASHS Press, Alexandria, VA, 105-110.
Golchin, L., Tavakoli, A., & Mohsenifard, E. (2020). Evaluation of the effects of 6-benzyl aminopurine application on safflower cultivars production under drought stress conditions. Journal of Crops Improvement, 23(2), 321-324.
Golchin, L., Tavakoli, A., & Mohsenifard, E. (2022). Effect of cytokinin application on photosynthesis, gas exchange and seed yield of safflower (Carthamus tinctorius L.) under drought stress condition. Iranian Journal of Field Crop Science, 23(2), 214-228.
Hosseinzadeh, S., Amiri, H., & Ismaili, A. (2016). Effect of vermicompost fertilizer on photosynthetic characteristics of chickpea (Cicer arietinum L.) under drought stress. Photosynthetica, 54, 87-92.
Hu, Y.Y., Zhang, Y.L., Yi, X.P., Zhan, D.X., Luo, H.H., Soon, C.W., & Zhang, W.F. (2014). The relative contribution of non-foliar organs of cotton to yield and related physiological characteristics under water deficit. Journal of Integrative Agriculture, 13(5), 975-989.
Khan, M.A.R., Ara, M.H., & Mamun, S.M. (2018). Fatty acid composition and chemical parameters of Liza parsia. Journal Basic Applied Chemistery, 8, 1-8.
Kumar, A., Singh, P., Gangwar, C.S., Sharma, S.K., Srivastava, A., & Yadav, A.K. (2018). Maximization of adjusting date of sowing and nutrient level in mustard (Brassica juncea czern & Coss). Journal Pharmacogen Phytochem, 7(1), 938-940.
Metcolfe, L.D., Schmitz, A.A., & Pelka. J.R. (1966). Rapid preparation of fatty acid esters from lipids for gas chromatographic analysis. Analytical chemistry, ACS Publications, 515 p.
Moghadam, H.R.T., Zahedi, H., & Ghooshchi, F. (2011). Oil quality of canola cultivars in response to water stress and super absorbent polymer application. Pesqui Agropecuária Trop., 41, 579–586. https://doi.org/ 10.5216/pat.v41i4.1336.
Mohammadi, M., Tavakoli, A., & Saba, J. (2014). Effects of foliar application of 6-benzlaminopurne on yield and oil content in two spring safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars. Plant Growth Regual., 73, 219-226.
Nasir, M., Butt, M.S., Anjum, F.M., Jamil, A., & Ahmad, I. (2009). Physical and sensory properties of maize germ oil fortifie cakes. International Journal Agriculture Biology, 11, 311-315.
Nazari, M., Ramezani, A., & Zeyae Nasab, M. (2017). The effect of poor irrigation and use of phosphate-soluble biofertilizer on yield and yield components of safflower. Journal of Ecology, 32-42. (In Persian).
Ozkan, A., & Kulak, M. (2013). Effects of water stress on growth, oil yield, fatty acid composition and mineral content of Sesamum indicum (L.). Journal of Animal Plant Sciences, 23, 1686-1690.
Omidi, F., & Sepehri, A. (2014). Effect of sodium nitroprusside on growth, yield and components of bean (Phaseolus vulgaris L.) under water deficit stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 45, 243-254. DOI: 10.22059/IJFCS.2014.51903.
Reiahisamani, N., Esmaeili, M., Khoshkholgh Sima, N.A., Zaefarian, F., & Zeinalabedini, M. (2018). Assessment of the oil content of the seed produced by Salicornia (L.), along with its ability to produce forage in saline soils. Genetic Resources and Crop Evolution, 65, 1879–1891.
Rajko, V., Sergeja, V., & Helena, A. (2016). Biochemical parameters and oxidative resistance to thermal treatment of refined and unrefined vegetable edible oils. Czech Journal of Food Scimago, 28, 376-384.
Sadak, M.S. (2016). Mitigation of drought stress on fenugreek plant by foliar application of trehalose. International Journal of Chemistry Technology Research, 9, 147-155.
Ullah, F., & Bano, A. (2011). Effect of plant growth regulators on oil yield and biodiesel production of safflower (Carthamus tinctorius L.). Brazilian Journal Plant of Physiology, 23, 27–31.
Yeilaghi, H., Arzani, A., Ghaderian, M., Fotovat, R., Feizi, M., & Pourdad, S.S. (2012). Effect of salinity on seed oil content and fatty acid composition of safflower (Carthamus tinctorius L.) genotypes. Food Chemistry, 130, 618–625. doi:10.1016/j.foodchem.2011.07.08.
Zlatev, Z., & Lidon, F.C. (2012). An overview on drought induced changes in plant growth, water relations and photosynthesis. Emirates Journal of Food and Agriculture, 24, 57-72.
Zhu, Y., Taylor, C., Sommer, K., Wilkinson, K., & Wirthensohn, M. (2015). Influence of deficit irrigation strategies on fatty acid and tocopherol concentration of almond (Prunus dulcis). Food Chemistry, 173-188.