تأثیر منشأ بنه مادری و عمق کاشت بر پاسخ‌های فیزیولوژیکی زعفران در شرایط انجماد کنترل‌شده

با توجه به شایع بودن زمستان‌های سرد و خشک در بسیاری از مناطق کشت زعفران، آسیب ناشی از یخ‌زدگی یکی از عوامل مخرب اصلی است که باعث افزایش نشت الکترولیت‌ها و کاهش رشد پیاز می‌شود. این اثرات ضرورت مطالعه راهبردهای کشاورزی برای افزایش تحمل گیاهان به استرس یخ‌زدگی را توجیه می‌کند. در این تحقیق اثرات عمق کاشت، آسیب ناشی از یخ‌زدگی و منشا پیاز مادر بر برخی پاسخ‌های بیوشیمیایی و مکانیسم‌های بازروی زعفران بر اساس یک طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل با چهار تکرار ارزیابی شد. در این مطالعه، عمق‌های مختلف کاشت (۱۰، ۱۵ و ۲۰ سم)، پیازهای مادر برداشت شده از مزارع مختلف (۱ تا ۴ ساله) و استرس یخ‌زدگی (دمای طبیعی، −۱۰ و −۲۰ درجه سانتی‌گراد) بررسی شدند. بیشترین غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در برگ، ریشه و جرم پیاز زمانی مشاهده شد که پیاز مادر از مزرعه‌ای ۴ ساله منشأ گرفته بود. در مقابل، کمترین مقادیر در پیازهای مادری که از مزرعه‌ای ۱ ساله منشأ داشتند، به دست آمد.همین روند نیز برای تجمع پرولین در اندام‌های هوایی و زیرزمینی مشاهده شد. با کاهش دما، نشت الکترولیت در برگ (ELL) و کل بخش زیرزمینی (ELU) به‌طور قابل توجهی افزایش یافت، در حالی که تجمع پرولین نیز افزایش پیدا کرد. علاوه بر این، ELL و ELU با افزایش عمق کاشت به‌طور قابل توجهی کاهش یافتند. اگرچه مقادیر کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید به دلیل تنش یخبندان کاهش یافت، فرآیند بازیابی رنگدانه‌ها در −۲۰ °C نسبت به −۱۰ °C تسریع شد. همچنین، بیشترین نرخ بازیابی کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید هنگامی مشاهده شد که غده‌های کاشته شده از مزارع ۴ ساله برداشت شده بودند. به طور کلی، به نظر می‌رسد که کاشت غده‌های مادر برداشت‌شده از مزارع ۴ ساله در عمق ۲۰ سانتی‌متری خاک می‌تواند اثرات منفی آسیب یخبندان در زعفران را به طور مؤثری کاهش دهد.

Considering the prevalence of cold and dry winter in many saffron cultivation regions, the freezing-induced damage is one of the most adverse factors increasing electrolyte leakage and reducing corm growth. These effects justify the necessity of studying agronomic strategies to promote plant tolerance to freezing stress. Herein the effects of planting depth, freezing injury and mother corm origin on some biochemical responses and regrowth mechanisms of saffron were evaluated based on a completely randomized design arranged in factorial with four replicates. In this study, different planting depths (10, 15 and 20 cm), mother corms harvested from different farms (1–4 years old), and freezing stress (natural temperature, −10 and −20 °C) were tested. The maximum N, P, and K concentrations in leaf, root and corm mass were found when mother corms originated from a 4-year-old farm. By contrast, the minimum values were obtained in the mother corms originating from a 1-year-old farm. The same trend was also observed for proline accumulation in above- and underground organs. With dropping temperature, electrolyte leakage in leaf (ELL) and whole underground part (ELU) significantly increased, while the proline accumulation increased. Moreover, ELL and ELU significantly decreased with increasing planting depth. Although chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid contents decreased on account of freezing stress, the pigments recovery process accelerated at −20 °C, compared with −10 °C. Moreover, the highest recovery rate of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid was observed when the planted corms originated from a 4-year-old farm. Overall, it seems that mother corms planting, harvested from 4-year-old farms, at 20 cm soil depth can effectively alleviate the adverse effects of freezing injury in saffron.