این پژوهش جهت بررسی تاثیر کم آبی، محلول پاشی سولفات پتاسیم، افزایش غلظت دی اکسیدکربن محیط و تاریخ کاشت بر گیاه خارمریم، که به دلیل خواص دارویی و دانه های غنی از سیلیمارین بسیار ارزشمند است، در قالب سه آزمایش جداگانه طی سال های 1398 تا 1400 در مزرعه و گلخانه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. در آزمایش اول، ده ژنوتیپ خارمریم (البرز، اصفهان، خوزستان- امیدیه، خوزستان- شوشتر، ساری، کهگیلویه و بویراحمد- چرام، مجارستان، مشهد، نجف آباد، یزد- شاهدیه) در سه سطح آبیاری بر اساس تخلیه 40، 60 و 80 درصد آب قابل استفاده و دو سطح سولفات پتاسیم (محلول پاشی 2 درصد و عدم محلول پاشی) ارزیابی شدند. در اثر تنش کم آبی غلظت پرولین، کربوهیدرات های محلول، مالون دی آلدئید، فنل ها، فلاوونوئیدها و درصد سیلیمارین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی افزایش ولی محتوای نسبی آب برگ، کارآیی کوانتومی فتوسیستم II، محتوای کلروفیل وکاروتنوئید، وزن خشک اندام هوایی، عملکرد دانه و عملکرد روغن و سیلیمارین دانه کاهش یافت. کم ترین میزان کاهش عملکرد دانه در سطح آبیاری 60 درصد در ژنوتیپ مجارستان ولی بیش ترین میزان کاهش آن در سطح آبیاری 80 درصد در ژنوتیپ خوزستان- شوشتر مشاهده شد. بیش ترین افزایش فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز در اثر تنش کم آبی در ژنوتیپ مجارستان بیانگر نقش این آنزیم در مقاومت به تنش این ژنوتیپ می باشد. بیش ترین افزایش درصد سیلیمارین در اثر تنش کمآبی به ژنوتیپ مشهد تعلق داشت. در اثر محلول پاشی پتاسیم غلظت پرولین، کربوهیدراتهای محلول، مالون دی آلدئید، فنل ها، فلاوونوئیدها و سیلیمارین کاهش ولی محتوای نسبی آب برگ، غلظت DPPH، محتوای کلروفیل وکاروتنوئید، وزن خشک اندام هوایی، عملکرد دانه و عملکرد روغن دانه افزایش یافت. میزان و جهت تاثیر محلول پاشی بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی بسته به سطح آبیاری و نوع ژنوتیپ متغیر بود. بیش ترین افزایش عملکرد دانه در اثر محلول پاشی پتاسیم در سطح آبیاری 40 درصد در ژنوتیپ اصفهان، در سطح آبیاری 60 درصد در ژنوتیپ مشهد و در سطح آبیاری 80 درصد در ژنوتیپ یزد به دست آمد. کم ترین کاهش درصد سیلیمارین دانه در اثر محلول پاشی در سطوح آبیاری 40 و 60 درصد در ژنوتیپ مشهد ولی در سطح آبیاری 80 درصد در ژنوتیپ مجارستان مشاهده شد. در آزمایش دوم مزرعهای، چهار ژنوتیپ خارمریم (اصفهان، خوزستان- امیدیه، کهگیلویه و بویراحمد- چرام و مجارستان) در سه سطح آبیاری بر اساس تخلیه 40، 60 و 80 درصد آب قابل استفاده در پنج تاریخ کاشت 6 مهر، 26 مهر، 16 آبان و 6 آذر و 20 اسفند ارزیابی شدند. در اثر تنش کم آبی غلظت پرولین، کربوهیدراتهای محلول و مالون دی آلدئید و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی افزایش ولی محتوای نسبی آب برگ، کارآیی کوانتومی فتوسیستم II، محتوای کلروفیل وکاروتنوئید، ارتفاع گیاه، درجه روز رشد تا گل دهی و رسیدگی، تعداد گل در بوته، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد دانه کاهش یافت. کم ترین کاهش عملکرد دانه به ژنوتیپ خوزستان- امیدیه و بیش ترین عملکرد دانه به ژنوتیپ های اصفهان و کهگیلویه و بویراحمد- چرام در تاریخ کاشت 26 مهر تعلق داشت. بیش ترین افزایش فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در اثر تنش کم آبی در ژنوتیپ خوزستان- امیدیه بیانگر نقش این آنزیم در مقاومت به تنش این ژنوتیپ بود. در آزمایش سوم در محیط کنترل شده چهار ژنوتیپ خارمریم (اصفهان، خوزستان- امیدیه، کهگیلویه و بویراحمد- چرام و مجارستان) در سه سطح آبیاری بر اساس تخلیه 40، 60 و 80 درصد آب قابل دسترس و دو سطح غلظت دی اکسیدکربن محیط (400 و 700 میکرومول بر مول) ارزیابی شدند. در اثر افزایش سطح دی اکسیدکربن غلظت پرولین، مالون دی آلدئید، کلروفیل و کاروتنوئید، فنلها و فلاونوئیدها و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و کارآیی کوانتومی فتوسیستم II کاهش ولی محتوای نسبی آب برگ، کربوهیدراتهای محلول، ارتفاع گیاه، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، عملکرد دانه، درصد و عملکرد روغن و سیلیمارین در دانه افزایش یافت. بیش ترین افزایش عملکرد دانه در اثر افزایش غلظت دی اکسیدکربن در ژنوتیپ مجارستان مشاهده شد. میزان افزایش عملکرد دانه در اثر افزایش سطح دی اکسیدکربن در سطوح آبیاری 40، 60 و 80 درصد تخلیه رطوبت به ترتیب 24، 69 و 111 درصد بود. نتایج این مطالعه نشان داد که بین ژنوتیپ های خارمریم از نظر واکنش به تنش کم آبی، کود پتاسیم، تاریخ کاشت و افزایش غلظت دی اکسید کربن محیط تفاوت قابل ملاحظه ای وجود دارد.
کلمات کلیدی: ژنوتیپ های خارمریم، گیاه دارویی، تنش کم آبی، تاریخ کاشت، غلظت دی اکسیدکربن، سیلیمارین، روغن