مدیریت خاک و تولید پایدار (Jun 2023)
بررسی اثرات بهبوددهندگی کاربرد سالیسیلیک‌اسید بر گیاه ذرت تحت تنش فلزات سنگین سرب و روی.
Abstract
سابقه و هدف: بررسی‌ها نشان داده‌اند که آلودگی فلزات سنگین در مزارع موجب ایجاد تنش و کاهش عملکرد شده است. این موضوع سبب نگرانی بابت خطر مصرف مواد غذایی آلوده برای سلامتی انسان گردیده. نقش تنظیم کننده‌های گیاهی در شرایط تنش فلزات سنگین در سال‌های اخیر مورد توجه بوده. سرب و روی(در غلظت بالا) فلزات سمی برای گیاهان می‌باشند، که به راحتی توسط سیستم ریشه‌ایی گیاه جذب می‌گردند. در نتیجه موجب آسیب به رشد و توسعه گیاه و جلوگیری از فعالیت آنزیمی می‌شوند. ذرت جهت برداشت دانه و علوفه دارای اهمیت اقتصادی می‌باشد. در مناطق آلوده به تنش فلزات سنگین، جذب این قبیل فلزات توسط گیاه، نه تنها باعث کاهش عملکرد گیاه می‌گردد، بلکه از نظر کیفی و تغذیه‌ای نیز اثر خود را بجا گذارد. جهت ارزیابی تاثیر غلظت و روش-های مختلف کاربرد هورمون سالیسیلیک‌اسید بر رشد، فتوسنتز و ویژگی‌های آناتومیکی و فیزیولوژیکی در ذرت تحت تنش فلزات روی و سرب و همچنین امکان کاهش خطر سمیت این عناصر آزمایشی بصورت گلخانه انجام شد. مواد و روش‌ها:اثر کاربرد هورمون سالیسلیک‌اسید روی گیاهان ذرت تحت تنش فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. غلظت فلزات شامل: دو غلظت سرب (0 و 250 میلی‌مولار) از منبع نیترات سرب و روی (0 و 2500 میلی‌مولار) از منبع سولفات روی بود. سالیسیلیک‌اسید به دو روش محلول‌پاشی برگی و پرایم بذر در غلظت‌های صفر (آب مقطر)، 750 و 1500 میکرومولار سالیسیلیک‌اسید و یک گروه بذری بدون تنش و بدون اعمال تیمار بعنوان شاهد انجام گردید. آزمایش بصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی انجام شد. صفت‌های اندازه‌گیری شده شامل صفات مورفولوژیک (ارتفاع، دمای بوته، اختلاف دمای محیط و برگ و نسبت برگ‌دهی) و صفات فیزیولوژی (شاخص پایداری غشاء، فلورسانس کلروفیلی، پرولین، میزان قندهای محلول، کارتنوئید، پروتئین و بعضی از آنزیم‌ها) و همچنین میزان جذب فلزات سرب و روی در بافت ریشه و بخش هوایی بوته بود. آزمایش در شرایط کشت هیدروپونیک صورت گرفت. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. مقایسه میانگین داده-ها نیز با نرم افزار SPSS و آزمون دانکن انجام شد. برای رسم جداول از نرم افزار Excel 2003 استفاده گردید. یافته‌ها: صفاتی مانند: دمای برگ، اختلاف دمای محیط و برگ و صفات فیزیولوژیک مانند: پرولین، میزان قندهای محلول، کارتنوئید، پروتئین و بعضی از آنزیم‌ها افزایش یافتند و بعضی دیگر از صفات مانند: ارتفاع، و نسبت برگ‌دهی، شاخص پایداری غشاء، فلورسانس کلروفیلی نسبت به شاهد کاهش یافتند. مقایسه روش کاربرد سالیسیلیک‌اسید نشان داد در شرایط بدون تنش، پرایمینگ بذر نتایج بهتری در صفات اندازه‌گیری شده داشت. اما کاربرد محلول‌پاشی برگی تحت تنش سرب و روی از طریق کاهش جذب عناصر سنگین توسط سیستم ریشه باعث بهبود کارکردهای گیاهی و کاهش اثرات تنش شدند. نتیجه گیری:سالیسیلیک‌اسید سیستم دفاعی گیاهان را بوسیله سنتز تعدادی پروتئین و افزایش اسمولیت‌های پرولین و قندهای محلول و آنتی-اکسیدانت‌های آنزیمی و غیرآنزیمی مانند کارتنوئید فعال می‌کند. در نتیجه کاهش تنش اکسیداتیو و محافظت از غشائ کلروپلاستی و دستگاه فتوسنتزی، تولیدات فتوسنتزی بهبود می‌یابد در نتیجه ارتفاع و نسبت برگ‌دهی افزایش یافت. سالیسلیک‌اسید نیز جذب فلزات سنگین توسط سیستم ریشه گیاه و انتقال آن به بخش هوایی بوته بازداری کرد که موجب کاهش علائم تنش در بخش هوایی بوته شد. با اعمال سالیسلیک‌اسید بعضی ویژگی‌های مورد بررسی بوسیله کاهش اثرات تنش بهبود یافت. کاربرد روش محلول پاشی برگی باعث بهبود صفات فیزیولوژیک و مورفولوژیک در دوران رشد گیاه شد و بهتر از روش پرایم بذر عمل کرد. در نتیجه، به نظر می‌رسد در شرایط تنش فلزات سرب و روی می‌توان با تیمار محلول پاشی برگی، گیاه را نسبت به تنش این دو فلز متحمل کرد.
Keywords
