تعداد نشریات | 209 |
تعداد شمارهها | 5,495 |
تعداد مقالات | 60,546 |
تعداد مشاهده مقاله | 99,521,546 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 79,274,359 |
بررسی عملکرد و جذب عناصر کممصرف در گیاه نخودفرنگی(Pisum sativum L. cv. Wando) تحت برهمکنش آهن و سیلیسیم | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم گیاهان زراعی ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 16، دوره 52، شماره 2، تیر 1400، صفحه 201-2013 اصل مقاله (1.29 MB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijfcs.2020.289360.654643 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ام لیلا عباسپور شاهمرس1؛ فرزاد رسولی ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانشجوی سابق گروه علوم و مهندسی باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2استادیار گروه علوم و مهندسی باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3استادیار زیست شناسی گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه، ایران | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
بهمنظور بررسی اثرات آهن و سیلیسیم روی عملکرد و برخی خصوصیات فیژیولوژیکی نخودفرنگی (Pisum sativum L.) رقم wando، آزمایشی بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار صورت انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل سه سطح آهن (05/0، 1/0 و3/0 گرم بر لیتر) از منبع کلات آهن و سه سطح سیلیسیم (صفر، 14 و 28 میلیگرم بر لیتر) از منبع متاسیلیکات سیدم بودند. در این آزمایش، صفاتی همچون وزن تر و خشک دانه، تعداد دانه در غلاف، غلظت عناصر ریزمغذی همچون آهن، مس، روی و منگنز در برگ و دانه و همچنین غلظت سیلیسیم در برگ و دانه اندازهگیری شدند نتایج نشان داد که برهمکنش آهن و سیلیسیم در صفاتی همچون وزن تر و خشک دانه، غلظت آهن در برگ و دانه، منگنز در برگ، روی در برگ و دانه و سیلیسیم در برگ در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود و در صفات تعداد دانه در غلاف، غلظت مس در برگ و دانه و غلظت منگنز و سلیسیم در دانه اثرات ساده آهن و سیلیسیم معنیدار شد. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که مصرف آهن و سیلیسیم بهطور همزمان، موجب افزایش معنیدار وزن تر و خشک دانه و غلظت سیلیسیم در برگ شد و از طرف دیگر، کاهش معنیدار غلظت منگنز در برگ، و روی در برگ و دانه را در پی داشت. همچنینی افزایش غلظت آهن و سیلیسیم بهصورت جداگانه، منجر به کاهش معنیدار مقدار مس در برگ و دانه و منگنز در دانه شد؛ البته با افزایش مقدار سیلیسیم در برگ، مقدار سیلیسیم دانه نیز افزایش یافت افزایش غلظت آهن به دلیل خصوصیات آنتاگونیستی و کاربرد سیلیسیم با جلوگیری از جذب فلزات سنگین همچون آهن، منگنز، مس و روی، باعث کاهش آنها در برگ و دانه نخودفرنگی شد. بر اساس این نتایج میتوان گفت که سیلیسیم، اثرات منفی ناشی از سمیت آهن در سطوح بالا در نخودفرنگی را کاهش میدهد و میتوان غلظت 1/0 گرم کلات آهن بر لیتر و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر را به عنوان بهترین سطح تیماری آهن و سیلیسیم معرفی کرد. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اسید منو سیلیسیلیک؛ بقولات؛ تنش اکسیداتیو؛ ریزمغذی؛ هیدروپونیک | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
عنوان مقاله [English] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Evaluation of yield and micronutrients uptake in Pisum sativum L. cv. wando under iron and silicon interaction | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان [English] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Omme Leila Abbaspuor Shahmaras1؛ Farzad Rasouli2؛ Farhad Behtash2؛ Ahmad Aghaee3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Maragheh University, Maragheh, Iran | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Maragheh University, Maragheh, Iran | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3Department of Biological Science, Faculty of Agriculture, Maragheh University. Iran | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده [English] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
To assesse the iron and silicon effects on the yield and physiological characteristics of green pea, Wando cultivar by ASGrow Corporation was used in three levels of iron chelate (0.05, 0.1 and 0.3 gr per l-1) and silicon (0, 14 and 28 mg per l-1), as a factorial experimental in completely randomized design with three replications. In this experiment, characterisics such as fresh and dry weight of grain, the number of grain per pod, concentration of Fe, Cu, Mn, Zn and Si in leaf and grain were measured. Results showed that the interaction of Fe and Si was significant at p<0.01 on grain fresh and dry wigeht, concentratin of leaf and grain Fe, leaf Mn, leaf and grain Zn and leaf Si and the application of Fe and Si was significant separately, on other traits such as number of grain per pod, concentration of leaf and grain Cu, Mn and Si in grain. The Mean squares showed that the application of Fe and Si significantly increased fresh and dry grain weight and Si laef concetration and decreased the concentratin of leaf and grain Fe and Mn as well as grain Mn. The enhancement of Fe and Si application separately decreased the concentration of Mn, Cu and zinc leaf and grains, but the Si concentration of leaf and grain were increased by Si application. The concentration of Fe, Mn, Cu and Zn were decreased in leaf and grain because of antagonistic effects. It can be concluded that Si reduces the harmfull effects of high levels of iron toxicity and the application of 0.1 g/l and 25 mg/l can be recommended as the best treatments. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها [English] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hydroponic, legumes, micronutrients, oxidative stress, siliciclastic acid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقدمه نخودفرنگی یکی از حبوبات مغذی است که حاوی (35-15 درصد) پروتئین و غلظت بالایی از آمینواسید لیزین و تریپتوفان میباشد. با توجه به روند رو به رشد جمعیت جهان و نیاز روزافزون به غذا و بهمنظور افزایش بازده فرآوردههای گیاهی و بهبود کیفیت آنها، گرایش برای بهکارگیری کودهای عناصر کم مصرف در میان کشاورزان رواج یافته است با وجود نیاز اندک گیاهان به عناصر کم مصرف، این مواد نقش اساسی در تغذیه، واکنشهای آنزیمی، فرآیندهای متابولیکی و مقاومت گیاهان در برابر بیماریها و شرایط نامساعد محیطی را ایفا میکنند (Nasiri et al., 2013). بیشترین ریزمغذی مورد نیاز گیاهان، آهن است. آهن بخشی از گروه کاتالیزوری بسیاری از آنزیمهای اکسیداسیون و احیاء است و برای سنتز کلروفیل مورد نیاز است (Peyvandi et al., 2014). هر چند وجود برخی فلزات سنگین از جمله آهن در خاک برای رشد طبیعی گیاهان ضروری است، اما غلظتهای زیاد این عناصر از طریق افزایش رادیکالهای آزاد سمی و القاء تنش اکسیداتیو میتواند عاملی برای بازدارندگی رشد و ایجاد علایم سمیّت باشد (Kamfenkel & Montango, 1995). سمیّت آهن، یکی از مشکلات مطرح در شالیزارهای مختلف دنیا است که عملکرد برنج را از 12 تا 100 درصد کاهش داده است (& Asch, 2005 Becker). سمیّت آهن در تنباکو باعث کاهش فتوسنتز و میزان کلروفیل و نیز کاهش میزان قندهای شش کربنه با افزایش فعالیت گلوگز شش فسفات دهیدروژناز سیتوزولی شده است (Kampfenkel & Montagu, 1995). در پژوهشی که بر روی سیب زمینی انجام شد، کمبود و سمیت آهن، باعث کلروز برگ و کاهش کلروفیل، کاهش عملکرد و کیفیت با کاهش نشاسته، کربوهیدرات و پروتئین شده است سیلیسیم دومین عنصر فراوان در سطح زمین (7/27 درصد) و همچنین یکی از عناصر مهم تشکیلدهنده ساختمان کانیهای رسی در بیشتر خاکها میباشد و برای گیاه به عنوان یک عنصر مفید شناخته شده است (Epstein, 1999). از مهمترین آثار مفید سیلیسیم در گیاهان، افزایش مقاومت آنها در برابر تنشهای زیستی و غیر زیستی است. همچنین این عنصر میتواند باعث افزایش تولید و کیفیت محصول، کاهش تبخیر و تعرق، افزایش کارایی مصرف آب، افزایش تحریک تولید برخی آنزیمهای آنتیاکسیدانی، کاهش حساسیت به بعضی بیماریهای قارچی و مانع جذب بیش از حد فلزات ضروری سنگین شود تاکنون هیچ مطالعهای در ارتباط با نقش سلیسیم در شرایط کمبود و سمیت آهن در بقولات گزارش نشده است. پژوهش در این رابطه، به مصرف بهینه آهن و از سوی دیگر، درک اثرات سودمند سلیسیم بر روی صفات مهم همچون عملکرد و ماده خشک و جذب سایر ریزمغذی ها و همچنین کاهش اثرات سمیت فلزات سنگین همچون آهن میتواند در افزایش عملکرد و مصرف بهینه آهن کمک کند و ارتباط جذب ریزمغذیها همراه با کاربرد سیلیسیم در نخودفرنگی مورد بررسی قرار گیرد، زیرا پاسخ گیاهان مختلف به کاربرد سیلیسیم کاملا متفاوت بوده است. بر همین اساس، این پژوهش برای مطالعه تأثیر غلظتهای مختلف آهن و سیلیسیم روی عملکرد دانه و همچنین غلظت برخی از عناصر میکرو در برگ و دانه نخودفرنگی انجام شد. علاوه براین، هدف دیگر این پژوهش، انتخاب بهترین غلظت آهن و سیلیسیم بهطور همزمان در شرایط هیدروپونیک بود.
مواد و روشها این پژوهش در دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه، روی نخودفرنگی رقمWando تهیه شده از شرکت ASGrow در شرایط هیدروپونیک انجام شد. آبیاری با استفاده از محلول غذایی هوگلند تغییر یافته انجام شد (Coolong et al., 2004). آزمایش بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با دو فاکتور، سیلیسیم با سه سطح (صفر، 14 و 28 میلیگرم بر لیتر) از منبع متاسیلیکات سدیم (Na2SiO3.5H2O) و آهن با سه سطح (05/0، 1/0 و 3/0 گرم بر لیتر) از منبع کلات آهن با نام تجاری (Super Ferrorelizer) تولید شده در شرکت فن آوری مهر پاسارگاد و حاوی 13% (Fe2+)، با سه تکرار در سال 1397 اجرا شد. پس از جدا نمودن قسمت هوایی گیاه از اندام زیرزمینی، وزن تر برای کلیه تیمارها محاسبه شد و سپس جهت تعیین وزن خشک آنها، نمونههای قسمت هوایی در درون پاکت کاغذی قرار داده شدند و به مدت 48 ساعت در دمای 72 درجه سلیسیوس در آون قرار گرفتند . اندازهگیری وزن خشک بهوسیله ترازوی دیجیتال مدل (AND مدل EK3000I ساخت کشور ژاپن) با دقت 01/0 گرم انجام گرفت. غلظت عناصر نمونههای گیاهی (در برگ و دانه)، به روش هضم تر دانگ و همکاران تعیین شد (Dong et al., 2006). پس از اینکه نمونههای گیاهی بهطور جداگانه بهوسیله اسید نیتریک غلیظ هضم شدند، عصاره حاصل توسط کاغذ واتمن نمره 42 صاف شد و توسط آب مقطر در بالن ژوژهها به حجم 50 میلیلیتر رسانده شد. سپس عصارهها به ظروف پلاستیکی 100 میلیلیتر انتقال داده شدند و در پایان برای تعیین غلظت عناصر در نمونههای گیاهی، دستگاه جذب اتمی (Shimadzu, AA6300, Japan) مورد استفاده قرار گرفت. غلظت سیلیسیم در نمونههای (برگ و دانه) نخودفرنگی با روش Van Der Vorm (1987) و در طول موج 811 نانومتر بهوسیله دستگاه اسپکتروفتومتر (V 2100 UNIC) تعیین شد. دادههای این پژوهش با استفاده از نرم افزارver 2.1 MSTAT-C مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقایسه میانگین دادهها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام شد و نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel رسم شدند.
نتایج و بحث وزن تر و خشک دانه اثرات متقابل آهن و سیلیسیم بر روی وزن تر دانه نخودفرنگی معنیدار بود (جدول 1)، بهطوریکه بیشترین میزان وزن تر دانه، به تیمار 1/0 گرم کلات آهن بر لیتر و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر (6/9 گرم) و کمترین مقدار نیز به تیمار 05/0 گرم کلات آهن بر لیتر و بدون کاربرد سیلیسیم (067/3 گرم) تعلق داشت.
جدول 1- تجزیه واریانس برهمکنش اثرات آهن و سیلیسم بر صفات وزن تر و خشک دانه، تعداد دانه در غلاف و غلظت آهن و منگنز در برگ و دانه نخود فرنگی Table1.Variance analysis of Fe and Si interaction on fresh and dry weight of grain, number of grain per pod and Fe and Mn concentration in leaf and grain of green pea
*، ** و ns بهترتیب معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیرمعنیدار. **, *, ns: significant at 1% and 5% of probability levels and non-signficant, respectively.
با کاربرد سیلیسیم در محلول غذایی، وزن تر دانه در تمامی سطوح غلظت آهن افزایش یافت که البته افزایش تیمار سیلیسیم با افزایش آهن استفاده شده، مقدار آهن دانه را کمتر بالا برد، بهطوریکه در در تیمارهای Fe1Si3، Fe2Si3 و Fe3Si2 در مقایسه با تیمارهای Fe1Si1، Fe1Si2 و Fe1Si1 بهترتیب 70/96، 21/25 و 61/8 درصد بهطور معنیداری افزایش یافت (شکل B1). بیشترین میزان وزن خشک دانه همانند وزن تر، در تیمار 1/0 گرم کلات آهن بر لیتر و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر (5/2 گرم) و کمترین در تیمار 05/0گرم کلات آهن بر لیتر و بدون کاربرد سیلیسیم (533/0) مشاهده شد. با کاربرد سیلیسم در تمامی تیمارهای آهن، افزایش وزن خشک مشاهده شد؛ البته این افزایش در مقادیر بالای آهن کمتر بود، بهطوریکه در تیمارهای Fe1Si3، Fe2Si3 و Fe3Si3 در مقایسه با Fe1Si3، Fe2Si3 و Fe3Si2 بهترتیب، 52/37، 129 و 30/34 درصد افزایش معنیدار مشاهده شد (شکل A1). اگرچه سیلیسیم یک عنصر غیرضروری برای اغلب گیاهان است، با این حال مطالعات مختلف نشان داده است که سیلیسیم بر میزان فتوسنتز، رشد گیاه و توسعه سالم بسیاری از گونههای گیاهی ضروری اثرگذار است (Shi et al.,2010). بر اساس نتایج یک تحقیق، وزن خشک ساقه و ریشه در دو رقم خیار تحت تنش شوری کاهش یافت، درحالیکه مصرف سیلیسیم، سبب افزایش وزن خشک ساقه و ریشه شد (Zhu et al., 2004). کاربرد سیلیسیم در کشت هیدروپونیک برنج تحت تنش کمبود و سمیّت آهن، منجر به افزایش وزن تر و وزن خشک و طول گیاه شد (Kiani chalmardi et al., 2013). به نظر میرسد که سیلیسیم بهصورت سیلیس آمورف یا سیلیکاژل (SiO2.nH2O)، در دیواره سلولها رسوب میکند، از سلولهای گیاه در برابر تنشهای غیر زیستی مانند سمیّت عناصر محافظت میکند، عملکرد رویشی را بالا میبرد و باعث ثبات دیواره سلولی گیاه میشود (Epestien, 1999).
شکل 1- اثرات سطوح مختلف سلیسیم و آهن بر وزن خشک دانه (A)، وزن تر دانه (B) و تعداد دانه در غلاف (C,D). ستونهای دارای حروف مشابه، اختلاف معنیداری بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد ندارند. Figure1. Ineractions effects of Si and Fe on dry (A) and fresh (B) weights and the grain number per pod (C,D) Columns with the same letters have no significant differences based on Duncan test at 5% of probalility level.
تعداد دانه در غلاف اثرات متقابل آهن و سیلیسیم بر تعداد دانه در غلاف معنیدار نبود، ولی اثرات ساده آنها معنیدار شدند (جدول 1)، بهطوریکه با افزایش غلظت آهن در محلول غذایی، تعداد دانه در هر غلاف بهترتیب در تیمارهای Fe2 و Fe3 (1/0 و 3/0 گرم کلات آهن بر لیتر) 74/74 و 4/38 درصد نسبت به تیمار Fe1 (05/0 گرم کلات آهن بر لیتر) بهطور معنیداری افزایش یافت (شکل D1). در گیاه برنج، غلظتهای زیاد Fe2+ در بستر کاشت، سبب افرایش غلظت آن در ریشه و برگها شد و همچنین گزارش شده است که منجر به کاهش غلظت سایر عناصر در گیاه میشود؛ به دلیل اینکه این عناصر برای رشد و نمو محصول ضروریاند و کاهش در میزان آنها، موجب کاهش در رشد و عملکرد دانه محصول میشود (Majerus et al., 2007). طی مطالعهای روی گیاه نخود، افزایش غلظت آهن (40 میلیگرم بر لیتر) سبب کاهش میزان رشد گیاه شد. این پژوهشگر بیان کرد که غلظت زیاد آهن، سبب تشکیل گونههای فعال اکسیژن میشود که احتمالاً دلیلی برای بازدارندگی رشد گیاه میباشد (Nenova, 2006).
با افزایش غلظت سیلیسیم در محلول غذایی، تعداد دانه در هر غلاف از 56/3 در تیمار Si1 به 78/3 و 61/4 بهترتیب در تیمار Si2 و Si3 (14 و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر) افزایش یافت که اختلاف بین دو تیمار Si1 و Si2 معنیدار نبود، ولی تیمار Si3 با افزایش 4/29 درصد تعداد دانه درغلاف، باعث افزایش معنی دار نسبت به تیمار بدون سیلیسیم شد (شکل C1). همچنین نتایج پژوهشی نشان داد که مصرف سیلیسیم، باعث افزایش عملکرد دانه و سطح برگ لوبیا در شرایط تنش شوری شد (Zuccarini, 2008). سیلیسیم از طریق افزایش مقدار کلروفیل، افزایش سطح برگ و میزان فتوسنتز، رشد و عملکرد گیاه را افزایش میدهد (Kaya et al., 2006). غلظت آهن نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش آهن و سیلیسیم بر غلظت آهن دانه معنیدار بود. در تیمارهای Fe1Si3 و Fe2Si3، کمترین غلظت آهن در دانه با مقادیر 87/26 و mg kg-1Dwt 1/27 شد و بیشترین غلظت آهن در تیمار Fe3Si1 با غلظت mg kg-1Dwt 73/40 مشاهده شد بر اساس نتایج مقایسات میانگین میتوان اظهار داشت که با افزایش کاربرد سیلیسیم در محلول غذایی، غلظت آهن در دانه کاهش یافت، بهطوریکه در تیمارهای Fe1، Fe2 و Fe3 بهترتیب با افزایش سیلسیم، مقدار آهن 34، 5/44 و 69/29 درصد بهصورت معنیدار کاهش یافت. همچنین با افزایش غلظت کلات آهن در محلول غذایی، غلظت آهن برگ ازmg kg-1Dwt 08/306 در تیمار 05/0گرم کلات آهن بر لیتر و بدون کاربرد سیلیسیم (Fe1Si1) به mg kg-1Dwt 15/350 و40/412 بهترتیب در تیمارهای 1/0 گرم کلات آهن بر لیتر و بدون کاربرد سیلیسیم (Fe2Si1) و 3/0 گرم بر کلات آهن لیتر و بدون کاربرد سیلیسیم (Fe3Si1) افزایش یافت. با افزایش مقدار سیلیسیم در تمامی تیمارها، غلظت آهن کاهش پیدا کرد، بهطوریکه در Fe1Si2، Fe2Si3 و Fe3Si3 در مقایسه با Fe1Si1، Fe2Si1 و Fe3Si1 بهترتیب 89/6، 40/18 و 52/21 درصد کاهش یافت (شکل B2). بر اساس نتایج پژوهش حاضر میتوان بیان کرد که با افزایش غلظت آهن در محلول غذایی، غلظت آهن در برگ و دانه نخودفرنگی افزایش یافت، اما سیلیسیم موجب کاهش غلظت آهن در برگ و دانه نخودفرنگی شد (شکل A,B2). در نتایج بدست آمده از پژوهشهای انجام شده روی برنج و خیار نیز نشان داد که با کاربرد سیلیسیم، مقدار آهن کاهش پیدا کرد و بیان شد که سیلیسیم با کاهش جذب آهن و اکسایش آن غلظت منگنز برهمکنش تیمارهای آهن و سیلیسیم بر میزان غلظت برگ اثر معنیداری داشت (جدول 2). با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش، بیشترین غلظت منگنز، به تیمار 05/0 گرم کلات آهن بر لیتر و صفر میلیگرم سیلیسیم بر لیتر و کمترین غلظت منگنز به تیمار 3/0گرم کلات آهن بر لیتر و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر تعلق داشت. مقایسه میانگین دادهها
شکل 2- اثر سطوح مختلف سیلیسیم و آهن بر غلظت آهن در دانه (A) و برگ (B) و منیزیم در برگ (C) و دانه (D,E). ستونهای دارای حروف مشابه، اختلاف معنیداری بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد ندارند. Figure 2. Effects of Si and Fe on Fe concentration in grain (A) and leaf (B) and Mg concentration in leaf (C) and grain (D,E). Columns with the same letters have no significant differences based on Duncan test at 5% of probalility level.
اثرات متقابل آهن و سیلیسیم بر محتوای منگنز دانه معنیدار نبود، اما اثرات ساده هر دو تیمار معنیدار بود. مقایسه میانگینها نشان داد که با افزایش غلظت کلات آهن در محلول غذایی، میانگین غلظت منگنز در دانه نخودفرنگی از mg kg-1Dwt 69/7 در تیمار Fe1 به mg kg-1Dwt 98/6 و 87/5 بهترتیب در تیمارهای Fe2 و Fe3 کاهش معنیداری داشت که این کاهش بهترتیب حدود 2/9 و 23 درصد بود (شکل F2). با افزایش غلظت کلات آهن در محلول غذایی، از میزان غلظت منگنز دانه نیز همچون برگ کاسته شده است که این به دلیل اثر آنتاگونیسمی بین آهن و منگنز میباشد (Van Der Vorm & Van Diest, 1979; Ghasemi-Fasaei et al., 2005; Moosavi & Ronaghi 2011). کاربرد سیلیسیم، میانگین غلظت منگنز در دانه را از kg-1Dwt mg 46/7 در تیمار Si1 به kg-1Dwt mg 98/6 و 81/5 بهترتیب در تیمارهای Si2 و Si3 بهصورت معنیداری کاهش داد که بهترتیب کاهش مشاهده شده حدود 43/6 و 11/22 درصد بود (شکل D2). دلایل کاهش منگنز در اثر سیلیسیم، هنوز کاملا شناخنه نشده است. گزارش شده که کاهش غلظت منگنز در اثر کاربرد سیلیسیم، احتمالاً به دلیل شکلگیری کمپلکسهای منگنز سیلیکات در بستر ریشه و یا در داخل گیاه بوده است که منجر به کاهش در دسترس بودن منگنز میشود غلظت مس با توجه به نتایج تجزیه واریانس، اثرات متقابل آهن و سیلیسیم بر غۀظت مس در برگ معنیدار نبود، اما اثرات ساده آهن و سلیسیم در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود (جدول 2). براساس مقایسه میانگین دادهها، با افزایش غلظت کلات آهن در محلول غذایی، میانگین غلظت مس در دانه نخودفرنگی از mg kg-1Dwt 25/11 در تیمار Fe1 به
جدول 2- تجزیه واریانس برهمکنش آهن و سیلیسم بر غلظت مس، روی و سلیسیم در برگ و دانه نخود فرنگی Table1.Variance analysis of interaction ettects of Fe and Si on Cu, Zn and Si concentration in green pea leaf and grain
*، ** و ns بهترتیب معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیرمعنیدار. **, *, ns: significant at 1% and 5% of probability levels and non-signficant, respectively.
استفاده بیش از حد نیاز از کودهای کلات آهن، منجر به جذب مقدار زیادی آهن در گیاهان میشود. این امر باعث به هم خوردن تعادل تغذیهای و کاهش میزان عناصر مس، منگنز و روی در گیاهان، بهدلیل وجود برهمکنش منفی بین عنصر آهن با این عناصر میشود که میتواند به دلیل رابطه آنتاگونیسمی بین این عناصر باشد (Ronaghi & Ghasemi-Fasaei, 2008). کاربرد سیلیسیم، میانگین غلظت مس برگ را از mg kg-1 Dwt 95/61 در تیمار Si1 به mg kg-1 Dwt 04/58 و 59/55 بهترتیب در تیمارهای Si2 و Si3 با اختلاف معنیدار بهترتیب 31/6 و 26/10 درصد کاهش داد. با افزایش غلظت سیلیسیم در محلول غذایی، میانگین غلظت مس در دانه از بر اساس نتایج تجزیه واریانس، کاربرد همزمان آهن و سیلیسیم، بر غلظت روی در برگ در سطح احتمال یک رصد اثر معنیدار داشت. بیشترین مقدار روی در برگ در تیمار Fe1Si1 و کمترین مقدار نیز در تیمار Fe3Si3 مشاهده شد. در تمامی تیمارها، با افزایش غلظت آهن و سیلیسیم، غلظت روی در برگ بهطور معنیداری کاهش یافت. افزایش غلظت کلات آهن در محلول غذایی، غلظت روی در برگ را از
شکل 3- اثر سطوح مختلف آهن و سیلیسیم بر غلظت مس در برگ (A,C) و دانه (B,E) و روی در دانه (D) و برگ (F). ستونهای دارای حروف مشابه، اختلاف معنیداری بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد ندارند. Figure 3. Effect of Si and Fe on Cu concentration in leaf (A,C) and grain (B,E) and Zn concentration in leaf (D) and grain (F). Columns with the same letters have no significant differences based on Duncan test at 5% of probalility level
به عبارت دیگر، با افزایش غلظت کلات آهن و سیلیسیم در محلول غذایی، غلظت روی در برگ نخودفرنگی کاهش یافت. همچنین غلظت روی در دانه نیز در اثر برهمکنش آهن و سیلیسیم بهطور معنیداری در سطح احتمال یک درصد کاهش یافت. با افزایش غلظت کلات آهن در محلول غذایی، غلظت روی دانه ازmg kg-1Dwt 18/42 در تیمار Fe1Si1 به 96/39 و mg kg-1Dwt 97/31 بهترتیب در تیمارهای Fe2Si1 و Fe3Si1 کاهش یافت که اختلاف بین این تیمارها 26/5 و 20/24 درصد بود. بر اساس مقایسه میانگین دادهها مشاهده شد که با افزایش کاربرد سیلیسیم در محلول غذایی و در هر کدام از تیمارهای آهن، به عنوان مثال غلظت روی دانه از غلظت سیلیسیم نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که برهمکنش آهن و سیلیسیم بر مقدار سیلیسیم در برگ در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود. نتایج مقایسات میانگین نشان داد که با افزایش غلظت آهن در محلول غذایی، غلظت سیلیسیم از 16 درصد در تیمار Fe1Si1 به 22 و 32 درصد بهترتیب در تیمارهای Fe2Si1 و Fe3Si1 افزایش ب معنیدار یافت. همچنین با افزایش کاربرد سیلیسیم در محلول غذایی همراه با ثابت ماندن غلظت آهن، بهطور مثال غلظت آن از 16 درصد در تیمار Fe1Si1 به 35 و60 درصد بهترتیب در تیمارهای Fe1Si2 و Fe1Si3 افزایش یافت که اختلاف بین هر سه تیمار معنیدار بود (شکل A4).
شکل4- اثرات سطوح مختلف آهن و سیلیسیم بر غلظت سیلیسیم در برگ (A) و در دانه (B,C). ستونهای دارای حروف مشابه، اختلاف معنیداری بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد ندارند. Figure 4. Effect of Si and Fe on Si concentration in leaf (A) and grain (B,C). Columns with the same letters have no significant differences based on Duncan test at 5% of probalility level
با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش، کمترین غلظت سیلیسیم، مربوط تیمار 05/0 گرم آهن بر لیتر و صفر میلیگرم سیلیسیم بر لیتر و بیشترین غلظت سیلیسیم، به تیمار 3/0گرم آهن بر لیتر و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر تعلق داشت. اثرات متقابل آهن و سیلیسیم بر غلظت سیلیسیم دانه معنیدار نبود، اما اثرات ساده آهن و سیلیسیم در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود. با افزایش غلظت آهن در محلول غذایی، میانگین غلظت سیلیسیم در برگ از g kg-1 DW 55 در تیمار Fe1 به 58 و g kg-1 DW 61 بهترتیب در تیمارهای Fe2 و Fe3 افزایش یافت. با توجه به نتایج، بیشترین غلظت سیلیسیم در تیمار Fe3 (3/0گرم آهن بر لیتر) و کمترین غلظت سیلیسیم در تیمار ( 05/0 گرم آهن بر لیتر) مشاهده شد. مقایسه میانگینها (شکل 4) نشان داد که با افزایش غلظت سیلیسیم در محلول غذایی، میانگین غلظت سیلیسیم دانه از g kg-1 DW 24 در تیمار Si1 (صفر میلیگرم سیلیسیم بر لیتر) به 82 و g kg-1 DW 88 بهترتیب در تیمارهای Si2و Si3 افزایش یافت. با توجه به نتایج، بیشترین غلظت سیلیسیم به تیمار Si3 و کمترین غلظت آن به تیمار Si1 تعلق داشت. با افزایش کاربرد سیلیسیم در محلول غذایی، غلظت سیلیسیم در گیاه گندم افزایش یافت (Levent et al., 2008). در گیاه برنج تحت تنش کمبود و سمیّت آهن، حضور سیلیسیم در محیط کشت، منجر به افزایش معنیدار غلظت سیلیسیم در ریشه و بخش هوایی گیاه شد (Kiani Chalmardi et al., 2013).
نتیجهگیری کلی با توجه به نتایح این پژوهش میتوان اظهار داشت که غلظت 3/0 گرم کلات آهن بر لیتر، باعث ایجاد سمیّت در نخودفرنگی شد و از طرف دیگر، کاربرد سیلیسیم در برخی صفات همچون وزن تر و خشک دانه و همچنین غلظت آهن، اثرات سمیت سیلیسیم را بهطور معنی داری کاهش داد. از طرف دیگر، نتایج این پژوهش نشان داد که مصرف آهن تا غلطت 1/0 گرم بر لیتر، سبب افزایش معنیدار غلظت آهن در برگ و دانه نخودفرنگی شد و همچنین جذب سایر ریز مغذیها (روی، مس و منگنز) را تحت تاثیر قرار دا.، با اینکه یکی از اهداف این آزمایش، مطالعه مصرف کمتر آهن در شرایط هیدروپونیک بود، اما کاهش آهن کمتر از 1/0 گرم بر لیتر، منجر به کاهش عملکرد دانه و وزن تر آن شد و در نتیجه مقدار 1/0 گرم بر لیتر، حداقل مقدار پیشنهادی در این پژوهش برای کشت و کار هیدروپونیک نخودفرنگی است. افزایش غلظت آهن به دلیل خصوصیات آنتاگونیستی، موجب کاهش سایر عنصر ریز مغذی شد. همچنین کاربرد سیلیسیم با جلوگیری از جذب فلزات سنگین همچون آهن، منگنز، مس و روی، باعث کاهش آنها در برگ و دانه نخودفرنگی شد که این کاهش با کاربرد همزمان آهن و سیلیسیم، کاهش معنیدار بیشتری داشت. با توجه به اینکه بیشترین عملکرد (وزن تر و خشک دانه) نخودفرنگی در غلظت 1/0 گرم کلات آهن بر لیتر و 28 میلیگرم سیلیسیم بر لیتر بهدست آمد، میتوان این تیمار را به عنوان بهترین سطح تیماری آهن و سیلیسیم معرفی کرد، چراکه کاربرد معنیدار سیلیسیم در بهبود عملکرد نخودفرنگی را نشان میدهد و باعث افزایش معنیدار تعداد دانه در غلاف بهعنوان یکی از اجزای عملکرد شد. بر اساس این نتایج میتوان نتیجه گرفت که کاربرد سیلیسیم میتواند از یک سو باعث بهبود عملکرد شود و از سوی دیگر، در صورت وجود شرایط سمیت فلزات سنگین همچون آهن، منگنز، روی و مس، سمیت را کاهش داده و از اثرات مخرب آن جلوگیری نماید.
REFERENCES
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 306 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 82 |