تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,096,866 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,204,400 |
اثر مصرف روی بر دینامیک آرسنیک در خاکهای آلوده و ویژگیهای زراعی سه رقم برنج (Oryzasativa L.) | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 53، شماره 5، مرداد 1401، صفحه 1145-1161 اصل مقاله (1.54 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2022.341841.669248 | ||
نویسندگان | ||
طیبه شجاع1؛ علی عبادی* 2؛ مسعود اصفهانی3؛ شهرام محمود سلطانی4 | ||
1دانشجوی دکتری زراعت، گروه زراعت واصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
2گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
3استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
4عضو هیات علمی موسسه تحقیقات برنج کشور | ||
چکیده | ||
آرسنیک یکی از مهمترین عناصر سنگین آلوده کننده محیط زیست بوده که ثاثیر زیانباری بر ویژگیهای مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه برنج دارد. یکی از راههای کاهش اثر سوء آرسنیک استفاده از عنصر روی میباشد. به این منظور آزمایش گلدانی در فضای آزاد به صورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در بهار سال1398در موسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) انجام شد. عاملهای مورد مطالعه شامل عنصر روی در سه سطح (صفر،10 و 20 میلیگرم بر کیلوگرم خاک از منبع سولفات روی 22 درصد)، عنصر آرسنیک در سه سطح (صفر، 1 و 2 میلیگرم بر کیلوگرم خاک از منبع اکسید آرسنیک)و ارقام برنج در سه سطح شامل (هاشمی، گیلانه و قدسی) بودند. نتایج نشان داد که تمامی عاملها بر بسیاری از شاخصها و صفتهای اندازهگیری شده مانند محتوای روی در خاک، محتوای روی در کاه وکلش و دانه، محتوای آرسنیک در خاک، محتوای آرسنیک در کاه وکلش و دانه، ارتفاع بوته، تعداد پنجه کل، تعداد پنجه بارور، طول خوشه، وزن هزاردانه و عملکرد دانه تاثیر معنیداری داشتند. بیشترین مقدار افزایش ارتفاع بوته، تعداد پنجه کل، پنجه بارور، طول خوشه، وزن هزاردانه و عملکرد دانه به ترتیب 5/1، 4/68، 05/85، 5/31، 6/6، و 5/58 درصد ناشی از مصرف خاکی 20 میلیگرم بر کیلوگرم روی و بدون کاربرد آرسنیک به ثبت رسید. از نظر محتوای روی در کاه و کلش و دانه، رقم هاشمی>رقم قدسی>رقم گیلانه به ترتیب بالاترین میزان روی را نشان دادند که رقم هاشمی و قدسی از نظر جذب روی کارآمدتر محسوب میشوند و برای مقابله با آرسنیک متحملتر هستند و بیشترین میزان آرسنیک در کاه وکلش و دانه به ترتیب در ارقام گیلانه >قدسی> هاشمی مشاهده شد. بنابراین با توجه به اثر متقابل روی با آرسنیک، استفاده از عنصر روی و ارقامی با توانایی جذب روی بالا میتواند روشی مناسب برای کاهش سمیت آرسنیک در گیاه برنج باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
برنج؛ عملکرد و اجزای عملکرد؛ عناصر کممصرف؛ عناصرسنگین | ||
مراجع | ||
Alloway, B. J. (2008). Soil factors associated with zinc deficiency in crops and humans. Environmental Geochemistry and Health, 31(5), 537-548. Brady, N. C., & Weil, R. R. (2004). Elements of the Nature and Properties of Soils Prentice-Hall. Inc. Englewood Cliffs, New Jersey, USA. Broadley, M. R., White, P. J., Hammond, J. P., Zelko, I., & Lux, A. (2007). Zinc in plants. New Phytologist, 173(4), 677-702. Cakmak, I. (2008). Enrichment of cereal grains with zinc: agronomic or genetic biofortification?.Plant and Soil, 302(1), 1-17. Chakeralhossein, M. R., Mohtashami, R., & Owliaie, H. R. (2009). Effects of rate, source, and method of zinc fertilizer application on quantitative and qualitative characteristics of rice (cv: Choram 1). Journal of Research in Agricultural Science, 5(1). 33-43. (In Farsi). Craw, D., & Chappell, D. A. (2000). Metal redistribution in historic mine wastes, Coromandel Peninsula, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 43(2), 187-198. Das, D. K., Garai, T. K., Sarkar, S., & Sur, P. (2005). Interaction of arsenic with zinc and organics in a rice (oryza sativa L.)–cultivated field in India. TheScientificWorldJournal, 5, 646-651. Das, D. K., Sur, P., & Das, K. (2008). Mobilization of arsenic in soils and in rice (Oryza sativa L.) plants affected by organic matter and zinc application in irrigation water contaminated with arsenic. Plant Soil and Environment, 54(1), 30. Degryse, F., Smolders, E., & Parker, D. R. (2006). Metal complexes increase uptake of Zn and Cu by plants: implications for uptake and deficiency studies in chelator-buffered solutions. Plant and Soil, 289(1), 171-185. Dittmar, J., Voegelin, A., Roberts, L. C., Hug, S. J., Saha, G. C., Ali, M. A., ... & Kretzschmar, R. (2010). Arsenic accumulation in a paddy field in Bangladesh: seasonal dynamics and trends over a three-year monitoring period. Environmental science & technology, 44(8), 2925-2931. Faizan, M., Sehar, S., Rajput, V. D., Faraz, A., Afzal, S., Minkina, T., ...& Faisal, M. (2021). Modulation of cellular redox status and antioxidant defense system after synergistic application of Zinc oxide nanoparticles and salicylic acid in rice (Oryza sativa) plant under arsenic stress. Plants, 10(11), 2254. FAO. (2018). Rice market monitor. Vol. XVI, Trade and Markets Division. Rome. Gao, X., Hoffland, E., Stomph, T., Grant, C. A., Zou, C., & Zhang, F. (2011). Improving zinc bioavailability in transition from flooded to aerobic rice. A review. Agronomy for Sustainable Development, 32(2), 465-478. Garai, T. K., Das, D. K., & Sarkar, S. (2000). Effect of iron and zinc application on the availability of native and applied arsenic simulating low land rice condition. In International Conference on Managing Natural Resources for Sustainable Agricultural Production in the 21st Century, New Delhi, February (pp. 14-18). Guo, J., Dai, X., Xu, W., & Ma, M. (2008). Overexpressing GSH1 and AsPCS1 simultaneously increases the tolerance and accumulation of cadmium and arsenic in Arabidopsis thaliana. Chemosphere, 72(7), 1020-1026. Huang, G., Changfeng, D. I. N. G., Yibing, M. A., Yurong, W. A. N. G., Zhigao, Z. H. O. U., & Xingxiang, W. A. N. G. (2021). Rice (Oryza sativa L.) seedlings enriched with zinc or manganese: Their impacts on cadmium accumulation and expression of related genes. Pedosphere, 31(6), 849-858. Huq, S. I., & Naidu, R. (2003). Arsenic in groundwater of Bangladesh: Contamination in the food chain. Arsenic contamination: Bangladesh perspective, 203-226. Hussain, M. M., Bibi, I., Niazi, N. K., Nawaz, M. F., & Rinklebe, J. (2021). Impact of organic and inorganic amendments on arsenic accumulation by rice genotypes under paddy soil conditions: A pilot-scale investigation to assess health risk. Journal of Hazardous Materials, 420, 126620. Jiang, W., Struik, P. C., Lingna, J., Van Keulen, H., Ming, Z., & Stomph, T. J. (2007). Uptake and distribution of root‐applied or foliar‐applied 65Zn after flowering in aerobic rice. Annals of Applied Biology, 150(3), 383-391. Khan, P., Memon, M.Y., Imtiaz, M., Depar, N., Aslam, M., Memon, M.S. and Shah, J.A. (2012). Determining the zinc requirements of rice genotype Sarshar evolved at NIA, Tandojam. Sarhad Journal of Agriculture, 28(1), pp.1-7. Khan, Z., Thounaojam, T. C., & Upadhyaya, H. (2022). Arsenic stress in Rice (Oryza sativa) and its amelioration approaches. Plant Stress, 100076. Kim, T., Mills, H. A., & Wetzstein, H. Y. (2002). Studies on the effect of zinc supply on growth and nutrient uptake in pecan. Journal of Plant Nutrition, 25(9), 1987-2000. Kumar, R., Kumar, M., Yadav, S., & Kumar, R. (2020). Effect of Sources and Methods of Zinc Application on Productivity, Nutrient Uptake and Zinc Use Efficiency of Basmati rice (Oryza sativa L.). Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci, 9(1), 2231-2242. Li, R. Y., Ago, Y., Liu, W. J., Mitani, N., Feldmann, J., McGrath, S. P., ... & Zhao, F. J. (2009). The rice aquaporin Lsi1 mediates uptake of methylated arsenic species. Plant Physiology, 150(4), 2071-2080. Ma, X., Sharifan, H., Dou, F., & Sun, W. (2020). Simultaneous reduction of arsenic (As) and cadmium (Cd) accumulation in rice by zinc oxide nanoparticles. Chemical Engineering Journal, 384, 123802. Mahmoudsoltani, S. (2018). Zinc deficiency, causes, symptoms and solutions. Technical Bulletin. Rice research institute of Iran: 31p. Mahmoudsoltani, S. M., Hanafi, M. M., Samsuri, A. W., Muhammed, S. K. S., & Hakim, M. A. (2016). Rice growth improvement and grains bio-fortification through lime and zinc application in zinc deficit tropical acid sulphate soils. Chemical Speciation & Bioavailability, 28(1-4), 152-162. Mahmoudsoltani, S., & Allagholipoor, M. (2021). Screening Rice Varities for Higher Zn Efficiency in Paddy Field. Iranian Journal of Soil and Water Research, 52(7), 1881-1901. Mahmoudsoltani, S., Mohamed, M. H., Abdul, W. S. and Sharifah, K. (2017). Lime and Zn interactions effects on yield, yield component, and quality of rice in Zn deficit tropical paddy soil. Azarian Journal of Agriculture, 4(5), 185-192. Majumder, B., Das, S., Pal, B., & Biswas, A. K. (2022). Influence of arsenate imposition on modulation of antioxidative defense network and its implication on thiol metabolism in some contrasting rice (Oryza sativa L.) cultivars. BioMetals, 1-28. Mawia, A. M., Hui, S., Zhou, L., Li, H., Tabassum, J., Lai, C., ...& Hu, P. (2021). Inorganic arsenic toxicity and alleviation strategies in rice. Journal of Hazardous Materials, 408, 124751. Moulick, D., Samanta, S., Sarkar, S., Mukherjee, A., Pattnaik, B. K., Saha, S., ...& Santra, S. C. (2021). Arsenic contamination, impact and mitigation strategies in rice agro-environment: An inclusive insight. Science of The Total Environment, 800, 149477. Mousavi, S. R., Galavi, M., & Rezaei, M. (2012). The interaction of zinc with other elements in plants: a review. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 4(24), 1881-1884. Murphy, T., Irvine, K., Phan, K., Lean, D., & Wilson, K. (2019). Environmental and health implications of the correlation between arsenic and zinc levels in rice from an arsenic-rich zone in Cambodia. Journal of Health and Pollution, 9(22). National Research Council (2001) Arsenic in drinking water – 2001 update. National Academy Press, Washington, D.C., 2001 Niazi, N. K., Hussain, M. M., Bibi, I., Shahid, M., Ali, F., Iqbal, J., ...& Rinklebe, J. (2022). The significance of eighteen rice genotypes on arsenic accumulation, physiological response and potential health risk. Science of The Total Environment, 832, 155004. Panaullah, G. M., Alam, T., Hossain, M. B., Loeppert, R. H., Lauren, J. G., Meisner, C. A., ... & Duxbury, J. M. (2009). Arsenic toxicity to rice (Oryza sativa L.) in Bangladesh. Plant and Soil, 317(1), 31-39. Rahman, K. M., Chowdhury, M. A. K., Sharmeen, F., Sarkar, A., Hye, M. A., & Biswas, G. C. (2011). Effect of zinc and phosphorus on yield of Oryza sativa (cv. br-11). Bangladesh Res. Pub. J, 5(4), 315-358. Rahman, M. M., Sengupta, M. K., Chowdhury, U. K., Lodh, D., Das, B., Ahamed, S., ...& Chakraborti, D. (2006). Arsenic Contamination Incidents Around the World (Doctoral dissertation, Csiro Publishing). Rehman, H. U., Aziz, T., Farooq, M., Wakeel, A., & Rengel, Z. (2012). Zinc nutrition in rice production systems: a review. Plant and Soil, 361(1), 203-226. Sanchary, I. J., & Huq, S. M. I. (2017). Remediation of arsenic toxicity in the soil-plant system by using zinc fertilizers. Journal of Agricultural Chemistry and Environment, 6(01), 30. Shivay, Y. S., Prasad, R., Singh, R. K., & Pal, M. (2015). Relative efficiency of zinc-coated urea and soil and foliar application of zinc sulphate on yield, nitrogen, phosphorus, potassium, zinc and iron biofortification in grains and uptake by basmati rice (Oryza sativa L.). Journal of Agricultural Science, 7(2), 161. Shivay, Y.S., Kumar, D. and Prasad, R., 2008. Effect of zinc-enriched urea on productivity, zinc uptake and efficiency of an aromatic rice–wheat cropping system. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 81(3), pp.229-243. Srivastava, A. K., Pandey, M., Ghate, T., Kumar, V., Upadhyay, M. K., Majumdar, A., ...& Suprasanna, P. (2021). Chemical intervention for enhancing growth and reducing grain arsenic accumulation in rice. Environmental Pollution, 276, 116719. Stroud, J. L., Norton, G. J., Islam, M. R., Dasgupta, T., White, R. P., Price, A. H., ...& Zhao, F. J. (2011). The dynamics of arsenic in four paddy fields in the Bengal delta. Environmental Pollution, 159(4), 947-953. Su, Y. H., McGrath, S. P., & Zhao, F. J. (2010). Rice is more efficient in arsenite uptake and translocation than wheat and barley. Plant and Soil, 328(1), 27-34. Teale, W.D., Paponov, I.A. and Palme, K. (2007). Auxin in action: signalling, transport and the control of plant growth and development. Nature reviews Molecular cell biology, 7(11), pp.847-859. Williams, P. N., Price, A. H., Raab, A., Hossain, S. A., Feldmann, J., & Meharg, A. A. (2005). Variation in arsenic speciation and concentration in paddy rice related to dietary exposure. Environmental Science &Technology, 39(15), 5531-5540. Williams, P. N., Raab, A., Feldmann, J., & Meharg, A. A. (2007). Market basket survey shows elevated levels of As in South Central US processed rice compared to California: consequences for human dietary exposure. Environmental Science &Technology, 41(7), 2178-2183. World Health Organization (2004) IARC, Working Group on some drinking water disinfectants and contaminants, including arsenic, vol 84. Lyon. Wu, F., Fang, Q., Yan, S., Pan, L., Tang, X., & Ye, W. (2020). Effects of zinc oxide nanoparticles on arsenic stress in rice (Oryza sativa L.): germination, early growth, and arsenic uptake. Environmental Science and Pollution Research, 27(21), 26974-26981. Xu, X. Y., McGrath, S. P., Meharg, A. A., & Zhao, F. J. (2008). Growing rice aerobically markedly decreases arsenic accumulation. Environmental Science &Technology, 42(15), 5574-5579. Yan, S., Wu, F., Zhou, S., Yang, J., Tang, X., & Ye, W. (2021). Zinc oxide nanoparticles alleviate the arsenic toxicity and decrease the accumulation of arsenic in rice (Oryza sativa L.). BMC plant biology, 21(1), 1-11. Yoshida, S. and Benta, W.H. (1983). Potential productivity of field crops under different environments. IRRI, Los Banos, Philippines. Yousefi, M., & Zandi, P. (2012). Effect of foliar application of zinc and manganese on yield of pumpkin (Cucurbita pepo L.) under two irrigation patterns. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities. Series Agronomy, 15(4), 1-9. Zhao, F. J., Ma, J. F., Meharg, A. A., & McGrath, S. P. (2009). Arsenic uptake and metabolism in plants. New Phytologist, 181(4), 777-794. Zhao, F. J., Stroud, J. L., Khan, M., & McGrath, S. P. (2012). Arsenic translocation in rice investigated using radioactive 73As tracer. Plant and Soil, 350(1), 413-420. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 238 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 239 |