بخشی از مقاله
چکیده
این بررسی به منظور مطالعه تأثیر محلولپاشی نانو اکسید روی و روی معمولی بر صفات فیزیولوزیک و عملکرد لوبیا سبز در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود انجام گرفت. تیمارها شامل محلولپاشی در سه سطح - صفر، روی معمولی و نانو روی با غلظت 4 گرم در لیتر - بودند که در زمان گلدهی انجام شد. نتایج حاصل نشان داد که محلول پاشی سبب بهبود صفات فیزیولوژیک و عملکرد سبز گردید، به طوری که نانو روی محتوای نسبی آب برگ و پایداری غشا پلاسمایی را به ترتیب 82/08 و 19/35 و عملکرد سبز 181/07 درصد افزایش داد.
کلمات کلیدی: پایداری غشا پلاسمایی، محتوای نسبی آب برگ، عملکرد.
مقدمه
عنصر روی یکی از هفت عنصر کممصرف و ضروری در تغذیه گیاهی است .[20] این عنصر نقش مهمی در تولید بیوماس بازی میکند .[12] عنصر روی در تشکیل کلروپلاست و احیای نوکلئوتیدها مؤثر است و در تنظیم آب گیاه و ساخت نشاسته در دانه نقش ایفا میکند .[14] این عنصر میتواند بهطور غیرمستقیم سبب افزایش رشد گیاه و آسیمیلاسیون شود .[23] همچنین عنصر روی برای حفظ تمامیت غشای سلولهای ریشه ضروری است. در شرایط کمبود روی نفوذپذیری سلولهای ریشه افزایش مییابد [19] چون روی عنصری است که در داخل گیاه، قادر به انتقال مجدد نیست لذا محلول پاشی آن مناسبتر است. محلولپاشی عناصر غذایی از مؤثرترین روشهای تأمین مواد غذایی گیاهان است .[12] محلولپاشی روی گیاهان که اصطلاحأ تغذیه برگی نیز نامیده میشود، در برخی موارد از مصرف عناصر در خاک بهتر و مفیدتر است مانند زمانی که شرایط خاک نامناسب است و کود مصرفی در خاک تثبیت شده و غیر قابل استفاده برای گیاه میگردد. بنابراین در شرایط مزرعهای که فاکتورهای تأثیرگذار روی جذب مواد غذایی بیثبات و متغیر هستند، کوددهی برگی یک امتیاز محسوب میشود .[7] کاربرد روی به شکل اسپری برگی میتواند به طور معنیداری عملکرد محصول را افزایش دهد .[22] یکی از راهکارهای جدید برای افزایش امنیت غذایی استفاده از فناوری نانو میباشد .[18] در این راستا استفاده از فناوری نانو کود به منظور کنترل دقیق آزادسازی عناصر غذایی میتواند گامی مؤثر در جهت دستیابی به کشاورزی پایدار و سازگاری با محیط زیست باشد .[15] نانو کودها سبب افزایش عملکرد به واسطهی تغذیه مطلوب گیاه شد .[9] با توجه به اهمیت عنصر روی و نقش آن در فرآیندهای فیزیولوژیکی و عملکرد گیاهان، در این مطالعه به بررسی نقش محلولپاشی این عنصر به شکل معمولی و نانو ذره در گیاه لوبیا سبز پرداخته میشود.
تئوری و پیشینه تحقیق
محلولپاشی عناصر غذایی از مؤثرترین روشهای تأمین مواد غذایی گیاهان است و تأثیر بیشتری نسبت به روشهای دیگر مانند کاربرد خاکی در شرایط نامناسب خاک دارد .[12] تاکنون مهمترین استفاده از برگپاشی در کاربرد ریزمغذیها بوده است. که روی مثالی قابل توجه است. برای کاهش میزات خسارت وارد شده به گیاه لوبیا راهحلهای مختلفی وجود دارد که یکی از آنها استفاده از عناصر ریزمغذی و به خصوص کود روی میباشد. یکی از راههای بسیار مفید جهت کاهش خسارت ناشی از تنش رطوبتی به گیاه لوبیا مصرف برگی کود روی میباشد .[25] هنگامی که کمبود روی در گیاه زراعی پیش میآید، وظایف فیزیولوژیکی دچار اختلال شده و سلامت و باردهی گیاهان زراعی با خطر حمله بیماری و کاهش عملکرد میشود. اگر سایر عناصرغذایی به جز روی به مقدار مورد نیاز گیاه زراعی تأمین شود، گیاه زراعی قادر به دستیابی به عملکرد بالقوه و مطلوب نخواهد بود[10] کمبود روی در در لوبیا و پسته موجب القای سطوح بالاتر تنش رطوبتی شد6] و .[24 محلولپاشی روی با حفظ ثبات غشای سلولی موجب کاهش نشت الکترولیت گردید. [2] به منظور بررسی اثر محلولپاشی روی به همراه سطوح مختلف کود نیتروژن روی گیاه سویا، مشاهده شد که عنصر روی به طور عمده سبب افزایش عملکرد و اجزاء عملکرد در مقایسه با شاهد گردید. همچنین این افزایش در گیاه آفتابگردان نیز گزارش شده است .[8] یکی از مهمترین کاربردهای فناوری نانو در جنبههای مختلف کشاورزی در بخش آب و خاک، استفاده از نانو کودها برای تغذیه گیاهان میباشد .[1] ذرات کودی میتوانند با غشاهایی در مقیاس نانو پوشیده شوند که رهاسازی آهسته و مداوم عناصر غذایی را تسهیل میکنند. [16] از سوی دیگر اخیرا کاربرد نانو کودها به عنوان راهکاری در جهت کاهش مصرف مواد شیمیایی در سیستمهای زراعی مطرح شده است. نانو روی برخی صفات فیزیولوژیک مانند محتوای آب نسبی برگ را بهبود بخشید [5] محلولپاشی روی در گیاه توت فرنگی موجب افزایش پایداری غشا و وضعیت آب گیاه شد و میزان آب نسبی برگ را افزایش داد .[2]
مواد و روش
این تحقیق در سال 1394 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل محلولپاشی در سه سطح - صفر، روی معمولی و نانو روی با غلظت 4 گرم در لیتر - بود. محلولپاشی با غلظتهای مورد نظر در زمان گلدهی، هنگام غروب و در هوای ملایم انجام شد به طوری که برگهای گیاه کاملأ خیس شدند. هر کرت آزمایش شامل 4 خط کاشت به طول 5 متر با فاصلهی بین ردیف 50 سانتیمتر و روی ردیف 10 سانتیمتر بود که دو خط وسط جهت اندازهگیری صفات مورد استفاده قرار گرفت. به منظور تعیین مقدار آب نسبی برگ، از هر کرت سه بوته به طور تصادفی انتخاب و از هر بوته یک برگ جوان و کاملا رشد یافته جدا شد. برگها بلافاصله درون پوششهای پلاستیکی داخل یخدان قرار داده و به آزمایشگاه منتقل شدند پس از توزین با ترازو به دقت 0/001 گرم - وزن تر - ، به مدت 24 ساعت درون آب مقطر و در یخچال با دمای 4 درجه سانتیگراد قرار داده شدند. سپس برگها از آب مقطر خارج و آب روی آنها با دستمال گرفته و خشک گردیدند و مجددا توزین شدند - وزن اشباع - ، در نهایت نمونهها به مدت
48 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد قرار داده شدند و وزن خشک آنها اندازهگیری گردید - وزن خشک - . مقدار نسبی آب برگ با استفاده از فرمول زیر محاسبه شد - روش کرامر، . - 1983
برای تعیین شاخص پایداری غشای پلاسمایی اقدام به نمونهگیری تعدادی برگ همسن از هر ترکیب تیماری گردید، از نمونه برگهای تهیه شده به اندازه 0,01 گرم به صورت قطعات کوچک و هماندازه جدا گردید، سپس این قطعات به فالکنهای حاوی 10 میلیلیتر آب مقطر اضافه شد و 30 دقیقه در حمام آب گرم در دمای 40 درجه سانتیگراد - C1 - قرار داده شدند. به همین ترتیب سری دوم فالکنها آماده سازی گردید و این بار به مدت 15 دقیقه در دمای 100 درجه سانتیگراد - - C2 قرار گرفتند. پس از خنک شدن، در دمای 25 درجه سانتیگراد هدایت الکتریکی آنها توسط دستگاه Ec متر اندازهگیری شد و از طریق فرمول زیرمیزان پایداری غشای پلاسمایی محاسبه گردید - سایرام و سریواساوا، . - 2001
= 1- - C1/C2 - ×100شاخص پایداری غشای پلاسمایی
از هر کرت آزمایشی تعداد 5 بوته با در نظر گرفتن حاشیه و به منظور تعیین عملکرد سبز برداشت گردید. مساحت اشغال شده توسط این 5 بوته محاسبه و عملکرد بر حسب مترمربع برآورد گردید. . در نهایت تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادههای به دست آمده از نرم افزار SAS و آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها نشان داد که صفات مورد بررسی شامل محتوای آب نسبی برگ، پایداری غشا پلاسمایی و عملکرد سبز لوبیا سبز تحت تأثیر محلولپاشی با عنصر روی و نانو ذره قرار گرفتند و اثر تیمار بر تمامی این صفات معنیدار بود - جدول . - 1
جدول .1 تجزیه واریانس - میانگین مربعات - محتوای نسبی آب برگ، پایداری غشا پلاسمایی و عملکرد سبز تحت تأثیر محلولپاشی با عنصر روی به ×فرم نانو و معمولی.
