بخشی از مقاله
چکیده
آزمایش حاضر به منظور بررسی تأثیر هورمونهاي رشد - سیلیس و مخمر - بر عملکرد و تجمع آرسنیک در غدههاي سیب زمینی به صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانهي آزمایشی دانشکده کشاورزي، دانشگاه شهید باهنر کرمان انجام شد. تیمارها شامل ارسنیک با غلظت 75 میلیگرم در کیلوگرم به همراه محلول پاشی مخمر 5 درصد و هورمون سیلیس با غلظت 0/001 پیپیام و شاهد - عدم کاربرد آرسنیک و سیلیس و مخمر - بودند. ارسنیک به صورت محلول به گلدانهایی با 4 کیلوگرم خاك اضافه شد و محلول پاشی هورمونها نیز به صورت اسپري برگی در مرحله 3 تا 5 برگی انجام گردید. مقدار کلروفیل a، کلروفیلb، کلروفیل کل و کاروتنوئید در طول دوره رشد و غلظت ارسنیک بعداز برداشت غدهها اندازهگیري شد. نتایج نشان داد که میزان تجمع غلظت آرسنیک در قسمت پوست نسبت به گوشت سیب
زمینی افزایش معنی داري در سطح یک درصد داشت. هورمونهاي رشد تجمع آرسنیک را به طور معنی داري کاهش دادند. به طوریکه اعمال هورمون سیلیس مقدار غلظت آرسنیک را 23/62 درصد و مخمر 94/15 درصد کاهش دادند. همچنین آرسنیک باعث کاهش معنی دار کلروفیل b و کلروفیل کل در گیاه شد به طوري که به ترتیب 29/79 و 37/74 درصد کاهش داد. کاربرد تنظیم کننده هاي سیلیس و مخمر باعث افزایش معنی دار کلروفیل a، کاراتنوئید و کلروفیل کل در گیاه شدند. به طوري که سیلیس و مخمر ،کلروفیل aرا به ترتیب 47/70 و 56/85 درصد، کاروتنویید را 45/54 و 60/60 درصد و میزان کلروفیل کل را 51/59 و 57/12 درصد نسبت به تیمار آرسنیک افزایش دادند.
واژههاي کلیدي: آرسنیک، سیب زمینی ، سیلیس، مخمر
مقدمه
آرسنیک عنصري با سمیت بالا و یک آلوده کنندة محیطی سرطانزاست. که در آبهاي زیرزمینی و خاكهاي کشاورزي مربوط به سراسر جهان است. مطالعات اخیر نشان داده است که عدهاي از محصولات و گونههاي گیاهی زراعی مقدار قابل توجهی آرسنیک را در خود جمع میکنند
تجمع آرسنیک در گیاهان بیشتر در سیستمهاي ریشهاي و بیشترین تجمع آرسنیک در غدهها و ریشه گیاهان گزارش شده است .بناابراین محصولات غدهاي مثل سیب زمینی، تربچه، گل کلم وقتی در خاكهاي حاوي آرسنیک رشد کنند بیشترین تجمع این عنصر را در خود دارند.در مطالعات گوناگونی که در اطراف جهان روي آرسنیک انجام شده است گزارش دادندکه آرسنیک در گیاهان از کمتر از 0/01 تا حدود 5 میلی-گرم بر کیلوگرم تجمع مییابد.گزارش کرده است که تمرکز آرسنیک در سبزیجاتی مثل سیب زمینی متجاوز از حد سلامت غذایی 1 میلیگرم بر کیلوگرم است . حساسیت گیاهان به سمیت آرسنیک، نشان دهندة کاهش در رشد و محصول است
دریافت که افزایش آرسنیک، در آبهاي کشاورزي یا خاك،کاهش محصول را از 21 تا %74 در برنج در برداشته است. با توجه به اینکه سیب زمینی در بیش از 150 کشور دنیا رشد میکند و بیشترین گزارش از بین محصولات غدهاي با نقش حیاتی در سیستم امینیت غذایی دارد . و یکی از محصولات تحقیقاتی مهم و درآمد زاست. بنابراین با توجه به اهمیت موضوع در این پژوهش با استفاده از هورمونهاي تنظیم کننده رشد سیلیس و مخمر میزان جذب آرسنیک در سیبزمینی مورد بررسی قرار گرفت. زیرا تنظیم کنندههاي رشد گیاهی از طرق مختلف ممکن است باعث افزایش محصول شده و در بسیاري از گیاهان باعث افزایش مقاومت به تنشهاي محیطی شامل سرما، گرما، خشکی، عناصر سنگین شوند . مخمر یک منبع طبیعی سیتوکنینهاي بخش سلولی است که باعث افزایش سنتز پروتئین، اسید نوکلئوئیک و کلروفیل و افزایش رشد و نمو محصول میگردد هورمون رشد سیلیس در برخی گیاهان به عنوان یک عنصر ضروري است و اثرات مثبتی بر رشد و عملکرد گیاه دارد، کمبود سیلیس باعث کاهش شدید رشد رویشی و تولید دانه در برنج میشود. کاربرد سیلیس در شرایط شوري در روند جوانهزنی مؤثر است و مقدار فتوسنتز و محتواي کلروفیل برگ را افزایش میدهد . به علاوه افزایش مقاومت مکانیکی به وسیله سیلسیم در گیاهان باعث افزایش مقاومت در مقابل باکتریها، قارچها و حشرات و تحمل گیاه را به سمیت منگنز، آهن، آلومنیوم و فلزات سنگین افزایش میدهد. نقش سیلیس در افزایش مقاومت به تجمع عنصر سنگین کادمیوم در نوعی کلم نشان داد که رشد گیاه در دو میزان کادمیوم 0/5 - و 5 میلیگرم بر کیلوگرم - متوقف شد. با اضافه کردن سیلیس بیوماس شاخساره و ریشه در دو سطح کادمیوم افزایش جذب را کاهش داد و اثرات بازدارندگی کادمیوم روي بیوماس را کم کرد .لذا آزمایش حاضر با هدف بررسی میزان تأثیر هورمونهاي رشد سیلیس و مخمر بر میزان جذب آرسنیک و عملکرد درگیاه انجام شد.
مواد و روشها
آزمایش در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان بر روي سیب زمینی رقم محلی از بخشلالهزار به صورت طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار درگلدانهاي پلاستیکی با 4 کیلوگرم خاك انجام شد. قبل از کشت، ارسنیک با غلظت 75 میلیگرم بر کیلوگرم از منبع - Na2HASo4.7H2o - به خاك اضافه شد و آبیاري گلدانها تا حد ظرفیت مزرعه انجام شد. بعد از سبز شدن جوانهها در مرحله 3 تا 5 برگی از هورمون سیلیس به میزان 0/001 میلی گرم بر لیتر و از مخمر به میزان
0/05 میلی مولار براي تیمار برگها به صورت اسپري استفاده شد. پس از رشد کافی شاخص میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل وکاروتنوئید و همچنین غلظت آرسنیک در گوشت و پوست غدهها اندازهگیري شد.
براي سنجش کلروفیل و کاروتنوئید از روش Lichten thaler 1978 استفاده شد. 0/06 گرم از برگهاي تازه گیاه در هاون چینی سائیده شد و 5 میلی لیتر استون 80 درصد به آن اضافه گردید بعد از سانتریفیوژ کردن مقدار آن با دستگاه اسپکتروفتومتر SPUV-26 ساخت کشور آلمان در طول موجهاي 646/8 و 663/2 و 470 نانومتر خوانده شد. جهت تنظیم دستگاه از استون 80 درصد به عنوان شاهد استفاده گردید. غظت رنگیزههاي گیاهی با استفاده از رابطههاي زیر محاسبه گردید .
نتایج حاصل از اندازهگیري مقدار رنگیزههاي فتوسنتزي برحسب میکروگرم برگرم وزن تر محاسبه و ارائه گردید. براي بررسی میزان تجمع آرسنیک در غدهها، بعد از شستشوي آنها پوست و گوشت سیب زمینی از هم جدا شدند و در آون در دماي 80 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت به خوبی خشک شدند. نمونههاي خشک شده پودر شدند و سپس جهت تهیه عصاره 0/25 گرم بافت خشک را با 5 سی سی اسید نیتریک غلیط %65 در لوله آزمایش پیرکس مخلوط کرده و به مدت 24 ساعت در دماي آزمایشگاه گذاشته شد تا هضم اسیدي نمونهها به خوبی صورت گیرد. بعد از این مدت لولههاي مورد نظر به مدت یک تا سه ساعت حرارت داده شد تا بخارات اسیدي زرد رنگ از لولهها خارج شود به هر لوله 15 سی سی آب دیونایز اضافه شد و محتواي لولهها با استفاده از کاغذ صافی واتمن شماره یک صاف گردید و در نهایت با استفاده از یک بالن ژوژه 25 سیسی، حجم نهایی محلول به دست آمد. سپس براي تعیین غلظت از دستگاه جذب اتمی به روش GTA ساخت کشور استرالیا استفاده شد. آنالیز آماري داده ها با نرم افزار sas انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که اثر آرسنیک بر محتواي کلروفیل a معنی دار نبود. و تنظیم کنندههاي رشد - سیلیس و مخمر - تاثیر معنی داري در سطح یک درصد بر محتواي کلروفیل a داشتند - شکل . - 1 بر اساس آزمون مقایسه میانگین - جدول - 1 میزان کلروفیل a با کاربرد سیلیسیم نسبت به شاهد و آرسنیک به ترتیب 33/02 و 47/70 درصد افزایش یافت و مخمر هم 45/69و 56/85 درصد افزایش را نشان داد.
جدول-1 مقادیر میانگین مربعات و تجزیه واریانس در دادههاي مربوط به کلروفیل a، b، کاروتنوئیدها و کلروفیل کل در بوتههاي سیبزمینی
منابع تغییر درجه کلروفیل a کلروفیل b کاروتنوئید کلروفیل کل
