بخشی از مقاله
چکیده
آزمایش حاضر با هدف ارزیابی جزءبندی و توزیع مکانی منگنز در بخشهای مختلف برگ خیار گلخانهای تحت تأثیر تغذیه برگی سولفات منگنز با و بدون آمینواسیدهای لیزین و متیونین انجام شد. آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان به اجرا در آمد. نتایج نشان داد تغذیه برگی سولفات منگنز منجر به افزایش غلظت منگنز در برگهای تیمار شده در مقایسه با شاهد - بدون تغذیه برگی - شد اگرچه این افزایش در حضور آمینواسیدها بالاتر بود. در برگهای جدیدالرشد، بیشترین غلظت منگنز برگ با کاربرد لیزین همراه سولفات منگنز بدست آمد. در مجموع کاربرد آمینواسیدهای لیزین و متیونین سبب افزایش کارایی جذب و انتقال منگنز در گیاه خیار شد.
واژه های کلیدی: منگنز، آمینواسید، توزیع برگی
مقدمه
منگنز یکی از عناصر کم مصرف برای رشد گیاهان است که در تمام مراحل توسعه گیاه ضروری است. منگنز در فعالیتهای آنزیمی، انتقال الکترون، تشکیل کلروفیل و فتوسنتز شرکت میکند . - Burneli, 1988 - تأثیر مثبت منگنز در افزایش عملکرد گیاهان در مطالعات متعدد به اثبات رسیده است. گزارش شده که منگنز به عنوان یون دو ظرفیتی میتواند آزادانه در عصاره آوند چوبی حرکت کند و به آسانی توسط جریان تعرق به برگها منتقل شود. البته هنگام انتقال در آوند چوبی ممکن است به عنوان یون آزاد وجود نداشته باشد و کمپلکسهایی با اسیدهای آلی یا فسفات تشکیل میدهد . - Rauser, 1999 -
به علاوه عصاره آوند آبکش حاوی غلظتهای بالای منگنز است - Rengel, 1988 - و ردیابی رادیواکتیوی نشان داده که منگنز جذب شده در برگها میتواند به ریشهها برگردد. اما توزیع مجدد آن بهدلیل اینکه منگنز به عنوان عنصر غیر پویا در آوند آبکش طبقهبندی میشود، محدود است . - Loneragan, 1988 - بنابراین انتقال این عنصر از برگها به ریشه در اغلب موارد ناکافی است. از سوی دیگر به علت بیوشیمی پیچیده این عنصر در خاک، کارایی مصرف خاکی آن به ویژه در خاکهای آهکی - مانند خاکهای ایران - کم است. بنابراین به نظر میرسد کارایی تغذیه برگی منگنز در مقایسه با مصرف خاکی بیشتر بوده و عملکرد بهتری بهدنبال داشته باشد.
رایجترین کود منگنز، سولفات منگنز است که هم در خاکهای اسیدی و هم قلیایی قابل مصرفاست. اخیراً استفاده از کودهای حاوی اسیدهای آمینه نیز با توجه به مزایای فراوان آنها مورد توجه محققان قرار گرفته است. آمینواسیدها علاوه بر اینکه از نظر تغذیهای منبع نیتروژن برای گیاه هستند - Smith et al., 2007 - مستقیماً توسط گیاه قابل جذب بوده و در فرایندهای فیزیولوژیکی بهکار میروند . - Nasholm et al., 2009 - با توجه به اینکه آمینواسیدها قادرند کمپلکسهایی با عناصر کممصرف تشکیل دهند و انتقال و توزیع آنها را در گیاه بهبود دهند - Ducic and Polle, 2005 - ، به نظر میرسد بتوانند پویایی عناصر غیرپویا در آوند آبکش مانند منگنز را هم تا اندازه زیادی افزایش دهند. بنابراین مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر منگنز معدنی و ترکیب شده با آمینواسیدها بر جذب و انتقال منگنز در قسمتهای مختلف برگ گیاه خیار انجام شد.
مواد و روشها
بذرهای خیار - رقم سوپردامینوس - پس از جوانهزنی در شن کوارتزی استریل کشت شده و در گلخانهای با شرایط کنترل شده بهطور پیوسته - هر روز - ابتدا توسط آب مقطر و سپس با محلول غذایی رقیق جانسون - 1:10 - آبیاری شدند. پس از رسیدن به مرحله کوتیلدون - دو برگی - ، نهالها به ظروف حاوی محلول غذایی جانسون کامل منتقل شدند. محلول غذایی داخل ظروف آزمایش هر هفته با محلول جدید جایگزین شده و بهطور پیوسته توسط پمپ هوادهی شد . چند هفته پس از کاشت، زمانیکه گیاهان به مرحله چهار یا پنج برگی رسیدند و سطح برگها به اندازه کافی گسترش یافت، تیمار کودی بهصورت تغذیه برگی با غلظت پنج در هزار سولفات منگنز با و بدون حضور آمینواسیدهای لیزین و متیونین اعمال شد. گیاهان شاهد - بدون کود منگنز - با آب مقطر محلولپاشی شدند. سه تکرار بیولوژیکی برای هر تیمار در نظر گرفته شد.
یک هفته پس از محلولپاشی، گیاهان از محل طوقه قطع و ریشه و اندام هوایی تفکیک شدند. برگهای مختلف گیاه - تیمار شده و جدیدالرشد - و همچنین بخشهای مختلف برگ - رگبرگ اصلی، حاشیه و پهنک برگ - از هم تفکیک شدند - شکل . - 1 نمونههای بخشهای مختلف برگ پس از شستشو با آب مقطر به مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه سلسیوس خشککن، قرار داده شدند. یک گرم از بافت گیاهی پودر شده - قسمتهای مختلف برگ - در دمای 500 درجه سلسیوس در کوره الکتریکی خاکستر و سپس با اسید کلریدریک 2 نرمال هضم شد. غلظت منگنز در عصاره بخشهای مختلف برگ با دستگاه جذب اتمی مدل GBC Avanta ver.1.33 تعیین شد.
نتایج و بحث
نتایج مطالعه حاضر نشان داد تغذیه برگی سولفات منگنز سبب افزایش علظت منگنز برگ در مقایسه با شاهد شد اگرچه حضور آمینواسیدهای لیزین و متیونین سبب افزایش بیشتر غلظت منگنز برگ در مقایسه با تیمار سولفات منگنز بدون آمینواسید شد - شکل 2 الف - . در برگهای جدیدالرشد، بالاترین غلظت منگنز با تغذیه برگی سولفات منگنز به همراه لیزین حاصل شد - شکل 2 ب - . براساس نتایج به نظر میرسد لیزین نقش قابل توجهی در افزایش جذب سیمپلاستی و آپوپلاستی منگنز داشته است. همچنین آمینواسیدهای لیزین و متیونین به عنوان لیگاندهای کمپلکس کننده منگنز نقش مهمی در پویایی منگنز و انتقال آن به برگهای جدید الرشد داشتهاند.
شکل 3 تغییرات غلظت منگنز در بخشهای مختلف برگ در برگهای تیمار شده و جدیدالرشد نشان میدهد. همانطور که مشاهده میشود در برگهای تیمار شده بیشترین غلظت منگنز در حاشیه برگ مشاهده شد - شکل 3 الف - اما در برگهای جدیدالرشد حداکثر غلظت منگنز در پهنک برگ حاصل شد - شکل 3 ب - . در هر دو گروه برگهای گیاه، کمینه غلظت منگنز در بخش رگبرگ اصلی بدست آمد. این نتایج بیانگر جذب ترجیحی منگنز در حاشیه برگ در محل اعمال تیمار کودی است. در حالیکه پس از انتقال به برگهای جدیدالرشد منگنز تمایل بیشتر به توزیع در فواصل میانرگبرگها و پهنک برگ داشته است.
