بخشی از مقاله
چکیده:
به منظور بررسی تاثیر سرب بر شاخصهاي اکوفیزیولوژیکی و صفات رویشی در گیاه رعنازیبا آزمایشی در قالب طرح
آماري کاملاً تصادفی با 8 تیمار و 4 تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل - 2 -1/5 -1 -0/75 -0/5 -0/25 - 0 و ppm 4
نیترات سرب - بودند. پس از اعمال تیمارها در پایان فصل رشد شاخص هاي اکوفیزیولوژیک شامل میزان فتوسنتز، تعرق، هدایت و مقاومت روزنهاي و دماي سطح برگ با استفاده از دستگاه LCA -4 اندازهگیري شد .. نتایج نشان داد که بیشترین میزان فتوسنتز در تیمار شاهد مشاهده شد که تفاوت معنی دار با تیمارهاي 0/25 و ppm 0/5 سرب نداشت
.بیشترین میزان تعرق در تیمار ppm 0/5 مشاهده شد ولی این میزان تفاوت معنی داري با شاهد و تیمارهاي - 0/25 0/75 و ppm 1 نداشت بیشترین میزان مقاومت روزنه در تیمار ppm 4 مشاهده شدهر چند تفاوت معنی دار با تیمارهاي 1 -0/5و ppm 2 نداشت بیشترین میزان هدایت روزنه در تیمارppm0/25 مشاهده شد که تفاوت معنی داري با شاهد نداشت بیشترین میزان دماي سطح برگ در تیمار ppm2 مشاهده شد که با کلیه تیمارها اختلاف معنی داري را نشان داد . کمترین میزان فتوسنتز و تعرق در تیمار ppm4، مقاومت روزنه در غلظت ppm0/75 ، هدایت روزنه در تیمار ppm 2 و کمترین میزان دماي سطح برگ در تیمار ppm 0/5 دیده شد.
مقدمه:
سرب، به عنوان خطرناکترین فلز سنگین آلایندة محیط زیست بیشتر از طریق صنایع ساخت باطري هاي سربی، افزودنی هاي رنگ و بنزین، حشره کش ها، کودها ي شیمیائی، اگزوز اتومبیل و لحیم کاري وارد محیط زیست می گردد - ایک و همکاران، - 1999 آلودگی سرب در خاك موجب کاهش درصد جوانه زنی گشته و اثرات مضري بر رشد و متابولیسم گیاه بر جاي می گذارد
سمیت سرب همچنین در گیاهان موجب جلوگیري از طویل شدن ریشه می گردد - لوان ، - 1945 گیاهان معمولا توانایی انباشتگی مقادیربالایی از سرب را دارا بوده و بهواسطه توانا یی انباشتگی سرب و سایر فلزات سنگین در بافتشان، در فن گیاه پالائی از گیاهان استفاده می شود - پیچالاك وهمکاران، - 2002 با توجه به کاربرد فلزات سنگین در صنعت و فراوان بودن عناصر سنگین در خاك ها و فضاهاي سبز و ازآنجاییکه گلها و گیاهان زینتی خصوصاً گیاهان بستري در فضاي سبز شهري از اهمیت ویژهاي برخوردار هستند،
انتخاب گیاه مناسب در فضاهاي آلوده به عناصر سنگین و بررسی میزان مقاومت آنها از اهمیت فوق العاده اي در گزینش گیاه بستري براي کاشت در منطقه برخوردار است. قربانلی و همکاران در سال 1384 درآزمایشی با عنوان بررسی انباشتگی سرب و اثر آن بر محتواي کلروفیل، آهن و کلسیم در دو رقم کلزا گزارش کردند که مقدار کلروفیل در برگ هر دو رقم با افزایش غلظت سرب محلول غذایی نسبت به شاهد کاهش معنی دار را نشان میدهد. همچنین کاهش مقدار یون کلسیم وآهن در ریشه و اندام هوایی در دو رقم کلزا نسبت به شاهد مشاهده شد.
خطیب و همکاران در سال 1387 در پژوهشی با عنوان تاثیر غلظتهاي مختلف نیکل بر خصوصیات مرفوفیزیولوژیکی گیاه جعفري نشان دادند که سطوح مختلف غلظت نیکل تاثیر معنی دار بر خصوصیات فیزیولوژیکی ریشه و اندام هوایی داشت به طوریکه وزن خشک، تر ریشه و اندام هوایی، طول ریشه، طول بخش هوایی، تعداد برگ و سطح برگ به طور معنی دار نسبت به تیمار شاهد کاهش یافتند..
قاسمی و همکاران - 1387 - در تاثیر کادمیوم بر شاخص هاي فیزیولوژیک، صفات رویشی و غلظت عناصر غذایی در گیاه گوجه فرنگی - - Lycopersicon esculentum در کشت بدون خاك گزارش کردند که وجود غلظت 20 میکرو مولار کادمیوم در محلول غذایی سبب تاثیر معنی دار بر برخی شاخص هاي رویشی شده است اما تاثیر معنی دار بر شاخصهاي فیزیولوژیک نداشت و کادمیوم به عنوان یک عنصر سمی براي گوجه فرنگی محسوب شده و به این جهت کشت آن در خاکهاي آلوده به این عنصر قابل توجیه نبوده و توصیه نمی شود.
ابوقاسم و همکاران - - 1995، دراثرات سینرژیکی کادمیوم و نمک طعام در رشد وفتوسنتزگیاهان بوته اي گندم گزارش کردندکه تیمار گیاهان گندم در طی 15 روز با غلظت 10میکرو مولار کادمیوم، باعث کاهش 20 درصدي میزان رشد نسبی در این گیاهان گردید .
گریگر و همکاران - - 1991، در اثرات فیزیولوژیکی و جذب کادمیوم درچغندر قند در رابطه با غلبه مواد معدنی نشان دادند که چغندر قند تحت تاثیر تیمار کادمیوم کاهش رشد نسبی را نشان می دهد . حقیقی و همکاران - - 1387، در اثر هومیک اسید بر تجمع کامیوم، نیترات و تغییرات فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در کاهو گزارش کردند که همراه با افزایش غلظت کادمیوم در محیط کشت غلظت کادمیوم در برگ افزایش و میزان پروتئین و وزن تر برگ کاهش یافت.
قربانلی و همکاران - 1385 - ، در بررسی اثر آلاینده هاي هواي شهر تهران بر وزن تر و خشک، غلظت پرولین، کربوهیدراتهاي محلول ، تعداد روزنه ، کرك و سلول هاي اپیدرمی در دو گیاه خرزهره و اقاقیا نشان دادند که آلودگی هوا باعث کاهش معنی دار وزن تر و خشک در اقاقیا و خرزهره شد . همچنین آلودگی هوا باعث افزایش غلظت پرولین در دو گیاه اقاقیا و خرزهره شد. لیپ - - 1981 ، در اثرات آلودگی هوا روي محصولات کشاورزي در اروپا گزارش کردند که آلودگی هوا توانایی تولید محصول و کیفیت غذایی در محصول گیاهان را کاهش می دهد .
گوگورسنا و همکاران در سال 2002 در تحقیقی بیان داشتند که جذب مقادیر زیاد کادمیوم در گیاه باعث کاهش و توقف رشد ریشه و چوب پنبه اي شدن ساختمان آن و کاهش هدایت الکتریکی آب در ریشه میشود. پرالتا و همکاران در سال 2000 طی تحقیقی اثرات هر یک از عناصر منگنز، نیکل، مس، کروم، کادمیوم را بر رشد و زنده مانی گیاهان یونجه در محیط جامد را بررسی نمودند و بیان داشتند که جوانه زنی بذرها و رشد گیاهان به طور معنی داري تحت تاثیر کروم، کادمیوم در غلظت 10 PPm و همین طور مس و نیکل در غلظت 20PPm و غلظت هاي بالاتر قرار گرفت.
منگنز اثري بر روي جوانه زنی نشان نداد. حیدري و همکاران درسال1384 باآزمایشی اثرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ناشی از آلودگی سرب در دانه رستهاي ذرت را مورد بررسی قرار دادند وبراساس این آزمایش نتایج نشان داد که مسمومیت سرب در درجه اول بر روي ریشه اثر کرده و موجب کاهش طول، وزن تر و وزن خشک ریشه میشود. خطر مسمومیت گیاه در محیطهاي آلوده مانند مناطق نزدیک کارخانجات ذوب فلزات، مسیرهاي ترافیک جاده اي و شهر جدي است لذا اهمیت بررسی اثرات این آلودگی و مکانیسمهاي تحمل گیاه را بیشتر جلوه گر میسازد.
مواد و روشها :
در این پژوهش نشاهاي 4 برگی رعنا زیبا در گلدانهاي یونولیتی حاوي کوکوپیت کشت شدند. سپس گیاهان با محلول غذایی هوگلند شامل عناصر ماکرو } نیتروژن به صورت نیترات کلسیم در غلظت 5 میلی مولار، مونو فسفات پتاسیم 0/2 - میلی مولار - ، پتاسیم 0/2 - میلی مولار - ، سولفات منیزیم 0/3 - میلی مولار - و کلرید سدیم 0/1 - میلی مولار - { و عناصر میکرو به صورت } کلات آهن 50 Fe-EDTA - میکرو مولار - ، سولفات منگنز 7 - میکرو مولار - ، کلرید روي 0/7 - میکرو مولار - ، سولفات مس 0/8 - میکرو مولار - ، اسید بوریک 2 - میکرو مولار - ، مولیبدات سدیم 0/8 - میکرو مولار - و به صورت یک روز در میان تغذیه شدند. پس از آنکه نشاها به مرحله 6 برگی رسیدند تیمارهاي حاوي سرب به صورت یک روز در میان اعمال شدند که تیمارها شامل : شاهد - محلول هوگلند فاقد سرب - و غلظتهاي - 2 – 1/5 – 1 – 0/75 -1 – 0/5 – 0/25 و ppm 4 نیترات سرب - بود.
پس از آنکه گیاهان به مرحله گلدهی رسیدند خصوصیات اکوفیزیولوژیک آنها شامل میزان فتوسنتز - میکرومول co2 بر متر مربع بر ثانیه - ، میزان تعرق - میلی مول بر متر مربع بر ثانیه - ، هدایت روزنه اي - مول بر متر مربع بر ثانیه - ، مقاومت روزنه اي - مول بر متر مربع بر ثانیه - ، دماي برگ - درجه سانتی گراد - با دستگاه آنالیزورگاز مادون قرمز مدل ADC .LCA – 4 ساخت شرکت هادسون انگلستان اندازه گیري شد .
با قرار گرفتن برگهاي قسمت میانی شاخهها در قسمت اتاقک دستگاه، و بر اساس ورود و خروج گازها در این قسمت و اندازه گیري میزان گازهاي خروجی و بر حسب برنامه تنظیم شده روي دستگاه اطلاعات مربوط به هر شاخص ثبت گردید. اندازه گیريها در روزهاي غیر ابري و در ساعت 9 تا 11 صبح و شدت نور بیش از 1600 میکرو مول فوتون بر متر مربع بر ثانیه در طول آزمایش انجام شدآزمایش. در قالب طرح کاملاً تصادفی و در 4 تکرارکه هر تکرار حاوي 8 گلدان بود انجام گردید . داده ها با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه آماري شده و در سطح 5 درصد آزمون دانکن مورد مقایسه میانگین قرار گرفتند ونمودارها با استفاده از نرم افزار اکسل رسم شد .
نتایج و بحث:
میزان فتوسنتز:
بر طبق مقایسات میانگین داده ها بیشترین میزان فتوسنتز در تیمار شاهد مشاهده شد که تفاوت معنی دار با تیمارهاي 0/25 و ppm 0/5 سرب نداشت .کمترین میزان فتوسنتز در تیمار ppm4 بهدست امد که با کلیه تیمارها اختلاف معنی داري را نشان داد. همانطور که در نمودار مشاهده میشود از غلظت 0/5 ppm به بعدکاهش در میزان فتوسنتز دیده شد.
میشرا و همکاران درسال2006 در پژوهشی نتایج خود را چنان بیان داشتند که حضور فلزات سنگین یکی از مهمترین تنش هاي محیطی محسوب میشود که میتواند منجر به کاهش رشد و تولید و انواع اکسیژنهاي واکنشگر شود. فلزات بطور طبیعی با مقادیر مختلف در پوسته زمین وجود دارند. هنگامیکه فلزات سنگین توسط گیاهان جذب شده و دربافتهاي آنها تجمع می-یابند اغلب به دو صورت باعث سمیت میشوند:
-1 بصورت غیرمستقیم از طریق رقابت باسایر عناصر غذایی ضروري و قرارگیري بجاي آنها در ساختمان رنگدانه ها یا آنزیم ها و تخریب عملکرد آنها،
-2 مستقیم با تخریب ساختار سلول. حضور فلزات سنگین
