بخشی از مقاله
چکیده
تنباکو گیاهی است از خانواده بادمجانیان - Solascaea - و از جنس نیکوتیانا - Nicotina - نباتی یکساله با ساقههای علفی و سبز رنگ و دارای برگهای بزرگ میباشد. تنباکو یکی از مهمترین محصول اقتصادی آمریکا و سراسر جهان می باشد . در سال 2004 میانگین فروش تنباکو آمریکا برابر با میانگین فروش تسلیحات نظامی با کشور های دیگر می باشد. نانوذرات به علت داشتن اندازه کوچک سطح بسیار زیادی را در حجم کم فراهم می کنند و خواص فیزیکی و شیمیایی قویتری ایجاد میکنند. این خاصیت باعث نفوذ قوی این ذرات در سلولها می شود و گاها ماهیت ماده را تغییر می دهد.
هدف از این پژوهش بررسی اثرنانوذرات تیتانیوم اکسید Tio2 بر رشد و نمو نشاء گیاه تنباکو است. در این آزمایش نانو تیتانیوم در هنگام دو برگی شدن گیاه به روش محلول پاشی بر روی نشاءها در پنج سطح - 0 ، 20 ،40 ، 60، - 80 میلی گرم بر لیتر در چهار تکرار که طرحی به روش کاملآ تصادفی به صورت کشت در گلدان درخمینی شهر اصفهان انجام گرفت. قبل از کاشت بذور تنباکو را در دخانیات خمینی شهر تهیه شده و تعداد 50 عدد را شمرده و در گلدانها کشت شد. خاک گلدانها از کوکوپیت و پرلایت تشکیل شده و با توجه به اینکه این نوع بستر مواد غذایی اندکی در خود دارد در دو مرحله از کود کامل - Npk - نشاءها تغذیه شدند. خصوصیاتی نظیر شاخص کلروفیل، فتوسنتز، هدایت زیر روزنه ای ، تعرق، وزن تر ریشه محاسبه شد. نتایج آزمایش نشان داد که غلظت های پایین 40میلی گرم بر لیتر تاثیر مثبت بر فتوسنتز ، تعرق و رشد گیاه داشت. غلظت های بالا 40میلی گرم برلیتر برای رشد گیاه باعث سمیت کاهش رشد و نموگیاه را داشت. بهترین تیمار نانو تیتانیوم 40 میلی گرم بر لیتر بوده که باعث رشد و نمو در نشاء های تنباکو را پی داشت.
مقدمه
تنباکو با نام علمی - - Nicotiana tabacum گیاهی است از خانواده بادمجانیان - - Solascaea و از جنس نیکوتیانا - Nicotina - نباتی یکساله با ساقههای علفی و سبز رنگ و دارای برگهای بزرگ میباشد. انواع جنس های تنباکو در ایران به چهار زیر دسته تقسیم میشود :
Nicotiana tabacum - Nicotiana rustica - Nicotiana petuniodes Nicotiana quadrivaluis
تنباکو مورد کشت در منطقه خمینی شهر از جنس Nicotiana rustica میباشد. این تنباکو نیکوتین و تندی بیشتری برخوردار است - شرکت دخانیات ایران ،. - 1374 تنباکو بوتهای نسبتا بزرگ به ارتفاع 100سانتی متر و درهر بوته 20 برگ وجود دارد. ولی کشاورزان ساقه انتهایی بوته را از 6 برگ به بالا سربرداری وهمچنین جوانههای جانبی آن را با محول پاشی هورمونی کنترل میکنند تا برگهای زیرین بزرگ وکیفیت محصول بهتر شود. طول برگ 40 تا80 سانتی متر و عرض آن 25 تا50 سانتیمتر بسته به تغذیه گیاه متفاوت است. تنباکو گیاهی است که به نورفراوان احتیاج دارد ودر نواحی خشک و نیمهخشک کشت میشود . این گیاه به تنش خشکی بسیار مقاوم است و فراوانی رطوبت برای بزرگ شدن برگها ضرورت دارد. تنباکو به خاکهای نیمه سنگین و سنگین سازگار و pH= 7/5 برای تولید این محصول مناسب میباشد. برای کشت این محصول 8 تا 10هفته قبل اقدام به خزانه گیری میکنند. بذر این گیاه دارای خواب بعد از برداشت بوده و به نور قرمز عکس العمل نشان میدهد لذا بذرهای که یک سال ماندهاند جوانه زنی خوبی دارند - خواجه پور ،. - 1385
تمام خصوصیات دی اکسید تیتانیوم نیز در نانو دی اکسید تیتانیوم وجود دارد با این تفاوت که اندازه ذرات آن بسیار کوچکتر است و از این رو قابلیت و اثر کنندگی بیشتری دارد چرا که به واسطه کوچک بودن اندازه ذرات، سطح تماس بیشتر میشود و کارایی افزایش مییابد. زمانی که اندازه ذرات TiO2 به مقیاس نانو کاهش مییابد فعالیت فتوکاتالیستی میتواند افزایش یابد چرا که مساحت سطح موثر افزایش مییابد. نانوذرات به علت داشتن اندازه کوچک سطح بسیار زیادی را در حجم کم فراهم می کنند و خواص فیزیکی و شیمیایی قویتری ایجاد میکنند. این خاصیت باعث نفوذ قوی این ذرات در سلولها می شود و گاها ماهیت ماده را تغییر می دهد - 2008، . - Sawhney
تنباکو یکی از مهمترین محصول اقتصادی آمریکا و سراسر جهان می باشد. در سال 2004 میانگین فروش تنباکو آمریکا برابر با میانگین فروش تسلیحات نظامی با کشور های دیگر می باشد - سازمان فائو - . در سال 1393برابر 1635.44 هکتار زمین های ایران زیر کشت تنباکو بوده است - آمار ایران، . - 1393
در تحقیقی بر روی تاثیر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بر رشد و بیان RNA در توتون - تایلر و همکاران1، - 2014 دریافتند که نانو ذرات تیتانیوم به طور قابل توجهی بر جوانه زنی و طول ریشه به غلظت های 0/01، 1، 2/5 و5 رشد و توسعه نهال توتون به طور قابل توجهی در غلظت های کم افزایش یافته است. در غلظتهای 0/01و1 درصد باعث افزایش مقاومت گیاه به استرس های خشکی، شوری، سرما و فلزات سنگین شده است. همچنین نانو تیتانیوم نقش مهمی در واکنش گیاه توتون و تنظیم بیان ژن دارد.
در مطالعه ای تاثیر نانو اکسید تیتانیوم بر جوانه زنی و رشد دانه رست های گوجه فرنگی نتایج نشان داد که نانو اکسید تیتانیوم تاثیر معنی داری بر درصد و سرعت جوانه زنی بذر، طول ریشه و ساقه و همچنین شاخص مقاومت ریشه گوجه فرنگی دارد. با توجه به نتایج بدست آمده بنظر می رسد که پاسخ گوجه فرنگی نسبت به نانو اکسید تیتانیوم یک پاسخ وابسته به غلظت است و غلظت های بالای نانو اکسید تیتانیوم اثر سمی روی گوجه فرنگی دارد.
در بررسی دیگر - مریم حقیقی و بهاره دانشمند، - 1392 مقایسه اثر تیتانیوم و نانوتیتانیوم بر رشد و تغییرات فتوسنتزی گوجه فرنگی در سیستم هیدروپونیک دریافتند که بر طبق نتایج به دست آمده، اثر افزودن نانو تیتانیوم به محلول غذایی بر رشد ریشه بیش از ساقه بود و در غلظت 1 میلی گرم بر لیتر تأثیر مثبت تری بر وزن تر و خشک ریشه داشت. تیتانیوم و نانوتیتانیوم باعث افزایش تعرق، فتوسنتز و دی اکسید کربن داخل روزنه ای شدند. تأثیر نانوتیتانیوم بر میزان تعرق و فتوسنتز بیش از تیتانیوم بود و در غلظتهای بیشتر، آثار مثبت آن افزایش یافت. به طورکلی، تیتانیوم در غلظت بیشتر و نانوتیتانیوم به دلیل اندازه کوچک ذرات و امکان نفوذ راحت تر به ریشه، می توانند بر برخی ویژگی های رشدی و فتوسنتزی گوجه فرنگی مؤثر باشند.
درتحقیقی بر روی جوانه زنی گیاه کلزا در یافتند که سرعت جوانه زنی، شاخص جوانه زنی و قوه نامیه به طور معنی داری تغییر کرده است. در غلظت های بالای از اکسید نانو تیتانوم باعث افزایش جذب آب توسط پوشش بذر و در نتیجه افزایش جوانه زنی می شود - هاله کاشفی وهمکاران، . - 1391 در آزمایشی کاربرد نانو تیتانیوم بر جوانه زنی پیاز در یافتند که کاربرد نانو تیتانیوم باعث افزایش رشد گیاهچه و سرعت جوانه زنی این گیاه شد - مریم حقیقی و زهرا عفیفی پور، . - 1390
کاربرد تیتانیوم به صورت محلول پاشی روی برگهای فلفل باعث افزایش اسید اسکوربیک و کاپسانتین مسئول ایجاد رنگیزه قرمز در میوه فلفل شد. تیتانیوم بر فعالیتهای بیوشیمیایی گیاه نیز اثر دارد و باعث افزایش فعالیت آنزیمهای کاتالار، نیترات ردکتاز و پراکسیداز می شود .این محققین، دلیل افزایش فعالیت این آنزیم ها تحت تأثیر تیمار تیتانیوم را ناشی از افزایش جذب آهن دانستند. رشد گیاه فلفل ناشی از افزایش طول بوته ها بود که تیتانیوم با افزایش جذب نیتروژن منجر به افزایش فتوسنتز و در نتیجه افزایش طول بوته های فلفل شد .افزایش کیفیت فلفل و میزان قند آن در اثر افزایش کلروفیل ناشی از اعمال تیمار تیتانیوم نیز گزارش شده است - مارتینز و همکاران2، . - 1993
در مطالعهای تاثیر نانو تیتانیوم بر روی گندم نشان داد که جوانه زنی وسرعت جوانه زنی بذرها تاثیر چندانی نداشته است. ولی بر متوسط زمان جوانه زنی تاثیر معنی داری داشته است. تاثیر ذرات غیر نانویی جوانه زنی ورشد گیاهچه گندم تاثیر بهتری داشته است - فیضی و همکاران ، . - 2013 محلول پاشی نانو تیتانیوم در غلظت هی مختلف 6 - ،4،ppm - 2 بر روی گیاه گشینیز نشان داد که ارتفاع بوته ، عملکرد میوه و تعداد شاخه و همچنین اسیدهای آمینه ، قند کل ، فنل ها و رنگدانه گیاه در سطح 0/1 افزایش یافته است.
محلول پاشی نانو تیتانیوم بر روی گیاه سویا در غلظتهای 0/01 - ، 0/03، ppm - 0/05 نشان داد که بر تمام صفات کمی وکیفی ، عملکرد و روغن این گیاه تاثیر مثبتی داشته است - رضایی، معاونی و مظفری4، . - 2015 اثر تیتانیوم بر روی پیاز خوراکی نشان داد که شاخص های کمی و رشدی گیاه، ترکیبات شیمیایی و عملکرد این گیاه موجب افزایش و بهبود تولید گشته است.
