بخشی از مقاله
چکیده
استویا Stevia rebaudiana Bert گیاه دارویی است که کاربرد وسیعی در صنعت غذا و دارو دارد و در سالیان اخیر کشت آن مورد توجه صنایع قرار گرفته است سیلیسیم یکی از عناصر غذایی مفید برای رشد و سلامت گیاه به شمار میرود. در این پژوهش از منابع مختلف سیلیسیم از جمله نانو سیلیسم، سیلیکات پتاسیم، سیلیکات کلسیم، هیومیستار سیلیس جهت افزایش رشد و بیوماس گیاه دارویی استویا استفاده شد. خصوصیاتی نظیر ارتفاع اندام هوایی گیاه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه ی گیاه، حجم ریشه، قطر ساقه، سطح برگ و شاخص کلروفیل برگ - - SPAD اندازه گیری شد. در تمامی پارامترها استفاده از منابع سیلیسیم تاثیر قابل ملاحظه و معنی داری نسبت به حالت شاهد داشت به طوری که نانو سیلیسیم نسبت به سایر منابع سیلیسیم، تاثیر بیشتری بر روی صفات مورفوفیزیولوژیکی نشان داد.
مقدمه
سیلیسیم دومین عنصر فراوان در سطح کره زمین و یکی از عناصر غذایی مفید در رشد و سلامت گیاهان میباشد. اگر چه سیلیسیم عنصر ضروری برای گیاهان در نظر گرفته نشده است، اما در برخی از گیاهان یک عنصر ضروری است - Doshi, R et .al.,2008 - نتایج تجزیه بافت گیاهی نشان میدهد که غلظت سیلیسیم بسته به گونه گیاهی بین 1 تا 100 گرم در کیلوگرم وزن خشک گیاه متغیر است - بندانی، .م .ا و عبدل زاده،. - 1386 این عنصر می تواند باعث افزایش تولید و کیفیت محصول و کاهش تبخیر و تعرق شود. تأثیر سیلیسیم بر عملکرد گیاه ممکن است به دلیل رسوب آن در پهنای برگ،افزایش استحکام برگها و افزایش غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ باشد که از این طریق توانایی گیاه برای استفاده مؤثرتر از نور را بالا میبرد - Cherif, M et .al., 1992 - مصرف کودهای سیلیسیم در خاک از دو طریق بر رشد و نمو گیاهان تأثیر می گذارد. اول این که بهبود تغذیه سیلیسیم موجب تقویت سیستم حفاظتی گیاه در شرایط نامساعد محیطی، بیماری و حشرات میشود. از سوی دیگر، تیمار کردن خاک با ترکیبات حاوی سیلیسیم سبب بهبود ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک و افزایش قابلیت دسترسی عناصر غذایی برای گیاه شده و حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد - خوشگفتارمنش، ا .ح . . - 138. تغذیه سیلیسیم در حد مناسب و بهینه موجب افزایش زیست توده و حجم ریشه ها شده،
در نتیجه سطح جذب کننده عناصر از محیط را افزایش می دهد. سیلیسیم سبب افزایش غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ میشود و با افزایش غلظت کلروفیل برگ، توانایی گیاه برای استفاده مؤثرتر از نور زیاد شده و می تواند شدتهای کم و زیاد نور را بهتر تحمل کند - خوشگفتارمنش، ا .ح . . - 138. آگاری و همکاران نشان دادند که در صورت کمبود سیلیسیم، مقدار کلروفیل کم شده و در نتیجه آن فتوسنتز در گیاه برنج کاهش مییابد. آنان دلیل این امر را نقش سیلیسیم در زنجیره فتوسنتزی و ممانعت از تخریب کلروفیل توسط سیلیسیم دانستند. سیلیس اثر یم های مثبتی بر رشد و تولید ماده خشک، میزان فتوسنتز، عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارد - Agarie, S et al., 1993 - اخیراً. فنآوری نانو در سطح گسترده مورد توجه بیشتر پژوهشگران علوم مختلف قرار گرفته است. امروزه افزودن نانوذرات به محلول غذایی گیاهان به عنوان کود به دلیل داشتن اثرهای بی نظیر آنها مانند نفوذ سریعتر و راحت تر به درون غشای سلولی، توجه زیادی را در بین تولید کنندگان به خود جلب کرده است تحقیقات محدودی اثر نانوذرات مختلف را بر رشد و فیزیولوژی گیاهان مورد بررسی قرار داده اند. نانوتیتانیوم باعث افزایش قدرت و استحکام ریشه و افزایش توانایی ریشه در جذب آب و کود شد همچنین نانواکسید تیتانیوم همچنین باعث بهبود فتوسنتز و رشد گیاه اسفناج شد نانوسیلیسیم باعث افزایش طول شاخساره و ریشه چه نسبت به بذرهای گوجه فرنگی تیمار شده با سیلیکات پتاسیم شد - مظفریان و همکاران، . - 90 با وجود انجام تحقیقاتی در خصوص اثرهای مفید سیلیسیم بر رشد و نمو گیاهان، اثرهای این عنصر بر تغییرات مورفولوژیک گیاهان به طور کامل مشخص نشده است. از طرفی، از آثار این عنصر در اندازه نانو بر خصوصیات گیاهان، منابع بسیار محدودی در دست است. لذا، هدف از این آزمایش، بررسی اثر سیلیسم از کودهای مختلف، به عنوان یک عنصر مفید و مقایسه سیلیسیم با ذرات نانوسیلیسیم در کشت گیاه دارویی استویا در شرایط گلخانه، بر خصوصیات رشدی ومورفولوژیک آن می باشد.
امروزه گیاهان دارویی در تامین سلامت جامعه از جایگاه خاصی برخوردارند .به طوری که تنوع شرایط آب و هوایی ایران و قدمت استفاده از گیاهان دارویی در فرهنگ مردم کشورمان، توجه پژوهشگران و مراکز تحقیقاتی را بیش از پیش به بهره برداری مناسب از این گیاهان ارزشمند به خود اختصاص داده است - باباخانلو و همکاران، . - 1377 استویا با نام علمی Stevia rebaudiana Bert گیاهی بوته ای، پایا و چندساله است که به خانواده Asteraceae تعلق دارد - Ali et . al.,2010 - ویژگی جالب توجه این گیاه شیرین بودن شدید برگ ها و عصاره آبی آن است . - Geuns 2003 - این گیاه بومی مناطق شمالی آمریکای جنوبی - پاراگوئه و برزیل - است. در قرن 16 ارزش پزشکی استویا شناخته شد و استفاده از آن در چای آغاز شد .از آن زمان به بعد، استفاده از آن به طور وسیعی در سراسر اروپا و آسیا رایج شد . - Cardello et al.,1999 - شیرین بودن برگ های استویا به دلیل متابولیت های ثانویه ای است که گلیکوزیدهای دی ترپنی نامیده می شوند. دو گلیکوزید اصلی گیاه، استویوزاید و ربودیوزاید A هستند .غلظت استویوزاید معمولاً دامنه ای از 3-10 درصد و غلظت ربودیوزایدA دامنه ای از 1-3 درصد وزن برگ خشک است. برگ های استویا استویوزاید 200 -300 مرتبه و ربودیوزاید 180-400, A مرتبه شیرین تر از شکر است - . - Das et al., 2007 ماده شیرین کننده استویا به سبب فاقد کالری بودن برای افرادی که از دیابت، هیپوگلیسمی، فشار خون بالا، فنیل کتون اوری، ناراحتی های قلبی، چاقی و عفونت های قارچی مزمن رنج می برند یک شیرین کننده مطلوب است، به همین دلیل بیشتر کشورها به دنبال تنظیم یک دستورالعمل قطعی برای کشت استویا هستند تا بتوانند هم میزان بیوماس و هم میزان گلیکوزید استویوزاید گیاه استویا را افزایش دهند - Woelwer-Rieck, .2010 - لذا هدف از این آزمایش، بررسی تاثیر کاربرد عنصر سیلیسیم - سیلسیم دای اکساید - SiO2 از منابع کودی مختلف جهت کشت گیاه استویا در گلخانه و در نهایت اندازه گیری خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه استویا می باشد.
مواد و روش ها
به منظور بررسی اثرات سیلیسیم از منابع کودی مختلف، بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه استویا در محیط کشت گلخانه ای، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با چهار تیمار، سه سطح و شش تکرار در گلخانه ی تحقیقاتی گروه علوم و مهندسی خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، در دمای 25 درجه ی سلسیوس و نسبت طول روز به شب 14 به 10انجام گردید. تیمارهای مورد استفاده شامل نانو سیلیسیم در سه سطح - - 0 - 50 - 100 میلی گرم بر کیلوگرم و سیلیکات پتاسیم ، سیلیکات کلسیم، هومیستار سیلیس شرکت سپاهان رویش در سه سطح - - 0 - 200 - 400 میلی گرم بر کیلوگرم بود. برای اطمینان از اندازه ذرات نانو، تصویر میکروسکپ الکترونی از آزمایشگاه پژوهشکده رازی تهیه شد - شکل . - 1 نشاهای گیاه استویا با طول متوسط 8 تا
