بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی اثر نانوذرات آهن و منیزیم بر جوانه زنی و خصوصیات اولیه رشد گل رعنازیبا آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. نانوذرات آهن در سه غلظت شامل: 0، 500 و 1000 میلی گرم در لیتر و نانوذرات منیزیم نیز در سه غلظت شامل: 0، 200 و 400 میلی گرم در لیتر تهیه شد. نتایج نشان داد تاثیر غلظت هاي مختلف نانوذرات آهن و منیزیم بر درصد و سرعت جوانه زنی و همچنین بینه بذر در سطح احتمال خطاي یک درصد معنی دار بود. با افزایش غلظت در هر دو تیمار به طور قابل توجهی درصد و سرعت جوانه زنی افزایش و سپس کاهش یافت.
حداکثر درصد جوانه زنی - با میانگین 87 درصد - از تیمار 500 میلی گرم در لیتر آهن و 400 میلی گرم در لیتر منیزیم و بیشترین سرعت جوانه زنی از تیمار 500 میلی گرم در لیتر آهن و 200 میلی گرم در لیتر منیزیم حاصل شد. کمترین درصد و سرعت جوانه زنی - به ترتیب با میانگین 67 درصد و 6 بذر در روز - به تیمار شاهد تعلق داشت. حداکثر بنیه بذر به برهمکنش تیمار 500 میلی گرم در لیتر آهن و 400 میلی گرم در لیتر منیزیم مربوط بود. به طور کلی، به نظر می رسد در غلظت هاي بالاتر از 400 میلی گرم منیزیم توام با 500 میلی گرم در لیتر آهن مسمومیت و تنش اکسیداتیو منجر به کاهش جوانه زنی شده است که البته تحقیقات بعدي براي اثبات این فرضیه لازم است.
کلمات کلیدي: ، جوانه زنی، گل رعنازیبا، نانوذرات آهن و منیزیم
مقدمه
جوانه زنی و رشد اولیه، اساسی ترین یا مؤثرترین مرحله در رشد و نمو گیاه می باشد. متاسفانه هیچگونه گزارشی درمورد واکنش جوانه زنی و رشدگیاهچهگل رعنازیبا به تیمار نانوذرات مختلف وجود ندارد. بنابراین باتوجهبه نیازروز افزون فضاي سبز در این زمینه خلاء تحقیقاتی در راستاي این گیاه زینتی احساس می شود. رعنا زیبا - Gaillardia aristata Pursh - یکی از گلهاي زینتی با ارتفاع 30 تا 50 سانتی متر،گلبرگها زرد، قرمز و یا قهوهاي رنگ و به دو شکلپپرر و کمپر و همچنین تکرنگ و یا دورنگ وجود دارد . - Ferner, 1981 - این مرحله به معناي ظهور ریشهچه و ساقهچه و طویل شدن آنها و تخصیص مواد غذایی ذخیره به محور جنین، جز اولین مرحله زندگی گیاه میباشد و نقش تعیین کنندهاي در استقرار گیاهچه و تعیین تراکم نهایی بوته در واحد سطح دارد - کافی و همکاران، . - 1384
یکی از مهمترین عوامل در ایجاد تغییر کشاورزي از حالت سنتی به حالت مدرن، تغییر در تکنولوژي کشاورزي می باشد . - Lin & Xing, 2007 - نانوذرات مجموعههاي اتمی یا ملکولی با حداقل ابعاد بین 1-100 نانومتر هستند که خواص فیزیکوشیمیایی متفاوتی در مقایسه با توده مواد خود دارند. نانوذرت به دلیل سرعت جذب بسیار بالا و انتقال سریع در بافت هاي گیاهی، در سرعت جوانه زنی و رشد گیاه بسیار موثر می باشند . - Boonyanitipong et al., 2011 - تاکنون در مورد مصرف عناصر آهن و منگنز بر جوانه زنی و خصوصیات اولیه رشد گل رعنا زیبا هیچگونه گزارشی ارائه نشده است و به خوبی مشخص نیست که استفاده از این عناصر بصورت منفرد و ترکیبی بر کدام خصوصیات اولیه رشد بیشترین تاثیر را داشته و تا چه حدي جوانه زنی را بهبود می بخشد. لذا این آزمایش با هدف بررسی تأثیر احتمالی نانوذرات مختلف بر جوانه زنی بذور رعنا زیبا انجام شد.
مواد و روشها
این آزمایش در سال 1394 به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. بذور جهت انجام آزمایش از شرکت پاکان بذر و نانوذرات آهن و منیزیم نیز از شرکت نانو مواد ایرانیان تهیه شد. تیمار نانوذرات آهن در سه سطح شامل 0، 500 و 1000 میلی گرم در لیتر و تیمار نانوذرات منیزیم نیز در سه سطح شامل 0، 200 و 400 میلی گرم در لیتر تهیه شد. بذرهاي گل رعنازیبا قبل از انجام آزمایش با هیپوکلریت سدیم %5 - وایتکس - به مدت 3-5 دقیقه ضدعفونی و سپس 3 مرتبه با آب مقطر آبشویی شدند. سپس تعداد 10 عدد بذر انتخاب و داخل هر پتريدیش - که در کف آنها کاغذ صافی بود - قرار داده شد.
به هر پتريدیش 10 میلیلیتر از محلولهاي تهیه شده اضافه گردید و به اتاق در دماي 26±3 درجه سانتیگراد منتقل شدند. بذرها به طور روزانه بازبینی وتعدادبذرهاییکهریشهچه آنها قابلرویت بود به عنوان بذرهاي جوانهزده شمارش شدند.درصد جوانهزنی بذور از طریق فرمول زیر محاسبه شد - . - Hartman et al., 1990که GR میانگینسرعت جوانهزنی،∑n تعداد بذور جوانهزده در روز مورد نظرو ∑dn تعداد روز از شروع آزمایش میباشد.=GP درصد جوانهزنی، =n تعداد بذور جوانهزده تا پایان آزمایش، =N تعداد کل بذور شاخص بنیه بذر نیز طبق فرمول زیر محاسبه شد . - Abdul-Baki and Anderson., 1973 - =VIشاخص بنیه بذر، =RLطول ریشهچه، =SLطول ساقهچه، =GPدرصد جوانهزنی آنالیز دادهها با نرم افزار SAS 9.1، مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنهاي دانکن انجام گردید.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد تیمار نانوذرات آهن، منیزیم و همچنین اثر متقابل این دو تیمار به طور معنی داري در سطح احتمال خطاي %1 صفات درصد و سرعت جوانه زنی و همچنین بنیه بذر را در گل رعنا زیبا تحت تاثیر قرار داد. با توجه نتایج مقایسه میانگین ها بیشترین درصد جوانه زنی از برهمکنش تیمار 400 میلی گرم در لیتر نانوذرات منیزیم و 500 میلی گرم در لیتر نانوذرات آهن - با میانگین 87 درصد - و کمترین درصد از تیمار شاهد - یا میانگین 67/5 درصد - حاصل گردید - جدول . - 1 نتایج مقایسه میانگین ها حاکی از افزایش سرعت جوانه زنی با افزایش غلظت نانوذرات آهن و منیزیم بود. در برهمکنش این دو تیمار با افزایش غلظت تا 200 میلی گرم در لیتر منیزیم سرعت جوانه زنی افزایش و پس از آن کاهش یافت.
به طوریکه حداکثر سرعت جوانه زنی با میانگین 11 - بذر جوانه زده در روز - به برهمکنش 500 میلی گرم در لیتر آهن و 200 میلی گرم در لیتر منیزیم و حداقل سرعت با میانگین 6 بذر در روز به تیمار شاهد تعلق داشت - جدول . - 2 در سایر آزمایشات مشابه روي گیاهان مختلف یکساله نتایج نشان داد تاثیر تیمار نانوذرات آهن بر درصد و سرعت جوانهزنی معنیدار بود و با افزایش غلظت درصد و سرعت جوانه زنی ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت - عزیزي و همکاران، . - 1392 این نتایج نیز با نتایج آزمایش اکبري و همکاران - 1391 - ، نوروزي و همکاران - 1390 - و عزیزي و همکاران - 1392 - مطابقت دارد.
با توجه به این که وجود برخی فلزات سنگین از جمله آهن در خاك و ذخیره بذر براي رشد طبیعی گیاهان ضروري است، این ذرات نانو آهن کمبود احتمالی را جبران و باعث افزایش درصد و سرعت جوانه زنی میشود اما قابل ذکر است که غلظتهاي زیاد این عناصر از طریق افزایش رادیکالهاي آزاد سمی و القا تنش اکسیداتیو میتواندعاملی براي بازدارندگی رشد و ایجاد علائم سمیت گردد - پیوندي و همکاران، . - 2011 با افزایش درصد جوانه زنی و رشد گیاهچه همزمان با افزایش غلظت نانوذرات آهن و منیزیم بنیه بذر نیز افزایش یافت. همانطور که در جدول 3 نشان داده شده است بیشترین بنیه بذر از برهمکنش تیمار 500 میلی گرم در لیتر نانوذرات آهن و 400 میلی گرم در لیتر نانوذرات منیزیم با میانگین 353 حاصل گردید. کمترین بنیه بذر ابتدا در تیمار شاهد با میانگین 152 و سپس در تیمار 1000 میلی گرم در لیتر نانوذرات آهن و تیمار شاهد منیزیم با میانگین 217 مشاهده شد - جدول . - 3
منابع
-1 اکبري حامد، ر.، بایرام زاده، و.، داودي، م. ح.، توحیدلو، ق.، قدیري، م.، حق وردي، ك.، اکبري، ح. .1391 تاثیر نانوذرات آهن بر خصوصیات جوانه زنی بذر کاج جنگلی - Pinus sylvestris - در دو محیط خاکی و آبی. فصلنامه علمی پژوهشی اکوسیستم هاي طبیعی ایران. .51-58:2
-2 حسینی، ح.، رضوانی مقدم، پ. .1385 اثر تنش شوري و خشکی بر جوانه زنی اسفرزه. مجله تحقیقات زراعی. .15-22:4
-3دادخواه، ا. .1389 اثر تنش شوري بر رشد گیاهچه 4 گیاه دارویی. مجله گیاهان دارویی و معطر. .358-369 :26
-4 عزیزي، ا.، میربلوك، آ.، بهداد، آ. .1392 اثر فلز سنگین سرب بر خصوصیات جوانهزنی دو گونه خرفه - Portulaca oleracea - .L وسلمه¬تره - - .Chenopodium album L تحت تیمارنانو اکسید آهن.
