بخشی از مقاله
چکیده:
این تحقیق به منظور بررسی تاثیر پیش تیمار بذور Festuca ovina با نانو سیلیکات پتاسیم و نانو روی بر جوانهزنی گیاه در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. آزمایش در قالب کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام شد. تیمارها و سطوح اعمال شده شامل: شاهد و نانو سیلیکات پتاسیم و نانو روی در غلظتهای 500 و 1000 بودند. در پایان دوره جوانهزنی؛ شاخصهای ضریب آلومتری - CA - ، سرعت جوانهزنی - VG - ، درصد جوانهزنی - GP - ، شاخص بنیه گیاهچه - VI - و محتوی آب بافتی گیاهچه - TWC - محاسبه شدند. نتایج نشان داد که تاثیر تیمارهای نانو سیلیکات پتاسیم و نانو روی بر روی طول ساقهچه، وزنترگیاهچه، سرعت جوانهزنی، درصد جوانهزنی، شاخص بنیه بذر، ضریب آلومتری و محتوی آب بافتی گیاهچه در سطح احتمال %99 معنیدار شده است.
درحالی که اثر تیمارها بر صفات طول ساقهچه و وزن خشک گیاهچه معنیداری نشد. نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین مقدار ساقهچه 138/57 - میلیمتر - ، وزن تر 305/25 - میلیگرم - ، سرعت جوانهزنی - 13/92 - ، درصد جوانهزنی 94/5 - - ، شاخص بنیه بذر 2/36 - - ، ضریب آلومتری - 18698/3 - و محتوی آب بافتی گیاهچه - 91/56 - در تیمار نانو روی 1000 مشاهده شد. بهطور کلی تاثیر نانو روی 1000 کیلوگرم بر لیتر بر روی خصوصیات رشد گونه F.ovina بیشتر از سایر تیمارها بوده است.
کلمات کلیدی: Festuca ovina ، خصوصیات رشد، جوانهزنی، نانو سیلیکات پتاسیم، نانو روی
مقدمه:
عملیات بذرکاری در مراتع بایستی اصولی و صحیح انجام شود. بذرکاری صحیح از مرحله انتخاب بذر تا مرحله استقرار گیاه را شامل میشود. مرحله جوانهزنی تا مرحله استقرار گیاه حساسترین دوره رشد گیاه است که میتواند باعث شکست برنامههای بذرکاری شود - مقدم، . - 2000 جوانهزنی اولین مرحله نموی و یکی از مراحل مهم و حساس در چرخه زندگی گیاهان و یک فرآیند کلیدی در سبز شدن گیاهچه میباشد 1 Devilliers - و همکاران، . - 1996 این مرحله از رشد به شدت تحت تاثیر عوامل محیطی به ویژه دما و رطوبت خاک قرار میگیرد - سلطانی و همکاران، . - 1387 از راهکارهایی که محققین برای بهبود و یکنواختی جوانهزنی و سرعت سبز شدن پیشنهاد نمودهاند پرایمینگ بذر میباشد 2 Mcdonald - و همکاران، . - 1999
گزارشهای مختلف حاکی از آن است که پرایمینگ باعث افزایش درصد، سرعت و یکنواختی جوانهزنی و سبز شدن بذر میگردد 3 Morgan - و همکاران، . - 2003 پرایمینگ، قرار دادن بذر قبل از کاشت در یک محلول با پتانسیل آبی مشخص جهت جذب آب و انجام بعضی مراحل قبل از جوانه زنی می باشد 4 Cerabolini - ، . - 2004 روشهای پرایمینگ بهطور جزیی به وسیله - 1986 - 1 Bradford و - 1992 - 2 Khan تشریح شدهاندو شامل خیساندن دانه در آب - هیدروپرایمینگ - و یا در یک محلول اسمزی از قبیل مانیتول، پلیاتیلن گلیکول و یا سدیم کلراید - اسموپرایمینگ - برای یک دوره زمانی معین و به دنبال آن شستن و خشک کردن مجدد دانهها تا حد رطوبت اولیه است.
این تکنیک میتواند باعث ظهور سریعتر ریشهها و ساقهها، تولید گیاهانی با بنیه قویتر، تحمل بهتر شرایط خشکی، گلدهی زودتر، برداشت زودتر و به دست آوردن محصول تحت شرایط نامساعد شود 3Kaur - ، . - 2002کمبود روی یکی از مهمترین مشکل گیاهان سراسر دنیا از نظر مواد غذایی ریزمغذی به خصوص در کشورهایی که خاکهای آنها دارای روی قابل دسترس کمی هستند، میباشد 4Alloway - ،. - 2008 کمبود این عنصر تشکیل دانه و قدرت حیات آن را کاهش می دهد 5Pandey - ، . - 2006 استفاده از نانو ذرات میتوان کودهایی با رهایش کنترل شده تولید نمود. جذب کودهایی با این ابعاد راحتتر شده و نسبت به کودهای رایج تاثیر بیشتری دارند و از آلودگی محیط زیست و شوری بیش از حد خاک جلوگیری میکنند - رنجبر و شمس، . - 2009 استفاده از ریز مغذیها درکشورهای پیشرفته از ارکان تغذیه خاک میباشد در حالی که در کشور ما به هیچ وجه به این امر توجهی نشده است 6Cakmak - ، . - 2008
همچنین در طی پرایمینگ مکانیزمهای فیزیولوژیکی بسیاری رخ میدهد، مانند ترمیم آسیبهای وارده به سلولهای بذر، پیشرفت وقایع متابولیکی که در فاز دوم جذب آب اتفاق افتاده و منجر به خروج ریشهچه میگردند و وقایعی مثل تسهیم بهتر آندوسپرم و مواد ذخیرهای که اجازه رشد بیشتر جنین را میدهند، ممکن است در طی پرایمینگ بذر اتفاق بیافتند و کارآیی آن را افزایش میدهند 7 Jie - ، . - 2002پتاسیم نیز یکی از کاتیونهای مهم در فرایند افزایش فشار اسمزی و افزایش جذب آب توسط ریشه است.
پتاسیم همچنین یکی از پرتحرکترین عناصر غذایی معدنی در گیاه است؛ بهطوری که کاتیوتی عمده در ترکیب شیره آوند آبکشی به حساب میآید و در شرایط کمبود پتاسیم در گیاه این عنصر از اندامهای پیرتر گیاه به برگهای جوان و نقاط مریستمی انتقال مییابد Marschner - 8، . - 1995 پتاسیم پس از نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی در رشد و نمو گیاهان است که علاوه بر وظایف فیزیولوژیکی بسیار مهمی که درگیاه به عهده دارد، در بهبود کیفیت محصولات کشاورزی نیز جایگاه ویژهای به خود اختصاص داده است. پتاسیم در تمام سطوح گیاهی اعم از سلول، بافت، آوند چوبی و آبکشی متحرک میباشد. پتاسیم عمدهترین کاتیون سیتوپلاسم است و ترکیب K+ با آنیونها، پتانسیل اسمزی بافتها و سلولها را تنظیم میکند - ملکوتی و همکاران، . - 1384
افزودن نانو ذراتی مانند نانو سیلیکات پتاسیم به محلول غذایی گیاهان به عنوان کود به دلیل داشتن اثرهای بینظیر مانند نفوذ سریعتر و راحتتربه درون غشای سلولی، افزایش مقاومت بذور گیاهان در مقابل تنشهای محیطی، افزایش جوانهزنی، افزایش فتوسنتز و عملکرد گیاهان نیز توجه زیادی را در بین تولیدگنندگان به خود اختصاث داده است 9Han - ، . - 2006گونه F. ovina از گونههای مهم در تغذیه دام، حفاظت آب و خاک بوده و انتشار وسیعی در مراتع کشور - گرگان، بهشهر، ارتفاعات کندوان، دره چالوس، ارتفاعات کجور، گدوک به سمت هراز، سراب، سبلان، اشنویه، کرمانشاه، الوند، گیلان غرب، گهر، گالی سور، فارس، قوچان، کوه بزگ، دماوند/ پلور، توچال، کرج، قزوین، دامغان و سمنان در محدوه ارتفاعی 300 تا 4320 متری - دارد. با توجه به اهمیت گونه F. ovina در تولید علوفه در مراتع و حفاظت خاک، هر گونه تلاشی در جهت استقرار و افزایش عملکرد آن منجربه افزایش فرآوردههای دامی و بهبود وضعیت مراتع خواهد شد. بنابراین در این مطالعه تاثیر نانو سیلیکات پتاسیم و نانو روی بر جوانهزنی و خصوصیات رویشی این گیاه بررسی شد.
مواد و روش:
این آزمایش به منظور بررسی و مقایسه تاثیر تیمارهای مختلف نانو سیلیکات پتاسیم و نانو روی بر جوانهزنی بذر Festuca ovina انجام شد. ابتدا بذرهای سالم و درشت از بذرهای چروکیده و نابارور جدا شدند. سپس آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام شد. باتوجه به نوع بذر و مطالعات انجام شده در این زمینه بر روی بذرهای مشابه تیمارها و سطوح اعمال شده شامل: شاهد - بدون تیمار - ، نانو سیلیکات پتاسیم در غلظتهای 500 و 1000 و نانو روی در غلظتهای 500 و 1000 بودند - 1Lombi و همکاران، 2012؛ محمودزاده و همکاران، . - 1393 به منظور ضدعفونی کردن بذرها از محلول هیپوکلرید سدیم به مدت 5 دقیقه استفاده شد و سپس با آب مقطر بذرها شستشو شدند.
برای اعمال پیش تیمار نانو سیلیکات پتاسیم و نانو روی بذرها به مدت 24 ساعت در غلظتهای 500 و 1000 میلیگرم قرار گرفته و سپس با آب مقطر شستشو داده شدند. قبل از شروع آزمایش پتریدیشها با استفاده ار آب مقطر و محلول هیپرکلریدسدیم 20 درصد ضدعفونی شدند. سپس یک لایه کاغذ واتمن به عنوان بستر کشت داخل پتریدیشها قرار گرفت. سپس در هر پتریدیش، 25 عدد بذر گونه F.ovina قرار گرفتند. در طول دوره آزمایش همواره ظروف پتری مرطوب نگهداشته شدند و به هر یک از پتریدیشها به یک اندازه آب مقطر اضافه شد.
بهمنظور ارزیابی خصوصیات جوانهزنی و رشد گیاهان مورد مطالعه، دو روز بعد از ظهور ریشهچه شمارش گیاهچهها و اندازهگیری-های مورد نظر شروع شدند. نخستین شمارش از روز دوم به صورت روزانه انجام شد. تا زمانی که جوانهزنی متوقف شد. سپس شاخصهای درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، شاخص بنیه بذر، ضریب آلومتری و محتوی آب بافتی گیاهچه اندازهگیری شدند. برای محاسبه شاخصها از روابط زیر استفاده شد 2Maguirw - ، 1962؛.3 ISTA، . - 2005 در ادامه تجزیه و تحلیل آماری دادهها با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یکطرفه و مقایسه میانگینها نیز با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در محیط نرمافزار SPSS انجام شد.
