بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی اثر پرایمینگ بذر با نانو کود منیزیم برکیفیت جوانهزنی بذر سرخارگل، آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه تکنولوژي بذر دانشکده کشاورزي، دانشگاه کشاورزي و منابع طبیعی خوزستان در سال 1397 اجرا شد. تیمارهاي آزمایش شامل غلظتهاي مختلف نانو کلات منیزیم - صفر، 250، 500، 1000، 2000 و 4000 میلیگرم بر لیتر - بهعنوان فاکتور اول و فاکتور دوم مدت زمان پرایم بذرها 24 - ، 48 و 72 ساعت - بودند. نتایج بدست آمده از بررسیهاي آزمایشگاهی نشان داد که درصد جوانهزنی، طول ریشهچه و ساقهچه و شاخص قدرت بذر در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. کیفیت جوانهزنی تحت تأثیر تیمار نانو کلات منیزیم با غلظت 500 و 1000 میلیگرم بر لیتر افزایش یافت، در حالی که در غلظتهاي 2000 و 4000 میلیگرم بر لیتر از نانو کود منیزیم باعث کاهش کیفیت جوانهزنی شد. نتیجه گیري کلی نشان داد که بهترین تیمار اعمال شده براي پرایمینگ بذر سرخارگل با غلظت 500 میلیگرم بر لیتر از نانو کود منیزیم بود. با توجه به نتایج حاصله، پرایمینگ کردن بذر با نانو کودهاي کلات منیزیم در غلظتهاي بین 500 تا 1000 میلیگرم بر لیتر باعث افزایش کیفیت جوانهزنی میشود.
مقدمه
گیاهان دارویی از هزاران سال پیش به منظور پیشگیري و درمان بسیاري از بیماريها به کار گرفته میشوند که از آن میان میتوان به، گیاه دارویی سر خارگل با نام علمی - Echinacea purpurea L. - که به خانواده کاسنی - Asteraceae - تعلق دارد اشاره نمود. این گیاه بومی آمریکاي شمالی است، در جلگههاي شمال شرقی تگزاس، میسوري و میشیگان پراکنش داشته و در اکثر نقاط اروپا و آسیا و همچنین ایران کشت میشود - امید بیگی، . - 1381 از مهمترین خواص این گیاه افزایش قدرت سیستم ایمنی بدن در مقابل عوامل بیماريزا میباشد که سبب گردیده این گیاه به عنوان یک داروي موثر در پیشگیري و درمان بسیاري از امراض همچون سرما خوردگی، آنفولانزا و عفونتها مورد استفاده قرار گیرد - ١٩٩٨ . - Leilah, از فرآوردههاي گیاه سرخارگل هم اکنون به عنوان تصفیه کننده خون، ضد عفونی کننده و آرام بخش معرفی میشوند - ٢٠٠٩ . - Gilbashy et al.,
امروزه اگرچه واریتههاي اصلاح شده داراي قوه نامیه بالایی میباشند ولی به دلیل وجود تنشهاي محیطی زنده و غیرزنده، تولید گیاهچه در آنها با مشکل روبرو میشود و درصد ظهور گیاهچه کاهش خواهد یافت، یکی از تکنیکهاي رایج جهت افزایش بهبود جوانهزنی بذرها، اعمال تکنیک پیشتیمار بذر است Koroch . - Heydecker and Coolbear , 1987 - و همکاران - 2002 - ، عملیات تولید گیاه سرخارگل را به خاطر ظهور ضعیف گیاهچه و هزینه بالاي بذر بسیار متغیر گزارش کردند و بیان نمودند که بذرپاشی مستقیم در مزرعه باعث ظهور تعداد گیاهچه کم و غیر قابل قبول میشود، یکی از دلایل این امر را نفوذپذیري کم غشاء داخلی بذر سرخارگل عنوان کردهاند که این موضوع باعث خواب بذر میشود لذا اعمال تکنیکهاي پیشتیمار در این گیاه میتواند بسیار مفید واقع شود.
پرایمینگ یکی از روشهاي بهبود کارایی بذر میباشد که پس از برداشت به منظور افزایش جوانهزنی و بهبود رشد گیاهچه روي بذر انجام میشود - ١٩٩٨ . - Taylor et al., با پرایمینگ بذر فعالیت آنزیمهاي هیدرولیز کننده، محتواي کل پروتئین، تنفس و انتقال مواد ذخیرهاي به جنین افزایش مییابد - ٢٠٠٠ . - Braccini et al., در طی پرایمینگ آنزیمهاي آنتی اکسیدانی از قبیل سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز افزایش و محتوي آلدئیدها که محصول پراکسیداسیون لپیدها میباشد، کاهش مییابد - ٢٠٠٠ . - Bailly et al., پرایمینگ به تیمارهاي قبل از کشت بذر اطلاق میشود که به وسیله آن بذر مراحل اولیه جوانهزنی را طی میکند ولی به دلیل محدود بودن میزان آب جذب شده، خروج ریشهچه انجام نمیشود - ناسمینتو و آرگائو، . - 2004 تیمار بذر با عناصر ریزمغذي میتواند بهعنوان یک روش ساده و کم هزینه براي بهبود تغذیه گیاه باشد - ١٩٩٩ . - Harris et al., پرایمینگ بذر با محلول عناصر پر مصرف و کم مصرف موجب افزایش عملکرد در برخی از گیاهان زراعی از جمله برنج، گندم، گیاهان علوفهاي و دارویی شده است. بر اساس یافتههاي Johnson و همکاران - 2005 - پیش تیمار بذر در غلظتهاي کم و متوسط عناصر کم مصرف سرعت جوانهزنی بذر نخود و لوبیا چشم بلبلی را بهبود بخشیده است.
امروزه فناوري نانو با پیشرفت هاي چشمگیر، توانسته نقش بسزایی را در تولید محصولات کشاورزي از جمله تولید گیاهان دارویی ایفا کند. نانو کود کلات آهن، روي و منیزیم با پایه هیدرو کربنی ساده بدون پیوند اتیلنی و بدون هورمون، با پایداري بالا و رهایش تدریجی این عناصر در pH وسیع 3 تا 11 میتواند یک منبع غنی و مطمئن براي تأمین آهن، روي و منیزیم براي گیاه عنوان گردد - بقایی و همکاران، . - 2012 طبق توصیه برخی از محققین فرم نانو کلات عناصر ریزمغزي از کارایی بالاتري نسبت به ترکیبات مرسوم برخوردار میباشند , بدین ترتیب میتوان اثر سوء تنش هاي خشکی، شوري و pH نامناسب خاك را بر جوانهزنی و استقرار گیاهچه، با پرایم کردن بذور با نانوکودها قبل از کشت جبران کرد ., گیاهان دارویی براي جوانهزنی رشد و تولید مواد مؤثره به مقادیر مناسبی از ریز مغذيها نیاز داشته عنصر منیزیم تنها عنصري فلزي موجود در کلروفیل میباشد که در مرکز آن قرار گرفته است، منیزیم در تعداد بیشماري آنزیم هاي گیاهی نقش فعال کننده دارد.
این عنصر در متابولیسم مواد هیدروکربنه به خصوص در چرخه اسید سیتریک که در تنفس گیاه موثر است، دخالت دارد - ١٩٩٩ . - Malakouti, همچنین منیزیم به عنوان انتقال دهنده فسفر به دانه در گیاهان عمل میکند و فعال کنند بسیاري از آنزیم ها از جمله دي هیدروژناز و دي کربوکسیلاز است کمبود منیزیم باعث اختلال در فرایند هاي جوانهزنی، رشد رویشی و کاهش مقدار کلروفیل برگ شده، در نتیجه موجب ضعف و کاهش استقرار گیاه میشود.منیزیم یک عنصر غذایی کاتیونی ضروري با تداخلات توابع ساختاري لیگاندهاي نوکلئوفیلی در گیاهان است منیزیم بیشتر از هر ماده معدنی دیگر آنزیم ها را فعال میکند. منیزیم به عنوان هسته مرکزي در
کلروفیل سلول و فعال کننده آنزیم و فتوسنتز کاربرد فراوان دارد همچنین در سنتز و جذب اسیدهاي نوکلئیک و آدرنازین تري فسفات نقش دارد. از آنجایی که تاثیر کاربرد نانو کود منیزیم به صورت پرایمینگ کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است لذا در این پژوهش تأثیر پرایمینگ نانو کود منیزیم بر جوانهزنی، رشد گیاهچههاي گیاه سرخارگل در غلظتهاي متفاوت نانو کود منیزیم بررسی شد.
مواد روشها
این پژوهش در سال 1397 بهمنظور مطالعه تأثیر روشهاي پیشتیمار بذر با نانو کود منیزیم و مدت زمان پیشتیمار بر ویژگیهاي گیاهچهاي و شاخصهاي جوانهزنی گیاه دارویی سرخارگل در البق آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه تکنولوژي بذر گروه ژنتیک و تولید گیاهی دانشکده کشاورزي دانشگاه کشاورزي و منابع طبیعی خوزستان با سه تکرار بررسی شد. عامل اول شامل غلظتهاي نانو کلات منیزیم در شش سطح 0 - ، 250، 500، 1000، 2000 و 4000 میلیگرم بر لیتر - و عامل دوم مدت زمان پرایم بذرها 24 - ، 48 و 72 ساعت - است. بذرهاي مورد نظر از شرکت پاکان بذر استان اصفهان تهیه گردید. در این آزمایش از نانو کود کلات شده منیزیم 6 درصد استفاده شد و سطوح تیمار کودي 250 - ، 500، 1000، 2000 و - 4000 بهترتیب با حل کردن 1/04، 2/08، 4/16، 8/32 و 16/64 گرم در 250 میلیلیتر آب مقطر ایجاد شدند و تیمار هیدروپرایمینگ - سطح صفر - با استفاده از آب مقطر دوبار تقطیر انجام شد. در ابتداي آزمون جوانهزنی، ابتداد بذرهاي سرخارگل رقم - Echinacea purpurea L. - با هیپوکلرید سدیم یک درصد به مدت یک دقیقه ضد عفونی، سپس با آب مقطر براي چند بار آبکشی شده، که بعد از آن بذور در محلولهاي مورد نظر و مدت زمان مشخص خیسانده شدند، که پس از خارج کردن بذرها از پرایم و چند بار آبکشی، به مدت 4 ساعت در سایه خشک گردیدند، که تعداد 25 عدد بذر در هر پتريدیش حاوي 2 لایه کاغذ صافی قرار داده شد.
