بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به غلظت بالاي بیکربنات خاك و آب ایراندستاورد، هاي جدید باید در راستاي کاهش کمبود آهن در گیاه و نهایتاً افرایش کیفیت تغذیه اي آنهاباشد. در این راستا آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام شد. در این آزمایش نسبت هاي مختلف نانو آهن صفر ظرفیتی به کلات آهن 0:100 - ، 25:75، 50:50، 75:25 و - 100:0 با غلظت 1/5 mg/L و سطح استاندارد هوگلند با غلظت 3 mg/L آهن - شاهد - در سه سطح pH اسیدي - 5/5 - ، خنثی - 7 - و بازي - 8/5 - مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هاي این پژوهش نشان داد که اثر نسبت هاي مختلف نانو آهن صفر ظرفیتی به کلات آهن و محلول غذایی بر عملکرد، شاخص SPAD و سطح برگ در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بوده است - تاثیر pH بر سطح برگ در سطح احتمال 5 درصد معنادار بوده است - .
اثر متقابل نسبت هاي مختلف نانو به کلات و pH محلول غذایی بر شاخص SPAD و سطح برگ در سطح احتمال 5 درصد و عملکرد در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بوده است. یافته هاي این پژوهش نشان میدهد افزایش نانو آهن صفر ظرفیتی تا نسبت 25:75 به لحاظ عملکرد در هر سه سطح pH و به لحاظ سطح برگ و شاخص SPAD در pH= 8/5 وضعیت بهتري را نسبت به شاهد نشان داده است و در بقیه موارد اختلاف معنی داري با شاهد نداشت.
ولی با افزایش غلظت نانو آهن کاهش معنی داري در هر یک از صفات مورد مطالعه رخ داده است. بنابراین توصیه می شود که بهجاي واحد غلظتی mg/L، از غلظت هاي µ g/L نانو آهن صفر ظرفیتی به منظور بهبود ویژگی هاي رشدي گیاهان استفاده شود.
مقدمه
کلم بروکلی - Brassica oleraseae var. Italica - به عنوان یک منبع غذایی سلامت بخش قوي1، حاوي انواع آنتی اکسیدان هایی مانند ویتامین ها و گلوکوزینولات ها2 می باشد . - Yuan et al., 2010 - آهن چهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین است ولی بیش از 30 درصد زمین هاي زراعی دنیا داراي کمبود آهن هستند. آهن کاتالیت کننده یا قسمتی از سیستم آنزیمی تولید کلروفیل می باشد. در سنتز کلروفیل، آهن در سه مرحله اساسی به عنوان کوآنزیم سبب تولید مواد میانی سنتز کلروفیل می شود
قلیائیت آب مصرفی براي آبیاري محصولات گلخانهاي یک نگرانی عمده ایجاد کرده، زیرا تاثیر زیانآوري بر روي تغذیه و رشد گیاهان دارد.
نشان داده شده که EDTA داراي اثرات سمی روي تقسیم سلولی، سنتز کلروفیل و تولید بیوماس موجودات فتوسنتز کننده می باشد
با توجه به غلظت بالايYuan بیکربنات خاك و آب کشاورزي استفاده از کلات آهن تا به امروز در کشاورزي اجتناب ناپذیر بوده است. بنابراین دستاورد هاي جدید باید در راستاي کاهش کمبود آهن در گیاه و نهایتاً افرایش کیفیت تغذیه اي محصولات کشاورزي باشد
سطح ویژه بالاي نانو ذرات سبب افزایش دسترسی آنها براي بوته و افزایش انحلال پذیري آنها در آب می شود. ذرات نانو به دلیل حلال پوشی بیشتر - به دلیل تعداد بیشتر یون در سطحی کمتر - از قدرت جذب بیشتر و به دلیل سطح ویژه بالاتر از واکنش پذیري بالاتري برخوردار می باشند . - Sheykhbaglou et al., 2010 - در این پژوهش نیز به بررسی تاثیرات نانو آهن به کلات آهن بر عملکرد،سطح برگ و شاخص SPAD کلم بروکلی به خصوص در pH هاي مختلف پرداخته می شود.
مواد و روشها
بذرها ابتدا در سینیهاي کشت حاوي پرلایت و کوکوپیت کشت شده و پس از جوانه زنی تا زمان ظهور کامل برگهاي لپه اي با محلول¼ تغییر یافته هوگلند KNO3:50 - ، Ca - NO3 - 2.4H2O:40، KH2PO4:8، - g/100 L - MgSO4.7H20:10 و H3BO3:20، MnSO4.4H2:17، ZnSO4.7H2O:15، CuSO4.5H2O:4 و H2MoO4.H20:1 - به نسبت 1:100 رقیق گردید - و پس از آن تا زمان ظهور 4 برگ حقیقی از محلول½ تغییر یافته هوگلند استفاده خواهد شد. در این مرحله نشاهاي یکنواخت انتخاب و به سیستم فلوتینگ انتقال یافت.
در مرحله بعد تاثیر 5 سطح از نسبت هاي مختلف نانو آهن صفر ظرفیتی به کلات آهن 0:100 - ، 25:75، 50:50، 75:25 و - 100:0 با غلظت 1/5 mg/L و سطح استاندارد هوگلند با غلظت 3 mg/L آهن - شاهد - در سه سطح pH - اسیدي - 5/5 - ، خنثی - 7 - و بازي - 8/5 - مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور تنظیم pH در سطوح پایین از H2SO4 و در سطح بازي از بیکربنات پتاسیم استفاده شد.
به منظور جلوگیري از تغییرات فاحش pH محلول غذایی، این فاکتور هر روز توسط دستگاه pH سنج کنترل شده و محلول غذایی داخل گلدان هر هفته تعویض گردید. شاخص SPAD در طول دوره رشد - با دستگاه کلروفیل سنج - ، عملکرد - یا وزن تر هد توسط ترازو با دقت 0/01 گرم - و سطح برگ - با دستگاه سطح برگ سنج - در پایان آزمایش مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرارگرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام شد. در پایان آزمایش دادهها با استفاده از نرم افزار SAS تجزیه آماري شده و در سطح احتمال 5 درصد آزمون دانکن مورد مقایسه میانگین قرار گرفتند.
نتایج و بحث
جدول مقایسات میانگین - جدول - 1 نشان میدهد که اثر نسبتهاي مختلف نانوآهن صفرظرفیتی به کلاتآهن بر عملکرد ، شاخص SPAD و سطح برگ در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بوده است. تاثیر pH محلول غذایی بر عملکرد و شاخص SPAD در سطح احتمال 1 درصد و بر مقدار سطح برگ در سطح 5 درصد معنادار بوده است؛ به گونه اي که در pH=7 بالاترین میزان عملکرد و سطح pH=5/5 بیشترین میزان شاخص SPAD و سطح برگ را داشته است. اثر متقابل نسبتهاي مختلف نانو به کلات و pH بر خصوصیات رشد و نموي حاکی از آن است که تاثیر هر دو فاکتور بر سطح برگ و شاخص SPAD در سطح احتمال 5 درصد - شکل2 و - 3 و عملکرد - شکل - 1 در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بوده است.
یافته هاي این پژوهش نشان میدهد افزایش نانو آهن صفر ظرفیتی تا نسبت 25:75 به لحاظ عملکرد در هر سه سطح pH و به لحاظ سطح برگ و SPAD وضعیت بهتري را نسبت به شاهد نشان داده است و در بقیه موارد اختلاف معنی داري با شاهد نداشت. ولی با افزایش غلظت نانوآهن کاهش معنی داري در هر یک از صفات مورد مطالعه رخ داده است. احتمال بر آن است که بدلیل غلظت بالاي یون آهن آزاد شده از نانو آهن صفر ظرفیتی و تشکیل رسوب هاي آهن ناشی از حضور زیاد آن در محیط کشت، به جاي بهبود ویژگی هاي رشدي کاهش معنی داري در صفات فوق رخ داده است.
جدول -1 جدول مقایسات میانگین نسبت هاي مختلف نانو آهن به کلات آهن بر خصوصیات رشدي و شاخصSPAD کلم بروکلی
Ghafariyan et al., - 2013 - بیان داشتند که غلظت کلروفیل در برگهاي زیر انتهایی گیاه سویا تحت تاثیر نانو ذرات ابر مغناطیس اکسید آهن به طور موثري افزایش یافت. در پژوهشی نشان دادند که توزیع جرم خشک کلم بروکلی در گیاهانی که در معرض بیش از حد Fe2+ هستند، به شدت کاهش یافت . - Pena -Olmos et al., 2014 - در پژوهشی در گیاه خیار و جو نشان داده شد که جذب آهن در گیاهان خیار داراي کمبود آهن به سرعت با افزایش pH از 5 تا 8/5 کاهش پیدا کرد.
این تاثیر pH بر جذب آهن در خیار، به علت عمل بازدارنده pH بالا بر فعالیت آنزیم Fe - III - ردوکتاز در سطح ریشه می باشد. نسبت جذب آهن در گیاهان جو داراي کمبود آهن کمتر تحت تاثیر اثر بازدارنده pH بالا قرار گرفت. این پژوهش نشان داد که کارآمدي pH بر جذب آهن توسط گیاه به مراتب بیشتر از نحوه قرار گیري در شرایط کمبود یا کفایت آهن است
با تحلیل مطالب فوق می توان اظهار داشت که نانو آهن صفر ظرفیتی احتمالا یا به دلیل غلظت بالاي یون هاي آهن و یا به دلیل رسوب بالاي ترکیبات اکسیدي آهن نتوانسته است وضعیت بهتري را نسبت به شاهد - کلات آهن - ایجاد نماید. بنابراین توصیه می شود که در تحقیقات آینده به جاي واحد غلظتی mg/L، از غلظت هاي µg/L نانو آهن صفر ظرفیتی جهت حصول خواص مثبت نانو به منظور بهبود ویژگی هاي رشدي گیاهان استفاده شود.
