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 با هدف افزایش رشد و تولید بیوماس گیاه دارویی استویا استفاده شد. خصوصیات و صفات مورفو-فیزیولوژیک و پاسخ های تغذیهای نظیر ارتفاع اندام هوایی گیاه، مقدار عناصر فسفر، سیلیسیم و پتاسیم اندام هوایی گیاه اندازه گیری شد.
در تمامی پارامترها به جز غلظت پتاسیم اندام هوایی گیاه، استفاده از منابع سیلیسیم تاثیر معنیداری نسبت به حالت شاهد داشت به طوری که نانو سیلیسیم به ترتیب رشد 117، 55، 64، 35 درصد در ارتفاع بخش هوایی گیاه، عنصر سیلیسم، پتاسیم، فسفر نسبت به تیمار شاهد - صفر - داشت .
مقدمه
سیلیسیم دومین عنصر فراوان در سطح کره زمین و یکی از عناصر غذایی مفید در رشد و سلامت گیاهان میباشد. 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
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، . - 1389 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. نانوسیلیسیم باعث افزایش طول شاخساره و ریشه چه نسبت به بذرهای گوجه فرنگی تیمار شده با سیلیکات پتاسیم شد
امروزه گیاهان دارویی در تامین سلامت جامعه از جایگاه خاصی برخوردارند. 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 . - Genus, 2003 - برگ های استویا استویوزاید 200 - 300 مرتبه و ربودیوزاید 180-400, A مرتبه شیرین تر از شکر است .
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 میزان بیوماس و نیز گلیکوزید استویوزاید گیاه استویا را افزایش دهند . - Woelwer-Rieck, 2010 - لذا هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر کاربرد عنصر سیلیسیم - SiO2 - از منابع کودی مختلف بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و پاسخ های تغذیه ای گیاه استویا میباشد.
مواد و روش ها
به منظور بررسی اثرات سیلیسیم از منابع کودی مختلف، بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و تغذیه ای 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 - 100 - 0 - 50 - 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 10 سانتی متر به داخل گلدان ها ی 4 کیلویی کشت شد.
مشخصات خاک استفاده شده در جدول1 آمده است . یک ماه پس از کاشت گیاه، تیمارهای مورد نظر اعمال شد.گیاه پس از دو ماه تحت اعمال تیمار قرار گرفتن، برداشت شدند و در پایان دوره سه ماهه خصوصیات گیاهان مورد اندازه گیری قرار گرفت. برای اندازه گیری ارتفاع گیاهان از خط کش، استفاده شد. برای اندازه گیری عناصر، ابتدا از روش خاکستر خشک مواد گیاهی و سپس غلطت عناصر در بخش های هوایی گیاه به طور جداگانه به دست آمد
برای اندازه گیری سیلیسیم موجود در خاک و گیاه از روش اسید آمونیوم اگزالات در تاریکی استفاده و نمونه ها به روش رنگ زرد سنجی با دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 410 نانومتر اندازه گیری شد. - مک کیج 2و دی . - 1996 فسفر خاک و گیاه با روش رنگ زرد - مولیبدووانادات - و دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 430 نانومتراندازه گیری شد - کیو. - 19963 پتاسیم خاک و گیاه به روش عصاره گیری و خاکستر خشک توسط دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد - رایان 4و همکاران - . آنالیز دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 22 انجام گردید . از آنالیز واریانس یک طرفه - One-way ANOVA - برای بررسی تفاوت تیمارهای مختلف استفاده شده، و آزمون دانکن برای مقایسه میانگینها به کار گرفته شد.
نتایج و بحث
نتایج آنالیز صفات فیزیکی و شیمیایی خاک در جدول یک ارایه شده است. بر این اساس خاک دارای ویژگیهای مناسب برای رشد استویا بود - از جمله بافت و شوری پایین خاک - و کمبود عناصر نیز از طریق تامین عناصر بر اساس آزمون خاک، تامین گردید.
شکل -1 نمونه میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانو سیلیس مورد استفاده در پژوهش، که اندازه ی ذرات زیر 10 نانومتر میباشد - ماده نانو سیلیسیم استفاده شده دارای درصد خلوص SiO 2 %99 می باشد - .
شکل :2 مقایسه تاثیر تیمار های مختلف سیلسیم بر برخی پارامتر های گیاهی اندازه گیری شده در اندام هوایی
همانطور که در شکل 2 مشاهده می شود اعمال تیمارهای مختلف سیلیسیم و نانو سیلیسیم تاثیر معنی داری - در سطح احتمال 5 درصد - ، بر صفات ذکر شده داشت - به جز غلظت پتاسیم اندام هوایی گیاه که در سطح 5 درصد معنی دار نشد، سایر پارامتر ها از سطح اطمینان 95 درصدی برخوردار شدند - به طوری که بیشترین میزان ارتفاع اندام هوایی گیاه در تیمار 100 نانو اختصاص و بیش از 2 برابر نسبت به شاهد نانو افزایش یافت.
