بخشی از مقاله
چکیده
در عرصه کشاورزی، فناوری نانو منجر به تغییرات شگرفی در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب، امکان بازیافت مواد و استفادهی مجدد از آنها میشود و پسابها و آلودگی را کاهش خواهد داد. گیاهان در بین ریزمغذیها بیشترین نیاز را به آهن دارند که یکی از عناصر ضروری اما کم مصرف و کم تحرک برای گیاهان میباشد. در این راستا این تحقیق به بررسی تاثیر کلات آهن نانو، Fe-EDDHA غیر نانو و سولفات آهن بر غلظت عناصر آهن، فسفر و منگنز چهار رقم کاهو در سیستم NFT بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانهی هیدروپونیک واقع در شهرستان بم میپردازد.
نتایج آزمایش نمایانگر اثر کود، رقم و اثر متقابل کود و رقم بر مقدار آهن، منگنز در سطح احتمال یک درصد از نظر آماری بود. بیشترین مقدار منگنز را کود نانو کلات آهن %9 و رقم آیسرک نشان داد اما بیشترین میزان آهن از کود نانو کلات آهن %9 و رقم اوواک سبز بدست آمد.
هرچند استفاده از کود میزان فسفر از نظر آماری معنیدار نبود اما بیشترین میزان فسفر از کود نانو کلات آهن %9 و رقم اوواک سبز مشاهده گردید. اگر بخواهیم تفاوت فناوری نانو را با فناوریهای دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، میتوانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار مهم ذکر کنیم. هر عاملی که باعث افزایش غلظت منگنز و آهن شود افزایش عملکرد را نیز در پی خواهد داشت که در این آزمایش استفاده از کود نانو کلات آهن %9 سبب افزایش منگنز و آهن شد که در نهایت موجب افزایش عملکرد کاهو نیز میگردد.
.1 مقدمه
امروزه کشاورزان برای افزایش عملکرد در واحد سطح، یکی از روشهای کوددهی رایج شامل مصرف خاکی، از طریق آبیاری، اختلاط با بذر و محلول پاشی را مورد استفاده قرار میدهند .آهن یکی از شایعترین کمبودهای عناصر غذایی کم مصرف در ایران میباشد، که مسایل مدیریتی در آن نقش مهمی دارد. گیاهان در طی دوره رشد نیاز به ذخیره مداوم و کافی آهن دارند و در صورت کمبود آن در برگهای جوان، رشد گیاه کم شده و تولید ماده خشک کاهش مییابد
آهن یکی از عناصر ضروری اما کم مصرف و کم تحرک برای گیاهان است. گیاهان در بین ریزمغذیها بیشترین نیاز را به آهن دارند. این عنصر بخشی از گروه کاتالیزوری بسیاری از آنزیمهای اکسیداسیون و احیاء است و برای سنتز کلروفیل مورد نیاز است
نقش این عنصر در تثبیت ازت و فعالیت برخی آنزیمها نظیر کاتالاز، پراکسیداز و سیتوکروم اکسیداز به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است . - Blakrishman, 2000 - علائم کمبود آهن شامل: رنگ پریدگی عمومی برگ های جوان گویاترین علامت کمبود آهن است. ابتدا رگبرگها ممکن است سبز بمانند، اما در اغلب گونههایی که کمبود در آن مشاهده شده است، رگبرگ ها نیز سرانجام زرد میشوند. کمبود آهن در درختان میوه زیاد دیده می شود. جایی که خاک دارای مقادیر زیادی کربنات کلسیم باشد، آن را زردی تحمیلی آهک میگویند
نانو کود کلات آهن دارای کمپلکس منحصر به فردی میباشد و این نانو کمپلکس دارای 9 درصد آهن محلول در آب در بازه 11>pH>3 میباشد. مکملهای روی و منگنز در این کود نقش خاص خود را ایفا میکنند
به طور کلی فناوری نانو در زمره فناوریهای جدیدی است که هنوز در مرحله آغازین رشد خود قرار دارد و تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوریهای دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار میگیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوریهای دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، میتوانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار مهم ذکر کنیم. حوزه کاربرد نانو تنوع بسیار زیادی دارد. نانو پودرها مخلوطی از ذرهها با ابعادی بین 1 تا 10 نانومتر هستند.
ادعا شده است فناوری نانو به عنوان عامل جلو برنده یک انقلاب صنعتی دیگر، از پتانسیل اقتصادی و فناوری بالایی برخوردار است. از این رو بحث و پژوهش برای بررسی خطرهای احتمالی کاربرد این ذرهها روی سلامت انسان، ایمنی و محیط زیست بسیار مهم و حساس میباشد
در واقع علم نانو همه ی عرصه های دانش را تحت تاثیر قرار داده و علم کشاورزی نیز از این قاعده مستثنا نیست
در عرصه کشاورزی، فناوری نانو منجر به تغییرات شگرفی در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب، امکان بازیافت مواد و استفادهی مجدد از آنها میشود و پسابها و آلودگی را کاهش خواهد داد
فسفر از جمله عناصر کلیدی در گیاه به شمار می رود که وظایف مهمی را در گیاه به عهده دارد. این عنصر در نقل و انتقالات انرژی در فرآیندهای متابولیسمی گیاه، تقسیم سلولی، ساختمان فسفولیپیدهای دیواره سلو ل های گیاهی، توسعه قسمتهای زایشی گیاه، رشد و تکامل ریشههای فرعی و مویی و همچنین در تشکیل و انتقال موادی همانند قندها و نشاسته در گیاه شرکت مینماید
مصرف بیرویه کودهای فسفردار موجب کاهش جذب، انتقال و متابولیسم بعضی از عناصر کم مصرف و از جمله آهن میشود و در نهایت اثر نامطلوبی روی رشد گیاه دارد . - Ronaghi et al., 2002; Sarhadi-sardoui et al., 2003 - متن1 و آمبرگر - 1975 - 2 نشان دادند که در مقادیر زیاد فسفر قابل حل، جابجایی آهن از ریشه به ساقه گیاه ذرت3 را کاهش میدهد که بیانگر حالت غیرفعال شدن درونی آهن توسط فسفر است.
بررسی تاثیر فسفر و آهن بر رشد و ترکیب شیمیایی شاخساره ذرت و سویا4 نشان داد که غلظت و جذب آهن کل با کاربرد آهن افزایش لیکن با کاربرد فسفر کاهش یافت. آنان دریافتند که با افزایش مقدار فسفر فراهم، مقدار آهن در ریشهها افزایش، اما در شاخساره گیاه ذرت کاهش مییابد. این موضوع، نشان دهنده انباشتگی آهن در ریشهها به شکل فسفات آهن است.
کاشی راد و همکاران - 1977 - حساسیت بیشتر ذرت به کمبود آهن در مقایسه با آفتابگردان5 را با انباشتگی مقدار زیاد فسفر در ساقه نسبت دادهاند و دلیل کاهش جذب آهن را پیامد تاثیر فسفر در ایجاد رسوب آهن و کاهش آن بیان کردند
, فسفر یکی از سه عنصر پر مصرف یا عناصر اصلی مورد نیاز گیاهان فسفر است که رشد و نمو گیاهان وابستگی زیادی به آن دارد. در امر تولید گیاهان، فسفر نقش مهمی در افزایش عملکرد ماده خشک داشته و در کنار عناصر مهم دیگری مثل نیتروژن و پتاسیم ارکان تغذیهای گیاهان و حصول به عملکردهای بالا را برعهده دارد. اهمیت فراوان فسفر باعث شد که در سال 1843 میلادی در انگلستان برای اولین بار کود سوپر فسفا ت تولید شود و این آغازی بر اهمیت دادن به مصرف فسفر و جایگزینی کمبود احتمالی آن در اثر کشت و زرع در خاکها بود
در تحقیقی که توسط کوزیک و همکاران - 2009 - در آزمایشات فصلی دو ساله، تأثیر شکلهای معدنی و کلات روی بر عملکرد کاهوی گلخانهای و حجم روی و مس و منگنز و آهن در برگهای کاهو را با استفاده از شکلهای روی با تیمارهای 30،20،10، و 60 میلیگرم در هر متر مکعب از بستره کشت مقایسه کردند. نتایج نشان داد در طیف مورد بررسی، یک عملکرد خوب و مشابه به دست آمد. کاربرد روی به شکل معدنی موجب یک غلظت دو برابری روی در برگهای کاهو و غلظت بیشتر منگنز شد در حالی که مس و آهن غلظتهای کمتری را از خود نشان دادند.
روش پرورش تکنیک جریان مواد غذایی - NFT - یک تکنیک کاشت در آب است که درآن گیاهان در حالی رشد می کنند که ریشههایشان در یک ظرف پلاستیکی حاوی محلول غذایی در حال چرخش قرار می گیرند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر کلات آهن نانو، Fe-EDDHA غیر نانو و سولفات آهن بر غلظت عناصر آهن، فسفر و منگنز رقمهای اووک سبز - Ovak Lef - green، اووک بنفش - Ovak Lef Violet - ، بتاریا - Betarige - و آیسرک - Ayserg - کاهو در سیستم NFT میباشد.
.2 مواد و روشها
این آزمایش به منظور مقایسه اثر نانو کلات آهن %9، Fe-EDDHA و سولفات آهن بر عناصر آهن، منگنز و فسفر چهار رقم کاهو - سه رقم سبز و یک رقم بنفش شامل اووک سبز، اووک بنفش، بتاریا و آیسرک - در سیستم هیدروپونیک NFT در گلخانه شخصی واقع در شهرستان بم در - پائیز-زمستان - سال 1390 به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. دوره پرورش کاهو از بذرکاری تا برداشت هفتاد روز به طول انجامید. از پانزدهم مهرماه بذرها در سینی نشاء و در بستر پیت خزه کاشته شدند و بعد از بیست روز نشاءها به گلدانهای حاوی پوکه معدنی منتقل شد تا ریشهزایی اتفاق افتد بعد از ریشه زایی گلدانهای حاوی کاهو را به کانالهای NFT انتقال داده و به مدت 40-50 روز از گیاه با استفاده از به جریان درآوردن محلول غذایی مراقبت شد.
تیمارهای کود آهن از طریق محلول غذایی به طور جداگانه و در سه سیستم جدا به گیاهان داده می شد. تیمارها شامل -1کودنانوکلات آهن -2 %9 سولفات آهن -3 آهن Fe-EDDHA هرکدام جداگانه به محلول غذایی و به مقدار200 میلیلیتر در بشکه اضافه شدند. لازم بذکر است که محلول غذایی برای هر سیستم به طور یکسان و بر اساس فرمول جدول 1 ساخته شدند و هر هفته کل محلول غذایی با محلول جدید جایگزین شدند.
جدول - 1 ترکیبات محلول غذایی استفاده شده در آزمایش
طریقه اندازه گیری عناصر: پس از اعمال تیمار و اندازه گیری فاکتورهای رشد محصول برداشت گردیده و ضمن توزین آن، در آون و در دمای 72 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت قرار داده شدند
