بخشی از مقاله
چکیده
شاخص سبزینگی گیاهان به عنوان یک صفت فیزیولوژیک، رشد گیاه را تحت تأثیر قرار میدهد. براي بررسی شاخص سبزینگی برگ پونه، زولنگ و اناریجه تحت تنش سرب و کادمیم شش آزمایش جداگانه در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار در گلخانه دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساري در سال 1396 انجام شد. تیمارهاي سرب 0 - ، 125، 250، 375 و 500 میلیگرم در کیلوگرم - و کادمیم 0 - ، 5، 10، 15 و 20 میلیگرم در کیلوگرم - در پنج سطح مورد بررسی قرار گرفتند.
نتایج نشان داد که با افزایش سرب و کادمیم مقدار سبزینگی برگ در هر سه گیاه - به غیر از تیمار 125 و 250 میلیگرم سرب در زولنگ - نسبت به شاهد کاهش یافت و شدت کاهش در تیمارهاي کادمیم شدیدتر بود. براي هر دو عنصر سرب و کادمیم الگوي کاهشی زولنگ > پونه > اناریجه مشاهده شد. واکنش ضعیفتر پونه و زولنگ به سطوح سرب و کادمیم مقاومت بیشتر این گیاهان را نسبت به اناریجه نشان میدهد.
مقدمه
تولید ماده خشک و رشد و نمو گیاه حاصل فرایند فتوسنتز و تثبیت دي اکسید کربن است . - 6 - از طرفی شاخص سبزینگی برگ - محتواي کلروفیل برگ= عدد - SPAD یک عامل مهم در تعیین ظرفیت فتوسنتزي برگ است . - 9 - تنش فلزات سنگین باعث ایجاد مشکلات جدي براي رشد و بسیاري از فرایندهاي فیزیولوژیک گیاه میشوند . - 8 - به عنوان مثال در گیاه گندم با افزایش کادمیم میزان سبزینگی برگ داراي سیر نزولی بود و مقدار 5 میلیمولار کادمیم 46/58 درصد نسبت به شاهد افت نشان داد.
- 5 - در مناطق شمالی ایران گیاهان پونه - Mentha aquatica L. - ، زولنگ - Eryngium caucasicum Trautv. - و اناریجه - Froriepia subpinnata Ledeb. - داراي پراکندگی وسیعی میباشند و با توجه به اینکه اثر تنش فلزات سنگین در این سه گیاه تاکنون بررسی نشده است، اهمیت انجام پژوهش حاضر روشن میشود و از آنجایی که سبزینگی برگ، رشد گیاه را تحت تأثیر قرار میدهد؛ لذا هدف از این آزمایش، بررسی تغییرات سبزینگی پونه، زولنگ و اناریجه به عناصر سنگین سرب و کادمیم بوده است.
مواد و روشها: در شش آزمایش جداگانه میزان سبزینگی برگ سه گیاه پونه، زولنگ و اناریجه در شرایط تنش سرب و کادمیم در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار در گلخانه دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی ساري در سال 1396 مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل سرب 0 - ، 125، 250، 375 و 500 میلیگرم سرب در هر کیلوگرم خاك - و کادمیم 0 - ، 5، 10، 15 و 20 میلیگرم کادمیم در هر کیلوگرم خاك - در پنج سطح از منبع نیترات بود. مقدار هر یک از عناصر تیمارها بر اساس نمک مورد نظر براي استفاده در 4 کیلوگرم خاك محاسبه شد.
تفاوت در نیترات تیمارهاي آلوده و شاهد از طریق کود اوره محاسبه و اعمال شد. پس از هوا خشک شدن خاك مورد نظر تیمارهاي سرب و کادمیم با خاك مخلوط شد و در گلدانهاي 4 کیلوگرمی ریخته شد. خاكهاي آلوده به مدت یک ماه چندین مرتبه مرطوب و خشک شدند تا به شرایط طبیعی نزدیک شوند. پس از آلودهسازي خاك، نشاءها به گلدانها انتقال یافتند. در هر گلدان تراکم گیاه پونه و زولنگ 5 عدد و براي اناریجه 7 عدد در نظر گرفته شد. در طول دوره رشد، آبیاري از طریق زیرگلدانی، صورت گرفت.
دو ماه پس از کشت با استفاده از دستگاه - SPAD-502 , Konika-Minolta Co. - SPAD سبزینگی برگ - عدد - SPAD اندازهگیري شد. به منظور کاهش خطا براي هر تکرار چندین بار قرائت انجام شد و از میانگین آنها به عنوان اندازهگیري مربوط به هر تکرار استفاده شد. دادهها ابتدا وارد نرمافزارExcel شده و تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار SAS و مقایسه میانگینها به روش توکی صورت گرفت.
نتایج و بحث:
تجزیه واریانس مقادیرSPAD در غلظتهاي مختلف سرب 0 - تا 500 میلیگرم در کیلوگرم - در جدول 1 نشان میدهد که اثر سرب بر مقادیر SPAD هر سه گیاه معنیدار بوده است. در مطالعه حاضر در هر سه گیاه حداکثر کاهش SPAD در معرض 500 میلیگرم سرب مشاهده شد - جدول . - 2 گیاه زولنگ نسبت به دو گیاه دیگر بیشترین میانگین SPAD - محدوده از 45/4 تا - 53/5 را داشت و در گیاه زولنگ تیمار 125 و 250 میلیگرم سرب عدد SPAD در مقایسه با شاهد به ترتیب 6/40 و 1/79 درصد افزایش یافت اما در سطوح بالاتر عدد SPAD نسبت به شاهد کاهش یافت - جدول . - 2 افزایش محتواي کلروفیل برگ را میتوان به مکانیسمهاي دفاعی مختلف که در مقابل تنش فلزات توسط گیاه به کار گرفته شده، نسبت داد .
- 4 - به عبارتی در زولنگ مقادیر SPAD تحت سطوح سرب به صورت پلینومیال درجه دو - R2= 0/9196 - با شیب 6E-05 واحد کاهش نشان داد - شکل . - 1 کاهش SPAD در تیمار 500 میلیگرم سرب در اناریجه - 29/07% - بیشتر از پونه - 12/%76 - و زولنگ - 9/71% - نسبت به شاهد بود. در واقع پونه و زولنگ واکنش ضعیفتري به سطوح سرب نشان دادند - جدول . - 2 اثر سرب در کاهش مقادیر SPAD در دو گیاه پونه و اناریجه به صورت خطی شد. که در گیاه پونه - R2= 0/9701 - با شیب 0/008 و در اناریجه - R2= 0/76 - با شیب 0/0184 واحد کاهش نشان داد - شکل . - 1 در مطالعه دیگري، 800 میلیگرم سرب عدد SPAD در melia azedarach و populus alba به ترتیب میزان 15/4 و 16 درصد به طور معنیداري کمتر از خاك غیر آلوده بود .
- 1 - همچنین میزان فتوسنتز خالص و مقدار SPAD در برگهاي Pinax ginseng ارتباط منفی معنیداري با تنش 0 تا 1000 میلیگرم سرب در هر کیلوگرم خاك را در سطح یک درصد نشان داد . - 2 - در مجموع الگوي کاهشی به صورت زولنگ > پونه > اناریجه مشاهده شد. واکنش ضعیف پونه و زولنگ به سطوح سرب مقاومت بیشتر این گیاهان را نسبت به اناریجه نشان میدهد . - 4 - همچنین نتایج آزمایش نشان داد غلظتهاي مختلف کادمیم 0 - تا 20 میلیگرم در کیلوگرم - بر میزان SPAD تاثیر معنیداري داشته است - جدول . - 1 با افزایش کادمیم مقادیر SPAD کاهش یافت. پونه نسبت به دو گیاه دیگر کمتر تحت سطوح کادمیم قرار گرفت - جدول . - 2 در مطالعه حاضر حداکثر کاهش مقدار SPAD، 33/09 درصد بود که در اناریجه با مصرف 20 میلیگرم کادمیم نسبت به شاهد مشاهده شد و میزان این کاهش در زولنگ 14/42 درصد و پونه 19/86 درصد بدست آمد.
