دانلود مقاله اثر باران اسیدی بر پاسخهای رشدی و فیزیولوژیکی گندم

بخشی از مقاله

مقدمه

pHباران معمولی تقریباً 5/5 است (Kumari & .Tomar, 2009) اما افزایش میزان آلایندههایی مثل SO2 و NO2 که با تشکیل اسیدهاي سولفوریک و نیتریک همراه هستند، سبب کاهش اسیدیته باران می-شود، که اثر مضري بر محصولات کشاورزي دارد

.(Shou-Quing, 2011) این اثرات شامل کاهش فتوسنتز مرتبط با کاهش محتواي کلروفیل برگها، کاهش رشد، افزایش حساسیت گیاه به خشکی و افزایش بیماريهاي کلروزیز و نکروزیز هستند. در وضعیت اسیدي تحرك فلز سنگین سمی آلومینیم درخاك زیاد میشود و به گیاهان آسیب میرساند (Verma et al., .2010) افزایش اثرات باران اسیدي با افزایش دورة در معرضبودن، مقدار باران اسیدي و افزایش اسیدیته می-شود .(Shou -Quing, 2011) این اثرات شامل کاهش محصول، آسیب به برگ و سمیت در اثر آزادسازي آلومینیم و کاهش دریافت عناصر پرمصرف مانند فسفر و پتاسیم هستند و نیز دانهرستها نسبت به گیاهان مسن به سمیت آلومینیم حساستر هستنند (Susilawati et al., .2011) پاسخ فتوسنتزي برگها به باران اسیدي بین گونهها متفاوت است. اثرات باران اسیدي بر برگها شامل کاهش فتوسنتز، کاهش رشد، افزایش حساسیت به خشکی و افزایش بیماري است. اسیديشدن خاك موجب کاهش رشد ریشه میشود و سمیت آلومینیم سبب کاهش فسفر (بیشترین عنصر پر مصرف مهم براي رشد گیاه) میشود. اثر باران اسیدي بر خاك در راه هاي گوناگون است شامل کاهش در تعداد میکروارگانیسم-هاي مفید. بنابراین کاهش در بیومس و رشد محصول، زدایش تدریجی پتاسیم (مادة غذایی گیاه) و انباشتگی عنصر سمی روي ازطریق باران اسیدي (Verma et al., .2010) باران اسیدي سبب کاهش محصول، آسیب به برگ و سمیت آلومینیم میشود (Susilawati et al., .2011) باران اسیدي موجب کاهش شاخصهایی مانند

وزن تر و خشک، سطح برگ، محتواي کلروفیل، فعالیت کاتالاز، ایجاد نشانههاي آسیب و کاهش در میزان محصول میشود .(Shou -Quing, 2011) در pH= 3

میزان آستانه آسیب به پهنک برگ مشاهده میشود

.(Shou-Quing, 2011)

مواد و روشها

در ابتدا با استفاده از اسیدسولفوریک %96، اسید نیتریک %65، آب مقطر و pH متر دیجیتالی مدل WTW pH 320 با الکترود شیشهاي، باران اسیدي با pH هاي 2/5 و 3/5 و 4/5 و 5/6 تهیه شد و بذرهاي گندم از ابتداي کشت در پرلیت، تحت آبیاري و اسپري برگی با باران اسیدي در pHهاي مختلف قرار گرفتند. گیاهان شاهد با آب معمولی با pH= 7/4 آبیاري شدند. به منظور بررسی انحصاري تأثیر باران اسیدي بر گیاهان تمام نمونههاي شاهد و تیمار باران اسیدي در فضایی پاك و دور از هر گونه وسایل نقلیه موتوري جهت جلوگیري از اثر آلودگی جادهاي و ایجاد خطا رشد یافتند. گیاهان شاهد

و تیمار باران اسیدي تحت تابش نور خورشید قرار داشتند

و در شرایط کشت بدون خاك در محیط پرلیت با محلول غذایی هویت (Hewitt) تغذیه شدند و در پایان دوره شاخصهاي رشدي مانند طول، وزن تر برگ و وزن خشکبرگ و سطح برگ اندازهگیري شدند. در ادامه فاکتورهاي بیوشیمیایی مانند سنجش فلزات سنگین، اندازهگیري رنگیزهها مانند کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئید و محتواي قندهاي محلول و شدت فتوسنتز سنجش شدند. تمام گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي در شرایط بدون خاك در محیط پرلیت با محلول غذایی هویت کشت شدند. در شکلهاي 1 و 2 بهترتیب تصویر گیاهان شاهد و گیاهان تحت تیمار باران اسیدي با pHهاي مختلف مشاهده میشود، همچنین شکل 3 تصویري از برگ گیاهان تیمار باران اسیدي pH= 2/5 را نشان میدهد.

یافته هاي نوین در علوم زیستی، جلد 72/72 Nova Biologica Reperta 1: 70-81 (2015) 70-81 :1

شکل -1 تصویر گیاهان شاهد.

Fig. 1. Control plants.

شکل -2 تصویر گیاهان تیمار باران اسیدي با pH هاي مختلف.

Fig. 2. Acid rain treatmented plants at different pH.

شکل -3 برگ گیاهان تیمار باران اسیدي با .pH= 2/5

Fig. 3. Acid rain treatmented plant’s leaves at pH= 2.5.

یافته هاي نوین در علوم زیستی، جلد 73/73 Nova Biologica Reperta 1: 70-81 (2015) 70-81 :1

شکل -4 طولبرگ گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي.

Fig. 4. Leaf length of control plants and acid rain treatmented plants.

نتایج
با توجه به شکل 4، طول برگ در گیاهان شاهد بیشترین طول برگ را دارد. همچنین دو تیمار pH= 4/5
بیشتر از گیاهان تحت تیمار باران اسیدي است و در و pH= 5/6 باران اسیدي به لحاظ طول برگ نسبت به
تیمارهاي باران اسیدي نیز تیمار pH= 2/5 کمترین سایر تیمارها مشابه هستند.
طول را دارند و پس از آن بهترتیب از گیاهان تحت تیمار
pH= 3/5 تا تیمار pH= 5/6، طول برگ درحال
افزایش است. به نحويکه تیمار pH= 5/6 بعد از شاهد

شکل -5 وزن تربرگ گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي.

Fig. 5. Leaf fresh weight of control plants and acid rain treatmented plants.

بر اساس شکل 5 مشخص است که گیاهان شاهد، بعد از شاهد به ترتیب تیمارهاي pH= 5/6، pH= 4/5
بیشترین وزن تر برگ را در بین سایر تیمارها داراست و و pH= 3/5 باران اسیدي بیشترین وزن تر برگ را

یافته هاي نوین در علوم زیستی، جلد 74/74 Nova Biologica Reperta 1: 70-81 (2015) 70-81 :1

دارند. گیاهان تیمار pH= 2/5 باران اسیدي نیز کمترین pH= و pH= 4/5 مشابه هستند.

وزنتر برگ را دارند، در بین تیمارها دو تیمار 3/5

شکل -6 وزن خشک برگ گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي.

Fig .6. Leaf dry weight of control plants and acid rain treatmented plants.

طبق شکل 6 گیاهان شاهد داراي بیشترین وزن گیاهان تحت تیمار pH= 2/5 باران اسیدي نیز کمترین

خشک برگ در بین سایر تیمارها هستند و سپس به وزن خشک برگ را دارند، در بین تیمارها دو تیمار /5

ترتیب تیمارهاي pH= 5/6 ، pH= 4/5 و pH= 3 pH= 3/5 و pH= 4/5 مشابه هستند.

بیشترین وزن خشک برگ را دارند.

شکل -7 سطحبرگ گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي.

Fig. 7. Leaf surface area of control plants and acid rain treatmented plants.

طبق شکل 7 گیاهان شاهد داراي سطح برگ بیشتري تیمارهاي باران اسیدي بهترتیب تیمارpH=5/6 بیشترین
در مقایسه با تیمارهاي باران اسیدي هستند و بین و تیمار pH= 2/5 کمترین سطح برگ را دارا هستند.

یافته هاي نوین در علوم زیستی، جلد 75/75 Nova Biologica Reperta 1: 70-81 (2015) 70-81 :1

شکل -8 درصدجوانهزنی در گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي.

Fig. 8. The percentage of germination in control plants and acid rain treatmented plants.

تعیین درصد جوانهزنی در گیاهان شاهد و تیمارهاي pH= 3/5 تا تیمار pH= 5/6 روبه افزایش است و دو
باران اسیدي در شکل 8 نشان میدهد که گیاهان شاهد و تیمار pH= 4/5 و pH= 5/6 در درصد جوانهزنی
تحت تیمار 2/5 pH= به ترتیب بیشترین و کمترین مشابه هستند.
درصد جوانهزنی را دارند، درصد جوانهزنی از تیمار

شکل -9 محتواي کلروفیل a در گیاهان شاهد و تحت تیمار باران اسیدي.

Fig. 9. Chlorophyll a content of control plants and acid rain treatmented plants.

با توجه به نمودار 6 تیمارهاي باران اسیدي با pH pH= 3/5 باران اسیدي نیز ازنظر محتواي کلروفیل a به
هاي 5/6 و 4/5 بهترتیب بیشترین میزان این رنگیزه را هم شبیه هستند، با توجه به اینکه کلروفیل a در گیاهان
دارند، درحالیکه تیمار pH= 2/5 داراي کمترین شاهد کمی بیشتر از تیمار pH= 3/5 باران اسیدي است.