اثر محلول‌پاشی نانو ذرات دی‌اُکسید تیتانیوم بر کلروفیل، عملکرد و اجزای عملکرد عدس (Lens culinaris Medik)

پژوهش‌های حبوبات ایران

مقاله 3، دوره 8، شماره 2، اردیبهشت 1396، صفحه 57-68   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v8i2.25752

نویسندگان

حسین نوری^{* 1}؛ میلاد سلطانیه²؛ پیام معاونی³

¹دانشگاه تهران

²آزاد تاکستان

³دانشگاه آزاد واحد شهر قدس

چکیده

یک ذره که حداقل ابعاد آن از 100‌نانومتر تجاوز نکند، به‌عنوان یک نانوذره شناخته می‌شود. نانوذرات با نسبت بالایی از سطح به حجم یا وزن، دارای تأثیر فیزیکی و شیمیایی زیادی هستند. نانو ذرات دارای کاربردهای زیادی در زندگی روزمره هستند. عدس یکی از محصولات عمده حبوبات در سراسر جهان از جمله ایران است. به‌منظور بررسی اثر محلول‌‌پاشی نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم بر برخی صفات زراعی عدس، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان در سال 1390 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل شش سطح محلول‌پاشی با نانو ذرات دی‌اُکسید تیتانیوم (صفر، 01/0، 02/0، 03/0، 04/0 و 05/0) و دو زمان محلول‌پاشی (60درصد ساقه‌روی و 50درصد گلدهی) بود. نتایج نشان داد که اثر متقابل محلول‌پاشی غلظت‌های مختلف نانوذرات دی‌اُکسید تیتانیوم× مرحله رشدی بر صفاتی مانند عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، ارتفاع بوته، تعداد غلاف پوک و کلروفیلb و شاخص برداشت معنی‌دار بود. تیمارهای شاهد دارای بیشترین میزان کلروفیلb در هر دو مرحله بودند و کمترین میزان کلروفیلb در تیمار 01/0درصد نانو ذرات دی‌اُکسید تیتانیوم در مرحله 60درصد ساقه‌روی مشاهده شد. غلظت نانوذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 01/0درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله 60درصد ساقه‌روی، بیشترین ارتفاع بوته را داشت و غلظت نانو ذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 05/0درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله ساقه‌روی کمترین تأثیر را روی ارتفاع گیاه عدس داشت. غلظت نانو ذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 02/0درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله 60درصد ساقه‌روی دارای بیشترین عملکرد دانه بود؛ هرچند با تیمار 01/0درصد محلول‌پاشی در همین مرحله اختلاف معنی‌داری نداشت. غلظت نانوذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 02/0درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله گلدهی دارای کمترین عملکرد دانه بود. بیشترین شاخص برداشت مربوط به تیمار با غلظت نانوذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 05/0درصد و محلول‌پاشی‌شده در مرحله 60درصد ساقه‌روی و کمترین شاخص برداشت مربوط به تیمار با غلظت نانوذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 04/0درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله 60درصد ساقه‌روی بود. وزن صد دانه در غلظت نانو ذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 01/0‌درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله 60درصد ساقه‌روی دارای بیشترین میانگین بود و غلظت نانوذرات دی‌اُکسید تیتانیوم 01/0‌درصد محلول‌پاشی‌شده در مرحله گلدهی کمترین وزن صد دانه را داشت. تیمار نانو ذرات تیتانیوم با مقادیر 05/0درصد و 02/0درصد به‌ترتیب بیشترین و کمترین تأثیر را بر میزان کلروفیلa داشت. همچنین مصرف نانو ذرات تیتانیوم در مرحله 50درصد گلدهی و 60درصد ساقه دهی به‌ترتیب بیشترین و کمترین تأثیر را بر میزان کلروفیلa داشته است. نتایج این تحقیق نشان داد با این‌که تیمار نانو باعث افزایش در صفات کمی و کیفی گیاه زراعی عدس شد، ولی برای استفاده از نانوذرات توجه به جنبه‌های ایمنی زیست‌محیطی آن اهمیت خاصی دارد.

کلیدواژه‌ها

دی‌اکسید تیتانیوم؛ ساقه‌روی؛ عملکرد دانه؛ گلدهی

مراجع

1. Abid, H., Chadhary, M.R., Wajid, A., Ahmad, A., Ibrahim, M.R.M., and Goheer, A. R. 2004. Influence of water stress on growth, yield and radiation use efficiency of various wheat cultivars. International Journal Agriculture Biology 6(6): 1074-1079.

2. Ashraf, M., Azim, Y.A.R., Khan, A.H., and Ala, S. A. 1994. Effect of water stress on total phenols, peroxidase activity and chlorophyll content in wheat (Triticum aestivum L.). Acta Physiologia Plantarum 16: 185-191.

3. Chirstianse, I., and Graham, P.H. 2002. Variation in di-nitrogen fixation among Andean bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes grown at low and high levels phosphorus supply. Field Crops Research 73: 133-143.

4. Herzog, H. 1986. Source and sink during the reproductive period of wheat. Scientific publishers, Berlin and Hamburg.

5. Jagtap, V., Bhargara, S., Streb, P., and Feierabend, J. 1998. Comparative effect of water, heat and light stress on photosynthetic reaction in Sorghum biocolor ( L.) Moench. Journal Expend Botany 49: 1715- 1721.

6. Khayyam Nekoei, S., Sharifnasab, M., Ahmadisome, H., Barkhivar, K., and Momeni, M. 2009. A review of nanotech in agricultural-Jehad ministry. Second Edition. Publication of Agricultural Education 23: 45-49 (In Persian).

7. Klushreshtha, S., Mishra, D.P., and Gupta, R.K. 1987. Changes in contents of chlorophyll, proteins and lipids in whole chloroplasts and chloroplast membrane fraction at different leaf water potentials in drought resistant and sensitive genotypes of wheat. Photosynthet 21: 65-70.

8. Kumudini, S. 2002. Trials and tribulations. A review of the role of assimilate supply in soybean genetics yield improvement. Field Crop Research 75: 211-222.

9. Lu C.M., Zhang C.Y., Wu J.Q., and Tao, M.X. 2002. Research of the effect of nanometer on germination and growth enhancement of Glycine max and its mechanism, Soybean Science 21: 168-172.

10. Majnoun Hosseini, N., 2008. Grain Legume Production. Jahad Daneshgahi of Tehran University. Tehran, 283p. (In Persian).

11. Mckenzie B.A., and Hill, G.D. 1995. Growth and yield of two chickpea (Cicer arietinum L.) varieties in Canterbury, New Zealand. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 23: 467- 474.

12. Meidner, H. 1981. Class Expriments in Plant Physiology. British Library Catalogaing in Publication Data. Londan.

13. Moaveni, P., Aliabadi Farahani, H., and Maroufi, K., 2011a. Effect of Tio2 nanoparticles spraying on wheat (Triticum Aestivum L.) under field condition. Advances in Environmental Biology 5(8): 2208-2210.

14. Moaveni, P., Talebi, R., Farahani, H.A., and Maroufi., K. 2011b. Study of TiO2 nano particles spraying effect on the some physiological parameters in Barley (Hordem Vulgare L.). Advances in Environmental Biology 5(7): 1663-1667.

15. Moaveni, P., Valadabadi, S.A., Aliabadi Farahani, H., and Maroufi, K., 2011c. Nanoparticles TiO2 spraying affected on Calendula (Calendula Officinalis L.) under field condition. Advances in Environmental Biology 5(8): 2242-2244.

16. Oweis T., Hachum A., and Pala, M. 2004. Lentil production under supplemental irrigation in a Mediterranean environment. Agricultural Water Management 68: 251-265.

17. Pilbeam, C.J., Hebblewait, P.D., Rickett, H.E., and Nyongesa, T.E. 1991. Effect of plant population density on determinate and indeterminate forms of winter field bean (Vicia faba). Part 1: yield and yield components. Journal Agriculture Science 116: 373-383.

18. Reynolds, G.H. 2002. Forward to the future nanotechnology and regulatory policy. Pacific Research Institute 1-23.

19. Sabaghpour, S., Safikhani, H., Sarker, M., Ghaffari, A., and Ketata, A. H., 2004. Present status andfuture propects of lentil cultivation in Iran. P, 146, Proceeding of 5th European Conference on Grain. 7-11 June, Dijon, France.

20. Sairam, P.K., Deshmukh, P.S., and Shukla, D.S. 1997. Tolerance of drought and temperature stress in relation to increased antioxidant enzyme activity in wheat. Journal Agronomy Crop Science 178: 171- 178.

21. Salehi, M. 2008. Pretreatment effect of nanosilver on germination and seedling growth of wheat under salt stress. Proceeding of First Iranian Congress in Seed Sciences and Technology. Gorgan, Iran. 358 p. Yazdi Sammadi, B. 2008. Waste reduction in wheat production and consumption. Proceeding of 10th Iranian Cong. of Crop Sciences. Karaj, Iran. 519 p.

22. Sandor, D., Istvan, M., Judit, P., Agota, C., Reka, T., and Marta, M. 2006. Effects of drought on photosynthetic parameters and heat stability of PSII in wheat and in Aegilops species originating from dry habitats. Acta Biologica Szegediensis 50(1-2): 11-17.

23. Schutzz, M., and Fangmeier, A. 2001. Growth and yield responses of spring wheat (Triticum aestivum L. CV. Minaret ). Pollution 114: 187- 189.

24. Soltani, A., Khoie, F.R., Ghassemi, K., and Moghaddam, M. 2001. A simulation study of chickpea crop response to limited irrigation in semi-arid environments. Agricultural Water Management 49: 225-237.

25. Tanaka, A., and Tanaka, R. 2006. Chlorophyll metabolism. Plant Biology 9: 248- 255.

26. Zecevic, V., and Knezevic, D. 2005. Variability and components of variance for harvest index in wheat (Triticum aestivum L.) Genetica 37: 173-179.