بررسی محلول پاشی کود روی و کلسیم بر عملکرد و صفات فیزیولوژیکی گلرنگ تحت تنش سرب

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 6، دوره 15، شماره 2 - شماره پیاپی 46، تیر 1396، صفحه 368-379   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/gsc.v15i2.51279

نویسندگان

پریسا جمشیدی^{* 1}؛ مهدی برادران فیروزآبادی¹؛ حکیمه علومی²؛ هرمزد نقوی³

¹دانشگاه صنعتی شاهرود

²دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان

³مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر محلول پاشی روی و کلسیم بر عملکرد و صفات فیزیولوژیکی گیاه گلرنگ در تنش سرب، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات و منابع طبیعی و آموزش کشاورزی کرمان در سال 94-1393 اجرا شد. فاکتور اول شامل سه سطح (شاهد، محلول پاشی 5/0 و 1 میلی مولار سرب)، فاکتور دوم محلول پاشی سولفات روی در سه غلظت (صفر، 10 و 20 میلی مولار) و فاکتور سوم محلول پاشی کلرید کلسیم در دو سطح (صفر و 10 میلی مولار) بود. نتایج نشان داد که در شرایط تنش سرب عملکرد دانه، وزن هزاردانه، وزن خشک برگ، تعداد دانه در طبق، وزن طبق و محتوای کلروفیل کاهش یافت و فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات‌ پراکسیداز و میزان مالون دی آلدهید در گیاه افزایش معنی داری نشان داد. محلول پاشی کود روی در تیمار سرب سبب افزایش معنی دار فعالیت آنزیم کاتالاز، کاهش پراکسیداسیون لیپید غشا، جلوگیری از تخریب کلروفیل و حفظ عملکرد دانه گردید و تأثیر محلول پاشی کود کلسیم در تیمار سرب تنها بر میزان کلروفیل معنی دار بود. براساس نتایج، به‌نظر می رسد که محلول پاشی کود روی می تواند تأثیر بیشتری در بهبود رشد گلرنگ در شرایط تنش سرب نسبت به محلول پاشی کود کلسیم داشته باشد. بنابراین در آلودگی هوا به فلز سنگین سرب کاربرد کود سولفات روی می تواند به‌عنوان راهکاری بر حفظ رشد و تولید گیاهان باشد.

کلیدواژه‌ها

فعالیت آنزیم؛ فلز سنگین؛ کلروفیل؛ مالون دی آلدهید

مراجع

1. Abbaspour, A., Kalbasi, M., Haj Rasouliha, Sh., and Golchin, A. 2006. Investigation of contamination in some agricultural soils of Iran with cadmium and lead. 9th Iranian Soil Science Congress. Soil Conservation and Watershed Management, Research Center, Tehran. (in Persian).

2. Ahmadi, J., Seyfi, M. M., and Amini, M. 2012. Effect of spraying micronutrients Fe, Zn and Ca on grain and oil yield of sesame (Sesamus indicum L.) varieties. Electronic Journal of Crop Production 5 (3): 115-130. (in Persian with English abstract).

3. Aravind, P., and Prasad, M. N. V. 2005. Cadmium–Zinc interactions in a hydroponic system using Ceratophyllum demersum L.: adaptive ecophysiology, biochemistry and molecular toxicology. Brazilian Journal of Plant Physiology 17(1): 3-20.

4. Beers, RF. J. R., and Sizer, I. 1952. A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. Journal of Biology and Chemistry 195: 133-140.

5. Bian, M., Zhou, M., Sun, D., and Li, Ch. 2013. Molecular approaches unravel the mechanism of acid soil tolerance in plants. The Crop Journal 1(2): 91-104.

6. Bor, M., Özdemir, F., and Turkan, I. 2003. The effect of salt stress on lipid peroxidation and antioxidants in leaves of sugar beet Beta vulgaris L. and wild beet (Beta maritima L.). Plant Science 164(1): 77-84.

7. Cakmak, I. 2000. Possible role of zinc in protecting plant cells from damage by reactive oxygen species. New Phytologist 146(2): 185-205.

8. Carapetian, J., and Zarei, G. 2005. Variation in Protein, Oil and Fatty Acid Contents in Three Wild Species of Safflower (Carthamus) from West Azerbaijan, Iran. International Journal of Botany 1(2):133-137.

9. Chvapil, M. 1973. New aspects in the biological role of zinc: a stabilizer of macromolecules and biological membranes. Life Sciences 13(8): 1041-1049.

10. Garland, C. J., and Wilkins, D. A. 1981. Effect of calcium on the uptake and toxicity of lead in hordeum vulgare l. and festuca ovina l. New Phytologist 87(3): 581-593.

11. Guo, T.R., Chen, Y., Zhang, Y. H., and Jin, Y. F. 2006. Alleviation of Al toxicity in barley by addition of calcium. Agricultural Sciences in China 5(11): 828-833.

12. Hall, J. L. 2002. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance. Journal of Experimental Botany 53(366): 1-11.

13. Heath, R. L., and Packer, L. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplast. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics 125(1): 850-857.

14. Islam, E., Liu, D., Li, T., Yang, X., Jin, X., Mahmood, Q., Tian, Sh., and Li J. 2008. Effect of Pb toxicity on leaf growth, physiology and ultrastructure in the two ecotypes of Elsholtzia argyi. Journal of Hazardous Materials 154(1-3): 914-920.

15. Islam, E., Liu, D., Li, T., Yang, X., Jin, X., Khan, M. A., Mahmood, Q., Hayat, Y., and Imtiaz, M. 2011. Effect of Pb toxicity on the growth and physiology of two ecotypes of Elsholtzia argyi and its alleviation by Zn. Environmental Toxicology 26(4): 403-416.

16. Jahed khaniki G. R., and Zazoli M. A. 2005. Cadmium and lead contents in rice (Oryza sativa) in the North of Iran. International Journal of Agriculture and Biology 7(6):1026–1029.

17. John, R., Ahmad, P., Gadgil, K., Sharma, S. 2009. Heavy metal toxicity: Effect on plant growth, biochemical parameters and metal accumulation by Brassica juncea L. International Journal of Plant Production 3(3): 65-75.

18. Kaya, C., Tuna, A. L., Sonmaz, O., Ince, F., Higgs, D. 2009. Mitigation effects of silicon on maize plants grown at high zinc. Journal of Plant Nutrition 32(10): 1788-1798.

19. Li, H., Sun, Y. L., Yu, X. H., Guo, H. P., Lian, H. F., Sun, X. D., Shi, Q. H., and Liu, S. Q. 2015. Effects of exogenous calcium on the growth and physiological traits of garlic seedlings under cadmium stress. Journal of Animal and Plant Sciences 25(3): 107-113.

20. Lichtenthaler, H. K., and Welburn, W. R. 1994. Determination of total carotenoids and chlorophyils a, b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions 11(5): 591-592.

21. Miszalski, Z., Slesak, I., Niewiadomska, E., Baczek-Kwinta, R., Luttge, U., and Ratajczak, R. 1998. Subcellular localization and stress responses of superoxide dismutase isoforms from leaves in the C3-CAM intermediate halophyte Mesembryanthum crystallinum L. Plant, Cell & Environment 21(2): 169-179.

22. Moradi Telavat, M. R., Roshan, F., and Siadat, S. A. 2015. Effect of foliar application of zinc sulfate on minerals contenet, seed and oil yields of two safflower cultivars (Carthamus tinctorius L.). Iranian Journal of Crop Sciences 17(2): 153-164. (in Persian with English abstract).

23. Nakano, Y., and Asada, K. 1981. Hydrogen peroxide is scavenged by ascorbate–specific peroxidases in spinach chloroplasts. Plant and Cell physiology 22(5): 867-880.

24. Potarzycki, J., and Grzebisz, W. 2009. Effect of Zinc Foliar Application on Grain Yield of Maize and Its Yielding Components. Plant, Soil and Environment 55(12): 519-527.

25. Pourkhabbaz, H. R., and Javanmardi, S. 2014. Determination of Toxicity Metals Concentration and their Emission Source in Urban Areas (Case study: Mashhad city). Geography and Environmental Planning Journal 55(3): 207-216. (in Persian).

26. Prassad, D. D. K., and Prassad, A. R. K. 1987. Altered aminolaevulinic acid metabolism by lead and mercury in germinating seedling of Bajra. Journal of Plant Physiology 127(3-4): 241-249.

27. Sarrafpour, R., Mohamedi Mahmoud Abadi, Sh., valipour, Sh., and Roozbehani, f. 2010. Study of lead concentration in air of Tehran region in 2008. Environmental Science & Technology 11(3): 93-105. (in Persian).

28. Sharma, P., and Dubey, R. S. H. 2005. Lead toxicity in Plants. Brazilian Journal of Plant Physiology 17(1): 35-52.

29. Siddiqui, M. H., Al-Whaibi, M. H., and Basalah, M. O. 2011. Interactive effect of calcium and gibberellin on nickel tolerance in relation to antioxidant systems in Triticum aestivum L. Protoplasma 248(3):503-511.

30. Tavakoli, M., Chehregani rad, A., Lariyazdi, H., and Pakdel, A. 2011. Study on the effects of different concentrations of Pb and salicylic acid on some growth factors in eggplant (Solanum melongena L.). Journal of Plant Biology 3(7): 29-40. (in Persian with English abstract).

31. Wang, C. Q., and Song. H. 2009. Calcium protects Trifolium repens L. seedlings against cadmium stress. Plant Cell reports 28(9): 1341-1349.

32. White, P. J. 2000. Calcium channels in higher plants. BBA- Biomembranes 1465: 171-189.