نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حانیه شب خیز ¹
• عبدالله جوانمرد ²
• سارا ملاعلی عباسیان ³
• محمدرضا مرشدلو ⁴

¹ دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

² گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه

³ 3- دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات آب و خاک، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

⁴ دانشیار گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران،

چکیده

سابقه و هدف: کشت گیاهان دارویی و معطر از دیرباز در نظام‌های سنتی کشاورزی ایران جایگاه ویژه‌ای داشته و این نظام‌ها نقش مهمی در ایجاد تنوع و پایداری ایفا نموده‌اند. اخیراً زمین‌های کشاورزی آلوده به فلزات سنگین به دلیل تأثیر مخرب آن‌ها بر اکوسیستم‌های کشاورزی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. تنش کادمیوم باعث ایجاد تغییرات در فرآیندهای مختلف مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی گیاهان می‌شود. این پژوهش با هدف بررسی پاسخ مورفوفیزیولوژیکی گیاه نعناع گریپ فروت به کاربرد نانو ذرات کربن کوانتوم دات و کود زیستی مایکوریزا تحت شرایط تنش کادمیوم اجرا شد.
مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی اثرات کربن کوانتوم دات و قارچ مایکوریزا بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه نعناع گریپ فروت تحت تنش کادمیوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه اجرا گردید. فاکتور اول شامل چهار غلظت کادمیوم (0، 10، 20، 40 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک)، فاکتور دوم سطوح نانوذره کربن کوانتوم دات (0، 5، 10، 20 میلی‌گرم در لیتر) و فاکتور سوم شامل تلقیح و عدم تلقیح با کود زیستی مایکوریزا بود. به منظور اجرای آزمایش ریزوم‌های نعناع گریپ فروت در گلدانهای کوچک کشت شد و بعد از گذشت سه ماه از زمان کشت به گلدان‌های بزرگ انتقال داده شدند. همچنین به منظور آلوده‌سازی خاک، نمک نیترات کادمیوم بین لایه‌های خاک الک شده اسپری و سپس اقدام به کشت نشاهای نعناع گریپ فروت گردید. علاوه بر این، در تیمارهای دارای کود زیستی، در زمان کشت نشاها، مقدار 100 گرم از کود زیستی مایکوروت اضافه شد. در ادامه آزمایش، بعد از استقرار کامل گیاهان در گلدان‌ها و پس از گذشت سه هفته از رشد نشاها، نانوذره کربن کوانتوم دات در چهار مرحله‌ی رشدی روی گیاهان اسپری شد. در نهایت تجزیه داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار آماری SAS و مقایسه میانگین‌ها با آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتایج: نتایج نشان داد با افزایش شدت تنش کادمیوم ارتفاع بوته، وزن خشک برگ، طول برگ، تعداد برگ و شاخص کلروفیل (اسپد) به طور معنی‌داری کاهش یافتند. بیشترین میزان این صفات نیز در تیمار بدون تنش و با کاربرد 20 میلی‌گرم در لیتر کربن کوانتوم دات و قارچ مایکوریزا حاصل شد. ولی میزان درصد اسانس و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی گیاه با افزایش تنش روند افزایشی را نشان دادند. بیشترین درصد اسانس در سطح تنش متوسط کادمیوم، با کاربرد 20 میلی‌گرم در لیتر کربن کوانتوم دات و قارچ مایکوریزا مشاهده شد. کمترین میزان این صفت به تیمار تنش شدید کادمیوم و بدون کاربرد کربن کوانتوم دات و قارچ مایکوریزا تعلق داشت. افزون بر این، نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که کاربرد نانو کربن کوانتوم دات و کود زیستی مایکوریزا میزان درصد اسانس نعناع گریپ فروت را 87 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. شایان ذکر است که شاخص کلروفیل (اسپد) با افزایش شدت تنش کادمیوم، حتی با کاربرد تلفیقی کربن کوانتوم دات و کود زیستی مایکوریزا به میزان 52 درصد کاهش را نشان داد. علاوه بر این، بالاترین میزان فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز در سطح تنش شدید کادمیوم (40 میلی گرم در کیلوگرم خاک) بدست آمد. به طوریکه، کاربرد نانو ذرات کربن کوانتوم دات و قارچ مایکوریزا فعالیت آنزیم‌های آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز را به ترتیب 91/76 و 72/88 درصد نسبت به شاهد افزایش داد.
نتیجه‌گیری: در نهایت نانو ذرات کربن کوانتوم دات و کود زیستی مایکوریزا با بهبود رشد گیاه نعناع گریپ فروت توانستند برخی اثرات تنش فلز سنگین کادمیوم را تعدیل نماید.
واژه‌های کلیدی: اسانس، کربن کوانتوم دات، کود زیستی، گیاه پالایی، گیاهان دارویی

کلیدواژه‌ها

• اسانس
• کربن کوانتوم دات
• کود زیستی
• گیاه پالایی
• گیاهان دارویی

موضوعات

• زراعت و باغبانی