پاسخ‌هاي فيزيولوژيكي گياه بادرنجبويه (Melissa officinalis) به نانو اكسيد آهن (III) در شرايط كشت آبي

Physiological responses of lemon balm plant (Melissa officinalis) to iron (III) nano oxide in hydroponic culture

نـانوذرات به علت داشتن اندازه كوچـك، نسـبت سـطح بـه حجـم بزرگ و انرژي سطحي فـراوان، داراي خصوصـيات متفـاوتي نسبت به فرم توده‌اي خـود مي‌باشند. اين ويژگي‌ها سبب گسترش كاربرد‌هاي نانومواد در صـنايع مختلـف و ايجاد تمايل زياد براي استفاده در بخش كشاورزي شده است. يكي از مهمترين كاربردهاي فناوري نانو در كشاورزي، استفاده از تركيبات نانو براي جايگزيني كودهاي شيميايي در تغذيه گياهان مي‌باشند. نانو كود كلات آهن به دليل دوام بسيار بالاو قدرت رهاسازي آهن در دامنه وسيعي از درجات pH (از 3 تـا 12) مي‌تواند به عنوان منبع قابـل اعتمـادي از آهن براي گياهان محسوب شود. با اين وجود اثرات زيست محيطي نانو مواد بر گياهان دارويي مشخص نيست و تاكنون هيچ ماده كودي بر اساس فناوري نانو مجوز كاربرد در سطح وسيع را دريافت نكرده است. بنابراين، در اين پژوهش اثرات نانوذرات آهن (III) غيرمغناطيس بر گياهچه بادرنجبويه مورد مطالعه قرار گرفت. اين پژوهش در شرايط هيدروپونيك با يك پنجم محلول غذايي هوگلند در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار انجام شد. بذرها به صورت خزانه كشت شدند و پس از كامل شدن برگ دوم، گياهان به گلدان‌هايي حاوي پرليت شسته شده منتقل شدند. تيمارها شامل شاهد، 25 و 125 ميكرومولار Fe2O3 نانو بوده و گروه شاهد 50 ميكرومولار Fe-EDTA بود. 17 روز پس از تطابق، تيماردهي ادامه يافت و سپس مقدار H2O2 و مقدار آنتوسيانين كل، طول اندام هوايي (روز 5، 11 و 17 تيماردهي) و تعداد برگ اندازه‌گيري گرديد. بر اساس نتايج بدست آمده تيمارهاي نانو آهن غيرمغناطيس 25 و 125 ميكرومولار منجر به افزايش مقدار H2O2 (به ترتيب 45 و 56 درصد) و كاهش مقدار آنتوسيانين‌ها (به ترتيب 14و 24 درصد) در گياه بادرنجبويه گرديد. همبستگي بين اين دو تركيب R2=-0.70 بود كه بيانگر القاء تنش اكسيداتيو در گياه بادرنجبويه تحت غلظت‌هاي Fe2O3 مورد استفاده است. تعداد برگ و طول اندام هوايي در روز پنجم در تيمارهاي نانو با شاهد تفاوت معناداري نشان نداد، اما با افزايش زمان تيماردهي (11 و 17 روز) نانو اكسيد آهن سبب كاهش اين شاخص گرديد. بين مقدار H2O2 با طول اندام هوايي گياهچه‌هاي 11 و 17 روزه به ترتيب R2=-0.92 و R2=-0.82 همبستگي منفي وجود داشت. با افزايش مدت زمان تيماردهي اثرات تنشي شديدتر بود. بنابراين عامل زمان براي بررسي اثرات نانو آهن بر گياهان حائز اهميت است.