تاثير محلول‎ پاشي نانو ذرات سولفات روي و اكسيد آهن بر سيستم آنتي ‎اكسيداني، خصوصيات زراعي، فيزيولوژيكي و ريشه در عدس (Lens culinaris Medik) تحت شرايط ديم

مقدمه و هدف: عدس (Lens culinaris Medik.) يكي از مهم‎ترين گياهان خانواده حبوبات در ايران است كه در مناطق سردسير به‎صورت ديم و بهاره كشت مي‎شود. اما يكي از عوامل بازدارنده كشت بهاره عدس در مناطق سردسير صدمات ناشي از تنش خشكي آخر فصل در نتيجه كشت ديرهنگام است كه منجر به افزايش تعداد غلاف پوك و كاهش قابل‎توجهي در عملكرد مي‎شود. تا زماني‎كه رقم مناسب كشت پاييزه و متحمل به سرما معرفي نشده تنها راه‎حل براي اين مشكل، يافتن روش‎هايي براي مقابله با خسارت تنش خشكي مي‎باشد. نانوتكنولوژي پيشرو انقلاب صنعني جديد است و پتانسيل ايجاد تغيير در توليدات كشاورزي را دارد. ذرات نانو براي افزايش قدرت جوانه‎زني، رشد، بهره‎وري ويژگي‎هاي كيفي محصولات در شرايط نرمال و تنش به‎كار مي‎روند. بنابراين، جهت كاهش اثرات سوء ناشي از تنش خشكي در عملكرد گياه عدس در شرايط ديم، تأثير تركيبات سولفات روي و اكسيد آهن، نانوذرات سولفات روي و اكسيد آهن در دو سطح 0/5 درصد و 1 درصد بر خصوصيات زراعي، فيزيولوژيكي، سيستم آنتي‎اكسيداني و خصوصيات ريشه در عدس مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش‌ها: آزمايش مزرعه‎اي در سال زراعي 1399-1398 در مؤسسه تحقيقات ديم كشور- شهر مراغه در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار انجام شد. تيمارها شامل شاهد (عدم كاربرد)، 0/5 درصد نانو سولفات روي، 1 درصد نانو سولفات روي، 0/5 درصد سولفات روي، 1 درصد سولفات روي، 5/0 درصد نانو اكسيد آهن، 1 درصد نانو اكسيد آهن، 0/5 درصد اكسيد آهن و 1 درصد اكسيد آهن بود. در اين آزمايش از رقم بيله‎سوار كه مناسب كشت بهاره مناطق سردسير ديم است استفاده شد. محلول‎پاشي در دو نوبت (10 روز پس از استقرار گياهچه و 50 درصد گلدهي) در ساعات اوليه صبح انجام شد. صفات ارتفاع بوته، محتواي رطوبت نسبي برگ، پايداري غشاي سلولي، دماي كانوپي شاخص نرمال شده پوشش گياهي در طول فصل رشد و صفات وزن صد دانه و عملكرد پس از برداشت اندازه‎گيري شد. در طول فصل زراعي پس از تهيه نمونه برگي ميزان فعاليت آنزيم آسكوربات پراكسيداز، كاتالاز، گلوتاتيوتن پراكسيداز، سوپر اكسيد ديسموتاز، پراكسيداز و غلظت پرولين، كلروفيل a، كلروفيل b و كارتنوئيدها محاسبه شد. يافته‌ها: بين تيمارها از نظر محتواي رطوبت نسبي، پايداري غشاي سلولي، دماي كانوپي، شاخص NDVI و عملكرد اختلاف معني‎داري در سطح 1 درصد و براي وزن صد دانه اختلاف معني‎دار در سطح 5 درصد مشاهده شد. بيشترين وزن صد دانه در اعمال تيمار نانو اكسيد آهن 0/5 درصد، پايين‎ترين محتواي رطوبت نسبي و پايداري غشاي سلولي، بالاترين دماي كانوپي در تيمار عدم محلول‎پاشي مشاهده شد. نتايج تجزيه واريانس صفات بيوشيميايي نشان داد كه بين تيمارها از نظر تمام صفات اختلاف معني‎دار در سطح 1 درصد وجود دارد. ميزان كلروفيل a و b در نتيجه محلول‎پاشي نانوذرات افزايش يافته و بالاترين مقدار مربوط به اعمال تيمار نانو سولفات روي بود. بالاترين مقدار كارتنوئيد و بالاترين ميزان فعاليت آنزيم كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز، گلوتاتيون پراكسيداز و سوپراكسيد ديسموتاز در تيمار نانو سولفات روي 1 درصد مشاهده شد. بالاترين ميزان پراكسيد هيدروژن و مالون دي‎آلدئيد در تيمار عدم محلول‎پاشي مشاهده شد. ميزان كلروفيل a و b در تيمار نانو سولفات روي 1% بيشترين ميزان را داشتند. همان‎طور كه انتظار مي‎رفت كمترين مقدار در تيمار عدم محلول‎پاشي مشاهده شد. بالاترين ميزان كارتنوئيد، بيشترين فعاليت آنزيم‎هاي كاتالاز، آسكوربات پراكسيداز، گلوتاتيون پراكسيداز و سوپراكسيد ديسموتاز در تيمار نانو سولفات روي 1 درصد مشاهده شد. پائين‎ترين سطح فعاليت اين آنزيم‎ها در شرايط عدم محلول‎پاشي محاسبه گرديد. بيشترين مقدار پرولين، پراكسيد هيدروژن و مالون دي‎آلدئيد نيز در تيمار عدم محلول‎پاشي مشاهده شد. بر اساس نتايج، عملكرد با ميزان فعاليت آنزيم كاتالاز (0/81)، گلوتاتيون پراكسيداز (0/88)، سوپراكسيد ديسموتاز (0/80)، پراكسيد هيدروژن (0/82-)، مالون دي‎آلدئيد (0/90-)، پرولين (0/89-)، كلروفيل a (0/83)، كلروفيل b (0/64)، كارتنوئيدها (0/74)، وزن صد دانه (0/50)، شاخص نرمال شده پوشش گياهي (0/86)، دماي كانوپي (0/76-)، محتواي رطوبت نسبي (0/84) و پايداري غشاي سلولي (0/95) همبستگي معني‎دار در سطح يك درصد داشت. بالاترين طول ريشه به‎ترتيب در محلول پاشي نانو سولفات روي 1 درصد، نانو سولفات روي 0/5 درصد، نانو اكسيد آهن 0/5 درصد و نانو اكسيد آهن 1 درصد مشاهده شد. كاربرد نانو ذرات تأثيري بر افزايش قطر ريشه نداشته است. در حالي‎كه كابرد نانواكسيد آهن 1 درصد بيشترين تأثير را در حجم ريشه داشت. سطح ريشه بيشترين افزايش را با به‎كارگيري نانو اكسيد آهن 1 درصد، نانو اكسيد آهن 0/5 درصد و نانو سولفات روي 0/5 درصد داشت. بيشترين طول ريشه عدس به‎ترتيب در تيمارهاي نانوسولفات روي 1 درصد و نانو سولفات روي 0/5 درصد و كمترين طول ريشه در شرايط عدم محلول‎پاشي مشاهده شد. بالاترين سطح ريشه در نانو اكسيد آهن 1 درصد و 0/5 درصد و سپس در نانو سولفات روي 0/5 درصد و 1 درصد مشاهده شد. بيشترين حجم ريشه در نتيجه اعمال نانو اكسيد آهن 1 درصد حاصل شد. نتيجه‎گيري: براساس نتايج، نانو اكسيد آهن 1 درصد بيشترين تأثير را بر صفات زراعي و فيزيولوژيكي داشت. در حالي‎كه نانو سولفات روي 0/5 درصد بر سيستم آنتي‎اكسيداني مؤثر بود. صفات ريشه‎اي مطلوب در بهره‎وري از مواد مغذي و منبع آب در خاك مؤثر مي‎باشد. در اين مطالعه مشاهده شد كه نانو ذرات سولفات روي اثر مثبت بر روي طول و قطر متوسط ريشه دارد. در حالي‎كه نانو ذرات اكسيد آهن در بهبود سطح و حجم ريشه مؤثر مي‎باشد.