تأثير تيمارهاي نانو سيليسيم بر برخي پاسخ هاي فيزيولوژيكي و تغذيه اي چچم در خاك آلوده به فلزهاي سنگين ( سرب، روي، كادميوم )

Effect of nano-silicon treatments on some physiological and nutritional responses of Lolium perenne in soils contaminated with heavy metals (Pb, Cd and Zn)

سيليسيم يك عنصر غذايي ضروري براي برخي گياهان علفي و عنصري سودمند براي بهبود رشد و رويارويي با تنشهاي زنده و غيرزنده به شمار ميرود. اين پژوهش روي خاك آلودۀ طبيعي به فلزهاي سنگين از شهرك صنعتي روي در زنجان انجام گرفت و طي آن تأثير كاربرد ذرات نانو سيليس بر پاسخهاي مورفو-فيزيولوژيكي و تغذيهاي چچم (Lolium perenne) بررسي شد. تيمار نانو سيليس در شش سطح 100 (NS1)، 200 (NS2)، 500 (NS3)، 1000 (NS4)،2000 (NS5) و تيمار شاهد (NS0) برحسب ميلي‌گرم نانو سيليس بر كيلوگرم خاك گلدان در قالب طرح كامل تصادفي و پنج تكرار در گلخانه اجرا شد. به‌منظور اضافه كردن نانو سيليسيم به خاك، دروايۀ (سوسپانسيون) آن تهيه و با مقدار مشخصي آب كه بر پايۀ ظرفيت مزرعۀ تعيين‌شده بود، مخلوط و با استفاده از پيپت، قطره‌قطره به خاك اضافه شد. پس از گذشت دورۀ كاشت و داشت گياه چچم، اندام‌هاي هوايي گياه برداشت و غلظت عنصرهاي سنگين (سرب، روي و كادميوم) و عنصرهاي غذايي (فسفر، پتاسيم و سيليسيم) در اندام‌هاي هوايي اندازه‌گيري شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد، كاربرد سيليسيم بر جذب عنصرهاي آلايندۀ كادميوم و روي و عنصرهاي غذايي پتاسيم، فسفر و سيليسيم در سطح 5 درصد معني‌دار بود. همچنين كاربرد سيليسيم در خاك، جذب آلاينده‌هاي روي و كادميوم را در گياه افزايش داد. همچنين بيشترين ميزان جذب سيليسيم در اندام‌هاي هوايي چچم، در تيمار NS5 گزارش شد كه نسبت به سطوح ديگر كاربرد نانو و شاهد، تفاوت معنيداري نشان داد. درمجموع كاربرد سيليسيم، سبب بهبود وضعيت رشد گياه، جذب عنصرهاي غذايي و مقاومت به تنش شد.

Silicon is an essential nutrient element for some herbaceous plants and a useful element for improving the growth and to encounter with biotic and abiotic stresses. This research was carried out on natural contaminated soil with heavy metals from Zanjan Industrial Town. The effect of nano-silicon particles application on morpho-physiological and nutritional responses of Lolium perenne was investigated. Nano-silicon treatments were selected in six levels of 100 (NS1), 200 (NS2), 500 (NS3), 1000 (NS4), 2000 (NS5), and control treatment (N0) (in mg/kg). Experiments were carried out in a completely randomized design in greenhouse conditions. Nano Silicon added to soil by usage of pipette method. After the planting and cropping stages of Lolium perenne, the aboveground parts, the concentration of heavy elements (lead, zinc and cadmium) and nutrient elements (phosphorus, potassium and silicon) were measured. Results showed that application of silicon on the adsorption of cadmium and zinc and nutrient elements of potassium, phosphorus, and silicon was significant at 5% level. Also, the application of silicon in soil increased the absorption of zinc and cadmium contaminants in the plant. The highest amount of silicon adsorption in Lolium perenne was observed in NS5 treatment, which showed a significant difference compared to other levels of nano and control treatment. In general, application of silicon improved plant growth and increased the uptake of nutrients in the contamination/stress of the heavy metals.