پديد آورندگان :
حكمتي، جمال دانشگاه گيلان - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، رشت، ايران , حميداوغلي، يوسف دانشگاه گيلان - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، رشت، ايران , اسماعيل پور، بهروز دانشكاه محقق اردبيلي - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي - گروه علوم باغباني، اردبيل، ايران , قاسم نژاد، محمود دانشگاه گيلان - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني، رشت، ايران
كليدواژه :
آنزيم هاي آنتي اكسيداني , پرولين , فلزات سنگين , كلروفيل
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: امروزه آلودگي خاك به عناصر سنگين يكي از مهم‌ترين تنش‌هاي محيطي در اكوسيستم‌هاي زراعي و باغي محسوب مي‌شود. نعنا سبز به عنوان يك سبزي و گياه دارويي به صورت مستقيم و غير مستقيم در سبد غذايي افراد جامعه قرار دارد. كشت اين گياه در زمين‌هاي آلوده به فلزات سنگين و يا در مزارع سبزي با آب‌هاي نامتعارف، فاضلاب‌ها و پساب كارخانه‌ها و واحدهاي صنعتي، نه تنها موجب افزايش تجمع عناصر سنگين و به ويژه آرسنيك در گياه مي‌شود بلكه روي خصوصيات رشدي گياهان وسلامتي افراد مصرف‌كننده تاثير دارد. بر اين اساس تحقيق حاضر براي ارزيابي تأثير كود زيستي فسفاته در كاهش سمّيت فلز سنگين آرسنيك بر ويژگي‌هاي فيزيولوژيكي و بيوشيميايي در گياه نعنا سبز انجام شد.
مواد و روش‌ها: در اين پژوهش، تاثير كود زيستي فسفاته در افزايش تحمل به تنش آرسنيك در نعناع سبز، به صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي در شش تكرار در گلخانه گروه علوم باغباني دانشگاه گيلان ارزيابي شد. فاكتورها شامل سطوح مختلف آرسنيك (صفر، 50 و 100 ميلي‌گرم بر كيلوگرم خاك) و كود زيستي فسفاته (صفر و نيم ميلي‌گرم از كود زيستي فسفاته) بود. داده‌برداري از گياهان حدود دو ماه بعد از كاشت صورت گرفت و خصوصيات مورفولوژي گياه (تعداد برگ، تعداد ساقه، ارتفاع بوته، وزن‌تر و خشك اندام هوايي و ريشه، وزن خشك ساقه و سطح برگ اندازه‌گيري شد. ويژگي‌هاي بيوشيميايي از جمله محتواي كلروفيل و كاروتنوئيدهاي برگ، كربوهيدرات، فعاليت آنزيم‌هاي آنتي اكسيدانت و پرولين اندازه‌گيري شد.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت آرسنيك از صفر تا 100 ميلي‌گرم در كيلوگرم، مقدار وزن خشك ريشه، وزن تر گياه، تعداد برگ، ميزان كاروتنوئيد به ترتيب به 2/65 (گرم)، 2/8 (گرم)، 88/4 (عدد)، 2/05 (ميلي‌گرم بر گرم وزن‌تر) واحد كاهش يافت. كاربرد كود زيستي فسفاته نيز باعث افزايش محتواي رطوبت نسبي، وزن تر گياه، ميزان كاروتنوئيد برگ شد. مقايسه ميانگين اثر متقابل كود زيستي فسفاته × آرسنيك نشان داد كه كمترين ارتفاع گياه، وزن خشك گياه و سطح برگ مربوط به سطح 100 ميلي‌گرم در كيلوگرم آرسنيك و بدون كاربرد كود زيستي به‌ترتيب 28/11 (سانتي‌متر)، 8/28 (گرم)، 12/052 (سانتي‌متر مربع) بود.
نتيجه‌گيري: كاربرد كود زيستي فسفاته در مقايسه با شاهد (گياهاني كه در آنها كود استفاده نشده است)، در سطوح مختلف آرسنيك، ميزان پرولين، پلي‌فنل اكسيداز، پراكسيداز، كربوهيدرات، كلروفيل كل، كلروفيل a ,b را افزايش و مقدار آرسنيك ريشه و شاخه را كاهش داد. نتايج نشان داد كه كود زيستي فسفاته توانسته است تـا حدودي باعث بهبود رشد و افزايش مقاومت گياهان نعنا سبز نسبت به تنش آرسنيك گردد.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Soil contamination by heavy metals is one of the main environmental stress in agricultural and horticultural ecosystems Green mint as a vegetable and medicinal plant are directly and indirectly in the food basket of the Iranian community. Therefore, cultivation of this plant in heavy metals polluted fields or fields irrigated with unusual waters, wastewater, effluent from factories and industrial units, increases the accumulation of heavy metals, especially arsenic in the plant. In addition to its effect on the growth characteristics of plants, it poses a serious threat to the health of consumers. Therefore, the present study was conducted to evaluate the effect of phosphate bio fertilizer on the reduction of arsenic heavy metal toxicity on physiological and biochemical properties of green mint.
Materials and methods: In this study, the effect of phosphate bio fertilizer on increasing arsenic tolerance of green mint was evaluated on a factorial experiment in completely randomized design under greenhouse condition at University of Guilan during 2016. Treatments consisted of different levels of arsenic (0, 50, 100 mg/kg soil) and phosphate bio fertilizer (0 and 0.5 mg/kg soil). Plants were taken about two months after planting. Morphological characteristics of the plants (number of leaves, number of stems, plant height, shoot and root dry weight, shoot dry weight and leaf area) were measured using ADC modeling apparatus. Biochemical properties including leaf chlorophyll and carotenoids content, carbohydrate, antioxidant enzymes and proline activity were also measured.
Results: The results showed that with increasing arsenic concentration from 0 to 100, root dry weight (2.65 g), plant fresh weight (2.8 g), leaf number (4.88) and caratenoids content (2.05 mg) were decreased. Phosphate bio fertilizer application also increased relative moisture content, plant fresh weight and carotenoid. The comparison of mean interaction of fertilizer × arsenic showed that the lowest plant height (11.28 cm), plant dry weight (8.28 g), and leaf area (12.052 cm2) were decreased under treatment of 100 mg/kg arsenic without phosphate bio fertilizer.
Conclusion:Application of phosphate bio fertilizer in different arsenic treatments increased proline content, polyphenol oxidase, peroxidase, carbohydrate, total chlorophyll, chlorophyll a, b with decreasing of arsenic concentration in roots and shoots. The results showed that phosphate bio fertilizer could partially improve the plant growth and its tolerance to arsenic stress.
