تاثير فاصله از منبع آلوده كننده هوا بر وضعيت تغذيه اي آهن در گياه بارهنگ در شيراز

Impact of Distance from Air Pollution Source on Iron Nutritional Status of Plantago major L. in Shiraz City

آهن به عنوان يكي از عناصر غذايي ضروري كم مصرف، نقش بسزايي در فعاليت آنزيم هاي مهم آنتي اكسيدان بر عهده داشته و از اين طريق تحمل گياه در برابر تنش هاي محيطي را تحت تاثير قرار مي دهد. از سوي ديگر، تنش هاي محيطي از جمله آلودگي هوا با تغيير در فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان، وضعيت تغذيه اي آهن گياه را تغيير مي دهند. بنابراين هدف از پژوهش حاضر، بررسي تغييرات غلظت آهن و فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان مرتبط با آهن در گياه بارهنگ با فاصله از منابع آلاينده هوا بود. گازهاي حاصل از فعاليت پالايشگاه شيراز و ترافيك شهري ميدان امام حسين به عنوان منبع آلاينده هوا انتخاب شده و در فواصل مختلف از اين دو مبدا از گياه بارهنگ نمونه برداري انجام گرديد. غلظت آهن، روي، كلروفيل a و b، كاروتنوييدها و فعاليت آنزيم هاي كاتالاز و پراكسيداز برگ اندازه گيري شد. نتايج نشان داد كه با دورتر شدن از پالايشگاه، غلظت آهن در گياه افزايش يافت بطوري كه در شهرك ركن آباد (12 كيلومتري پالايشگاه)، 86/34 درصد و در باغ ملي (20 كيلومتري پالايشگاه)، 73/44 درصد افزايش غلظت آهن در مقايسه با گياهان اطراف پالايشگاه مشاهده شد. همچنين با افزايش فاصله از پالايشگاه، غلظت كلروفيل گياه نيز با يك روند صعودي همراه بود. فعاليت آنزيم هاي كاتالاز و پراكسيداز در گياه با فاصله از پالايشگاه افزايش يافت. در ارتباط با مسير دوم، ترافيك شهري ميدان امام حسين به استثنا غلظت آهن، تغييرات مشخصي در غلظت كلروفيل و نيز فعاليت آنزيم هاي كاتالاز و پراكسيداز گياه با فاصله از مبدا آلودگي مشاهده نگرديد كه علت آن تغييرات نامنظم غلظت آلاينده هاي هوا بدليل تردد وسايل نقليه در تمام طول اين مسير عنوان مي شود. هرچند عوامل مختلفي از جمله برخي ويژگي هاي خاك ممكن است در اين زمينه تاثير گذار باشند اما با توجه به عدم وجود تفاوت بين خصوصيات خاك ها بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه ارتباط نزديكي بين وضعيت تغذيه اي آهن گياهان بارهنگ و درجه آلودگي هوا وجود دارد.

As an essential micronutrients, iron (Fe) has significant effect on activity of antioxidant enzymes and thereby influences the crop tolerance to environmental stresses. On the other hand, environmental stresses, i.e. air pollution might modify Fe nutritional status of plants by affecting the activity of antioxidant enzymes. The purpose of this study was to investigate the changes in Fe concentration and activity of Fe-dependent antioxidant enzymes in leaves of Plantago major L. with distance from two major sources of air pollution in Shiraz city. Oil Refinery of Shiraz (ORS) and urban traffic of Imam Hossein square were selected as two major air pollutant sources in Shiraz city. Plant leaf samples were collected at different distances from the air pollutant sources. The concentrations of Fe, zinc (Zn), chlorophyll a and b, carotenoids, and activity of catalase and peroxidase in the leaves were measured. The results showed that Fe concentration in the plant leaves increased with distance from the ORS. Leaf Fe concentration was 34.86% and 44.73 % higher in the plants at the Rokn Abbad (12 km far from the ORS) town and Melli garden (20 km far from the ORS), respectively, in comparison with those plants close to the ORS. Chlorophyll concentration increased with distance from the ORS. Activity of catalase and peroxidase was increased by distance from the ORS. For the second route, traffic of Imam Hossein square, leaf Fe concentration significantly increased with distance from the source of pollution while no regular trend was found for the changes in chlorophyll concentration and catalase and peroxidase activity. Although many factors including soil properties may be effective in this regard, considering the similarities observed in the characteristics of the studied soils, it can be concluded that there was a close relationship between the Fe nutritional status of Plantago major L. and intensity of air pollution.