اثر كاربرد كلسيم بر ويژگي هاي فيزيولوژيكي و عملكرد دانه سويا در شرايط آلودگي خاك به سرب

Effect of calcium application on physiological characteristics and grain yield of soybean in the conditions of soil contamination to lead

كلسيم نقش مهمي در رشد و نمو گياه و واكنش به تنش هاي محيطي ايفا مي كند. با اين وجود اثر آن در واكنش گياه به تنش فلزات سنگين به طور گسترده اي مورد بررسي قرار نگرفته است. لذا به منظور بررسي نقش كلسيم در تحمل به تنش سرب در سويا آزمايشي گلداني در منطقه واوان واقع در جنوب تهران انجام شد. اين تحقيق به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار اجرا شد. تيمارها شامل سه سطح سرب (صفر، 100 و 200 ميلي گرم نيترات سرب بر كيلوگرم خاك) و سه سطح كلسيم (صفر، 200 و 400 ميلي گرم كلريد كلسيم بر كيلوگرم خاك) بود. نتايج نشان داد كه تنش سرب غلظت سرب ريشه، پراكسيداسيون چربي ها و فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان سوپراكسيد ديسموتاز و كاتالاز را افزايش داد. سميت سرب هم چنين موجب كاهش صفات شاخص سبزينگي، محتوي آب نسبي، سطح برگ، زيست توده و عملكرد دانه سويا شد. از سوي ديگر تحت شرايط تنش سرب، كاربرد كلسيم به ويژه 400 ميلي گرم كلريد كلسيم بر كيلوگرم خاك موجب كاهش جذب سرب و پراكسيداسيون چربي ها و فعاليت بيش تر آنزيم هاي سوپراكسيد ديسموتاز و كاتالاز شد. كاربرد كلسيم باعث بهبود صفات مرتبط با رشد از جمله شاخص سبزينگي، محتوي آب نسبي، سطح برگ، زيست توده و عملكرد دانه سويا شد. اين نتايج نشان داد كه كلسيم مي تواند از طريق كاهش جذب سرب، افزايش فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان، بهبود وضعيت آبي گياه و محتوي كلروفيل به عنوان ابزاري مفيد در تحمل به تنش سرب در سويا مورد استفاده قرار گيرد.

Calcium plays an important role in plant growth and development and response to environmental tensions. However، its effect on the plant response to heavy metal tension has not been widely investigated. Therefore، in order to investigate the role of calcium on lead tension tolerance in soybean a pot experiment was conducted in Vavan region at the south of Tehran. The present research was carried out as factorial at the basis of completely randomized design with three replications. Treatments included three levels of lead (zero، 100 and 200 milligram of lead nitrate per kilogram of soil) and three calcium levels (zero، 200 and 400 milligram calcium chloride per kilogram soil). Results showed that lead tension increased lead concentration in the root، lipids peroxidation and antioxidant enzymes activity such as superoxide dismutase and catalase. Lead toxicity also reduced the traits of vegetation index، relative water content، leaf area، biomass and soybean grain yield. On the other hand، calcium application especially 400 milligram of chloride calcium per kilogram soil declined lead uptake and lipids peroxidation and further increasing superoxide dismutase and catalase enzymes activities under lead tension conditions. Calcium application improves the growth-related traits، including vegetation index، relative water content، leaf area، biomass and grain yield of soybean. These results revealed that calcium via reducing lead uptake، increasing antioxidant enzymes activity، improving plant water status and chlorophyll content can be used as a profitable tool in tolerance to lead tension in soybean.