بررسی اثرات غلظت های مختلف سرب و مس بر جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه گونه trichophrum Agropyron

اکوسیستم های طبیعی ایران

مقاله 6، دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 19، شهریور 1394، صفحه 79-88   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

مهرنوش پارسا^{* 1}؛ حمید رضا سعیدی گراغانی²؛ علی اصغر هاشمی³

¹کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نور، دانشکده منابع طبیعی ، نور ، ایران

²دانشجوی دکتری مرتعداری، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، کرج، ایران

³عضو هیئت علمی، موسسه تحقیقات آب و خاک، سمنان، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیر سطوح مختلف عناصر مس و سرب بر جوانه زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron تحت شرایط آزمایشگاهی است. بدین منظور برای بررسی تأثیر این عوامل بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد بذور این گونه، دو آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار (شاهد، 20، 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر) سولفات مس (CuSo₄) و نیترات سرب (Pb(NO₃)₂) در چهار تکرار انجام شد. با بررسی میزان بذور جوانه­زده در هر روز، درصد و سرعت جوانه­زنی محاسبه و میزان رشد با اندازه­گیری طول ریشه­چه، ساقه­چه و گیاه­چه و نیز ضریب آلومتری و بنیه بذر تعیین گردید. جهت تجزیه و تحلیل آماری داده­های حاصل از صفات مختلف جوانه­زنی و رشد اولیه از نرم افزار SPSS₂₀استفاده شده است. در این مطالعه از آنالیز واریانس یکطرفه و مقایسه میانگین­ها به روش دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت­های گوناگون سولفات مس و نیترات سرب بر شاخص­های مختلف جوانه­زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron اثر معنی­داری دارند و با افزایش غلظت تیمارهای مختلف مس و سرب درصد جوانه­زنی، سرعت جوانه­زنی، طول ریشه­چه، طول ساقه­چه، طول گیاه­چه و بنیه بذر کاهش می­یابند. همچنین هیچکدام از عناصر سرب و مس بر روی شاخص ضریب آلومتری اثر معنی­داری نداشته و غلظت­های پایین این عناصر عامل محدود کننده­ای برای رشد این گونه نبوده است.

کلیدواژه‌ها

مس؛ سرب؛ جوانه زنی؛ trichophrum Agropyron

اصل مقاله

بررسی اثرات غلظت­های مختلف سرب و مس بر جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه گونه

 trichophrumAgropyron

 

 

مهرنوش پارسا[1]

حمیدرضا سعیدی گراغانی[2]

                                                 علی اصغر هاشمی[3]

 

 

 

چکیده

هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیر سطوح مختلف عناصر مس و سرب بر جوانه زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron تحت شرایط آزمایشگاهی است. بدین منظور برای بررسی تأثیر این عوامل بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد بذور این گونه، دو آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تیمار (شاهد، 20، 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر) سولفات مس (CuSo₄) و نیترات سرب (Pb(NO₃)₂) در چهار تکرار انجام شد. با بررسی میزان بذور جوانه­زده در هر روز، درصد و سرعت جوانه­زنی محاسبه و میزان رشد با اندازه­گیری طول ریشه­چه، ساقه­چه و گیاه­چه و نیز ضریب آلومتری و بنیه بذر تعیین گردید. جهت تجزیه و تحلیل آماری داده­های حاصل از صفات مختلف جوانه­زنی و رشد اولیه از نرم افزار SPSS₂₀استفاده شده است. در این مطالعه از آنالیز واریانس یکطرفه و مقایسه میانگین­ها به روش دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت­های گوناگون سولفات مس و نیترات سرب بر شاخص­های مختلف جوانه­زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron اثر معنی­داری دارند و با افزایش غلظت تیمارهای مختلف مس و سرب درصد جوانه­زنی، سرعت جوانه­زنی، طول ریشه­چه، طول ساقه­چه، طول گیاه­چه و بنیه بذر کاهش می­یابند. همچنین هیچکدام از عناصر سرب و مس بر روی شاخص ضریب آلومتری اثر معنی­داری نداشته و غلظت­های پایین این عناصر عامل محدود کننده­ای برای رشد این گونه نبوده است.

 

کلمات کلیدی: مس، سرب، جوانه زنی، trichophrumAgropyron

 

 

مقدمه

جوانه زنی بذر یکی از مراحل زیستی و تعیین کننده در چرخه رشدی گونه های گیاهی است زیرا تضمین کننده استقرار موفق گیاه و عملکرد نهایی آن است. جوانه زنی بذر شامل انتقال مواد ذخیره ای به محور جنین و شروع فعالیت های متابولیک و رشد آن است. این مرحله از زندگی گیاهان زراعی نقش تعیین کنندهای در استقرار مناسب گیاه و عملکرد نهایی آن دارد (7). فلزات سنگین از مهمترین آلاینده های محیط زیست می باشند که خطری جدی برای موجودات زنده محسوب می شوند (18). فلزات سنگین اغلب در قالب آلاینده های محیطی از جمله آلودگی های جوی مراکز صنعتی، استفاده افراطی از کودهای شیمیایی و فاضلاب های شهری و صنعتی به صورت برگشت ناپذیر وارد خاک می شوند (6). در بسیاری از خاک های اسیدی دنیا و حدود نیمی از زمین های زراعی که پتانسیل تولید غذا و مواد غذایی را دارند، فلزات سنگین به عنوان عامل اصلی محدودیت رشد گیاهان می باشند. برخی از گونه های گیاهی به مقدار معینی از فلزات سنگین در خاک مقاوم بوده، توانایی جذب و تثبیت آنها را در بافت های درونی خود دارند. گاه در برخی از گیاهان آثار مسمومیت چندان بارز نیست، ولی میزان محتوای فلزی موجود در گیاه سلامت انسان یا دام هایی که از آن تغذیه می کنند را به خطر می اندازد (8). بنابراین مطالعه اثر فلزات سنگین بر گیاهان از یک طرف برای شناسایی گیاهان مقاوم و استفاده از آنها در پاکسازی خاک های آلوده و از طرف دیگر به منظور ایجاد ژنوتیپ های گیاهی مقاوم ضروری به نظر می رسد (1). بعضی از عناصر سنگین به عنوان عناصر میکرو برای گیاهان ضروری هستند ولی زیادی آنها ممکن است باعث جلوگیری رشد و اختلالات متابولیکی در اکثر گونه های گیاهی شود (11). قابلیت یک گونه در تحمل عناصر سنگین به خصوص در مرحله جوانه­زنی و رشد گیاهچه به عنوان کلید استقرار گیاهان تحت شرایط محدودکننده است (2).

در مطالعه تأثیر سطوح مختلف عناصر سنگین بر جوانه­زنی و رشد گیاهچه­های گونه Atriplex lentiformis مشخص گردید که غلظت­های اعمال شده کادمیوم بر درصد و سرعت جوانه­زنی و سولفات مس بر درصد جوانه­زنی بذرهای این گونه اثر معنی­داری نداشته اما بر روی طول ریشه­چه، ساقه­چه، گیاهچه و شاخص بنیه بذر اثر معنی­دار داشته است. بطور کلی اعمال غلظت­های مختلف این دو فلز سنگین، باعث کاهش معنی­دار مؤلفه­های رشد گردید (3). پرالتا و همکاران (2000) نشان دادند که یونجه (Medicago sativa) در بعضی از ترکیب­های سنگین خاک می­تواند رشد کند. در تحقیقات آن­ها اثرات هر یک از عناصر منگنز، نیکل، مس، کروم و کادمیوم را بر رشد و زنده­مانی گیاه یونجه در محیط جامد بررسی شد. جوانه­زنی بذرها و رشد گیاهان به طور معنی­داری تحت تأثیر کروم و کادمیوم در غلظت ppm10 و همین طور مس و نیکل در غلظت ppm20 و غلظت­های بالاتر قرار گرفت ولی منگنز اثری بر روی جوانه­زنی نشان نداد. در ارتباط با اثرات روی و مس، مطالعه­ای بر روی گونه ذرت صورت گرفته که نشان داد جوانه­زنی تحت تأثیر هیچکدام از عناصر قرار نگرفته ولی رشد اولیه با افزایش غلظت روی به شدت محدود گردید. همچنین علائم سمیت در گیاهچه­ها در حضور دو عنصر مورد مطالعه افزایش یافت (16). طاطیان و همکاران (4) با مطالعه واکنش بذر گونه مرتعی چاودار کوهی به تنش ناشی از عناصر آلاینده سرب و مس نشان دادند که هر دو عنصر مس و سرب بر مراحل شروع رشد و ظهور ریشه­چه و ساقه­چه تأثیرگذار بوده­اند ولی بر جوانه زنی بذور گونه چاودار کوهی اثر معنی­داری نداشتند. همچنین عنصر مس تأثیر بیشتری نسبت به سرب داشته و بر پارامترهای بیشتری از رشد اثرگذار بوده است. در مطالعه دیگری رسولی و همکاران (1392) با بررسی تأثیر سطوح مختلف مس و نیکل بر جوانه زنی و رشد گیاه توت روباهی (Sanguisorba minor) بیان نمودند که غلظت های اعمال شده مس و نیکل بر همه مؤلفه های رشد گونه  توت روباهی اثر معنی داری داشته است و با افزایش غلظت مس و نیکل شاهد کاهش معنیدار مؤلفه های رشد این گونه می باشیم.

trichophrumAgropyronگونه­ای با ارزش علوفه­ای خوب از خانواده گندمیان می­باشد. این گیاه دمای 18- تا 40 درجه سانتی گراد را بخوبی تحمل می کند و متوسط بارندگی سالانه رویشگاه آن 250 تا 450 میلی­متر است. تولید علوفه و بذر مناسب، خوشخوراکی زیاد برای دام، حفاظت خاک و رشد در انواع خاک­ها این گیاه را در گروه گیاهان مناسب برای اصلاح و احیای مراتع خشک و نیمه خشک کشور قرار داده است. بنابراین با توجه به اهمیت این گونه گیاهی از جنبه­های اشاره شده، در تحقیق حاضر به بررسی تأثیر سطوح مختلف عناصر مس و سرب بر جوانه زنی و رشد گیاهچه آن پرداخته شده است تا توانایی این گونه به­عنوان یک گیاه مقاوم از این منظر نیز مورد ارزیابی قرار گیرد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مواد و روش ها

جهت انجام این پژوهش بذور گونه trichophrumAgropyronپس از جمع آوری و انتقال به آزمایشگاه، با محلول هیپوکلریت سدیم 10 درصد ضد عفونی شدند. همچنین جهت حذف اثرات سایر عوامل در طی انجام آزمایش، کلیه وسایل آزمایشگاهی اعم از پتری­دیش، کاغذ صافی، پنس و غیره در اتوکلاو با دمای 120 درجه سانتی­گراد به مدت 30 دقیقه استریل شدند. به منظور بررسی اثر غلظت های مختلف Pb(NO₃)₂ و CuSo₄ دو آزمایش مجزا در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار و 5 تیمار صفر (شاهد)، 20، 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر اجرا شد. پتری­دیش­ها در طول دوره اجرای آزمایش به منظور جلوگیری از تبخیر محلول و ثابت مانـدن غلظت محلول در کیسه­های نایلونی قرار گرفتند و سپس در ژرمیناتور با دمای 26 درجه سانتی­گراد با فتوپریود 16 ساعت تاریکی و 8 ساعت روشنایی، در رطوبت 70 درصد نگهداری شدند. شمارش بذور جوانه­زده هر روز صورت گرفته و در روز بیستم به علت اینکه از روز شانزدهم تا بیستم جوانه­زنی انجام نشده بود شمارش متوقف شد. همچنین طول ریشه­چه[4]، طول ساقه­چه[5] و طول گیـاه­چه تا آخرین روز انجـام آزمایـش اندازه­گـیری شد. درصد جوانه­زنی[6] (GP) از تقسیم تعداد نهایی بذور جوانه­زده بر تعداد بذور کشت شده و سرعت جوانه­زنی[7] (GR) با رابطه =R_s محاسـبه شـد (ماگویر، 1962). در این فرمول R_s= سرعت جوانه­زنی، S_i= تعداد بذور جوانه­زده در هر شمارش،  D_i= تعداد روز تا شمارش و n= دفعات شمارش می­باشد. پس از انجام مراحل آزمایشگاهی، ضریب آلومتری[8] (نسبت طول ریشه­چه به ساقه­چه) و شاخص بنیه بذر[9] با استفاده از رابطه (100/(میانگین طول گیاهچه برحسب میلی­متر× درصد جوانه­زنی)) محاسبه گردید (5).

جهت تجزیه و تحلیل آماری داده­های حاصل از صفات مختلف جوانه­زنی و رشد اولیه از نرم افزار SPSS₂₀استفاده شد. در این مطالعه از آنالیز واریانس یکطرفه و مقایسه میانگین­ها به روش دانکن استفاده شد.

 

نتایج

درصدجوانه­زنی گونه trichophrumAgropyronتحت تأثیر تیمارهای مختلف مسو سرب

 

 

نتایج تجزیة واریانس نشان می­دهد تیمارهای سولفات مس اثر معنی­داری از لحاظ آماری بر درصد جوانه­زنی گونه trichophrumAgropyron داشته­اند (001/0P= و 1/93F=). آزمون دانکن نشـان داد با افزایش میزان سولفات مس از محلول شـاهد به سمت تیمار 150 میلی گرم در لیتر در گونه مورد بررسی درصد جوانه­زنی کاهش یافته است به طوریکه بیشترین درصد جوانه­زنی متعلق به تیمارهای شاهد و 20 میلی گرم در لیتر بوده و کمترین درصد جوانه زنی مربوط به تیمار 150 میلی گرم در لیتر است. درصد جوانه­زنی با افزایش نیترات سرب نیز کاهش معناداری را در سطح 99 درصد نشان داد (001/0P= و 4/56F=). به­طوری­که در سطوح مختلف نیترات سرب حداکثر درصد جوانه­زنی مربوط به تیمار شاهد و کمترین میزان آن متعلق به تیمار 150 میلی گرم در لیتر می­باشد (شکل 1).

 

 

شکل1-میانگیندرصدجوانه­زنیگونه trichophrumAgropyronتحتتأثیر تیمارهای مختلف سولفات مس و نیترات سرب

 

بررسی تأثیر تیمار سولفات مس بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron

 

 

جدول (1) نتایج آنالیز واریانس یکطرفه تأثیر تیمارهای مختلف سولفات مس (CuSo₄) را بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد گیاهچه گونه trichophrumAgropyron نشان می­دهد. همان­طوری که مشاهده می شود به غیر از ضریب آلومتری مابقی صفات مورد آزمون از تیمارهای مختلف سولفات مس (CuSo₄) متأثر شده­اند. نتایج حاصل از مقایسه میانگین­هانشان داد که سرعت جوانه­زنی به­طور معنی­داری با افزودن غلظت سولفات مس کاهش پیدا نمود. تیمار شاهد با 20 میلی گرم در لیتر دارای اختلاف معنی­داری نبودند، اما این دو سطح با تیمارهای 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر دارای اختلاف معنی­داری می باشند. بیشترین سرعت جوانه­زنی در تیمار شاهد و کمترین آن در تیمار 150 میلی گرم در لیتر مشاهده شد. غلظت­های مختلف سولفات مس اثر معنی­داری بر طول ریشه­چه نیز دارند. طول ریشه­چه با افزایش غلضت CuSo₄ کاهش پیدا کرد به­صورتی که حداکثر طول ریشه­چه در تیمارهای شاهد و 50 میلی گرم در لیتر و حداقل آن در تیمارهای 100 و 150 میلی گرم در لیتر روی داده است. همچنین نتایج حاصل از مقایسه میانگین­ها در مورد اثر سولفات مس (CuSo₄) بر طول ساقه­چه نشان داد که با افزایش میزان غلظت CuSo₄ طول ساقه­چه کاهش یافته به­طوری که حداکثر طول آن در تیمار شاهد مشاهده شد. غلظت­های مختلف سولفات مس (CuSo₄) اثر معنی­داری بر طول گیاه­چه گونه trichophrumAgropyron نیز داشتند به­طوری­که در حالت کلی طول گیاه­چه با افزایش میزان غلظت CuSo₄ کاهش یافت. با افزایش میزان سولفات مس (CuSo₄) شاخصبنیه بذر کاهش یافت. بیشترین بنیه بذر معلق به تیمارهای شاهد و 20 میلی گرم در لیتر بوده و کمترین آن متعلق به تیمارهای 100 و 150 میلی گرم در لیتر می باشد.

 

 

جدول2- مقایسه تأثیر تیمارهای مختلف سولفات مس بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron

صفات مورد آزمون	P	F	سولفات مس (ppm)
			شاهد	20	50	100	150
سرعت جوانه­زنی	001/0	8/59	a 9/3	a 9/3	b 8/2	c 1/1	c2/0
طول ­ریشه­چه	001/0	1/61	a15	a 5/14	b8	b5/4	c1
طول ساقه­چه	02/0	7/21	a24	a 5/23	b 5/14	bc7	c 5/1
طول گیاه­چه	001/0	6/60	a39	a 38	b5/22	c5/11	d 5/2
شاخص بنیه­بذر	001/0	8/52	a 2/38	a2/37	b 65/16	c 56/3	c1/0
ضریب آلومتری	04/1	41/0	62/0	61/0	55/0	64/0	66/0

 

 

 تأثیر غلظت­های مختلف نیترات سرب بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron

 

جدول (1) نتایج آنالیز واریانس یکطرفه تأثیر تیمارهای مختلف سولفات نیترات سرب (Pb(NO₃)₂) را بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد گیاهچه گونه trichophrumAgropyron نشان می­دهد. همان­طوری که مشاهده می شود به غیر از ضریب آلومتری مابقی صفات مورد آزمون از تیمارهای مختلف نیترات سرب متأثر شده­اند. نتایج حاصل از مقایسه میانگین­هانشان داد که با افزایش میزان نیترات سرب (Pb(NO₃)₂) سرعت جوانه­زنی کاهش یافت. بیشترین سرعت جوانه­زنی مربوط به تیمار شاهد بوده و با افزایش غلظت نیترات سرب سرعت رشد به طور معنی­داری کاهش یافته است. نتایج همچنین نشان می دهد که با افزایش سطح (Pb(NO₃)₂) طول ریشه­چه کاهش معنی­داری داشت. در مقایسه میانگین طول ریشه­چه بین تیمار شاهد و 20 میلی گرم در لیتر تفاوت معنی­داری مشاهده نگردید و بیشترین طول ریشه­چه متعلق به تیمار شاهد می­باشد. همچنین نتایج حاصل از مقایسه میانگین­ها در مورد اثر نیترات سرب بر طول ساقه­چه نشان داد که با افزایش میزان غلظت  Pb(NO₃)₂طول ساقه­چه کاهش یافته به­طوری که حداکثر طول آن در تیمار شاهد مشاهده شد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق بین سطوح مختلف نیترات سرب از لحاظ طول گیاه­چه نیز تفاوت معنی­داری مشاهده شد بدین صورت که بیشترین طول گیاه­چه مربوط به تیمار شاهد بوده و با افزایش غلظت Pb(NO₃)₂ طول گیاه­چه به طور معنی­داری کاهش یافته است. با افزایش میزان نیترات سرب شاخصبنیه بذر کاهش یافت. بیشترین بنیه بذر معلق به تیمارهای شاهد و 20 میلی گرم در لیتر بوده و کمترین آن متعلق به تیمارهای 100 و 150 میلی گرم در لیتر می باشد.

 

 

جدول 3- مقایسه تأثیر تیمارهای مختلف نیترات سرب بر شاخص­های جوانه­زنی و رشد بذور گونه trichophrumAgropyron

صفات مورد آزمون	P	F	تیمار نیترات سرب (ppm)
			شاهد	20	50	100	150
سرعت جوانه­زنی	001/0	5/53	a 9/3	a 8/3	b 1/2	c 5/0	0
طول ­ریشه­چه	001/0	2/51	a15	a 14	b6	c 5/1	0
طول ساقه­چه	001/0	7/50	a24	a 21	b11	c2	0
طول گیاه­چه	001/0	7/58	a39	a35	b 17	c 5/3	0
شاخص بنیه­بذر	001/0	9/49	a 2/38	a 6/33	b6/8	c45/0	0
ضریب آلومتری	03/1	47/0	62/0	66/0	54/0	75/0	0

 

بحث

 

با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می­توان این گونه بیان کرد که سولفات مس (CuSo₄) و نیترات سرب (Pb(NO₃)₂) بر شاخص­های جوانه­زنی گونه trichophrumAgropyron اثرگذار بوده­اند. به عبارت دیگر غلظت های زیاد  CuSo₄و Pb(NO₃)₂ محیط نامناسبی را برای جوانه­زنی و رشد بذوراین گونه فراهم –آورده­اند، به­طوری­که با افزایش مس و سرب صفات جوانه­زنی کاهش نشان دادند، که با نتایج مطالعات طاطیان و همکاران (4) در مورد گونه چاودار کوهی مطابقت دارد.

اثر تیمارهای عناصر مس و سرب، بر درصد جوانه­زنی trichophrumAgropyron معنی­دار است و با شروع رشد، این عناصر پارامترهای مختلف جوانه­زنی و رشد را تحت تأثیر قرار داده­اند. این مورد با افزایش غلظت نیترات سرب تأثیرگذاری بیشتری نشان داده بطوریکه پارامترهای طول ریشه­چه، گیاه­چه و ساقه­چه و همچنین بنیه بذر که متأثر از طول گیاه­چه و درصد جوانه­زنی است، کاهش نشان داده­اند. با توجه به اینکه طول ریشه­چه و ساقه­چه از صفات مهم در استقرار اولیه گیاه­چه است، می­توان دریافت که انباشته شدن فلزات سنگین مس و سرب در محیط رشد، سبب کاهش جذب آب و مواد غذایی، کاهش انتقال آب و بر هم خوردن تعادل آب، مهار فعالیت آنزیم­ها، کاهش متابولیسم سلولی، کاهش فتوسنتز و تنفس و در نتیجه مهار رشد و حتی مرگ گیاه می­گردد که این موضوع خود استقرار گیاه­چه را با خطر مواجه می­نماید (10). بنابراین ورود این دو عنصر به محیط­های رشد این گونه مرتعی خصوصاً در مرحله استقرار گیاه، خطرآفرین بوده و موجب بروز مشکل برای ادامه رشد این گونه خواهد شد. طول ریشه­چه و ساقه­چه که از صفات مهم در استقرار اولیه گیاه­چه محسوب می­شوند، تحت تأثیر Pb (NO3)₂ و CuSo₄کاهش معنی­داری را نشان دادند. انباشته شدن فلزات سنگین در محیط ریشه سبب کاهش جذب آب و مواد غذایی، کاهش انتقال آب و بر هم خوردن تعادل آب، مهار فعالیت آنزیم­ها، کاهش متابولیسم سلولی، کاهش فتوسنتز، تنفس و تعرق، فقدان نیتروژن و فسفر و در نتیجه مهار رشد، تسریع پیری و حتی مرگ گیاه می­گردد. این بخش از نتایج با مطالعات طاطیان و همکاران (4)، رسولی و همکاران (1392) و صابری و همکاران (1389) که بیان می­دارند افزایش غلظت عناصر سنگین در محیط باعث کندی و یا کاهش فعالیت­های زیستی گیاهان می­شود مطابقت دارد.

فلزات سنگین به روش های گوناگون مانع رشد گیاهان می شوند. تجزیه زیستی کلروفیل در حضور فلزات سنگین از عوامل مهم کاهش کلروفیل محسوب می شود (13). براساس نظر ملاسشیتس و همکاران (2005) فلزات سنگین با تجمع در دیواره سلول، ورود به سیتوپلاسم و ایجاد اختلال در متابولیسم طبیعی سلول منجر به کاهش رشد می شوند. البته فلزات سنگین با کاهش تورژسانس سلول موجبات کاهش تقسیم سلولی و مهار رشد سلول ها را فراهم می آورند (9). فلزات سنگین با القای تولید انواع مختلف اکسیژن فعال، آسیب های جدی را به سلول وارد می کنند (14). انباشته شدن فلزات سنگین در محیط ریشه سبب کاهش جذب آب و مواد غذایی، کاهش انتقال آب و برهم خوردن تعادل آب، مهار فعالیت آنزیم ها، کاهش متابولیسم سلولی، کاهش فتوسنتز، تنفس و تعرق، فقدان نیتروژن و فسفر و در نتیجه مهار رشد، تسریع پیری و حتی مرگ گیاه می شود (12).

از طرف دیگر آنچه مشاهده می­شود حاکی از آن است که در غالب تیمارهای مورد بررسی، واکنش بذور به غلظت های بالای مس و سرب (ppm100 و 150) موجب اختلاف معنی­دار رشد شده و بین تیمارهای غلظت کم (ppm20) با تیمار شاهد اثر معنی­داری نداشته است که نشان می­دهد این گونه به غلظت­های کم عناصر سنگین مورد مطالعه حساسیتی نداشته و در صورت وجود شرایط جوانه­زنی و استقرار، قابلیت ادامه رشد در سطوح پایین غلظت عناصر سنگین را داراست.

نتایج کلی بدست آمده از این بررسی نشان داد که غلظت های اعمال شده مس و سرب اثرات سوء بر مؤلفه های رشد trichophrumAgropyron داشته و موجب اختلال در رشدمی شوند. با توجه به این که گونة trichophrumAgropyron از گیاهان مهم مرتعی کشورمان است، اینتحقیق می تواند از نظر درک ساز و کارهای عمل مس و سرب و یافتن راه حل های جلوگیری از نفوذ این عناصر به گیاهان با ارزش مرتعی دارای اهمیت باشد. یکی از منابع عمده آلودگی به این عناصر که در سال های اخیر انتشار آنها افزایش پیدا کرده پساب و فاضلاب شهرها و کارخانجات و صنایع پتروشیمی می­باشد که باید ورود آنها به مراتع متوقف شده و یا کاهش یابد.

 

 

 

منابع

1. رسولی، د.، فاخری،ب.، فرهادوند، س و مینایی، آ. 1392. تأثیر سطوح مختلف مس و نیکل بر جوانه زنی و رشد گیاه توت روباهی (Sanguisorba minor L.). نشریة علمی پژوهشی مرتع، 7(3): 211-202.
2. شریعت، آ. و عصاره، م.ح. 1388. تأثیر سطوح مختلف عناصر سنگین بر جوانه زنی و رشد گیاه­چه در سه گونه اکالیپتوس. فصلنامة پژوهشی تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، جلد 14، شماره1، صص 46-38.
3. صابری، م.، طویلی، ع.، جعفری، م. و حیدری، م. 1389. تأثیر سطوح مختلف عناصر سنگین بر جوانه­زنی و رشد گیاهچه­های .Atriplex lentiformis مجله علمی پژوهشی مرتع، جلد 4، شماره 1، صص 44-34. 
4. طاطیان، م.ر.، تمرتاش، ر.، حشمتی، س. و سعیدی گراغانی، ح.ر. 1392. مطالعه واکنش بذر گونه مرتعی چاودار کوهی به تنش ناشی از عناصر آلاینده سرب و مس. نشریه محیط زیست طبیعی، 66(4): 397-389.
   1. Abdul baki, A.A. and Anderson, J.D., 1973. Vigor determination in soybean seed by multiple criteria. Crop Science, 13: 630-633.
   2. Alloway, B.J, 2004. Zinc in soils and crop nutrition. Brussels, Belgium: International Zinc Association, 562p.
   3. Almansuri, M., J.M. Kient & S. Luttus, 2001. Effect of salt and osmotic stresses on germination in durum wheat (Triticum durum Desf.). Plant and soil, 231(2), 243-254.
   4. Arduini, I., D.L. Godbold & A. Onnis, 1994. Cadmium and copper change root growth and morphology of Pinus pinea and Pinus pinaster seedlings.Physiologia plantarum, 92(4), 675-680.
   5. Baccouch, S., A. Chaoui & E. El Ferjani, 2001, Nickel toxicity induces oxidative damage in Zea mays roots. Journal of Plant Nutrition, 24(7), 1085-1097.
   6. Claire, L.C., D.C. Adriano., K.S. Sajwan., S.L. Abel, D.P. Thoms & J.T. Driver, 1991. Effects of selected trace metal on germinating seeds of six plant species. Water, Air and Soil Pollution, 59(3-4), 231- 240.
   7. County, N. 2006. Influence of cadmium on growth of root vegetable and accumulation of cadmium in the edible root. International Journal Applied Science and Engineering, 3, 243-252.
   8. Hegedus, A., S. Erdei & G. Horvath, 2001. Comparative studies of H2O2 detoxifying enzymes in green and greening barely seedlings under cadmium stress. Plant Science 160: 1085-1093.
   9. Madhava, R. K.V. & T.V.S. Sresty, 2000. Antioxidative parameters in the seedling of pigeonpea (Cajanus cajan L. Millspaugh) in response to Zn and Ni stresses. Plant Science, 157(1), 113-128.
   10. Maguire, J.D., 1962. Speeed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigour. Crop Science, 2: 176-177.
   11. Mahmood, S., Hussain, A., Zaeed, Z. and Athar, M., 2005. Germination and seedling growth of corn (Zea mays L.) under varying levels of copper and zinc. International J. Environmental Science and Technology, 2(3): 269-274.
   12. Molassiotis, A., T. Satipoulos., G. Tanou, G. Diamantidis & I. Therios, 2005. Boron-induced oxidative damage and antioxidant and nucleolytic responses in shoot tips culture of apple rootstock EM9 (Malus domestica Borkh). Environmental and Experimental Botany. In press.
   13. Mor, I.R., S.J. Gokani & S.V. Chanda, 2002. Effects of mercury toxicity on hypocotyls elongation and cell wall lossening in Phaseolus seedlings. Journal of Plant Nutrition, 25, 843-860.
   14. Peralta, J.R., Gardea-Torresdey, J.L. and Tiemann, K.J. 2000. Study of the effects of heavy metals on seed germination and plant growth on alfalfa plant (Medicago sative) grown in solid media. Proceedings of the 2000 Conference on Hazardous Waste Research, 135-140.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                  

 

 

 

 

 

 

---

[1] - کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نور، دانشکده منابع طبیعی ، نور ، ایران نویسنده مسئول: [e-mail]

[2] - دانشجوی دکتری مرتعداری، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، کرج، ایران

[3] -[3] - عضو هیئت علمی، موسسه تحقیقات آب و خاک، سمنان، ایران

 

[4]. Radicle length

[5]. Plumble length

[6]. Germination percentage

[7]. Germination Rate

[8]. Alomtric index

[9]. Seed vigor index

مراجع

مس، سرب، جوانه زنی، trichophrum Agropyronمنابع
1. رسولی، د.، فاخری،ب.، فرهادوند، س و مینایی، آ. 1392. تأثیر سطوح مختلف مس و نیکل بر جوانه زنی و رشد گیاه توت روباهی (Sanguisorba minor L.). نشریة علمی پژوهشی مرتع، 7(3): 211-202.
2. شریعت، آ. و عصاره، م.ح. 1388. تأثیر سطوح مختلف عناصر سنگین بر جوانه زنی و رشد گیاه-چه در سه گونه اکالیپتوس. فصلنامة پژوهشی تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، جلد 14، شماره1، صص 46-38.
3. صابری، م.، طویلی، ع.، جعفری، م. و حیدری، م. 1389. تأثیر سطوح مختلف عناصر سنگین بر جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌های .Atriplex lentiformis مجله علمی پژوهشی مرتع، جلد 4، شماره 1، صص 44-34.
4. طاطیان، م.ر.، تمرتاش، ر.، حشمتی، س. و سعیدی گراغانی، ح.ر. 1392. مطالعه واکنش بذر گونه مرتعی چاودار کوهی به تنش ناشی از عناصر آلاینده سرب و مس. نشریه محیط زیست طبیعی، 66(4): 397-389.
5. Abdul baki, A.A. and Anderson, J.D., 1973. Vigor determination in soybean seed by multiple criteria. Crop Science, 13: 630-633.
6. Alloway, B.J, 2004. Zinc in soils and crop nutrition. Brussels, Belgium: International Zinc Association, 562p.
7. Almansuri, M., J.M. Kient & S. Luttus, 2001. Effect of salt and osmotic stresses on germination in durum wheat (Triticum durum Desf.). Plant and soil, 231(2), 243-254.
8. Arduini, I., D.L. Godbold & A. Onnis, 1994. Cadmium and copper change root growth and morphology of Pinus pinea and Pinus pinaster seedlings.Physiologia plantarum, 92(4), 675-680.
9. Baccouch, S., A. Chaoui & E. El Ferjani, 2001, Nickel toxicity induces oxidative damage in Zea mays roots. Journal of Plant Nutrition, 24(7), 1085-1097.
10. Claire, L.C., D.C. Adriano., K.S. Sajwan., S.L. Abel, D.P. Thoms & J.T. Driver, 1991. Effects of selected trace metal on germinating seeds of six plant species. Water, Air and Soil Pollution, 59(3-4), 231- 240.
11. County, N. 2006. Influence of cadmium on growth of root vegetable and accumulation of cadmium in the edible root. International Journal Applied Science and Engineering, 3, 243-252.
12. Hegedus, A., S. Erdei & G. Horvath, 2001. Comparative studies of H2O2 detoxifying enzymes in green and greening barely seedlings under cadmium stress. Plant Science 160: 1085-1093.
13. Madhava, R. K.V. & T.V.S. Sresty, 2000. Antioxidative parameters in the seedling of pigeonpea (Cajanus cajan L. Millspaugh) in response to Zn and Ni stresses. Plant Science, 157(1), 113-128.
14. Maguire, J.D., 1962. Speeed of germination-aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigour. Crop Science, 2: 176-177.
15. Mahmood, S., Hussain, A., Zaeed, Z. and Athar, M., 2005. Germination and seedling growth of corn (Zea mays L.) under varying levels of copper and zinc. International J. Environmental Science and Technology, 2(3): 269-274.
16. Molassiotis, A., T. Satipoulos., G. Tanou, G. Diamantidis & I. Therios, 2005. Boron-induced oxidative damage and antioxidant and nucleolytic responses in shoot tips culture of apple rootstock EM9 (Malus domestica Borkh). Environmental and Experimental Botany. In press.
17. Mor, I.R., S.J. Gokani & S.V. Chanda, 2002. Effects of mercury toxicity on hypocotyls elongation and cell wall lossening in Phaseolus seedlings. Journal of Plant Nutrition, 25, 843-860.
18. Peralta, J.R., Gardea-Torresdey, J.L. and Tiemann, K.J. 2000. Study of the effects of heavy metals on seed germination and plant growth on alfalfa plant (Medicago sative) grown in solid media. Proceedings of the 2000 Conference on Hazardous Waste Research, 135-140.