تاثیر همزمان تیمارهای زیستی و محلول‌پاشی با سیلیسیم بر صفات رشدی، مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه گشنیز تحت تنش سرب

سابقه و هدف: آلودگی خاک‌های کشاورزی به فلزات سنگین یکی از معضلات بزرگ زیست محیطی به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه است. انتقال این آلاینده‌ها از طریق گیاهان به انسان، سلامتی افراد جامعه به خطر می‌افتد. سرب با سمیت ماندگاری بالاتر در خاک تاثیر مخرب‌تری در اکوسیستم برجای می‌گذارد و یکی از عوامل اصلی کاهش فعالیت زیستی ریزجاندارن خاک به‌شمار می‌رود. کاربرد هم‌زمان سیلیسیم و تیمارهای زیستی به‌ندرت برای تنش فلزات سنگین به‌کار برده شده است. در این پژوهش سعی شد امکان‌سنجی کاربرد هم‌زمان آنها بر صفات گیاه گشنیز بررسی شود. مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار سطح تنش سرب (0، 500، 1000 و 1500 میلی‌گرم بر کیلوگرم سرب)، چهار سطح از ریز‌جانداران (بدون باکتری، جدایه 6 (B. ceruse strain 264ZG5)، 19 (B. thuringiensis isolate 2T22) باکتری و قارچ میکوریز گونه Glomus mosseae) و سه سطح محلول‌پاشی با نانو ذرات سیلیسیم (0، 1.5 و 3 میلی‌مولار) انجام شد. در انتهای آزمایش صفاتی همانند ارتفاع گیاه، وزن بوته و ریشه، طول ریشه، سطح برگ، درصد ماده خشک برگ، رنگیزه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کارتنویید)، نشت غشا، پرولین و سنجش میزان کربوهیدرات و همچنین تنفس پایه و تحریک شده و درصد کلونیزاسیون میکوریز در خاک اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که هر دو جدایه باکتری و میکوریز توانستند حتی در غلظت‌های بالا زنده‌مانی قابل قبولی داشته باشند هر چند غلظت‌های بالا بطور معنی‌داری جمعیت آن‌ها را کاهش داد. هم‌افزایی سیلیسیم و تیمارهای زیستی در اکثر صفات مورد مطالعه برآیند مطلوبی داشتند. صفات مورفولوژیک شامل وزن تر و خشک بوته، سطح برگ، کلروفیل a، b، کل و کارتنویید تحت هر دو تیمار آزمایشی نسبت به تیمار شاهد با سرب افزایش نشان دهند. میزان نشت غشا و پرولین تحت تنش سرب به‌ویژه در غلظت‌های بالا افزایش معنی‌داری نشان داد اما تیمار ترکیبی سیلیسیم و تیمارهای زیستی تاحد مطلوبی سبب کاهش این تیمارها شد. همینطور سرب سبب افزایش کربوهیدرات گیاه گشنیز شد و نکته جالب توجه افزایش این ماده در اثر کاربرد همزمان تیمارها می‌باشد. به‌نظر می‌رسد تیمارهای زیستی در این مطالعه از طریق تاثیر بر سیستم ریشه و همچنین تاثیر بر رنگیزه‌های فتوسنتزی سبب بهبود رشد گیاه گشنیز در شرایط آلودگی سرب شدند. نتیجه گیری: به‌طور کلی سرب به‌ویژه در غلظت‌های بالا سبب نقصان معنی‌دار در صفات مورد اندازه‌گیری در گیاه گشنیز شد. در این پژوهش تیمار میکوریز و جدایه 6 باکتری در اکثر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک نتایج بهتری نشان دادند هرچند در غلظت‌های پایین‌تر سرب در برخی صفات جدایه 19 نیز نتایج خوبی نشان داد. تلفیق جدایه‌ها با 3 میلی‌مولار نانو ذرات سیلیسیم سبب نتایج بهتری در این صفات شد. کاربرد هم‌زمان تیمارهای زیستی و سیلیسیم در گیاه گشنیز نسبت به کاربرد تکی آن‌ها توصیه می‌شود هرچند مکانیسم آن‌ها بصورت دقیق مشخص نشده است و نیازمند مطالعات بیشتری است.

Keywords:

سیلیسیم , باکتری محرک رشد , تنفس پایه , تنفس تحریک شده , صفات مورفولوژیک