پاسخ‎ های رویشی و فیزیولوژیکی نهال‎ های نر و ماده صنوبر تبریزی (Populus nigra L.) به تنش کادمیوم

مقدمه و هدف: تجمع کادمیوم یکی از سمی‎ترین آلاینده‎ها در خاک، می‎تواند به کاهش فعالیت‎های میکروبی و حاصلخیزی خاک و در نتیجه مرگ و میر گیاهان منجر شود؛ این مساله همواره نگرانی های جهانی را به همراه داشته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی مقاومت به کادمیوم پایه‎های نر (کلون ۶۲/۱۶۷) و ماده (کلون ۶۲/۱۴۹) صنوبر تبریزی (Populus nigra L.) بر اساس مشخصه‎های رویشی و فیزیولوژیکی انجام شد. مواد و روش ها: برای این‎منظور، یک آزمایش گلخانه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو عامل غلظت کادمیوم در سه سطح (۰، ۵۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ میلی گرم در کیلوگرم خاک) و جنسیت  در دو سطح (پایه نر و پایه ماده صنوبر تبریزی) در یک دوره ۱۲۰ روزه انجام شد. متغیرهای فیزیولوژیک نهال‎ها از جمله، نرخ فتوسنتز خالص، نرخ تعرق، هدایت روزنه‎ای، کارایی مصرف آب، پتانسیل آبی، هدایت مزوفیلی و غلظت CO۲ درون سلولی و مشخصه‎های رویشی از جمله قطر و ارتفاع نهال‎ها، زی توده کل و سطح برگ مورد بررسی قرار گرفت. تیمار تنش آلودگی در اوایل خرداد از طریق آبیاری با محلول نمک کادمیوم به صورت هفتگی و به‎مدت پنج هفته اول انجام شد. پس از آن، آبیاری نهال‎ها با آب باران با رعایت ظرفیت زراعی خاک در فواصل سه روزه تا پایان دوره (اوایل مهر) صورت گرفت. یافته ها: صرف‎نظر از جنس پایه، با افزایش غلظت کادمیوم، سطح برگ و رویش ارتفاع نهال‎ها کاهش یافت. در تیمار شاهد، بیشترین رویش ارتفاع (۳۰/۴ سانتی متر) و سطح برگ (۵۱/۸ سانتی متر مربع)، و در تیمار غلظت ۵۰ میلی گرم در کیلوگرم کادمیوم، بیشترین زی توده کل نهال (۵۹/۲ گرم) مشاهده شد. صرف نظر از غلظت کادمیوم، اندازه رویش قطر یقه (نر ۲/۱، ماده ۲ میلی متر)، رویش ارتفاع نهال (نر ۲۱/۵، ماده ۱۹/۹ سانتی متر)، سطح برگ (نر ۴۳/۰۸ ، ماده ۴۳/۶۴ سانتی متر مربع)، زی توده کل نهال (نر ۴۶/۴۸، ماده ۴۴/۱۹ گرم)، کارایی مصرف آب (نر ۰/۳۱، ماده ۰/۲۶ میکرومول بر میلی مول)، هدایت مزوفیلی (نر ۰/۰۰۳، ماده ۰/۰۰۲ مول بر متر مربع در ثانیه) و هدایت روزنه ای (نر ۰/۴۵، ماده ۰/۳۹ مول بر مترمربع در ثانیه) در جنس نر بیشتر از جنس ماده بود و تنها، مقدار تعرق (نر ۳/۳۱، ماده ۴/۰۱ میلی مول بر مترمربع در ثانیه) در جنس ماده بیشتر از جنس نر بوده است. اگرچه با افزایش غلظت کادمیوم، اندازه‎های فتوسنتز، پتانسیل آب، کارایی مصرف آب، قطر، ارتفاع، سطح برگ و زی توده روند کاهشی داشت؛ اما به طور کلی، نهال های هر دو جنس در غلظت های بالای کادمیوم فعالیت‎های فیزیولوژیکی و رویشی خود را تا حدودی حفظ کردند. نتیجه گیری: از نتایج این تحقیق استنتاج می‎شود که هر دو پایه، تحمل به غلظت‎های بالای کادمیوم را دارند؛ با این‎وجود، برای جنگل‎کاری با صنوبر تبریزی در خاک‎های آلوده به کادمیوم، استفاده از پایه نر (کلون ۶۲/۱۶۷) می تواند موفقیت بیشتری نسبت به پایه ماده (کلون ۶۲/۱۴۹) به‎دنبال داشته باشد.

Keywords:

Biomass , Black poplar , Dioecious plant , Soil pollution , Water potential , آلودگی خاک , پتانسیل آبی , درخت تبریزی , زی توده , گیاه دوپایه