Positive and negative effects of two types of iron fertilizers on growth, chlorophyll content, protein, phosphorus and some metal elements in the ornamental-medicinal plant Euphorbia tirucalli L. under pot culture conditions.
Fateme Bagheri
1
(
گروه زیست‌شناسی، واحد گرگان، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
)
Aryan Sateei
2
(
Department of Biology, Faculty of Science, Islamic Azad University, Branch Gorgan.
)
Mazeyar Ahmadi golsefidi
3
(
گروه زیست‌شناسی، واحد گرگان، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
)
Mehdi Ebadi
4
(
گروه زیست‌شناسی، واحد گرگان، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
)
Keywords: Protein, growth, Chlorophyll, phosphorus, Potassium, Magnesium, Manganese, Zinc toxicity, Euphorbia tirucalli, Iron Fertilizer,
Abstract :
Euphorbia tirucalli L. is an ornamental-medicinal plant. The present study investigates the effect of two types of iron fertilizers (HUM or Excel) in two concentrations of 0.2 and 0.4 g per 80 cm2 of soil, with or without NPK (20 20 20) with a concentration of 3 g / l on growth and the amount of potassium, phosphorus, iron, zinc, manganese and magnesium in the roots and shoots. A total of 9 treatments and control in four replications were made in randomized complete blocks for 11 months. Growth parameters included dry and fresh weight of plant,, root and shoot, and ratio of fresh and dry weight of root to whole plant. In this study, general effects of iron fertilizers on the dry weight of plants, roots and shoots,, ratio of fresh and dry weight of roots to plants, shoot protein content, and root phosphorus were not significant. Addition of Excel + NPK(20 20 20) at higher concentration, reduced the fresh weight of plants and shoots significantly. HUM + NPK(20 20 20) at higher concentration caused a significant increase in chlorophyll content of the plant compared to the control samples, but no significant difference was observed between other treatments and the control sample in terms of chlorophyll content. Also, HUM + NPK (20-20 20) caused a significant increase in the amount of some metal elements in the roots or shoots of the plant compared to the control samples.Another highlight in this study is the negative correlation of growth parameters and the correlation of some other parameters with the plant zinc content. There is also a positive correlation between chlorophyll and iron levels. Another aspect of using iron fertilizer has been the change in the pattern of absorption and distribution of the elements between the roots and shoots of this plant.
_||_
تاثیرات مثبت و منفی دو نوع کود آهندار بر رشد، محتوای کلروفیلی، پروتئین، فسفر و برخی عناصر فلزی در گیاه زینتی-دارویی افوربیا تیروکالیEuphorbia tirucalli L. در شرایط کشت گلدانی
چکیده:
افوربیا تیروکالی گیاهی زینتی-دارویی با خواص درمانی فراوان است. مطالعه حاضر به بررسی اثر دو نوع کود آهن دار (HUM یا Excel) در دو غلظت ۲/۰ و ۴/۰ گرم در ۸۰ سانتیمتر مربع خاک، با یا بدون NPK(20 20 20) با غلظت ۳ گرم در لیتر بر رشد و مقدار عناصر پتاسیم، فسفر، آهن، روی، منگنز و منیزیم در ریشه و اندام هوایی گیاه می پردازد. در مجموع ۹ تیمار و شاهد در چهار تکرار مورد کشت گلدانی در بلوکهای کامل تصادفی به مدت ۱۱ ماه قرار گرفتند. پارامترهای رشد مورد بررسی شامل وزن خشک و تر گیاه، ریشه و اندام هوایی و نسبت وزن تر و خشک ریشه به کل گیاه بود. نتایج نشان داد که اثرات کلی کودهای آهن بر وزن خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی، نسبت وزنتر و خشک ریشه به گیاه و محتوای پروتئین اندام هوایی و فسفر ریشه معنی دار نمیباشد. افزودن کود Excel+NPK(20 20 20) در غلظت ۴/۰ گرم در هر ۸۰ سانتیمتر مربع خاک باعث کاهش معنیدار وزن تر گیاه و اندام هوایی شد. تیمار HUM+ NPK(20 20 20) در غلظت ۴/۰ گرم در ۸۰ سانتیمتر مربع خاک باعث افزایش معنیدار در محتوای کلروفیل گیاه نسبت به نمونه شاهد گردید ولی اختلاف معنیداری بین تیمارهای دیگر با نمونه شاهد از لحاظ محتوای کلروفیل مشاهده نشد. همچنین، تیمار HUM+ NPK(20 20 20) باعث افزایش معنیدار در میزان برخی از عناصر فلزی در ریشه یا اندام هوایی گیاه نسبت به نمونه شاهد گردید. نکته برجسته دیگر در پژوهش حاضر، همبستگی منفی پارامترهای رشد و همبستگی برخی پارامترهای دیگر با محتوای روی گیاه است. همبستگی مثبتی نیز بین مقادیر کلروفیل و آهن دیده شد. از دیگر جنبههای استفاده از کود آهن دار، تغییر در الگوی جذب و پراکنش عناصر بین ریشه و اندام هوایی این گیاه بوده است.
کلمات کلیدی: افوربیا تیروکالی، پتاسیم، پروتئین، رشد، سمیت روی، فسفر، کلروفیل، کود آهن، منگنز، منیزیم
Positive and negative effects of two types of iron fertilizers on growth, chlorophyll content, protein, phosphorus and some metal elements in the ornamental-medicinal plant Euphorbia tirucalli L. under pot culture conditions
Abstract:
Euphorbia tirucalli L. is an ornamental-medicinal plant. The present study investigates the effect of two types of iron fertilizers (HUM or Excel) in two concentrations of 0.2 and 0.4 g per 80 cm2 of soil, with or without NPK (20 20 20) with a concentration of 3 g / l on growth and the amount of potassium, phosphorus, iron, zinc, manganese and magnesium in the roots and shoots. A total of 9 treatments and control in four replications were made in randomized complete blocks for 11 months. Growth parameters included dry and fresh weight of plant,, root and shoot, and ratio of fresh and dry weight of root to whole plant. In this study, general effects of iron fertilizers on the dry weight of plants, roots and shoots,, ratio of fresh and dry weight of roots to plants, shoot protein content, and root phosphorus were not significant. Addition of Excel + NPK(20 20 20) at higher concentration, reduced the fresh weight of plants and shoots significantly. HUM + NPK(20 20 20) at higher concentration caused a significant increase in chlorophyll content of the plant compared to the control samples, but no significant difference was observed between other treatments and the control sample in terms of chlorophyll content. Also, HUM + NPK (20-20 20) caused a significant increase in the amount of some metal elements in the roots or shoots of the plant compared to the control samples.
Another highlight in this study is the negative correlation of growth parameters and the correlation of some other parameters with the plant zinc content. There is also a positive correlation between chlorophyll and iron levels. Another aspect of using iron fertilizer has been the change in the pattern of absorption and distribution of the elements between the roots and shoots of this plant.
Keywords:
Chlorophyll, Euphorbia tirucalli, Growth, Iron Fertilizer, Phosphorus, Potassium, Protein, Magnesium, Manganese, Zinc toxicity
مقدمه:
گونه افوربیا تیروکالی متعلق به خانواده افوربیاسه بوده و بومی مناطق گرمسیری میباشد. این گیاه دارای بوته های مدادی شکل میباشد که به همین دلیل به آن درخت مدادی هم می‌‌گویند (Julius and Damme, 2011). مطالعات نشان داده که مواد متشکله در بخش های مختلف این گیاه دارای خواص دارویی بوده و میتواند پس از استخراج و خالص سازی به عنوان دارو مورد استفاده قرار گیرد (Mwine and Damme, 2011). همچنین مشخص شده که ترکیبات زیست فعال در این گیاه دارای خواص متعددی از قبیل خواص ضداکسیداسیونی، ضدمیکروبی، ضدقارچی، ضدسرطانی است (Mali and Panchal, 2017). این گیاه حاوی مقدار قابل توجهی لاتکس است. لاتکس دارای مقدار زیادی از استرول ها و ترپنوئیدها میباشد (Uchida et al, 2014).
مواد آلي به علت اثرات سازنده اي که بر خصوصيات فيزيکي و بيولوژيک خاك دارند به عنوان يکي از ارکان تغذيه گياه و باروري خاك شناخته شدهاند. کودهاي آلي مهم ترين عامل فراهم کننده ماده آلي در ريزوسفر گياه ميباشند. کودهاي آلي علاوه بر نقش تغذيه اي، در بهبود کيفيت محصولات، خواص فيزيکي و افزايش فعاليت بيولوژيک خاك تأثير معني داري دارند. استفاده از کمپوست و کود هاي دامي به افزايش ماده آلي، عناصر معدني، بهبود ساختمان خاك و عملکرد دانه منتهي ميشود (Mohammadi et al, 2011).
آهن یکی از عناصر ضروری اما کم مصرف و کم تحرک براي گياهان است. گیاهان در بین همه ی ریز مغذیها، بیشترین نیاز را به آهن دارند. آهن، بخش از گروه کاتالیزوری بسیاری از آنزیم های اکسیداسیون و احیاء است و برای سنتز کلروفیل مورد نیاز است. نقش این عنصر در تثبیت ازت و فعالیت برخی آنزیم ها نظیر کاتالاز، پراکسیداز و سیتوکروم اکسیداز نشان داده شده است (Peyvandi et al, 2011). در بین تمام عناصر کم مصرف، آهن به میزان بیشتری مورد نیاز گیاهان است. باتوجه به نیاز بیشتر گیاه به آن در مقایسه با سایر عناصر کم مصرف، برخی آهن را جزء عناصر پرمصرف طبقه بندی میکنند. اهمیت آهن به خاطر دو وظیفه حیاتی آن است. آهن بخشی از گروه کاتالیزوری بسیاری از آنزیم های اکسیداسیون و احیاء است و نقش مهمی در سنتز کلروفیل و سنتز پروتئین های گروه «هِم» دارد. آهن کم تحرک ترین عنصر کم مصرف در گیاه است. هنگامی که کمبود آن به وقوع میپیوندد، نشانه های آن ممکن است با شدت بیشتری در اندام های جوان تر ظاهر گردد. در شرایط وقوع کمبود آهن در گیاه، سنتز کلروفیل به طور چشمگیری کاهش مییابد. زردی ناشی از کمبود آهن یکی از گستردهترین و شدیدترین مشکلات تغذیه ای درختان میوه و بعضی از گیاهان زینتی و زراعی در سطح جهان میباشد. اصلی ترین نتیجه زردی حاصل از کمبود آهن، کاهش فتوسنتز برگ است. بروز نشانه های زردی کمبود آهن در خاک های قلیایی نشانه کمبود مطلق این عنصر نیست، بلکه با توجه به شرایط شیمیایی این خاک ها، آهن موجود به حالت ترکیب غیر محلول درآمده، در نتیجه نیاز گیاه را از نظر آهن مرتفع نمی کند. کمبود این عنصر همواره موجب از بین رفتن همزمان کلروفیل و تخریب ساختار کلروپلاست میشود (Hosseini Molla et al, 2015). مطالعات نشاندهنده تأثیر مثبت کود آهن بر شاخص های مختلف گیاهان از جمله آویشن باغی (Yadegari and Ghorbani, 2012)، لوبیا چشم بلبلی (Khalaj et al, 2020)، آفتابگردان ( Mirzapour and Khoshgoftarmanesh, 2008)، و کاهو (Roosta and Jafari, 2013) میباشند. همچنین، تأثیر مثبت کود آهن بر روی گیاهان دارویی آنیسون (Nateghi et al, 2016) و بادرنجبویه (Hassani Moghadam et al, 2020) نیز نشان داده شده است. اعلی رغم مطالعات گسترده در سطح جهان بر روی گونه افوربیا تیروکالی و تأکید بر خواص مختلف ترکیبات زیست فعال حاصل از بخش های مختلف این گیاه، در ایران مطالعات چندانی بر روی این گیاه دارویی انجام نشده است. لذا هدف از تحقيق حاضر، بررسی تأثير افزودن دو نوع کود آهن بر پارامترهای رشد و عناصر مختلف در افوربيا تيروکالي (Euphorbia tirucalli) میباشد.
مواد و روش ها:
شرایط کشت گیاهان:
گیاه افوربیا تیروکالی با ۹ تیمار و یک شاهد و با لحاظ چهار تکرار در بلوکهای کامل تصادفی مورد کاشت گلدانی در شرایط گلخانه ای موجود در شهرک گلخانه ای فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان قرار گرفت.
کاشت گلدانی به مدت ۱۱ ماه از ابتدای مرداد ۱۳۹۷ تا ابتدای تیر ۱۳۹۸ انجام شد. قبل از کاشت، قلمه های گیاه افوربیا تیروکالی از گلخانه فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان تهیه و ۱۰ روز داخل روزنامه در جایی تاریک در گلخانه قرار داده شدند. بعد از بسته شدن انتهای قلمه ها، آنها در داخل خاک گلدان کاشته شد. به مدت ۷ ماه هر ۱۵ روز یکبار به مقدار ۴۰ میلی لیتر آبیاری شد. تا ریشه زایی صورت گیرد. سپس تیماردهی در تاریخ ۳۰ بهمن ماه سال ۱۳۹۷ همراه با آبیاری به صورت هفتگی و به مدت ۴ ماه دیگر انجام شد. خاک مورد استفاده مخلوط مساوی از کوکوپیت و پیت ماس و پرلیت بود.
انواع کودهای به کار رفته:
کود NPK(20 20 20)، کود نیتروژن دار به کار رفته در برخی تیمارها است که علاوه بر نیتروژن، فسفر و پتاسیم شامل مقادیر جزئی از برخی عناصر فلزی (منیزیوم، آهن، روی، منگنز، مس، مولیبدن) نیز میباشد. کودهای آهن دار به کار رفته در این پژوهش دارای نامهای تجاری HUM IRON که اجزای اصلی آن عبارتند از اسیدهای هیومیک فعال زیستی همراه با آهن، روی و منگنز، به صورت کلاته و Excel (کود گرانوله آهن اکسل پلاس انگلیس) دارای آهن محلول به میزان ٪۹۱/۶ و منیزیم به میزان ٪۵/۴ (منیزیوم محلول ٪۲) میباشند. مقادیری از کاتیونهای فلزی دیگر نیز هریک از این دو کود را همراهی میکنند هرچند که در بازار کودهای شیمیایی به نام کود آهن دار شناخته میشوند.
تیمارهای آزمایش:
شاهد و تیمارهای آزمایش شامل موارد زیر بودند:
۱- شاهد، شامل خاک فاقد کود ۲- تیمار کود نیتروژن N.P.K(20.20.20) فاقد کود آهن دار
۳- تیمار کود آهن دارHUM ۴- تیمار توام کود نیتروژن و کود آهن دار، HUM + N.P.K(20.20.20)
۵-تیمار کود آهن دار Excel ۶- تیمار توام کود نیتروژن و کود آهن دار، N.P.K(20.20.20) + Excel.
این تیمارها در مورد کودهای آهن دار در دو مقدار ۲/۰ و ۴/۰ گرم در هر cm2۸۰ خاک گلدان (به ترتیب C2 و C4) و در مورد کود N.P.K(20.20.20) به صورت ۳ گرم در لیتر به مقدار ۴۰ میلی لیتر برای هر نوبت آبیاری از شروع تیمار دهی به مدت ۴ ماه اعمال شدند. آبیاری در مورد شاهد با آب معمولی انجام شد. بدین ترتیب ۹ تیمار و یک شاهد مورد مطالعه این پژوهش بوده است.
بعد از ۴ ماه از شروع اعمال تیمارها برداشت گیاهان جهت سنجشهای مورد نظر انجام گرفت.
سنجش پارامترهای رشد:
پارامترهای رشد شامل وزن تر و خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی و همچنین نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه و نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه اندازه گیری شد. برای تعیین وزن خشک، نمونه گیاهی شامل بخش هوایی یا ریشه ابتدا در ۹۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت در آون الکتریکی خشک و پس از آن توسط ترازوی دیجیتال توزین شد.
سنجش محتوای کلروفیلی:
بر اساس روش Lichtenthaler & Buschmann, 2001، ابتدا جهت استخراج کامل کلروفیلها از ۵/۰ گرم بخش هوایی، در چند نوبت ساییدن نمونه در استن صد درصد تا بی رنگ شدن آنها صورت گرفت. پس از صاف کردن عصاره استنی با کاغذ واتمن شماره ۱، حجم عصاره به کمک استن به ۲۰ میلی لیتر رسانده شد. سپس بلافاصله جذب نوری عصاره با كمك دستگاه اسپكتروفتومتر مدل BRITE در طول موجهای ۲/۶۶۳ و ۸/۶۴۶ تعیین گردید. پس از تعیین غلظت کلروفیلهای a و b (Ca و Cb) از رابطه های زیر بر حسب میکروگرم بر میلی لیتر، با توجه به حجم عصاره استنی و وزن نمونه، مقدار کلروفیل در هر گرم نمونه تعیین شد. همچنین مقدار کلروفیل کل از حاصل جمع مقادیر دو نوع کلروفیل a و b به دست آمد:
Ca = 12.25 A663.2 – 2.79 A646.8 Cb = 21.50 A646.8 – 5.10 A663.2
سنجش محتوای پروتئین:
برای سنجش مقدار کلی پروتئینهای اندام هوایی از روشBradford, 1976 استفاده شد. پس از تهیه عصاره صاف شده از نمونه در بافر تریس، جهت تعیین مقدار پروتئین، در یک لوله مقدار ۱۰۰ میکرولیتر نمونه و ۹۰۰ میکرولیتر آب مقطر ریخته و پس از مخلوط کردن محتویات لوله، ۵ میلی‌لیتر از معرف برادفورد به آن اضافه شد. پس از ۵ دقیقه، جذب نوری نمونه در طول موج ۵۹۵ نانومتر با كمك دستگاه اسپكتروفتومتر مدل BRITE قرائت گردید. سپس با استفاده از نمودار استاندارد آلبومین گاوی، غلظت پروتئین نمونه مجهول به دست آمد. مقدار پروتئین با توجه به وزن نمونه و حجم عصاره اولیه به صورت میلی گرم معادل آلبومین گاوی در هر گرم اندام هوایی محاسبه گردید.
سنجش محتوای فسفر:
ابتدا هضم ۱/۰ گرم نمونه ریشه یا بخش هوایی خشک شده به کمک ۱۰ میلی لیتر محلول ۹ به ۱ حجمی اسید نیتریک- اسید کلریدریک ۱/۰ نرمال به مدت ۲۴ ساعت در دمای اتاق (حدود ۲۵ درجه سانتیگراد) انجام گرفت. سپس مراحل تنظیم اسیدیته به کمک آمونیاک و اسید نیتریک طی شد و در نهایت پس از تشکیل کمپلکس رنگی در مجاورت معرف فسفو مولیبدو وانادات، میزان جذب نوری در ۴۵۰ نانومتر با كمك دستگاه اسپكتروفتومتر مدل BRITE تعیین گردید. برای تعیین غلظت فسفر، از محلول‌های دی‌هیدروژن فسفات پتاسیم برای تهیه محلول‌های استاندارد استفاده شد. سپس مقدار فسفر نسبت به هر گرم وزن خشک نمونه‌های مورد استفاده در تهیه عصاره تعیین گردید (Page et al, 1987).
سنجش میزان کاتیونهای فلزی:
از عصاره‌های اسیدی به کار رفته برای سنجش فسفر، برای تعیین غلظت آهن، پتاسیم، منیزیوم، منگنز و روی استفاده شد. پس از رقیق سازی عصاره های اسیدی با آب مقطر، به کمک دستگاه اسپکتروسکپی جذب اتمی مدل Trace 1800-Arora و با توجه به معادلات نمودارهای استاندارد حاصل از غلظت‌های معلوم از نمکهای کلرور عناصر فوق و لحاظ ضرائب رقت، تعیین غلظت محلولها میسر گردید. سپس میزان این عناصر در هر گرم نمونه با عنایت به حجم هر عصاره اسیدی و وزن خشک نمونه‌های مورد استفاده در تهیه آن محاسبه گردید.
تجزیه و تحلیل آماری:
از طریق برنامه آماری SPSS (ویرایش ۲۳)، تجزیه و تحلیل داده ها با لحاظ ۴ تکرار برای هر تیمار و هر سنجش و از طریق واریانس یک طرفه (one-way ANOVA) برای تحقیق معنی داری اثرات تیماری انجام گرفت. همچنین مقایسه بین تیمارها بر اساس آزمون توکی (Tukey) در سطح ۰۵/۰p≤ و سنجش همبستگی ها هم با درنظرگیری ضریب همبستگی پیرسون میسر شد. رسم نمودارها نیز با کمک نرم افزار Excel (Microsoft Office, 2016) انجام گردید.
نتایج:
جدول ۱، نتایج مربوط به آزمون ANOVA مربوط به هر سنجش به منظور تحلیل اثرات کلی تیمار را نشان میدهد. همانطور که می توان در این جدول مشاهده نمود، اثرات کلی در همه سنجش ها به جز وزن خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی، نسبت وزن تر و یا خشک ریشه به وزن تر و یا خشک گیاه، همچنین مقادیر پروتئین اندام هوایی و فسفر ریشه، در سطح ۰۵/۰ معنیدار میباشد. البته قابل توجه است که این اثر کلی تیماری بر محتوای آهن اندام هوایی در مرز معنی است.
جدول ۱: نتایج تجزیه واریانس مربوط به هر سنجش برای تحلیل اثرات کلی تیمار. در مواردی که sig. کمتر از ۰۵/۰ است
اثر کلی تیمار بر شاخص مورد سنجش معنیدار بوده است.
| مجموع مربعات | درجه آزادی | میانگین مربعات | آماره F | sig. | |
پروتئین اندام هوایی | بین گروه ها | ۲۴۲۰/۲۱۱ | ۹ | ۲۶۰/۹۱۲ | ۰/۷۶۳ | ۰/۶۵۰ |
درون گروه ها | ۱۰۵۸۰/۲۲۹ | ۳۰ | ۳۵۰/۲۷۴ |
|
| |
مجموع | ۱۳۰۰۰/۴۴۰ | ۳۹ |
|
|
| |
وزن تر گیاه | بین گروه ها | ۲۸۲۲۰/۲۸۹ | ۹ | ۳۱۳۰/۵۸۸ | ۲۰/۹۶۸ | ۰/۰۱۲ |
درون گروه ها | ۳۱۷۰۰/۰۱۷ | ۳۰ | ۱۰۵۰/۶۶۷ |
|
| |
مجموع | ۵۹۹۲۰/۳۰۶ | ۳۹ |
|
|
| |
وزن خشک گیاه | بین گروه ها | ۶۲۰/۷۸۲ | ۹ | ۶۰/۹۷۶ | ۱۰/۴۰۲ | ۰/۲۳۱ |
درون گروه ها | ۱۴۹۰/۳۱۵ | ۳۰ | ۴۰/۹۷۷ |
|
| |
مجموع | ۲۱۲۰/۰۹۷ | ۳۹ |
|
|
| |
وزن تر ریشه | بین گروه ها | ۶۱۰/۹۵۴ | ۹ | ۶۰/۸۸۴ | ۶۰/۵۳۲ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۳۱۰/۶۱۵ | ۳۰ | ۱۰/۰۵۴ |
|
| |
مجموع | ۹۳۰/۵۶۸ | ۳۹ |
|
|
| |
وزن خشک ریشه | بین گروه ها | ۶۰/۴۷۰ | ۹ | ۰/۷۱۹ | ۱۰/۸۴۸ | ۰/۱۰۰ |
درون گروه ها | ۱۱۰/۶۶۸ | ۳۰ | ۰/۳۸۹ |
|
| |
مجموع | ۱۸۰/۱۳۸ | ۳۹ |
|
|
| |
وزن تر اندام هوایی | بین گروه ها | ۲۱۱۲۰/۹۶۶ | ۹ | ۲۳۴۰/۷۷۴ | ۲۰/۵۴۹ | ۰/۰۲۶ |
درون گروه ها | ۲۷۶۳۰/۰۵۸ | ۳۰ | ۹۲۰/۱۰۲ |
|
| |
مجموع | ۴۸۷۶۰/۰۲۴ | ۳۹ |
|
|
| |
وزن خشک اندام هوایی | بین گروه ها | ۳۴۰/۱۳۶ | ۹ | ۳۰/۷۹۳ | ۱۰/۱۵۸ | ۰/۳۵۶ |
درون گروه ها | ۹۸۰/۲۳۶ | ۳۰ | ۳۰/۲۷۵ |
|
| |
مجموع | ۱۳۲۰/۳۷۲ | ۳۹ |
|
|
| |
نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه | بین گروه ها | ۰/۰۳۶ | ۹ | ۰/۰۰۴ | ۱۰/۲۶۹ | ۰/۲۹۳ |
درون گروه ها | ۰/۰۹۵ | ۳۰ | ۰/۰۰۳ |
|
| |
مجموع | ۰/۱۳۱ | ۳۹ |
|
|
| |
نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه | بین گروه ها | ۰/۰۶۳ | ۹ | ۰/۰۰۷ | ۱۰/۳۵۳ | ۰/۲۵۳ |
درون گروه ها | ۰/۱۵۴ | ۳۰ | ۰/۰۰۵ |
|
| |
مجموع | ۰/۲۱۷ | ۳۹ |
|
|
| |
کلروفیل a | بین گروه ها | ۷۰/۰۱۸ | ۹ | ۰/۷۸۰ | ۱۱۰/۶۸۸ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۲۰/۰۰۱ | ۳۰ | ۰/۰۶۷ |
|
| |
مجموع | ۹۰/۰۱۹ | ۳۹ |
|
|
| |
کلروفیل b | بین گروه ها | ۲۱۰/۵۶۰ | ۹ | ۲۰/۳۹۶ | ۳۰/۶۵۶ | ۰/۰۰۳ |
درون گروه ها | ۱۹۰/۶۵۸ | ۳۰ | ۰/۶۵۵ |
|
| |
مجموع | ۴۱۰/۲۱۸ | ۳۹ |
|
|
| |
کلروفیل کل | بین گروه ها | ۵۰۰/۴۰۹ | ۹ | ۵۰/۶۰۱ | ۶۰/۰۲۸ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۲۶۰/۹۴۵ | ۲۹ | ۰/۹۲۹ |
|
| |
مجموع | ۷۷۰/۳۵۵ | ۳۸ |
|
|
| |
پتاسیم ریشه | بین گروه ها | ۲۶۲۰/۰۹۴ | ۹ | ۲۹۰/۱۲۲ | ۲۰۰/۸۶۱ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۲۷۰/۹۲۰ | ۲۰ | ۱۰/۳۹۶ |
|
| |
مجموع | ۲۹۰۰/۰۱۴ | ۲۹ |
|
|
| |
پتاسیم اندام هوایی | بین گروه ها | ۱۳۱۶۰/۳۴۵ | ۹ | ۱۴۶۰/۲۶۱ | ۴۰/۲۴۰ | ۰/۰۰۳ |
درون گروه ها | ۶۸۹۰/۹۶۷ | ۲۰ | ۳۴۰/۴۹۸ |
|
| |
مجموع | ۲۰۰۶۰/۳۱۳ | ۲۹ |
|
|
| |
فسفر ریشه | بین گروه ها | ۰/۸۷۵ | ۹ | ۰/۰۹۷ | ۲۰/۲۰۴ | ۰/۰۶۸ |
درون گروه ها | ۰/۸۸۲ | ۲۰ | ۰/۰۴۴ |
|
| |
مجموع | ۱۰/۷۵۷ | ۲۹ |
|
|
| |
فسفر اندام هوایی | بین گروه ها | ۰/۷۴۵ | ۹ | ۰/۰۸۳ | ۲۰/۷۷۸ | ۰/۰۲۷ |
درون گروه ها | ۰/۵۹۶ | ۲۰ | ۰/۰۳۰ |
|
| |
مجموع | ۱۰/۳۴۰ | ۲۹ |
|
|
| |
آهن ریشه | بین گروه ها | ۲۶۲۲۹۳۶۰/۲۸۳ | ۹ | ۲۹۱۴۳۷۰/۳۶۵ | ۱۹۰/۲۶۱ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۴۵۳۹۳۰۰/۷۹۶ | ۳۰ | ۱۵۱۳۱۰/۰۲۷ |
|
| |
مجموع | ۳۰۷۶۸۶۷۰/۰۷۹ | ۳۹ |
|
|
| |
آهن اندام هوایی | بین گروه ها | ۱۳۰۳۷۰/۶۱۳ | ۹ | ۱۴۴۸۰/۶۲۴ | ۲۰/۱۹۹ | ۰/۰۵۱ |
درون گروه ها | ۱۹۷۶۵۰/۷۸۲ | ۳۰ | ۶۵۸۰/۸۵۹ |
|
| |
مجموع | ۳۲۸۰۳۰/۳۹۵ | ۳۹ |
|
|
| |
روی ریشه | بین گروه ها | ۴۷۰۰/۹۶۸ | ۹ | ۵۲۰/۳۳۰ | ۴۰/۴۷۰ | ۰/۰۰۱ |
درون گروه ها | ۳۵۱۰/۱۶۷ | ۳۰ | ۱۱۰/۷۰۶ |
|
| |
مجموع | ۸۲۲۰/۱۳۵ | ۳۹ |
|
|
| |
روی اندام هوایی | بین گروه ها | ۱۹۸۷۰/۷۵۱ | ۹ | ۲۲۰۰/۸۶۱ | ۷۰/۲۳۶ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۹۱۵۰/۷۱۳ | ۳۰ | ۳۰۰/۵۲۴ |
|
| |
مجموع | ۲۹۰۳۰/۴۶۴ | ۳۹ |
|
|
| |
منگنز ریشه | بین گروه ها | ۲۱۴۴۴۰/۷۵۷ | ۹ | ۲۳۸۲۰/۷۵۱ | ۳۰۰/۴۵۶ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۲۳۴۷۰/۱۰۲ | ۳۰ | ۷۸۰/۲۳۷ |
|
| |
مجموع | ۲۳۷۹۱۰/۸۵۹ | ۳۹ |
|
|
| |
منگنز اندام هوایی | بین گروه ها | ۱۵۶۳۰/۸۲۳ | ۹ | ۱۷۳۰/۷۵۸ | ۲۰/۶۰۴ | ۰/۰۲۴ |
درون گروه ها | ۲۰۰۲۰/۱۶۱ | ۳۰ | ۶۶۰/۷۳۹ |
|
| |
مجموع | ۳۵۶۵۰/۹۸۴ | ۳۹ |
|
|
| |
منیزیم ریشه | بین گروه ها | ۱۰۶۰/۹۹۱ | ۹ | ۱۱۰/۸۸۸ | ۱۷۸۰/۲۳۶ | ۰/۰۰۰ |
درون گروه ها | ۲۰/۰۰۱ | ۳۰ | ۰/۰۶۷ |
|
| |
مجموع | ۱۰۸۰/۹۹۲ | ۳۹ |
|
|
| |
منیزیم اندام هوایی | بین گروه ها | ۸۵۰/۳۵۴ | ۹ | ۹۰/۴۸۴ | ۲۰/۷۹۵ | ۰/۰۱۷ |
درون گروه ها | ۱۰۱۰/۸۰۵ | ۳۰ | ۳۰/۳۹۴ |
|
| |
مجموع | ۱۸۷۰/۱۵۹ | ۳۹ |
|
|
| |
نتایج مربوط به شاخص های رشد شامل وزن تر و خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی و همچنین نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه و نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه در شکل۱ نشان داده شده است. همانطور که میتوان در این شکل مشاهده نمود، استفاده از کودهای مورد مطالعه در تحقیق حاضر باعث کاهش وزن تر گیاه نسبت به نمونه شاهد گردید. اختلاف معنی داری بین وزن گیاه در نمونه شاهد و نمونه های(C2) HUM+N20P20K20 و Excel+N20P20K20 (C4) مشاهده شد اما بین سایر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری از نظر وزن تر گیاه مشاهده نشد. همچنین، وزن خشک گیاه در نمونه شاهد بالاتر از سایرهای تیمارهای آزمایش بود، اما اختلاف معنی داری بین نمونه های مورد بررسی از نظر وزن خشک گیاه وجود نداشت.
شکل ۱: پارامترهای رشد در افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای مختلف در غلظت های متفاوت. حروف لاتین متفاوت نشان دهنده تغییرات معنیدار بین نمونه ها میباشد (۰۵/۰p ≤). تیمار ٰHUM + N.P.K(20.20.20) به صورت Hum+20 و تیمار
Excel + N.P.K(20 20 20 ) به صورت Excel+20 نشان داده شده است.
همچنین، وزن تر ریشه در نمونه شاهد بالاتر از سایر تیمارهای آزمایش بود. این شاخص در نمونه شاهد اختلاف معنیداری با تیمارهای دیگر به جز تیمار Excel در هر دو غلظت مورد استفاده داشت. روند مشابهی در مورد وزن خشک ریشه نیز مشاهده شد به طوری که وزن خشک ریشه در نمونه شاهد بالاتر از دیگر تیمارهای مورد بررسی بود، ولی اختلاف معنیداری بین هیچ یک از تیمارهای مورد بررسی از نظر وزن خشک ریشه مشاهده نشد. همچنین، وزن تر و خشک اندام هوایی در نمونه شاهد بالاتر از تیمارهای دیگر بود، ولی به جز یک مورد، هیچ اختلاف معنیداری بین تیمارهای مورد بررسی از نظر وزن تر و خشک اندام هوایی مشاهده نشد. تنها اختلاف معنی دار بین تیمار شاهد و Excel+N20P20K20 (C4) از لحاظ وزن تر اندام هوایی بود. همچنین، نتایج تحقیق حاضر نشان داد که هیچ اختلاف معنی داری بین هیچ یک از تیمارهای مورد آزمایش از لحاظ نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه و نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه وجود ندارد.
نتایج مربوط به میزان کلروفیل a، b و کل و همچنین میزان پروتئین اندام هوایی در شکل ۲ نشان داده شده است. نتایج حاصل از آنالیز پروتئین در نمونه های مورد آزمایش نشان داد که هرچند در بیشتر تیمارهای مورد آزمایش، میزان پروتئین کمتر از نمونه شاهد بوده است، اما هیچ اختلاف معنی داری بین آنها مشاهده نشد. همچنین نتایج بررسی رنگدانه های فتوسنتزی تحت تأثیر استفاده از غلظت های مختلف دو نوع کود آهن نشان داد که در بیشتر موارد اختلاف معنی داری بین میزان کلروفیل a و b در نمونه شاهد و سایر تیمارهای مورد آزمایش وجود نداشته است. قابل ذکر است که با افزودن کود HUM+N20P20K20 در غلظت C4، میزان کلروفیل a به طور معنیداری نسبت به دیگر تیمارها افزایش یافت. روند مشابهی در مورد کلروفیل b نیز مشاهده شد به طوری که میزان کلروفیل در نمونه HUM+N20P20K20 در غلظت C4 به طور معنی داری بالاتر از نمونه های دیگر به جز HUM (C2) و Excel+N20P20K20 (C4) بود. همچنین، افزودن کود HUM+N20P20K20 در غلظت C4 باعث افزایش معنیداری در میزان کلروفیل کل نسبت به دیگر تیمارها شد.
شکل ۲: محتوای کلروفیل و پروتئین اندام هوایی در افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای مختلف در غلظت های متفاوت. حروف لاتین متفاوت نشان دهنده تغییرات معنیدار بین نمونه ها می باشد (۰۵/۰p ≤). تیمار ٰHUM + N.P.K(20.20.20) به صورت Hum+20 و تیمار Excel + N.P.K(20 20 20 ) به صورت Excel+20 نشان داده شده است.
نتایج مربوط به میزان پتاسیم، فسفر، آهن، روی، منگنز و منیزیم در ریشه و اندام هوایی افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای مختلف در غلظت های متفاوت در شکل۳ نشان داده شده است. بالاترین میزان پتاسیم ریشه در تیمار HUM (C4) مشاهده شد که به طور معنیداری بالاتر از همه تیمارهای دیگر بود، اما با تیمار HUM+N20P20K20 (C2) اختلاف معنیداری نداشت. بالاترین میزان پتاسیم اندام هوایی هم در تیمار HUM (C4) مشاهده شد، اما این بار تنها با تیمارهای HUM (C2) و Excel+N20P20K20 در هر دو غلظت C2 و C4 اختلاف معنی داری داشت ولی با تیمارهای دیگر، ازجمله تیمار شاهد، اختلاف معنیداری نداشت. بالاترین میزان فسفر ریشه نیز در تیمار HUM (C4) مشاهده شد، ولی اختلاف معنیداری بین هیچ یک از تیمارهای آزمایش مشاهده نشد. همچنین، بالاترین میزان فسفر اندام هوایی در تیمار HUM+N20P20K20 در غلظت C2 بود که اختلاف معنیداری با نمونه شاهد داشت، ولی با دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنیداری نشان نداد. بالاترین میزان آهن ریشه نیز در تیمار HUM+N20P20K20 در غلظت C4 مشاهده شد که به طور معنیداری از همه نمونه های دیگر، به جز تیمار HUM (C4) بالاتر بود. اما هیچ اختلاف معنیداری از نظر میزان آهن در اندام هوایی اوفربیا تیروکالی بین هیچیک از تیمارهای مورد بررسی مشاهده نشد. افزودن کودهای HUM+N20P20K20 در غلظت C2 و N20P20K20 باعث افزایش معنیدار در میزان روی در ریشه گیاه نسبت به نمونه شاهد گردید، اما تیمارهای دیگر اختلاف معنیداری از نظر روی در ریشه این گیاه در مقایسه با نمونه شاهد ایجاد نکردند. هیچ اختلاف معنیداری از نظر میزان روی در اندام هوایی تیمارهای مختلف با تیمار شاهد مشاهده نشد. بالاترین میزان منگنز ریشه نیز در تیمارهای HUM (C4) و Excel (C2) مشاهده شد که با همه تیمارهای دیگر، به جز تیمار Excel+N20P20K20 در غلظت C4 ، اختلاف معنیداری نشان داد. هیچ اختلاف معنی داری از نظر میزان منگنز در اندام هوایی و همچنین میزان منیزیم در ریشه اوفوربیا تیروکالی در بین تیمارهای مورد بررسی مشاهده نشد. بالاترین میزان منیزیم در اندام هوایی تیمار HUM+N20P20K20 در غلظت C4 مشاهده شد که به طور معنیداری بالاتر از تیمارهای شاهد و HUM (C2) بود، اما اختلاف معنی داری بین دیگر تیمارهای آزمایش از لحاظ منیزیم اندام هوایی مشاهده نشد.
شکل۳: محتوای عناصر مختلف در ریشه و اندام هوایی افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای مختلف در غلظت های متفاوت. حروف لاتین متفاوت نشان دهنده تغییرات معنیدار بین نمونه ها می باشد (۰۵/۰p ≤). تیمار ٰHUM + N.P.K(20.20.20) به صورت Hum+20
و تیمار Excel + N.P.K(20 20 20 ) به صورت Excel+20 نشان داده شده است.
نتایج مربوط به همبستگی بین فاکتورهای مورد بررسی در مطالعه حاضر در دو سطح ۰۵/۰ و ۰۱/۰ در جدول ۲ نشان داده شده است.
همانگونه که ملاحظه می شود بین پارامترهای مختلف رشد با یکدیگر همبستگی معنیدار و مثبت وجود دارد. همچنین، بین مقادیر آهن با مقادیر کلروفیل ها، منیزیم و روی (اندام هوایی) همبستگی مثبت دیده می شود.
تغییرات محتوای فسفر اندام هوایی با روند تغییرات منیزیم و یا پتاسیم همبستگی مثبت ولی با تغییرات میزان پروتئین همبستگی منفی دارد. همچنین روند تغییرات منیزیم ریشه و منگنز اندام هوایی دارای همبستگی معنیدار است.
نکته جالب توجه همبستگی منفی روند تغییرات مقدار روی با تغییرات پارامترهای رشد مورد سنجش (به جز نسبت وزنی ریشه به گیاه) میباشد.
همچنین، همبستگی منفی بین تغییرات محتوای پتاسیم ریشه با تغییرات مقادیر روی ریشه دیده میشود.
روند تغییرات میزان کلروفیل a با تغییرات میزان کلروفیل b نیز همبستگی مثبتی را نشان میدهد.
جدول۲: نتایج بررسی ضریب همبستگی پیرسون بین فاکتورهای مختلف مورد بررسی در افوربیا تیروکالی
| پروتئین اندام هوایی | کلروفیل a | کلروفیل b | وزن تر گیاه | وزن خشک گیاه | وزن تر ریشه | وزن خشک ریشه | وزن تر اندام هوایی | وزن خشک اندام هوایی | وزن تر ریشه به گیاه | وزن خشک ریشه به گیاه | پتاسیم ریشه | پتاسیم اندام هوایی | فسفر ریشه | فسفر اندام هوایی | آهن ریشه | آهن اندام هوایی | روی ریشه | روی اندام هوایی | منگنز ریشه | منگنز اندام هوایی | منیزیم ریشه | منیزیم اندام هوایی |
پروتئین اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۵- |
|
|
|
|
|
|
|
|
کلروفیل a |
|
| ۱+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ | ۵+ |
| ۵+ |
|
|
|
|
کلروفیل b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ |
|
|
|
|
|
|
|
وزن تر گیاه |
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ |
| ۵+ |
|
|
|
|
|
| ۵- |
|
|
|
|
|
وزن خشک گیاه |
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ |
|
|
|
|
|
|
|
| ۱- |
|
|
|
|
|
وزن تر ریشه |
|
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۵+ | ۱+ |
|
|
|
|
|
| ۱- |
|
|
|
|
|
وزن خشک ریشه |
|
|
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ |
| ۱+ |
|
|
|
|
|
| ۱- |
|
|
|
|
|
وزن تر اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ |
| ۵+ |
|
|
|
|
|
| ۵- |
|
|
|
|
|
وزن خشک اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۵- |
|
|
|
|
|
وزن تر ریشه به گیاه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
وزن خشک ریشه به گیاه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
پتاسیم ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۵- |
| ۵+ |
|
|
|
پتاسیم اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۵+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
فسفر ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
فسفر اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۵+ |
آهن ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ |
|
| ۵+ |
|
آهن اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ |
|
|
| ۵+ |
روی ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
روی اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
منگنز ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
منگنز اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۵+ |
|
منیزیم ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
منیزیم اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
بحث:
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که استفاده از انواع کود آهن و همچنین کود نیتروژن دار فاقد آهن در غلظت های مختلف مورد بررسی به طور کلی باعث افزایش شاخص های رشد در گیاه در مقایسه با تیمار شاهد (خاک معمولی) نشد و حتی در برخی موارد کاهش معنی داری بین نمونه شاهد و دیگر تیمارهای مورد بررسی مشاهده شد. نتیجه حاصل از تحقیق حاضر با نتیجه مطالعه Mirzashahi et al, 2016) مطابقت ندارد. این محققین بیان کردند که استفاده از کود آهن باعث بهبود شاخص های رشد در گیاه میشود. این محققین توضیح دادند که اثر مثبت کود آهن بر شاخص های رشد در گیاهان میتواند به دلیل نقش ترکیبات آهن در واکنشهاي مرتبط با تقسیم سلولی و رشد باشد. همچنین، در مطالعه حاضر استفاده توأم از کود آهن و NPK نه تنها باعث بهبود شاخص های رشد نگردید بلکه در برخی از موارد باعث ایجاد روند کاهشی در شاخص های رشد نیز شد. این با نتیجه مطالعه Abbas et al, 2009 مطابقت ندارد. این محققین بیان کردند که استفاده از کود NPK در کنار کود آهن میتواند باعث بهبود رشد در گیاه گردد.
Rahmani et al, 2021 و Jokar et al, 2021 (مقالات در نوبت انتشار) نیز اثرات مثبت کودهای نیتروژن دار را به ترتیب بر رشد و نمو گیاهان زینتی- دارویی زامیفولیا و آگاو آمریکایی گزارش کردند که با نتایج کار حاضر همخوانی ندارد.
با توجه به آنکه در پژوهش حاضر، اثرات منفی برخی تیمارها مربوط به تاثیر منفی بر وزن تر بوده است و وزن خشک تحت تاثیر معنیدار قرار نداشته است می توان این اثرات منفی را به کاهش توانایی گیاه در جذب و نگهداری آب مربوط دانست (Van Damme, 2001).
نتایج بررسی همبستگی نیز نشان داد که مطابق انتظار، همبستگی مثبت در سطح ۰۱/۰ بین تمامی شاخص های رشد از جمله وزن تر و خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی وجود دارد. ولی بین شاخص های رشد و بسیاری دیگر از شاخص های مورد بررسی از قبیل میزان کلروفیل، پروتئین و محتوای عناصر در ریشه و اندام هوایی گیاه همبستگی معنیداری مشاهده نشد.
استثنای مهم در این مورد وجود همبستگی منفی بین شاخصهای رشد و محتوای روی بود.
از این نظر، ممکن است جنبه های منفی روی مانع از ظهور آثار مثبت کودهای آهن بر رشد گیاه شده باشد. حتی با عنایت به وجود روی در کود NPK و دفعات استفاده از آن در آبیاری گیاهان در پژوهش حاضر، ممکن است بتوان بخشی از عدم بهبود رشد را مربوط به آثار منفی روی دانست قابل توجه است که بررسی آثار منفی روی بر رشد و نمو گیاهان و نیز دامنه تحمل سمیت احتمالی این عنصر، محور برخی دیگر از تحقیقات نیز بوده است (Mossa, et al., 2020, Rout, & Das, 2003) . یکی از دلایل احتمالی آثار منفی روی، مربوط به دخالت آن در تشدید تنش اکسیداتیو در گیاهان است (Sidhu, 2016).
نتایج مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از غلظت های مختلف دو نوع کود آهن، تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی میزان پروتئین نمونه های مورد بررسی نداشته است. این یافته با نتایج Shahbazi و Nematollahi (2019) و همچنین Askary et al, 2017 همخوانی ندارد. این محققین بیان کردند که افزودن آهن می تواند باعث افزایش معنیدار در میزان پروتئین گیاه گردد. همچنین برخلاف محققینی چون Klikocka et al, 2016 و Jokar et al, 2021 که گزارش کرده اند استفاده از کودهای غنی از نیتروژن باعث بهبود محتوای پروتئین در گیاه میشود در پژوهش حاضر، تیمار های واجد کود NPK نیز باعث افزایش محتوای پروتئین نشد. نتایج مطالعه حاضر در خصوص عدم افزایش میزان پروتئین با وجود کوددهی با کود آهن تا حدی دور از انتظار بود زیرا آهن نقش مستقیمی در سنتز پروتئین دارد و کمبود آهن باعث کاهش میزان پروتئین کل میشود (Prasad, 2003 ) به نظر می رسد که عوامل دیگری بر رابطه بین میزان آهن در دسترس گیاه و همچنین محتوای پروتیئنی گیاه دخیل هستند که میتوان به شرایط کشت و گونه گیاهی مورد نظر اشاره داشت و یا ممکن است تنها متالوپروتئینهای آهندار تحت تاثیر قرار گرفته و به طور لزوم محتوای کلی پروتئینها تحت تاثیر آهن قرار نگرفته باشند. در واقع بسیاری از نقشهای آهن در هومئوستازی گیاهان مربوط به این دسته از پروتئینها است (Connorton, 2017). یکی دیگر از عوامل این موضوع در مطالعه حاضر را می توان به فعل و انفعالات بین آهن و نیتروژن در گیاه نسبت داد زیرا رابطه بین مواد مغذی از جمله آهن با نیتروژن تعیین کننده میزان پروتئین در گیاه میباشد (Askary et al, 2017). همچنین فعل و انفعالات بین روی و آهن نیز میتواند در متابولیسم نیتروژن تأثیر گذاشته و در نتیجه باعث افزایش یا کاهش میزان پروتئین در گیاه شود (Monsef-Afshar et al, 2012). در پژوهش حاضر به دلیل عدم مشاهده همبستگی بین محتوای پروتئین و شاخصهای رشد نمیتوان به طور لزوم، اثرات منفی روی بر شاخصهای رشد را مرتبط به متابولیسم نیتروژن دانست. از سوی دیگر، نتیجه بررسی همبستگی ها نشان داد که میزان پروتئین اندام هوایی همبستگی منفی در سطح ۰۵/۰ با میزان فسفر اندام هوایی دارد.
همچنین نتایج تحقیق حاضر نشان داد که در بیشتر موارد اختلاف معنیداری بین میزان کلروفیل a و b در نمونه شاهد و سایر تیمارهای مورد آزمایش وجود نداشته است. به عبارت دیگر، استفاده از کود آهن در غلظت های مختلف (به جز تیمار HUM+N20P20K20 در غلظت C4) نتوانسته تغییر محسوسی در میزان کلروفیل a و b در نمونه های مورد بررسی ایجاد کند. این یافته هم با نتایج تحقیق Askary et al, 2017 و Nenova, 2006 مطابقت ندارد. این محققین بیان کردند که محتوای کلروفیل در گیاه حساسیت بالایی به میزان آهن در دسترس گیاه دارد. از سوی دیگر، Chatterjee et al, 2006 بیان کردند که افزایش آهن می تواند همراه با کاهش محتوای کلروفیل و کاهش فتوسنتز همراه شده و در نتیجه منجر به کاهش رشد شود که متفاوت از نتایج کار حاضر است.
با این حال، نتایج بررسی همبستگی نشان داد که مقدار کلروفیل a همبستگی با محتوای آهن ریشه و اندام هوایی دارد همچنین، مقدار کلروفیل b همبستگی مثبتی با محتوای آهن ریشه دارد. همچنین، بین کلروفیل کل با میزان آهن ریشه نیز همبستگی مثبت در سطح ۰۱/۰ مشاهده شد. این امر نشان دهنده اهمیت مقدار آهن در ریشه گیاه افوربیا تیروکالی است. به عبارت دیگر، میتوان نتایج مثبت استفاده از کود HUM+N20P20K20 در غلظت C4 در افزایش کلروفیل را مرتبط با تاثیرات مثبت آهن دانست.
از سوی دیگر با توجه به همبستگی مثبت محتوای کلروفیلی با محتوای روی در اندام هوایی افوربیا تیروکالی، میتوان نتیجه گرفت که تاثیرات منفی روی بر رشد گیاه ناشی از تاثیر آن بر محتوای کلروفیلی نمیباشد.
همبستگی مثبت مقادیر کلروفیلa با کلروفیلb نیز میتواند نشانگر عدم تاثیر کود آهن بر ترکیب آنتن فتوسنتزی از نظر نسبت این دو نوع کلروفیل در یک نگاه کلی باشد.
نتایج کار حاضر نشان داد که استفاده از کود آهن HUM باعث افزایش معنیدار در میزان آهن و پتاسیم ریشه و فسفر اندام هوایی نسبت به نمونه شاهد گردید. این یافته با نتایج مطالعه Roosta و Jafari (2017) مطابقت دارد که نشان دادند استفاده از کودهای آهن باعث بهبود محتوای عناصر مختلف در گیاه میشود. همچنین نشان می دهد که کود HUM، احتمالاً در فراهم کردن کلاته های آلی قابل جذب آهن (مرتبط با اسیدهای هومیک) نسبت به کود Excel کارآیی بیشتری داشته است. افزایش میزان فسفر با افزودن کود آهن اهمیت بسزایی برای گیاه دارد زیرا فسفر یکی از مهمترین مواد ریزمغذی برای گیاه بوده که کمبود آن باعث طولانی شدن دوره رسیدگی گیاه شده و باعث ایجاد اختلال در فعالیت آنزیمی و دریافت و انتقال سیگنال در گیاه میگردد (Bregitzer and Raboy, 2006 وNguyen et al, 2019). مطالعات همچنین نشان داده اند که رابطه آنتاگونیستی بین جذب پتاسیم و آهن در گیاهان و انتقال به اندام هوایی وجود دارد (Li et al, 2001). از سوی دیگر، محققین گزارش کرده اند که گیاهان، پتاسیم را راحت تر از آهن جذب میکنند و مقادیر اضافی پتاسیم میتواند مانع جذب و انتقال آهن در گیاهان شده و در نتیجه باعث کمبود آهن گردد (Çelik et al, 2010). اما در مطالعه حاضر، افزودن انواع کودهای آهن در غلظت های مورد استفاده در بیشتر موارد تأثیر معنیداری بر روی مقدار آهن در ریشه و اندام هوایی گیاه نداشت. در نتیجه، میتوان بیان کرد که فعل و انفعالات بین مقادیر آهن و پتاسیم تابع عوامل دیگری است که ممکن است بر اساس گونه گیاه و شرایط کاشت متفاوت باشد.
Rahmani et al, 2021 (مقاله در نوبت انتشار) در پژوهشی بر روی زامیفولیا نشان دادند که کود NPK تاثیراتی معنیدار در کاهش آهن برگ‌ها و ریشه داشت. در پژوهش حاضر نیز تیمار NPK(20 20 20) هرچند بر محتوای آهن اندام هوایی اثر معنی داری نداشت ولی محتوای آهن ریشه را به شدت کاهش داد.
نتایج تحقیق حاضر همچنین نشان داد که افزودن انواع کود آهن در غلظت های مختلف باعث افزایش معنیدار در میزان منگنز در گیاه نشد که این یافته با نتایج مطالعه Roosta و Jafari (2017) همخوانی ندارد. این محققین اعلام کردند که افزودن کود آهن باعث افزایش در میزان منگنز در گیاه میشود. همچنین، نتایج بررسی همبستگی نشان داد که میزان پتاسیم ریشه همبستگی منفی با مقدار روی ریشه و همبستگی مثبت با میزان منگنز ریشه دارد. به علاوه، پتاسیم اندام هوایی دارای همبستگی مثبت با میزان فسفر اندام هوایی میباشد. همچنین فسفر اندام هوایی دارای همبستگی مثبت با منیزیم اندام هوایی در است. نتایج همچنین نشان داد که میزان آهن ریشه دارای همبستگی مثبت با مقدار روی دراندام هوایی گیاه و با منیزیم ریشه میباشد. همچنین میزان آهن در اندام هوایی گیاه افوربیا تیروکالی همبستگی مثبت با مقدار روی و منیزیم دراندام هوایی گیاه دارد. همچنین همبستگی مثبتی بین منیزیم ریشه و منگنز اندام هوایی مشاهده شد. این همبستگی ها نشان از مجموعه ای از سینرژی ها و آنتاگونیسمها در تعاملات و فعل و انفعالات بین عناصر مختلف گیاه و نشانی از تاثیرات کودهای آهن بر تغییر الگوی جذب و توزیع عناصر بین ریشه و اندام هوایی است که میتواند نقش مهمی در وضعیت کلی گیاه داشته باشد.
از این نظر تشدید انتقال فسفر از ریشه به اندام هوایی، بهبود نسبی جذب پتاسیم و سینرژی آن با جذب منگنز، افزایش آهن ریشه، سینرژی آن با جذب منیزیوم و همبستگی آن با محتوای روی در اندام هوایی که خود ممکن است به تقویت آثار منفی روی به جز محتوای کلروفیل کمک کرده باشد و نیز سینرژی فسفر اندام هوایی و منیزیوم و در عوض آنتاگونیسم احتمالی منیزیوم ریشه و منگنز که به انتقال منگنز به اندام هوایی کمک میکند از موارد شاخص هستند.
نتیجه گیری کلی:
در پژوهش حاضر و در یک نگاه کلی استفاده از کودهای آهن دار موجب افزایش رشد گیاه افوربیا تیروکالی و محتوای پروتئین آن نشده است. از نظر اکوفیزیولوژی و سازگاری های تکاملی، عدم تحریک رشد تحت اثر کودهای آهن با توجه به نیازهای اندک این گیاه بیابانی که بومی خاک های فقیر از نظر مواد معدنی است قابل انتظار است.
با این حال کود HUM، احتمالاً در فراهم کردن کلاته های آلی قابل جذب آهن (مرتبط با اسیدهای هومیک) نسبت به کود Excel کارآیی بیشتری داشته است. از سوی دیگر، توجه به اثر مثبت برخی تیمارهای واجد کود HUM بر محتوای کلروفیل و عنایت به همبستگی این محتوا با محتوای آهن نیز حائز اهمیت است. قابل توجه است که چنین همبستگی بین محتوای منیزیوم و کلروفیل دیده نمیشود. از نظر کاربردی، افزایش محتوای کلروفیل با بهبود ظاهر شاداب و سبز این گیاه زینتی می تواند ارزش تجاری داشته باشد.
نکته برجسته دیگر در پژوهش حاضر، همبستگی منفی پارامترهای رشد با محتوای روی گیاه است که حتی میتواند نشانهای از آثار منفی روی بر این گیاه باشد. با توجه به این یافته، استفاده از کودهای آهندار فاقد روی ممکن است در جهت بهبود رشد این گیاه موثر باشد.
از اثرات دیگر به کار گیری کود آهن دار، تغییر در الگوی جذب و پراکنش عناصر و تقویت یا تضعیف سینرژی ها و آنتاگونیسم های بین آنها بوده است.
منابع:
Abbas, G., Khan, M.Q., Khan, M.J., Hussain, F. and Hussain, I. (2009). Effect of iron on the growth and yield contributing parameters of wheat (Triticum aestivum L.). The Journal of animal & Plant Sciences. 19(3):135-139.
Askary, M., Amirjani, M.R. and Saberi, T. (2017). Comparison of the Effects of Nano-Iron Fertilizer with Iron-Chelate on Growth Parameters and Some Biochemical Properties of Catharanthus Roseus. Journal of Plant Nutrition. 40(7): 974-982.
Boorboori, M.R., Eradatmand-Asli, D. and Tehrani, M.M. (2012). Effect of micronutrient application by different methods on yield, morphological traits and grain protein percentage of barley (Hordeum vulgare L.) in greenhouse conditions. Revista Científica UDO Agrícola. 12(1): 127-134.
Bradford M.M., (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72:248-250.
Bregitzer, P. and Raboy, V. (2006). Effects of four independent low-phytate mutations on barley agronomic performance. Journal of Agronomy and Crop Science. 46(3): 1318-1322.
Caliskan, S., Ozkaya, I., Caliskan, M.E. and Arslan, M. (2008). The effects of nitrogen and iron fertilization on growth, yield and fertilizer use efficiency of soybean in a Mediterranean-type soil. Field Crops Research. 108(2): 126-132.
Chatterjee, C., Gopal, R. and Dube, B.K. (2006). Impact of iron stress on biomass, yield, metabolism and quality of potato (Solanum tubersum L.). Scientia Horticulturae. 108(1): 1-6.
Çelik, H., Aşik, B., Gürel, S. and Katkat, A.V. (2010). Potassium as an intensifying factor for iron chlorosis. International Journal of Agriculture and Biology. 12(3): 359-364.
Connorton, J. M., Balk, J., & Rodríguez-Celma, J. (2017). Iron homeostasis in plants - a brief overview. Metallomics : integrated biometal science, 9(7), 813–823.
Emami, A. (1996). Methods of plant analysis. Iranian Journal of Soil & Water Research Institute. 982: 128-128.
Rout, G., Das, P. (2003). Effect of Metal Toxicity on Plant Growth and Metabolism: I. Zinc. Agronomie, EDP Sciences, 23 (1), pp.3-11.
Hassani Moghadam, E., Dolatsha, M., Shaaban, M. and Yarahmadi, R. (2020). Effect of spraying iron and zinc sulfate fertilizer on essential oil component of medicinal plant, lemon balm (Melisa officinalis L.). Journal of Plant Ecophysiology. 12(42): 116-130.
Hosseini Molla, S.M., Rezaei, A., Askari Sarcheshmeh, M.A. and Khademi, O. (2016). Effect of iron foliar application on some physiological characteristics and fruit quality of peach (Prunus persica CV. Alberta). Journal of Plant Process and Function. 4(14): 115-124.
Jokar, E., Sateei, A., Ebadi, M., Ahmadi Golsefidi, M. (2021). Comparative study of the effect of some types of nitrogen fertilizers on growth, alkaloid content and some physiological traits of the ornamental-medicinal plant Agave Americana cv marginata under greenhouse cultivation, Journal of Iranian Plant Ecophysiological Research, (), pp. -.
Julius, M. and Damme, P.V. (2011). Euphorbia tirucalli L. (Euphorbiaceae)-the miracle tree: status of available knowledge. Scientific Research and Essays. 6(23): 4905-4914.
Khalaj, H., Baradarn Firouzabadi, M. and Delfani, M. (2020). Effect of nano iron and magnesium chelate fertilizers on on growth and grain yield of Vigna sinensis L. Journal of Plant Process and Function. 9(35): 161-177.
Klikocka, H., Cybulska, M., Barczak, B., Narolski, B., Szostak, B., Kobialka, A., Nowak, A. and Wojcik, E. (2016). The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat. Plant, Soil and Environment. 62(5): 230-236.
Li, H., Yang, X. and Luo, A.C. (2001). Ameliorating effect of potassium on iron toxicity in hybrid rice. Journal of Plant Nutrition. 24(12): 1849-1860.
Lichtenthaler, H.K. and Buschmann, C. (2001). Chlorophylls and Carotenoids - Extraction, Isolation and Purification. Current Protocols in Food Analytical Chemistry (CPFA), (Supplement 1), Unit F4.2.1-F4.2.6 (John Wiley, New York).
Mali, P.Y. and Panchal, S.S. (2017). Euphorbia tirucalli L.: Review on morphology, medicinal uses, phytochemistry and pharmacological activities. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 7(7): 603-613.
Mirzapour, M.H. and Khoshgoftarmanesh, A.H. (2008). Iron fertilization effects on growth, yield and oil seed content of sunflower grown on a saline- sodic calcareous soil. Agriculture Research (Water, Soil, and Plant in Agriculture). 8(4): 61-74.
Mirzashahi, K., Nourgholipour, F. and Samavat, S. (2016). Effects of two Fe-fertilizers on yield and yield components of soybean grown in the north of Khuzestan. Journal of Land Management. 4(2): 191-201.
Mohammadi, K., Pasari, B., Rokhzadi, A., Gholavand, A., Aghalikhani, M. and Eskandari, M. (2011). Response of grain yield and canola quality to different resources of farmyard manure, compost and biofertilizers in Kurdistan region. Journal of Crop Production. 4(2): 82-101.
Monsef Afshar, R., Hadi, H. and Pirzad, A. (2012). Effect of nano-iron foliar application on qualitative and quantitative characteristics of cowpea, under end-season drought stress. International Research Journal of Applied and Basic Sciences. 3(8):1709-1717.
Mossa, A. W., Young, S. D., & Crout, N. (2020). Zinc uptake and phyto-toxicity: Comparing intensity- and capacity-based drivers. The Science of the total environment, 699, 134314.
Mwine, J.T. and Damme, P.V. (2011). Why do Euphorbiaceae tick as medicinal plants? A review of Euphorbiaceae family and its medicinal features. Journal of Medicinal Plants Research. 5(5): 652-662.
Nateghi, S., Pirzad, A. and Darvishzadeh, R. (2016). Effect of Fe and Zn Micro Nutrients on Yield and Yield Components of Pimpinella anisum L. Journal of Horticultural Science. 29(1): 37-46.
Nenova, V. (2006). Effect of iron supply on growth and photosystem II efficiency of Pea plants. General and Applied Plant Physiology. Special Issue. 81-90.
Nguyen, T.D., Cavagnaro, T.R. and Watts-William, S.J. (2019). The effects of soil phosphorus and zinc availability on plant responses to mycorrhizal fungi: a physiological and molecular assessment. Scientific Reports. 9: 14880.
Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. (1987). Methods of soil analysis, part 2 chemical and microbiological properties. SSSA, ASA, Madison, Wisconsin, USA.
Peyvandi, M., Parande, H. and Mirza, M. (2011). Comparison of Nano Fe Chelate with Fe Chelate Effect on Growth Parameters and Antioxidant Enzymes Activity of Ocimum Basilicum. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal. 1(4): 89-98.
Prasad, P.V.V. (2003). Plant nutrition: Iron chlorosis. In: Encyclopedia of Applied Plant Sciences, eds. B. Thomas, D.J. Murphy and B.G. Murray, 649-656. London, UK: Elsevier.
Rahmani, A., Sateei, A., Ebadi, M., Ahmadi Golsefidi, M. (2021). Investigation of growth, nitrate reductase activity, total content of flavonoids, anthocyanins and some elements in Zamioculcas zamiifolia Engl. under the influence of three types of nitrogen fertilizers in greenhouse conditions, Journal of Iranian Plant Ecophysiological Research, (), pp. -.
Roosta, H. and Jafari, H. (2017). Effect of different iron sources on the growth and physiological characteristics of two cultivars of lettuce in a hydroponic culture. Journal of Soil and Plant Interactions. 8(1): 21-33.
Shahbazi, F. and Nematollahi, A. (2019). Influences of phosphorus and foliar iron fertilization rate on the quality parameters of whole wheat grain. Food Science and Nutrition. 7(2): 442-448.
Sidhu, G.P. (2016). Physiological, biochemical and molecular mechanisms of zinc uptake, toxicity and tolerance in plants. Journal of Global Biosciences. 5(9): 4603-4633.
Uchida, H., Ohyama, K., Suzuki, M., Yamashita, H., Muranaka, T. and Ohyama, K. (2010). Triterpenoid levels are reduced during Euphorbia tirucalli L. callus formation. Plant Biotechnology. 27(1): 105-109.
Van Damme P.L.J. (2001). Euphorbia Tirucalli for High Biomass Production. In: Pasternak D., Schlissel A. (eds) Combating Desertification with Plants. Springer, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1327-8_16
Yadegari, M. and Ghorbani, F. (2012). Effect of Fe and Zn micronutrients on secondary metabolites content and yield of thyme (Thymus vulgaris L.). Journal of Crops Improvement Research. 4(3): 265-277.
