The effect of electromagnetic waves on the rate of germination and the anatomical structure of two types of salvia plants

Subject Areas : Developmental biology of plants and animals , development and differentiation in microorganisms

zahra goodarzi ¹ , Sedigheh Arbabian ² , masoomeh mirzai ³ , ahmad majd ⁴

1 - Department of Biology, Faculty of Biological Sciences, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran
2 - Department of Biology, Faculty of Biological Sciences, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran
3 - Assistant Professor , Department of biology , North Tehran Branch Islamic Azad University , Tehran , Iran.
4 - Department of Biology, Faculty of Biological Sciences, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran

Received: 2022-06-02 Accepted : 2022-07-05 Published : 2024-02-05

Keywords: Electromagnetic waves, Germination, , Salvia officinalis, salvia splendens,

Abstract :

In order to investigate the effect of electromagnetic waves on the germination of ornamental and medicinal sage seeds, an experiment was conducted in the form of a completely randomized design in three replications in the greenhouse of the Karaj Botanical Garden. The experimental treatments included: control, electromagnetic waves of 3 millitesla for a period of 30 and They were 60 minutes. After the test period, germinated seeds were counted and traits such as germination percentage, germination speed, length of roots and stems, fresh weight and dry weight of roots were measured.The results showed that the applied treatments had a significant effect on germination and the traits measured on the seeds compared to the control, and the treatment of 60 minutes of electromagnetic waves had the greatest effect on all the traits measured. concluded that the treatment of sage seeds by electromagnetic waves can improve and stimulate and increase germination parameters and growth dynamics in sage plants.

Full-Text:



 

 

مقاله پژوهشی

 

 

 

تاثیر امواج الکترومغناطیس بر میزان جوانه‏زنی و ساختار تشریحی دو گونه گیاه مریم گلی

 

زهرا گودرزی1، صدیقه اربابیان1*، معصومه میرزایی1، احمد مجد1 

 

1 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران،ایران

 

[e-mail] (نویسنده مسئول مکاتبات): *

 

تاریخ دریافت: خرداد 1401                 تاریخ پذیرش: تیر 1401

 

DOI: 10.30495/jdb.2022.1962451.1316

 

چکیده

به منظور بررسی تاثیر امواج الکترومغناطیس بر جوانه‏زنی بذرهای مریم گلی زینتی و دارویی ، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در گلخانه باغ گیاه شناسی کرج انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل: شاهد، امواج الکترومغناطیس3 میلی تسلا در مدت زمان های 30 و 60 دقیقه بودند. پس از سپری شدن مدت زمان های آزمایش بذرهای جوانه زده شمارش و صفاتی نظیر درصد جوانه زنی،سرعت جوانه زنی،طول ریشه چه وساقه چه،وزن تر و وزن خشک ریشه‏چه، اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تیمارهای اعمال شده تاثیر معنی‏داری بر جوانه زنی و صفات اندازه گیری شده بر روی بذرها نسبت به شاهد داشته است و تیمار 60 دقیقه امواج الکترومغناطیس بیشترین تاثیر را روی کلیه صفات اندازه گیری شده داشته است. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که تیمار بذرهای مریم گلی به وسیله امواج الکترومغناطیس می‏تواند سبب بهبود و تحریک و افزایش پارامترهای جوانه‏زنی و پویایی رشد درگیاه  مریم گلی شود.

 

کلیدواژه‏‏ها: امواج الکترومغناطیس، جوانه‏زنی، مریم گلی Salvia officinalis، Salvia splendens.

 

 

مقدمه

جنس مریم گلی (Salvia spp) یکی از بزرگ‏ترین گونه‏ها از تیره نعناع می‏باشد. که به طور گسترده در سراسر جهان توزیع شده است. در ایران حدود 58 گونه از این گیاه شناسایی شده است که 17 گونه آن بومی ایران هستند [1]. با توجه به اهمیت گیاهان دارویی و نیز تغییر نگرش و افزایش تقاضای جهانی در خصوص درمان بیماری‏ها و با توجه به مضرات ناشی از مصرف داروهای شیمیایی و همچنین محدود بودن رویشگاه‏های طبیعی، کمی زاد آوری و قطع بی رویه، برنامه ریزی جهت کشت و اهلی کردن آنها ضروری به نظر می‏رسد [2]. یکی از مشکلات مهم در زمینه اهلی کردن گیاهان دارویی و وحشی وجود خواب بذر و عدم جوانه‏زنی و عدم استقرار مناسب در شرایط زراعی است [3]. بذر گیاهان وحشی از جمله گیاهان دارویی در مقایسه با گونه‏های اهلی خواب بیشتری را از خود نشان می‏دهند [4]. بنابر این باید تلاش نمود تا به روش‏های مناسب برای شکستن خواب و افزایش درصد و سرعت جوانه‏زنی بذرها دست پیدا کرد. انجمن متخصصین رسمی و اتحادیه بین‏المللی تجزیه بذر روش‏های متفاوتی را درجهت شکستن خواب و تحریک جوانه‏زنی بذر گیاهان، پیشنهاد کرده‏اند که می‏توان ازروش‏های مختلف فیزیکی و شیمیایی نام برد که ازجمله آن می‏توان به استفاده ازمحلول‏های متفاوت تحریک کننده جوانه‏زنی (جیبرلین، نیترات پتاسیم، اسیدنیتریک،...) و ازروش‏های فیزیکی نظیرقراردادن بذرگیاهان درمعرض تابش‏های الکترومغناطیس، نورلیزر و قرار دادن تحت تاثیرمیدان مغناطیسی اشاره کرد. به علت وجود باقیمانده‏های شیمیایی درفرآورده‏های کشاورزی و بروز آسیب در سلامت مصرف‏کنندگان، در سال‏های اخیر بحث تولید محصولات سالم یا محصولات پاک تر در بخش کشاورزی مطرح شده است. افزایش تولید و باروری بذر و گیاه با کمترین تکیه بر استفاده از مواد شیمیایی یکی ازکاربردهای کشاورزی زیستی است [5]. استفاده طولانی مدت ازروش‏های شیمیایی، باعث کاهش مقاومت گیاه و ساختارزیستی انرژی خاک می‏شود، نفوذ بسیاری از ذرات شیمیایی به داخل بذر، موجب ایجاد تغییر در ترکیبات شیمیایی و در نتیجه آلودگی محصول شده و برای جلوگیری از بیشتر شدن آلودگی، توجه به روش‏های فیزیکی به منظور تأثیر برکاشت گیاهان بارونق مواجه شده است [6]. 

تأثیرمیدان مغناطیسی روی زندگی گیاه مگنتوتروپیسم نامیده می‏شود [7]. میدان مغناطیسی تیمار غیرشیمیایی و مفیدی در کشاورزی است که مزایای بسیاری برای حفظ محیط زیست وسلامتی کشاورزان داردکه اصلی ‏ترین آن عدم به جای ماندن باقیمانده‏های سمی در محیط است. همچنین نشان داده شده است که میدان مغناطیسی تقسیم سلولی و تمایز سلولی را بهبود می‏بخشد و بر بسیاری ازفاکتورهای شیمیایی دخیل در جوانه‏زنی اثر می‏گذارد [8]. بررسی‏ها نشان داده است که میدان مغناطیسی فرایندهای بیوشیمیایی جذب عناصرمعدنی را نیز افزایش می‏دهد و تغذیه در گیاهان را بهبود می‏بخشد. 

محیط زیست ما در معرض امواج الکترو مغناطیس زیادی از منابع مختلفی است. امواج الکترومغناطیسی در انواع مختلف هر لحظه در اطراف موجودات کره زمین از جمله گیاهان وجود دارند و همه موجودات را دستخوش تاثیرات خود قرار می‏دهند. این امواج به عنوان یکی از عوامل تنش‏زا قادرند تغییراتی را در ساختار و متابولیسم گیاه ایجاد کنند. اثرات مهاری یا تحریکی میدان مغناطیسی بر روی رشد بافت‏ها به عواملی نظیر گونه، فرکانس میدان، مدت زمان تیمار و ...بستگی دارد [9]. امروزه تحریک گیاهان با استفاده از میدان‏های مغناطیسی به عنوان راهی جهت افزایش کمیت و کیفیت عملکرد محصولات زراعی مورد توجه قرار گرفته است [10]. سرعت و میزان جوانه‏زنی بذر و رشد و نمو گیاهان از جمله موارد تاثیر پذیر از میدان‏های مغناطیسی هستند. بنابر این ما بر آن شدیم تا اثرات احتمالی امواج الکترو مغناطیس را بر جوانه‏زنی بذرها و دانه رست‏های گیاه مریم گلی بررسی کنیم.

 

مواد و روش‏ها

در این آزمایش از بذرهای مریم گلی که از موسسه پاکان بذر اصفهان تهیه شده بود، استفاده شد. پس از تهیه بذرها و و همگن‏سازی آنها، بذرهای مریم گلی به دو گروه شاهد و نمونه‏های تحت تیمار تقسیم شدند. تیمارهای آزمایش شامل دو تیمار 3 میلی تسلا در مدت زمان‏های 30 دقیقه و 60 دقیقه و تیمار شاهد (بدون قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی) بودند. پلیت اول شامل بذرهایی بود که به مدت 30 دقیقه و پلیت دوم شامل بذرهایی بود که به مدت 60 دقیقه در معرض امواج الکترومغناطیس و پلیت سوم شامل بذرهایی بود که بدون قرار گرفتن در معرض امواج الکترومغناطیس بودند. شدت میدان الکترو مغناطیس توسط دستگاه تسلا متراندازه‏گیری شد. پس از تیمار دهی بذرها را آماده جوانه‏زنی کردیم و در هر پلیت مقداری آب مقطر جهت جذب آب و جوانه‏زنی اضافه کردیم در هر پلیت کاغذ واتمن جهت جذب و نگهداری آب قرار دادیم. 

 

آماده‏سازی بذرها برای جوانه زنی

به منظوراستریل کردن، بذرها ابتدا با آب لوله کشی و شوینده‏های معمولی شستشو داده شدند و پس از آبکشی به مدت20دقیقه درمحلول هیپوکلریدسدیم20% قرارگرفتند تا به‏طور سطحی ضدعفونی شوند. پس ازآبکشی، بذرها به مدت 20ثانیه در الکل70% قرار گرفتند. پس از3 بار آبکشی با آب مقطر در پلیت‏های حاوی دستمال‏های مرطوب جهت جوانه‏زنی قرارداده شدند.

 

کشت در گلدان

برای تثبیت گیاهان ابتدا بذرهای شاهد و تیمار داده شده به 

مدت30 روز در بستر گیاهی با مخلوط کوکوپیت قرار داده شدند و سپس به گلدان‏های پلاستیکی که ارتفاع آنها 18 سانتی‏متر و قطر دهانه گلدان 20 سانتی متر بود در عمق 2 سانتی متری خاک کاشته شدند.

 

اندازه‏گیری شاخص‏های رشد

به این منظورتعداد بذرهای جوانه زده هر روز تا 12روز شمارش و پس از 12 روز، شاخص‏های رشدی بذر (درصد جوانه‏زنی، سرعت جوانه‏زنی، طول ساقه چه، طول ریشه چه، وزن ترو وزن خشک ریشه‏چه‏ها) اندازه‏گیری شدند. ظاهرشدن ریشه چه از بذر به عنوان جوانه‏زنی مثبت در نظر گرفته شد.

 

برداشت محصول

پس از پایان مرحله جوانه‏زنی بذرها، درصد و سرعت جوانه‏زنی بذر‏ها محاسبه و بررسی گردید. درصد جوانه‏زنی ازفرمول زیرمحاسبه گردید[11].

PG= (n/N)×100

n= تعدادبذرهای جوانه زده 

N = تعداد کل بذرهای کشت شده

سرعت جوانه‏زنی ازفرمول زیرمحاسبه گردید:  

∑Ni / Di 

Ni= تعداد گیاهچه در روزi ام

Di= تعداد روز پس از کشت

 

تثبیت نمونه ها، برش‏گیری و رنگ آمیزی

نمونه‏ها (برگ، دمبرگ( در محلولی از الکل-گلیسیرین (1:1) قرار داده شدند. نمونه‏ها با استفاده از یونولیت و تیغ تیز برش‏گیری شدند و سپس مقاطع برش‏گیری شده با استفاده ازروش رنگ‏آمیزی مخلوط کارمن زاجی- سبز متیل به مدت 10 دقیقه رنگ آمیزی شدند. سپس مشاهده نمونه‏ها و عکس برداری از آنها توسط فوتو میکروسکوپ مدل Olympus انجام شد.

 

آنالیز آماری

آنالیز آماری داده‏ها با استفاده از نرم افزار آماریVersion16 ) SPSS) انجام شد. اختلاف بین میانگین‏ها با استفاده از آنالیز واریانس یکطرفه(one-way ANOVA) محاسبه شد. بررسی نتایج آزمایش‏ها و رسم منحنی‏ها بر مبنای مقایسه میانگین‏ها و انحراف از میانگین (Mean±SE) صورت گرفت و گروه بندی تیمارها در سطح احتمال(P≤0/05) با آزمون دانکن(Dunkan) انجام شد.

 

نتایج

جوانه زنی

آزمایش‏های مربوط به شروع رویش، درصد جوانه‏زنی و منحنی مربوطه بیانگر آن است که جوانه‏زنی در گیاهان تیمار در هر دو گونه اختلاف معنا داری با گیاهان شاهد دارد و گیاهان تیمار 24 ساعت پس از قرارگیری در پلیت جوانه‏زنی خود را آغاز کردند و گیاهان شاهد 48 ساعت بعد از قرار‏گیری در پلیت جوانه‏زنی خود را آغاز کردند. جوانه‏زنی در دمای اتاق و در دمای حدود 25 درجه سانتی‏گراد انجام شد. 

در گیاه S. officinalis بین گیاه شاهد و تیمار T1 اختلاف معنی‏داری مشاهده نشد ولی شاهد افزایش درصد جوانه‏زنی در تیمار T2 بودیم بیشترین درصد جوانه‏زنی مربوط به تیمار
(% 89.5200) T2  و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود در گیاه S. splendensبین گیاه شاهد و تیمار T1 و T2 اختلاف معنی‏داری مشاهده شد و شاهد افزایش درصد جوانه‏زنی در تیمار T2 بودیم بیشترین درصد جوانه‏زنی مربوط به تیمار %90.9967) T2) و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

 

سرعت جوانه‏زنی بذرها

نتایج آنالیز واریانس سرعت جوانه‏زنی بذر‏های هر دو گروه گیاهان نشان داد تفاوت در میانگین این شاخص‏ها درگیاهان تیمار شده با امواج الکترو مغناطیس معنی دار است. نمودار سرعت جوانه‏زنی در بذرهای تحت تیمار وشاهد و منحنی‏های مربوطه بیانگر آن است که سرعت جوانه‏زنی در گیاهان تیمار در هر دو گونه اختلاف معنا داری با گیاهان شاهد دارد و گیاهان تیمار 24 ساعت پس از قرارگیری در پلیت جوانه‏زنی خود را آغاز کردند و گیاهان شاهد 48 ساعت بعد از قرار‏گیری در پلیت جوانه‏زنی خود را آغاز کردند. در گیاه S. officinalis بین گیاهان شاهد و تیمار T2و T1 اختلاف معنی داری وجود دارد و شاهد افزایش سرعت جوانه‏زنی در تیمار T2 بودیم بیشترین سرعت جوانه‏زنی مربوط به تیمار T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود. در گیاه
S. splendens بین گیاه شاهد و تیمار  T1اختلاف معنی‏داری مشاهده نشد و شاهد افزایش سرعت جوانه‏زنی در تیمار T2 بودیم بیشترین سرعت جوانه‏زنی مربوط به تیمار T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

 

وزن تر ریشه‏چه

نتایج آنالیز واریانس داده‏ها نشان داد که تیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس باعث افزایش معنی‏دار میزان وزن تر ریشه‏چه در دو گیاه شده است. بیشترین میانگین وزن تر ریشه در گیاهان تیمار T2 و کمترین در گیاهان شاهد مشاهده شد. در گیاه
 S. officinalis بین گیاهان شاهد و تیمار  T2وT1 اختلاف معنی‏داری وجود دارد و شاهد افزایش میزان وزن تر ریشه چه در تیمار T2 بودیم بیشترین وزن تر ریشه چه مربوط به تیمار  T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود. در گیاه  S. splendensبین گیاهان شاهد و تیمار T1 اختلاف معنی‏داری مشاهده نشد و شاهد افزایش میزان وزن تر ریشه چه در تیمار T2 بودیم بیشترین وزن تر ریشه چه مربوط به تیمار  T2و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

 

وزن خشک ریشه چه 

نتایج آنالیز واریانس داده‏ها نشان داد که تیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس باعث افزایش معنی‏دار میزان وزن خشک ریشه چه در دو گیاه شده است. بیشترین میانگین وزن خشک ریشه چه در گیاهان تیمار T2 و کمترین در گیاهان شاهد مشاهده شد. در گیاه S. officinalis بین گیاه شاهد و تیمار T1وT2 اختلاف معنی‏داری وجود دارد و شاهد افزایش میزان وزن خشک ریشه چه در تیمار T2 بودیم بیشترین وزن خشک ریشه چه مربوط به به تیمار T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود. در گیاه
S .splendens بین گیاه شاهد و تیمارT1 و T2 اختلاف معنی‏داری مشاهده شد و شاهد افزایش میزان وزن خشک ریشه چه در تیمار T2 بودیم بیشترین وزن خشک ریشه چه مربوط به تیمار T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

 

 

S. officinalis	S. splendens

 

نمودار 1: میانگین درصد جوانه‏زنی در دو گیاه S.officinalis S.splendensدرتیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس (Control , T1:30 Min و T2:60Min). نتایج میانگین 3 تکرار ((Maen±SE را نشان می‏دهد. حروف متفاوت نشان دهنده معنی داربودن تفاوت‏ها در سطح ( P≤0/05) بر اساس آزمون دانکنDunkan) ) می‏باشند.

 

S. officinalis	S. splendens

نمودار 2: میانگین سرعت جوانه‏زنی در دو گیاه S.officinalis S. splendens درتیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس (Control , T1:30 Min و T2:60Min). نتایج میانگین 3 تکرار ((Maen±SE را نشان می‏دهد. حروف متفاوت نشان دهنده معنی داربودن تفاوت‏ها در سطح ( P≤0/05) بر اساس آزمون دانکنDunkan) ) می‏باشند.

S. officinalis	S. splendens

 

نمودار 3: میانگین وزن تر ریشه چه در دوگیاه S. splendens S. officinalis درتیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس (Control , T1:30 Min و T2:60Min). نتایج میانگین 3 تکرار ((Maen±SE را نشان می‏دهد. حروف متفاوت نشان دهنده معنی‏دار بودن تفاوت‏ها در سطح (P≤0/05) بر اساس آزمون دانکنDunkan) ) می‏باشند.

 

S. officinalis	S. splendens

نمودار 4: میانگین وزن خشک ریشه چه در دو گیاه S. splendens S. officinalis در تیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس (Control , T1:30 Min و T2:60Min). نتایج میانگین 3 تکرار((Maen±SE را نشان می‏دهد. حروف متفاوت نشان دهنده معنی‏دار بودن تفاوت‏ها در سطح (P≤0/05) بر اساس آزمون دانکن Dunkan) ) می‏باشند.

 

 

طول ریشه‏چه 

نتایج آنالیز واریانس داده‏ها نشان داد که تیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس باعث افزایش معنی دار میزان طول ریشه چه در دو گیاه شده است. بیشترین میانگین طول ریشه چه در گیاهان تیمار T2 وکمترین در گیاهان شاهدمشاهده شد. در گیاه
S. officinalis بین گیاه شاهد و تیمار  T1وT2 اختلاف معنی‏داری وجود دارد و شاهد افزایش میزان طول ریشه چه در تیمار T2 بودیم بیشترین طول ریشه چه مربوط به به تیمار  T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود. در گیاه  S. splendensبین گیاه شاهد و تیمارT1  و  T2اختلاف معنی‏داری مشاهده شد و شاهد افزایش میزان طول ریشه چه در تیمار  T2بودیم بیشترین طول ریشه چه مربوط به تیمار T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

 

طول ساقه‏چه

نتایج آنالیز واریانس داده‏ها نشان داد که تیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس باعث افزایش معنی‏دار میزان طول ساقه چه در دو گیاه شده است. بیشترین میانگین طول ساقه چه در گیاهان تیمار T2 و کمترین در گیاهان شاهد مشاهده شد. در گیاه
 S. officinalisبین گیاهان شاهد و تیمار  T1وT2 اختلاف معنی‏داری وجود دارد و شاهد افزایش میزان طول ساقه چه در تیمار  T2بودیم بیشترین طول ساقه چه مربوط به به تیمار  T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

در گیاه  S. splendensبین گیاه شاهد و تیمارT1  و T2 اختلاف معنی‏داری مشاهده شد و شاهد افزایش میزان طول ساقه چه در تیمار  T2بودیم بیشترین طول ساقه چه مربوط به تیمار  T2 و کمترین مربوط به گیاه شاهد بود.

 

S. officinalis	S. splendens

نمودار5: میانگین طول ریشه چه در دو گیاه S. splendens, S. officinalis درتیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس (Control , T1:30 Min و T2:60Min). نتایج میانگین 3 تکرار ((Maen±SE را نشان می‏دهد. حروف متفاوت نشان دهنده معنی داربودن تفاوت‏ها در سطح(P≤0/05)  بر اساس آزمون دانکنDunkan) ) می‏باشند.

 

S. officinalis	S. splendens

نمودار6: میانگین طول ساقه چه در دو گیاه S. splendens, S. officinalis درتیمارهای متفاوت امواج الکترومغناطیس (Control , T1:30 Min و T2:60Min). نتایج میانگین 3 تکرار ((Maen±SE را نشان می‏دهد. حروف متفاوت نشان دهنده معنی داربودن تفاوت‏ها در سطح ( P≤0/05) بر اساس آزمون دانکنDunkan) ) می‏باشند.

 

 

تغییرات میکروسکوپی ناشی از تیمارهای مختلف در برگ

در برش عرضی از برگ دردو گونه مشاهده شد که درنمونه‏های تیمار دهانه آوندها فراخ تر شده است و تعداد آوندهای چوب و آبکش نسبت به گیاه شاهد افزایش یافته است. که نشان دهنده افزایش تقسیم سلولی می‏باشد.

 

تغییرات میکروسکوپی ناشی از تیمارهای مختلف در دمبرگ

در برش عرضی از دمبرگ دو گونه گیاه مشاهده شد که در گونه
S. splendens دهانه آوند نسبت به گیاه شاهد فراخ تر شده است و تعداد آوندها به خصوص آوندهای چوبی هم در ناحیه میانی و هم در دستجات کناری افزایش یافت که نشان دهنده افزایش تقسیم سلولی است و تعداد کرک‏ها در نمونه تیمار افزایش یافت. در گونه S. officinalis دمبرگ در نمونه تیمار باریک‏تر شده و تعداد لایه‏های کلانشیمی در نمونه تیمار افزایش یافت و تعداد آوندها به خصوص آوندهای چوبی افزایش یافت که نشان دهنده افزایش تقسیم سلولی است.

 

بحث

با توجه به آن که امواج الکترومغناطیس حامل انرژی هستند، بدیهی است که این انرژی می‏تواند روی موجودات زنده و از جمله گیاهان تاثیراتی را بر جا گذارد. از آنجایی که طول موج، فرکانس و شدت امواج متفاوت است، بنابر این نوع امواج و تفاوت در ژنوتیپ گیاهان و مدت زمانی که گیاهان تحت تاثیر آن قرار می‏گیرند، می‏تواند اثرات متفاوتی را بر گیاهان ایجاد کند. بررسی‏های مرجع‏شناسی نشان می‏دهد که امواج الکترومغناطیس بر جنبه‏های مختلف زندگی گیاهان از جمله نمو رویشی، زایشی و عملکرد ساختار سلول‏های گیاهی اثر می‏گذارد [12]. در بررسی انجام شده در این پژوهش بذرهایی که تحت تاثیر امواج الکترومغناطیس قرار گرفته بودند نسبت به بذرهایی که این امواج را دریافت نکرده بودند، سرعت جوانه‏زنی افزایش یافت. این نتیجه با یافته‏های محققینی چون اربابیان و همکاران [13]، مجد و شبرنگی [14]، و نیز یافته‏های Moon و همکاران [15]، آزمایش‏های رستمی زاده و مجد بر روی بذرهای گیاه گزنه [16] 

الف

ب

ج

شکل 1 برش عرضی برگ  (S. splendens)رنگ آمیزی با کارمن زاجی و سبز متیل ابژکتیو  x10 U.eاپیدرم فوقانی : L.e اپیدرم تحتانی Co: کلانشیمPC: پارانشیم پوست Ph: آوند آبکش Xy : آوند چوب  :PMپارانشیم نردبانی  :SMپارانشیم اسفنجیT: کرک

 

الف

ب

شکل 2 برش عرضی برگ  (S. officinalis )رنگ آمیزی با کارمن زاجی و سبز متیل ابژکتیو  x10 U.e

اپیدرم فوقانی : L.e اپیدرم تحتانیCo:کلانشیم PC: پارانشیم پوست Ph: آوند آبکش :Xy آوند چوب :PM پارانشیم نردبانی :SM پارانشیم اسفنجی T: کرک

 

الف

ب

شکل 3 برش عرضی دمبرگ S. splendens رنگ آمیزی با کارمن زاجی و سبز متیل ابژکتیو  x10

 Ep : اپیدرم :Co کلانشیم :PC  پارانشیم پوست: Ph  آوند آبکش: Xy آوند چوب  :T کرک : L دستجات آوندی کناری

 

شکل 4 برش عرضی دمبرگ S.officinalis رنگ آمیزی باکارمن زاجی و سبز متیل ابژکتیو X10

Ep :اپبدرم: Co کلانشیم :PC پارانشیم پوست: Ph آوند آبکش :Xy آوند چوب :T کرک

 

 

مطابقت دارد. این ویژگی ممکن است به دلیل افزایش متابولیسم تحت اثر امواج الکترومغناطیس و در نتیجه افزایش مصرف مواد و جذب آب در دانه صورت گرفته باشد [17] [18] این احتمال نیز وجود دارد که عملکرد القا کننده تشعشعات الکترومغناطیسی بتواند میزان ژن‏های فعال در هسته سلول‏ها را افزایش دهد به طوری که سبب تغییر در متابولیسم گیاه شده و در نتیجه باعث تسریع جوانه‏زنی شود [19]. فرضیه دیگربرای توضیح تاثیر مثبت مشاهده شده از میدان مغناطیسی را می‏توان در خواص پارامغناطیسی برخی از مولکول‏ها و اتم‏های گیاهی بیان نمود. مطالعات حاکی از آن است که پروتینی به نام فریتین درون سلول‏های گیاهی و بذر‏ها وجود دارد که خواص فرومغناطیسی بسیار قابل توجهی دارد. هنگامی که بذر‏ها در میدان مغناطیسی قرار می‏گیرند فریتین موجود در مولکولهای بذر به دو قطبی مغناطیسی تبدیل می‏شود و از وضع تعادل به نوسان در آمده و به آهستگی میرا می‏شود. به علت وجود اصطکاک درون بذر ناشی از این نوسان انرژی آزاد شده و در نتیجه فعالیت درون بذر افزایش می‏یابد و باعث تحریک جوانه‏زنی می‏شود [20]. بسیاری از محققان بر این باورند که میدان مغناطیسی عاملی در افزایش جذب آب در بذرها و شتاب مراحل مورفولوژیکی بذر است که این امر باعث شتاب در آماس بذرها و تحریک جوانه‏زنی وافزایش فعل و انفعالات مرفولوژیک بذرمی شود[21]. این نتیجه با نتایج حاصل از تحقیقات مشابه انجام گرفته روی بذرهای گیاهان دیگر مانند: رازیانه، همیشه بهار، سیاه دانه و زنیان همسویی نشان می‏دهد به طور کلی می‏توان نتیجه گرفت که اعمال میدان مغناطیسی باعث افزایش جوانه‏زنی و شاخص‏های رشدی جوانه‏زنی می‏شود. 

در نمونه‏های تحت تیمار نسبت به نمونه‏های شاهد، رشد طولی ساقه چه افزایش یافت می‏توان گفت امواج الکترومغناطیس بر روی تنظیم کننده‏های رشد در این گیاهان تاثیر مثبتی گذاشته و یا با اختلال در تولید این تنظیم کننده‏ها از جمله اکسین سبب افزایش تولید اکسین شده و انعطاف پذیری در دیواره سلولی را افزایش داده و منجر به رشد طولی بیشتر شده است. Massimo E Maffei و همکاران [22] اعلام کردند که میدان‏های الکترو مغناطیسی می‏توانند اثر افزایشی بر رشد دانه‏های گیاهان داشته باشد. مشاهدات ما با یافته‏های اربابیان – ویشکی[13] همسو می‏باشد. هم راستا با پژوهش حاصل Alattar و همکاران [23] نشان دادند که گیاهان ذرتی که با آب مغناطیسی آبیاری شدندطول ساقه بالاتری نسبت به آب لوله کشی معمولی داشتند.

مقایسه طول ریشه چه‏های 12 روزه در نمونه‏های تحت تیمار نشان داد طول ریشه چه نسبت به نمونه‏های شاهد افزایش داشته است. نتایج ما با یافته‏های اربابیان و همکاران [24]، Sharma و همکاران [25] همسو می‏باشد. بررسی و مقایسه داده‏های وزن تر و خشک اندام هوایی در گیاه مورد مطالعه ما نشان می‏دهد که میزان این دو فاکتور در مقایسه با گیاه کنترل افزایش یافته است افزایش رشد ممکن است مربوط به تغییر تقسیم بندی بیومس، افزایش میزان متابولیت‏های ثانویه و یا تغییرات مورفولوژی در گیاهان مورد مطالعه باشد [26]. هم راستا با پژوهش حاصل و افزایش وزن خشک و تر ریشه در گیاهان گزارش هایی نیز وجود دارد که امواج باعث افزایش وزن خشک گیاه شده است. نتایج ما با نتایج عبدانی نصیری [28] در مورد تاثیر امواج الکترومغناطیس روی بذر گیاه مریم گلی سهندی که باعث افزایش وزن تر و خشک ریشه و برگ در گیاه شده بود همخوانی دارد.

 

 

وزن خشک ریشه چه Rootdryweight(g)	وزن تر ریشه چه Rootfreshweigh(g)	طول ریشه چه Rootlenght(cm)	طول ساقه چه Stemlenght(cm)	سرعت جوانه زنی Germination speed	درصد جوانه زنی Germination percentage	تیمار
0.000500 ±0.0000577 (c)	0.006667 ±0.0008819 (c)	1.4000±0.05774 (c)	4.1667±0.03333 (c)	15.0800 ±0.66040 (c)	64.6367 ±1.14323 (a)	Control S. officinalis
0.001667 ±0.0003333 (b)	0.011000 ±0.0005774 (b)	2.4667±0.28480 (b)	5.3667±0.28480 (b)	16.7333±0.03930 (b)	67.6533±1.53517 (b)	T1
0.004333 ±0.0012019 (a)	0.020000 ±0.0005774 (a)	3.3667 ±0.08819 (a)	6.3500±0.05000 (a)	18.0700±0.43753 (a)	89.5200 ± 0.90523 (b)	T2
0.000267 ±0.0000333 (c)	0.006667 ±0.0008819 (b)	1.1667±0.08819 (c)	3.0333± 0.12019 (c)	16.7900± 0.32347 (b)	71.2767 ± 0.46841 (c)	Control S. splendens
0.001333 ±0.0003333 (b)	0.009333 ± 0.0003333 (b)	2.3333±0.03333 (b)	4.4333± 0.20276 (b)	17.2133 ± 0.37817 (b)	80.7033 ± 0.80793 (b)	T1
0.003000 ±0.0005774 (a)	0.015000 ± 0.0015275 (a)	3.3667±0.08819 (a)	5.1000±0.15275 (a)	19.8233 ±0.58851 (a)	90.9967 ±2.14095 (a)	T2

 

 

منابع

[1]       Mozaffarian V. Knowledge of medicinal plants. Tehran publication, 8 pages,2012, 558-548(Full text in Persian).

[2]       Soltanipour M., Asadipour R., Hajbi,A. Investigating the effect of some anti-sleep treatments on the germination and root indices of 3 species of medicinal plants. Iranian Medicinal and Aromatic Plants, Volume 25, Winter ,2009, 539-528(Full text in Persian).

[3]       Sari F., Qomri Zare A. Shahrzad Sh., Naderi S., Kalate S. The effect of different physical and chemical treatments in removing the dormancy of Nowruzak seeds. Iranian Medicinal and Aromatic Plants Quarterly, Volume 27, Number 44. Winter, 2011, 659-667 (Full text in Persian).

[4]       Ehyaei H., Khajeh Hosseini, M. Evaluation of germination and dormancy characteristics in 30 seed masses of medicinal plants. Iranian Agricultural Research Journal. Volume 9, Number 4, 2011, 658-651(Full text in Persian).

[5]       Kochaki A., Gholami A., Mehdavi A. Principles of organic agriculture. Publications of Ferdowsi University of Mashhad,2005, page 69(Full text in Persian).

[6]       Vasilevski G. Perspectives of the application of biological methods in sustainable agriculture.Bulg.J.Plant physiol,special issue, 2003,179-186.

[7]       Poinapen D., Beeharry G K., Bahorun T.,Bunwaree M., Prefumo S. Effect of static magnetic fields on the growth and yield of Butterhead lettuce seeds(Lactuca sativa Var.salina)Proceedings of AMAS(Annual Meeting of Agricultural Scientists)FARC, 2005,207-216.

[8]       Bradford K. J. A water relation analysis of seed germination rates.Plant physiology, 1990, 94: 840-849.

[9]       Liboff A .R. Ion cyclotron resonance .Effects of ELF field in biological systems: extremely low frequency electromagnetic fields: the question of cancer.Columbus,OH:Batelle press, 1989,251-289.

[10]       Aladjadjiyan A. The use of physical methods for plant growing stimulation in Bulgaria .Journal of Central European Agriculture ,2007,8:369-380.

[11]       Agrawal R. L. Seed technology. Oxford and IBH Publishing Co. LTD, 2004, New Delhi.

[12]       Burtebayeva D. Application of electromagnetic radiation of low frequency for increasing of the crop capacity of the agricultural seeds, 2003.

[13]       Arbabian S., Ramezani Vishki F., Majd A. Investigating the effect of mobile phone waves on seed germination and seed development of Vicia faba beans, Plant Science Research Quarterly, 2005, 56-62 (Full text in Persian).

[14]       Majd A., Shabarangi A. The effect of magnetic fields on germination, seed development, anatomical structure and changes of some enzymes of (Lensculinaris) L. The first conference on the effects of electromagnetic fields on living tissues and electrical and electronic equipment,2005,(Full text in Persian).

[15]       Moon J. D., Chung H. S. Acceleration of germination of tomato seed by applying AC electric and magnetic fields. Journal of Electrostatic,2003,48:103-114.

[16]       Rostamizadeh A., Majd A., Arbabian S. Investigating the effect of electromagnetic fields on seed germination, seed germination and antidiabetic role of nettle plant Urtica Dioioca L. Master's thesis,Tehran Azad University, 2012, Department of Research Sciences (Full text in Persian).

[17]       Shabrangi A., Majd A. Comparing Effects of Electromagnetic Fields60 Hz on seed germination and seedling development in Mono cotyledons and Dicotyledons. Progress in Electromagnet. Res. Symp. Proceed. Moscow, Russia, August, 2009, 18-21.

[18]       Shabrangi A., Majd A., Sheidai M. Effects of extremely low frequency electromagnetic fields om growth, cytogenesis,protein content and antioxidant system of Zea mays L.African Journal of Biotechnology ,2011,10:9362-9369

[19]       Yao Y., Xuana Z., Li Y. Effect of Ultraviolet-B radiation on crop growth,development ,yield and leaf piment concentration of tartary buckwheat under field conditions. Eur journal agon, 2006, 25: 215-222.

[20]       Donlin MJ. Frey RF. Putnam C. Proctor JK., Bashkin JK .Ferritin Molecular-Graphics Tutorial. J. Chem. Edu,1998, 75. 437.

[21]       Payez A., Ghanati F., Behmanesh M., Abdolmaleki P., Hajnorouzi A. and Rajabbeigi E, 2012, Increase of seed germination .Growth and membrane integrity of wheat seedlings by exposure to static and a 10-kHz electromagnetic field. Electromag Biol Med,32(4):417-429.

[22]       Massimo Maffei E., Taras P., Christian M. Magnetic field effects on plant grows, development and evolution. September, 2014, Volume 5, Article 445.

[23]       Etimad A., Elwasife Kh and Radwan E. Effects of magnetic field treated water on some growth parameters of corn (Zea mays) plants AIMS Biophysics, 8(3): 267–280.

 

[24]       Arbabian S., Majd, A., Ramezani Vishki. Investigating the effect of electromagnetic fields on anatomical-developmental characteristics and changes of anti-stress enzymes and secondary metabolites in Marzeh plant, Phd thesis, 2012, Islamic Azad University of Tehran, Science and Research Unit (Full text in Persian).

[25]       Sharma V. P., Singh H. P., Kohli R. K., Batish D. R. Mobile phone radiation inhibit Vigna radiate(mung bean) root growth by inducing oxidative stress .Sci.Total Envirn., 2009, 21:5543-5547.

[26]       Katerova Z., Todorova D., Tasheva K. Sergiev I. Influence of ultraviolet radiation on plant secondary metabolite production. Genet Plant Physiol, 2012, 2(3-4), pp.113-144.

[27]       Santos I., Fidalgo F., Almeida J.M., Salema, R. Biochemical and ultrastructural changes in leaves of potato plants grown under supplementary UV-B radiation. Plant Science, 2004, 167(4), pp.925-935.

[28]       Abdani Nasiri A., Mortezainejad F. Investigating the effect of magnetic field on the germination of salvia sahandica seeds. The second international conference on new findings in agricultural sciences, natural resources and environment ,2015,(Full text in Persian).

 

 

 

 

---