كليدواژه :
درصد جوانه زني , ضريب آلومتري , طول ريشه چه , كلروفيل , محتواي نسبي
چكيده فارسي :
چكيده مبسوط
مقدمه
كينوا با نام علمي (Chenopodium quinoa Willd) متعلق به خانواده اسفناجيان است. بنيه بذر را مي توان به كمك انواع روش هاي پرايمينگ بذر بهبود بخشيد. در اين روش بذرها در آب و يا محلول هاي مختلف اسمزي خيسانده شده و سپس تا رطوبت اوليه خشكانده مي شوند. بعد از تيمار پرايمينگ، بذر همانند بذر هاي تيمار نشده ذخيره و كشت مي شوند. نيترات پتاسيم پر مصرف ترين ماده شيميايي براي افزايش جوانهزني بذرهاست و توسط انجمن متخصصان رسمي بذر و انجمن بين المللي آزمون هاي بذر براي آزمايش هاي جوانه زني بسياري از گونه ها توصيه شده است. در سال هاي اخير استفاده از مواد نانو تركيب بسيار مورد توجه پژوهشگران بوده است. كيتين كه يكي از فراوان ترين پلي ساكاريدهاي موجود در طبيعت مي باشد، زنجيره پليمري از N-استيل گلوكوزامين است و با پروتئين ها و تركيبات آلي ديگر همراه مي باشد و كاربرد هاي متعدد صنعتي، دارويي و كشاورزي براي آن گزارش شده است. پژوهش حاضر به منظور بررسي اثر نانو ذرات كيتوزان و نيترات پتاسيم بر برخي ويژگي هاي مورفولوژيكي، خصوصيات جوانه زني، محتواي كلروفيل و رطوبت نسبي گياه كينوا انجام گرديده است.
مواد و روش ها
به منظور بررسي اثر پيش تيمار بذر كينوا با نانو ذرات كيتوزان و محلول نيترات پتاسيم در مراحل اوليه جوانه زني، آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي در 4 تكرار در آزمايشگاه فرآوري بذر دانشكده علوم كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه شاهد تهران در سال 1396 اجرا شد. تيمار هاي آزمايش شامل پرايمينگ با نانو ذرات كيتوزان در 4 سطح (بدون پرايم، 0/01، 0/02 و 0/04 درصد وزني- حجمي) و نيترات پتاسيم در 3 سطح (بدون پرايم، 0/2 و 0/5 درصد وزني- حجمي) و هيدروپرايم به مدت 2 ساعت در دماي 25 درجه سانتي گراد بودند. تعداد 100 بذر براي هر تكرار از هر تيمار، با استفاده روش هاي استاندارد پرايمينگ توسط مواد ذكر شده تيمار و پس از خشك شدن در داخل پتري، روي كاغذ واتمن شماره 1، در دماي 1±20 درجه سانتي گراد و رطوبت نسبي 70% و 16 ساعت روشنايي و 8 ساعت تاريكي قرار داده شدند تا عمل جوانه زني انجام شود. پس از آن صفات درصد جوانه زني، طول ريشه چه، طول ساقه چه، ضريب جوانه زني، ضريب آلومتري، محتواي نسبي آب، محتواي كلروفيل a و b توسط روش هاي استاندارد اندازه گيري شدند.
يافته ها
تيمار بذر با محلول نيترات پتاسيم 0/2 % باعث افزايش 9 درصدي جوانه زني و تيمار با كيتوزان 0/01 % باعث افزايش 14 درصدي جوانه زني نسبت به تيمار بدون پرايم شد. تيمار پرايمينگ با محلول 0/5 % نيترات پتاسيم و 0/01 % كيتوزان نسبت به تيمار بدون پرايم 36% افزايش را نشان مي دهد. نيترات پتاسيم باعث افزايش 25% طول ريشه چه و 10% طول ساقه چه شد. همچنين كيتوزان 0/01 % باعث افزايش 6 درصدي طول ريشه چه شد و پرايم بذر با كيتوزان 0/02 % و نيترات پتاسيم 0/2% باعث افزايش 32 درصدي طول ريشه چه شد. بيشترين سطح كلروفيل a در تيمار 0/02 درصد كيتوزان و 0/2 درصد نيترات پتاسيم بدست آمد. اين تركيب تيماري باعث افزايش 33 درصدي سطح كلروفيل a شد. بيشترين مقدار كلروفيل b در نتيجه اعمال تيمار 0/01 درصد كيتوزان و 0/5 درصد نيترات پتاسيم بدست آمد.
نتيجه گيري
نتايج اين پژوهش نشان مي دهد كه تيمار 0/01 درصد وزني- حجمي كيتوزان به همراه 0/5 درصد وزني- حجمي نيترات پتاسيم باعث به دست آمدن بالاترين درصد جوانه زني، محتواي كلروفيل a و b، محتواي نسبي آب، طول ساقه چه شد. تيمار 0/02 درصد كيتوزان به همراه 0/2 درصد نيترات پتاسيم باعث به دست آمدن بالاترين ميزان ضريب آلومتري و طول ريشه چه شد. جنبه هاي نوآوري: نانو ماده كيتوزان و نيترات پتاسيم ميزان جوانه زني كينوا را افزايش مي دهد.
نانو ماده كيتوزان و نيترات پتاسيم ميزان محتواي كلروفيل a و b را افزايش مي دهد.
چكيده لاتين :
Extended abstract
Introduction
Quinoa, with the scientific name (Chenopodium quinoa Willd), belongs to the Spencer family. Seeds vigor can be improved with a variety of seed priming methods. In this method, the seeds are soaked in water or various osmotic solutions and then dried to the original moisture. After priming treatment, seeds are stored and cultivated as untreated seeds. Potassium nitrate is the most frequently used chemical for the purpose of increasing seed germination and is recommended by the Society of Official Seed Specialists and the International Association of Seed Testing for germination experiments of many species. In recent years, the use of nanoscale materials has been of great interest to researchers. Chitin, one of the most abundant polysaccharides in nature, is a polymer chain of N-acetyl glucosamine and is associated with other proteins and other organic compounds, and numerous industrial, pharmaceutical and agricultural applications have been reported for it. The present study was carried out to investigate the effects of chitosan nanoparticles and potassium nitrate on some morphological characteristics, germination characteristics, chlorophyll content and relative humidity of quinoa plant.
Materials and Methods
In order to investigate the effect of pretreatment of quinoa seeds with chitosan nanoparticles and potassium nitrate solution on the early stages of germination, a factorial experiment was conducted in a completely randomized design with four replications in Seed Processing Laboratory, Faculty of Agricultural Sciences and Natural Resources, Shahed University, Tehran, Iran. Experimental treatments consisted of priming with chitosan nanoparticles in 4 levels (no primers, 0.01, 0.20 and 0.04% w / v) and potassium nitrate in 3 levels (no primers, 0.2 and 0.5% Weight percent) and hydroperime for 2 hours at 25° C. For each replicate of every treatment 100 seeds, using standard priming methods, were treated with the materials mentioned above and were dried in a petri dish on Watman paper No. 1 at 20 ± 1 ° C and relative humidity of 70% and 16 hours of daylight and 8 hours of darkness to make germination work. After that, germination percentage, root length, shoot length, germination coefficient, Allometric coefficient, relative water content, chlorophyll content a and b were measured, using standard methods.
Results
Seed treatment with 0.2% potassium nitrate solution increased germination by 9% and treatment with chitosan 0.01% increased germination by 14%, compared with the non-primer treatment. The priming treatment with a 0.5% solution of potassium nitrate and 0.01% chitosan increased germination by 36%, compared to the non-primer treatment. Potassium nitrate increased root length by 25% and shoot length by 10%. In addition, chitosan 0.01% increased the root length by 6%, and seeds with chitosan 0.02% and potassium nitrate 0.2% increased the root length by 32%. The effects of potassium nitrate, chitosan and their interaction on chlorophyll a and b were significant at 1% probability level. The highest levels of chlorophyll a were obtained in 0.02% chitosan and 0.2% potassium nitrate. This formulation increased the chlorophyll a content by 33%. The highest amount of chlorophyll b was obtained by applying 0.01% chitosan and 0.5% potassium nitrate.
Conclusion
The results of this study showed that treatment with 0.01% w/v chitosan and 0.5% w/v potassium nitrate resulted in the highest germination percentage, chlorophyll content a and b, relative water content, and stem length. Treatment with 0.02% chitosan and 0.2% potassium nitrate resulted in the highest allometric coefficient and root length.
Highlights: Chitosan nano particle and potassium nitrate increase quinoa germination.
Chitosan nano particle and potassium nitrate increase the content of chlorophyll a and b
