پايداري اثرات منفي نانوذرات نقره بر جوانه‌زني و رويش بذر كاج جنگلي (Pinus sylvestris) در خاك

The durability of negative effects of silver nanoparticles on seed germination and growth characteristics of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in soil

هدف از پژوهش پيش‌رو، ارزيابي پايداري اثرات منفي نانوذره نقره در خاك بر ويژگي‌هاي جوانه‌زني و رويشي بذر كاج جنگلي (Pinus sylvestris) بود. براي رسيدن به اين هدف، آزمايشي به صورت فاكتوريل با سه تكرار در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. فاكتورهاي آزمايش شامل غلظت‌هاي مختلف نانوذرات نقره در خاك و بازه‌هاي زماني مختلف كاشت بذرهاي كاج جنگلي پس از آميخته كردن خاك با نانوذرات نقره بودند. اثر نانوذره بر درصد جوانه‌زني، سرعت جوانه‌زني، زي‌توده خشك و طول گياهچه در زمان‌هاي كاشت متفاوت بررسي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت نانوذرات نقره، ويژگي‌هاي رويشي در همه بازه­‌هاي زماني كاهش معني‌داري يافت. تيمار 100 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك نانوذرات نقره داراي بيشترين كاهش در صفات مورد ارزيابي در همه بازه‌هاي زماني مورد مطالعه بود. همچنين، آثار بازدارندگي نانوذره نقره از غلظت 20 ميلي‌گرم در كيلوگرم خاك آغاز شد. اين موضوع بيانگر حساس بودن كاج جنگلي به نانوذرات نقره است. هرچند بر اساس نتايج به‌دست آمده، با گذشت زمان حساسيت صفات مورد مطالعه به حضور نانوذرات در خاك كاهش مي‌يافت، اما ازبين نمي‌رفت. بنـابراين، بـه‌نظـر مـي‌­رسـد نقره در خاك مورد مطالعه پويا بود، هرچند با گذشت زمان تحرك و پويايي آن كم شده بود. ايـن موضوع از نظر محيط زيستي داراي اهميت است و ضرورت مطالعه رفتار محيط زيستي اين عنصر را در محيط‌هاي مختلف و در مورد گونه‌هاي چوبي مختلف ضروري مي­‌سازد.

This study was conducted on the stability of the inhibitory effects of Ag nano-particles on seed germination and growth characteristic of Scots pine (Pinus sylvestris L.) seeds planted in soil. The study was conducted as a factorial experiment in completely randomized design with 3 replications. Experimental factors were different concentrations of silver nano-particles and different planting dates after mixing Ag nano-particles with soil. The results showed significant differences of the evaluated traits amongst the experimental treatments. Moreover, increasing the concentration of silver nano-particles was shown to result in significant decrease in early growth characteristics compared to control in the all examined planting dates. The maximum reductions in the above mentioned traits were observed in 100 mg/kg silver nano-particles. The reduction for most of the studied traits started at 20 mg/kg silver nano-particles indicated the vulnerably of P. sylvstris to silver nano-particles. These findings showed that Ag nano-particles in the soil have inhibitory effects on seed germination and growth characteristics of P. sylvestris and the time progression decreased the inhibition and toxic effects of silver nanoparticles in soil. This reduction over time could be related to the decreasing silver mobility and bioavailability in the studied soil. Therefore, repeating the current experiment with different woody species and in different environments is recommended.