پاسخ صفات مورفولوژيكي و فيزيولوژيكي كلزا (Brassica napus L.) به كاربرد نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده تحت تنش شوري

Response of morphological and physiological traits of canola (Brassica napus L.) to application of stabilized zero-valent iron nanoparticles under salinity stress

به منظور مطالعه تاثير نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده بر صفات مورفولوژيكي و فيزيولوژيكي كلزا (Brassica napus L.) رقم هايولا 401 تحت تنش شوري، پژوهشي در شرايط كنترل شده به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار به اجرا در آمد. در مرحله اول نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده سنتز و در مرحله دوم غلظت بهينه آن تعيين شد. در مرحله سوم نيز اثر سه سطح كودي شاهد، نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده در غلظت بهينه و كي ليت (شلات) آهن در سطوح مختلف شوري (0، 30، 60، 90 و 120 ميلي مولار با استفاده از نمك كلريد سديم) در شرايط هيدروپونيك مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس نتايج حاصل از مرحله مقدماتي تيمار 16 ميلي گرم بر ليتر به عنوان غلظت بهينه نانوذرات آهن صفرظرفيتي سنتز شده تعيين شد. همچنين معادلات رگرسيوني بدست آمده نشان داد كه پس از كاربرد نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده با افزايش سطح شوري شيب كاهشي طول ريشه چه، قطر ساقه، وزن خشك گياه، وزن خشك ريشه چه و كلروفيل a+b (به ترتيب باشيب ملايم 0/0183-، 0/001-، 0/0064-، 0/0022- و 0/0027- واحد) و شيب افزايشي نشت الكتروليت (0/0743 واحد) نسبت به شاهد و كي ليت آهن كمتر بود. همچنين بيشترين ميزان فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيداني كاتالاز (CAT) و گياكول پراكسيداز (GPX) تا سطح 90 ميلي مولار و آسكوربات پراكسيداز (APX) تا سطح 120 ميلي مولار طي كاربرد نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده بدست آمد. در مجموع، نتايج بيانگر اثربخشي مثبت نانوذرات آهن صفرظرفيتي پايدارشده همراه با افزايش سطح شوري در بهبود رشد گياه كلزا در مقايسه با شاهد و كي ليت آهن بود.

In order to study the effect of zero-valent iron nanoparticles on morphological and physiological traits of canola (Brassica napus L. cv. 'Hayola 401') under salinity stress, a research was conducted under controlled conditions in factorial experiment based on completely randomized design in three replicates. In the first phase, the zero-valent iron nanoparticles were synthesized and in the second phase, their optimal concentration was determined. In the third phase, the application effect of zero-valent iron nanoparticle in the optimum concentration along with iron chelates and control were evaluated under different levels of salinity (0, 30, 60, 90 and 120 mM NaCl). According to the results of preliminary phase, 16 mg L-1 of zero-valent iron nanoparticle was determined as the optimum concentration. In addition, the results of regression equations showed that when salinity increased, plants treated by zero-valent iron nanoparticle had lower reducing slopes for root length, stem diameter, plant dry weight, root dry weight and chlorophyll a + b and lower increasing slope for electrolyte leakage compared to both the control and iron chelates. Also, increasing slope for antioxidant enzymes was greater than control and iron chelates in a way that with using zero-valent iron nanoparticle in 90 mM, activity of the catalase (CAT) and guaiacol peroxidase (GPX) were twice greater than control and iron chelates, respectively. Overall, our findings indicated that the application of zero-valent iron nanoparticles under salinity stress had a positive effect on canola growth and performance as compared with the control and iron chelates.