اثر كادميم وسيليسيم بر رشد و برخي ويژگي هاي فيزيولوژيكي چغندر لبويي

اثر كادميم وسيليسيم بر رشد و برخي ويژگي هاي فيزيولوژيكي چغندر لبويي

كادميم (Cd) يكي از فلزات سنگين است كه افزايش غلظت آن در محيط ريشه گياه سبب بروز اختلالات متابوليسمي در گياه مي‌گردد. از طرف ديگر، سيليسيم (Si) به عنوان عنصر كاهش دهنده اثرات سمي برخي عناصرسنگين شناخته شده است. به منظور بررسي اثر Cd و Si بر رشد و ويژگي هاي چغندر لبويي (Beta vulgaris L. cv. DarK Red) آزمايش گلخانه‌اي با سه سطح Cd ( صفر، 5/2 و 5 ميلي‌گرم در ليتر) ازمنبع سولفات كادميم و سه سطح Si (صفر، 28 و 56 ميلي‌گرم در ليتر) از منبع متاسيليكات سديم به صورت فاكتوريل و در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با چهار تكرار در سال 1386 انجام گرفت. بذور چغندر لبويي در گلدان هاي 14 ليتري در بستر پرلايت كاشته شدند. ويژگي هاي رشدي و فيزيولوژيكي در طول زمان رشد اندازه گيري و پس از رشد غده، چغندر لبويي برداشت و ويژگي هاي آن ها اندازه‌گيري گرديد. نتايج نشان داد كه مصرف Cd موجب افزايش معني‌دار غلظت Cd در برگ‌ها و ريشه چغندر لبويي شد. هم چنين مصرف Cd باعث كاهش معني دار وزن خشك، سطح برگ، تعداد برگ و درصد مواد جامد محلول (TSS) گرديد. با مصرف Cd غلظت هيدروژن پراكسايد (H2O2 ) ومالون دي آلدييد (MDA) در برگ هاي گياه چغندر لبويي افزايش معني‌دار يافت. ميانگين غلظت MDA و H2O2در سطح 5 ميلي گرم در ليتر Cd به ترتيب برابر ?M /gFwt48/84 و mM/gFwt 35/2 بود. مصرف Si باعث افزايش معني‌دار عملكرد گياه، سطح برگ، تعداد برگ و TSS گرديد. با مصرف Si غلظت H2O2و MDA در برگ هاي چغندر لبويي نسبت به تيمار شاهد كاهش معني‌دار نشان داد. ميانگين شدت فتوسنتز در برگ هاي گياهان تحت آزمايش در تيمار شاهد، 5 ميلي گرم در ليتر Cd و 56 ميلي گرم در ليتر Si به ترتيب برابر با 25/18، 9/7و 76/25 ?mol CO2 m-2S-1 بودند. اثرات متقابل بين Si و Cd فقط در ميزان كلروفيل برگ وفتوسنتز معني‌دار بود. مصرف Si تاثيري بر غلظت Cd در برگ ها و ريشه چغندر لبويي نداشت، ولي با توجه به اثرات مثبت Si در وزن خشك و برخي از ويژگي هاي فيزيولوژيكي، مصرف آن در محلول غذايي قابل توصيه بوده ولي نياز به تحقيقات بيشتري دارد.

Cadmium (Cd) as a heavy metal induces some disorders in normal metabolism in plants. Furthermore, Silicon (Si) is able to ameliorate the deleterious effects of some toxic elements like Cd. Keeping this in view, an experiment was conducted to find out the effects of Cd and Si on growth and some physiological aspects of Beta vulgaris L. cv. Dark Red. The experiment was arranged as a factorial scheme based on randomized complete block design with four replications. Three levels of Cd (0 , 2.5 and 5 mg L-1) from CdSO4 and three levels of Si (0 , 28 and 56 mg L-1) from Na2SiO3 were added to nutrient solution. Perlite was used as growing media and the seeds of red beet were planted in the pots (14 L). The results showed that Cd addition significantly increased Cd concentration in leaves and roots. Application of Cd significantly decreased photosynthesis rate, chlorophyll content, leaf number, leaf area and total soluble solids (TSS) in the roots. Additionally, increased Cd concentration in the growing media led to increased malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H2O2) concentration in leaves. At 5 mg L-1 Cd, concentrations of H2O2 and MDA in leaves were 2.4 mM/g Fwt and 84.5 nM/g Fwt, respectively. The rate of photosynthesis in 5 mg L-1Cd, control and 56 mg L-1 Si treatments were 7.9, 18.25 and 25.76? mol CO2 m-2s-1, respectively. Application of Si in nutrient solution significantly increased leaf number, leaf area, photosynthesis, chlorophyll content, total soluble solids (TSS) in roots and dry weight in plants. Increased Si in nutrient solution had no effect on the Cd concentration in leaves and roots of red beet. Nevertheles, malondialdehyde (MDA) and H2O2 concentrations in leaves of red beet were reduced with Si addition to the nutrient solution. In general, it is recommendable to take into consideration the benefits of Si addition to red beet growth media, but more investigations are needed.