تحريك رشد، افزايش آهن، پتاسيم و تركيبات ديواره سلولي با كاربرد سيليسيم در گياه برنج تحت شرايط كمبود آهن

Growth Promotion, Increase of Iron, Potassium and Cell Wall Components following Silicon Application in Rice under Iron Deficiency

كمبود آهن يكي از تنش‌هاي اصلي كاهش رشد و بازده غلات است. سيليسيم در گندميان از جمله برنج به عنوان يك عنصر ضروري است كه ممكن است در كاهش تنش‏هاي زيستي و غيرزيستي در گياهان موثر باشد. در اين تحقيق، بر‏همكنش تغذيه آهن و سيليسيم در گياه برنج رقم طارم بررسي شد. گياهان در گلخانه تحت تيمارهاي صفر، 2 و 10 ميليگرم آهن در ليتر به صورت كلات آهن به عنوان فاكتور اول و سيليسيم در دو سطح صفر و 5/1 ميليمولار به صورت سيليكات سديم به عنوان فاكتور دوم كاشته شدند. بر اساس طرح بلوكهاي كامل تصادفي و در قالب آزمايش فاكتوريل و با پنج تكرار بود. گياهان بعد از پنج هفته برداشت شدند. كمبود آهن منجر به كاهش وزن خشك و ارتفاع شد. بعلاوه، در شرايط كمبود آهن ميزان سلولز اندام هوايي، ليگنين و پروتيين‏هاي محلول ريشه و اندام هوايي كاهش و ميزان پتاسيم ريشه افزايش يافت. در مقابل، تغذيه سيليسيم منجر به افزايش ارتفاع و وزن خشك گياهان شد. بعلاوه، غلظت آهن و پتاسيم با كاربرد سيليسيم در تغذيه گياهان در شرايط كمبود آهن افزايش يافت. همچنين، كاربرد سيليسيم ميزان سلولز، ليگنين، پروتيين‏هاي محلول ريشه و اندام هوايي و ميزان فنل اندام هوايي گياه را افزايش داد. اين نتايج نشان ميدهد كه تغذيه سيليسيم با افزايش مقدار آهن و پتاسيم و ازدياد تركيبات ديواره‌اي و فنل‌ها ميتواند اثرات زيانبار كمبود آهن را كاهش دهد.

Iron deficiency is one of the most important stress reducing crop growth and yields. Silicon is also an essential element in most grasses including rice that may reduces biotic and abiotic stresses. In present study, the interactions of silicon and iron nutrition were studied in rice (Oryza sativa L. cv. Tarem). The plants cultivated in greenhouse under iron treatments of 0, 2 and 10 mg l-1 as a Fe-EDTA (first factor) and silicon treatments of 0 and 1.5 mM sodium silicate (second factor). The experimental design was completely randomized blocks as a factorial experiment. The plants were harvested after 5 weeks. Iron deficiency resulted in reduction of dry mater and height of plants. In addition, cellulose content in shoots and lignin and soluble proteins in roots and shoots decreased, however, potassium content in roots increased due to iron deficiency. On the contrary, silicon application caused significant increase in dry mater and height of plants. Besides, iron and potassium contents increased in iron deficient plants following silicon application. Also, cellulose, lignin, and soluble proteins in roots and shoots and phenolic compounds in shoots enhanced in silicon fed plants. The results indicated that silicon nutrition could ameliorate harmful effects of iron deficiency by increase of iron and potassium contents and increment of cell wall components and phenolic compounds