اثر سيليكون و نانوسيليكون در كاهش صدمات ناشي از تنش شوري بر گياهچه ذرت

Effect of silicon and nanosilicon on reduction of damage caused by salt stress in maize (Zea mays) seedlings

تنش شوری بازدهی محصولات كشاورزی مانند ذرت به عنوان یكی از غلات مهم را كاهش می‌دهد. با توجه به این كه سیلیكون دومین عنصر فراوان در خاك است و موجب كاهش تنش‌های زیستی و غیر زیستی در گیاهان می‌شود، هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر سیلیكون و نانوسیلیكون به عنوان بهبود دهنده تنش شوری در گیاه ذرت (Zea mays) است. بدین منظور، بر هم كنش اثر غلظت‌های مختلف شوری (0 و 100 میلی‌مولار)، سیلیكون و نانوسیلیكون (50، 100 و 150 میلی‌گرم در میلی‌لیتر) در طرح بلوك‌های كاملاً تصادفی در قالب آزمایش‌های فاكتوریل در سه تكرار بررسی شد. نتایج نشان داد كه شوری به طور معنی‌داری شاخص‌های رشد ریشه و اندام هوایی، میزان رنگیزه‌های كلروفیل و كاروتنوئید، پروتئین و پتاسیم را نسبت به شاهد كاهش داد و تیمار گیاه با سیلیكون و نانوسیلیكون سبب كاهش آثار منفی تنش شوری و موجب افزایش میزان شاخص‌های رشد شد. همچنین، در اثر تنش شوری افزایش معنی‌دار میزان پرولین، آنتوسیانین، كربوهیدرات محلول، پراكسیداسیون لیپید و فعالیت كاتالاز مشاهده شد كه تیمار با سیلیكون و نانوسیلیكون آثار تنش شوری و در نتیجه میزان شاخص‌های رشد را كاهش داد. بیشترین اثر بهبوددهندگی در تمام شاخص‌های بررسی شده، تیمار 150 میلی‌گرم در میلی‌لیتر نانوسیلیكون بود. بنابراین، استفاده از این عنصر به عنوان كاهش‌دهنده آثار منفی تنش شوری ذرت پیشنهاد می‌گردد.

Salinity reduced the efficiency of agricultural production like maize as one of the most important cereals for food and oil for humans. Silicon is the second most abundant element in the soil and alleviates the biotic and abiotic stresses in plants. The aim of this study is evaluate the effect of silicon and nanosilicon on improvement of salt stress in maize (Zea mays). For this propose, the interaction between the effects of different levels of salinity (0 and 100 mM), silicon and nanosilicon (50, 100 and 150 mg /mL) was studied in completely randomized block design with factorial experiments and with three replications. The results showed that salinity significantly decreased root and shoot growth, amount of chlorophyll and carotenoid pigments, protein and potassium contents, compared to control. Treating plants with silicon and nanosilicon caused reduction of salinity effects and increase above indices. Salinity stress also caused a significant increase in proline, anthocyanin and soluble carbohydrate contents, lipid peroxidation, and catalase activity and treatment with silicon and nanosilicon alleviates effects of salt stress and reduced the amount of above indices. 150 mg/mL of nanosilicon showed the maximum effect on diminishing negative effects of salt stress on all examined parameters. So, the use of this element is proposed as alleviator of salt stress on maize.