تأثير اسيد ساليسيليك و باكتري سودوموناس پوتيدا بر ويژگي‌ هاي آنزيمي گياه كينوا در خاك شور آلوده به آرسنيك

زمينه و هدف: با توجه به اين كه برخي از مناطق كشور مانند خراسان رضوي، اصفهان، كرمان و ساير استان ها آلوده به آرسنيك هستند، و از طرفي اكثر خاك هاي ايران با درجات مختلف شوري همراه بوده و كمتر عمليات مديريتي زراعي مانند انتخاب گياه مناسب و يا كاربرد اسيدهاي آلي مانند اسيد ساليسيليك استفاده شده است، بنابراين اين تحقيق با اهداف ذيل انجام شد: 1) بررسي تاثير تلقيح باكتري سودوموناس پوتيدا در شرايط تنش شوري خاك، 2) بررسي تاثير آلودگي آرسنيك در شرايط تنش شوري خاك، 3) بررسي تاثير محلول پاشي اسيد سالسيليك بر گياه كينوا كشت شده در خاك شور و 4) اثرات دوگانه و سه گانه تيمارهاي آزمايشي بر برخي از خصوصيات كمي و كيفي گياه كينوا.روش پژوهش: اين طرح بصورت فاكتوريل و در قالب طرح كاملاً تصادفي شامل فاكتور اول 1) خاك شاهد (بدون تلقيح باكتري سودوموناس پوتيدا ، 2) تلقيح باكتري سودوموناس پوتيدا ، فاكتور دوم دو سطح آرسنيك (صفر و40 ميلي‌گرم بركيلوگرم) و فاكتور سوم محلول پاشي دو سطح اسيد ساليسيليك (صفر و 0.5 ميلي مولار ) به صورت گلداني، در مجموع 24 گلدان با حجم 5000 سانتي متر مكعب روي گياه كينوا رقم Titicaca با سه تكرار انجام گرديد. براي تهيه خاك شور فاقد آرسنيك از عمق صفر تا 30 سانتي متري از روستاي قريه اره واقع در 45 كيلومتري جاده مشهد-سرخس نمونه برداري گرديد. پس از خشك كردن با هوا و كوبيدن، نمونه ها با كمك الك دو ميلي‌متري الك شده و سپس بخشي از آن ها به منظورتجزيه هاي اوليه به آزمايشگاه علوم خاك منتقل گرديد. پس از آماده سازي خاك، 4 كيلوگرم خاك به هر گلدان منتقل گرديد. سپس نمك آرسنيك (Na2AsHO4.7H2O) به مقدار 40 ميلي گرم بر كيلوگرم خاك به گلدان ها اضافه و هم زده شد، پس از كشت گياه كينوا رقم Titicaca، هنگامي كه گياهان به مرحله دوبرگي رسيدند، محيط كشت مايع حاوي باكتري سودوموناس در سه مرحله (با فواصل 5 روزه) اضافه شدند ومحلول پاشي گياهان در مرحله 4 برگي با اسيد ساليسيليك طي 5 مرحله (با فواصل 6 روزه) انجام شد. سپس پارامترهاي رنگيزه هاي فتوسنتزي (Lichtenthaler, 1987)، فعاليت آنتي اكسيداني (Brand-Williams et al, 1995)، پرولين (Bates et al, 1973) و كاتالاز (Dhindsa et al, 1981) برگ هاي تازه گياه در آزمايشگاه خاكشناسي دانشگاه فردوسي انجام گرديد.يافته ها: نتايج تجزيه واريانس اثر متقابل سه گانه آرسنيك ×اسيدساليسيليك ×باكتري نشان داد كه اثر متقابل سه گانه بركاروتنوئيد در سطح 1 درصد (p 0.01)، و بر مقادير كلروفيلa، پرولين و فعاليت آنتي اكسيداني درسطح 5 درصد (p 0.05) معني دارشدند.نتايج مقايسه ميانگين اثر متقابل سه گانه سطوح آرسنيك، محلول‌پاشي اسيدساليسيليك و باكتري نشان داد كه در سطح صفر آرسنيك+ محلول پاشي0.5 ميلي مولار اسيد ساليسيليك + تلقيح باكتري نقش مثبت و معني‌داري بر مقدار كلروفيل a (10.76 ميكروگرم بر گرم وزن تر) معادل 25.11+% و كاروتنوئيد (3.53 ميكروگرم بر گرم وزن تر) معادل 25.17+% نسبت به شاهد هر يك (خاك شور) افزايش نشان داد. همچنين حضور آرسنيك (40 ميلي گرم بر كيلوگرم) + محلول‌پاشي 0.5 ميلي مولار اسيد ساليسيليك + تلقيح باكتري موجب افزايش معني‌دار پرولين (8.23 ميكروگرم بر گرم وزن تر) معادل 22.29+% نسبت به نمونه شاهد شد كه اثرات مثبت محلول پاشي اسيد ساليسيليك و باكتري را در شرايط تنش‌ شوري همراه با آلودگي آرسنيك در خاك نشان داد. آرسنيك (40 ميلي گرم بر كيلوگرم) + محلول‌پاشي0.5 ميلي مولار اسيد ساليسيليك + تلقيح باكتري افزايش معني‌داري بر فعاليت آنتي اكسيداني گياه كينوا (45.03 ميكروگرم بر گرم وزن تر) معادل 47.88+% نسبت به نمونه شاهد داشت.نتيجه گيري: استفاده از باكتري سودوموناس پوتيدا و اسيد ساليسيليك مي توانند با تنظيم سطوح متابوليت هاي مختلف آنزيم هاي آنتي اكسيداني، متابوليت هاي ثانويه و تركيبات كلات كننده فلز، تحمل گياهان را در برابر تنش هاي شوري و فلزات سنگين افزايش دهند. در اين تحقيق اسيد ساليسيليك در شرايط شوري طبيعي خاك (dS/m 8.16) باعث افزايش كلروفيل a، كاروتنوئيد، پرولين و فعاليت آنتي اكسيداني به ترتيب به ميزان 14+%، 9.6+%، 6.4+% و 8.7+% شد. از طرفي ديگر، درشرايط شوري طبيعي خاك (dS/m 8.16) با آلودگي 40 ميلي گرم بركيلوگرم آرسنيك در خاك باعث افزايش شديد پرولين گياه به ميزان 20.65% شده كه منجر به افزايش فعاليت آنتي اكسيداني به ميزان 38.02+% شده است. تلقيح باكتري سودوموناس پوتيدا به خاك شور آلوده به آرسنيك باعث افزايش پرولين گياه به ميزان 22.29+% و افزايش فعاليت آنتي اكسيداني به ميزان 47.88+% شده است كه بهبود زيادي درمحتواي كلروفيل، كاروتنوئيد و فتوسنتز گياه كينوا گرديده است.