نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مدیریت منابع خاک، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه رازی، کرمانشاه

2 استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه رازی، کرمانشاه

3 دانشیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

چکیده

یک روش جدید کاهش اثر فلزات سنگین بر ویژگی‌های رشدی گیاهان، استفاده از مواد تنظیم‌کننده رشد مانند اسید سالیسیلیک است. به‌منظور بررسی اثرات سالیسیلیک اسید بر کاهش تنش کادمیوم در گوجه‌فرنگی (.Lycopersicon esculentum L)، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل کادمیوم در سه سطح (صفر، 15 و 30 میلی­گرم بر کیلوگرم خاک از نمک نیترات کادمیوم) و سالیسیلیک اسید در سه سطح (0، 250 و 500 میکرومولار) بودند. نتایج نشان داد که اثرات متقابل کادمیوم و سالیسیلیک اسید بر بیشتر ویژگی‌های رشدی از قبیل ارتفاع بوته، وزن خشک شاخساره و ریشه، قطر ساقه، سطح برگ و نیز مقادیر پرولین، قندهای محلول و غلظت کادمیوم اندام هوایی معنی­ دار بود (0.01P). بیش­ترین مقدار پرولین 26.3 میلی ­مول بر گرم) و کادمیوم اندام هوایی (0.685 میلی ­گرم بر کیلوگرم) در تیمار 30 میلی ­گرم بر کیلوگرم کادمیوم و بدون سالیسیلیک اسید به دست آمد. همچنین، بیشترین مقدار قندهای محلول (0.53 میلی ­گرم بر کیلوگرم)، ارتفاع گیاه (44.6 سانتی­متر)، طول ریشه (19.6 سانتی­متر)، وزن خشک شاخساره (7.51 گرم) و سطح برگ (268.2 سانتی‌متر مربع) در تیمار 500 میکرومولار سالیسیلیک اسید و بدون کادمیوم حاصل شد. به‌طورکلی، کاربرد سالیسیلیک اسید، به‌عنوان یک هورمون­ گیاهی، راه‌حلی مؤثر، ساده و کم‌هزینه برای کاهش اثرات منفی تنش کادمیوم در گوجه‌فرنگی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Abbasi, F., Khaleghi, A., Khadivi, A., 2020. The Effect of salicylic acid on physiological and morphological traits of cucumber (Cucumis sativus L.). Gesunde Pflanzen. 72, 155–162. https://doi.org/10.1007/s10343-019-00496-0
Aghlmand, S., Esmailpour, B., Jalilvand, P., Heidari, H., 2017. Effect of salicylic acid and paclobutrazole on growth and physiological traits of basil under water stress conditions. Plant Process and Function. 9, 35-44 [In Persian with English summary].
Aldoobie, N.F., Beltagi, M.S., 2013. Physiological, biochemical and molecular responses of common bean (Phaseolus vulgaris L.) plants to heavy metals stress. African Journal of Biotechnology. 12, 4614-4622. https://doi.org/10.5897/AJB2013.12387
Arvin, M., J., Moslemi, KH., Sarchashmepur, M., Karamat, B., Olumi, H., Daneshmand, F., 2014. Interactive effects of salicylic acid and silicon on growth, development and cadmium accumulation in tuber of potato plants under cadmium stress. Journal of Crop Production and Processing. 4, 185-196 [In Persian with English summary].
Balouchi, H, Amini, F, Movahhedi Dehnavi, M, Attarzadeh, M., 2017. Effect of different growing substrates on physiological and biochemical traits of bean (Phaseolus vulgaris L.) under heavy metals stress. Plant Process and Function. 6, 27-40. [In Persian with English summary].
Bates, L.S., Waldren, R.P., Teare, I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil. 29, 205-207. https://doi.org/10.1007/BF00018060
Drazic, G., Mihailovic, N., 2005. Modification of cadmium toxicity in soybean seedlings by salicylic acid. Plant Science. 168, 511-517. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2004.09.019
Dubois, D., Gilleres, K.A., Hamilton, J.K., 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry. 28, 350–356. https://doi.org/10.1021/AC60111A017
Emamverdian, A., Ding, Y., Mokhberdoran, F., Xie, Y., 2015. Heavy metal stress and some mechanisms of plant defense response. The Scientific World Journal. https://doi.org/10.1155/2015/756120
FAO, 2021. Food and Agricultural Organization statistics book on national crop production. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. https://doi.org/10.4060/cb4478en
Feizi, K., Amirinejad, A., Ghobadi, M., 2021. The effects of biochar and salicylic acid on reducing Pb-induced stress in basil crop (Ocimum basilicum L.). Iranian Journal of Soil and Water Research. 52, 539-547. [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.22059/IJSWR.2020.313282.668795
Ferronato, N., Torretta, V., 2019. Waste mismanagement in developing countries: a review of global issues. International Journal of Environmental Research Public Health. 16, 1060. https://doi.org/10.3390/ijerph16061060
Fuleky, G., Barna, S., 2008. Biotesting of heavy metal pollution in the soil. Journal of Earth and Environmental Sciences. 3, 93-102. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv
Guo, J., Zhou, R., Ren, X., Jia, H., Hua, L., Xu, H., Lv, X., Zhao, J., Wei, T., 2018. Effects of salicylic acid, Epi-brassinolide and calcium on stress alleviation and Cd accumulation in tomato plants. Ecotoxicology and Environmental Safety. 157, 491-496. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.04.010
Kehstegar, M., Afshar, S.A., Nematpour, S.F., 2014. Effect of heavy metals Cu and Pb on some growth characteristics, proline content and lipid peroxidation in two varieties of mung bean (Vigna radiate). Journal of Crop Ecophysiology. 8, 363-374 [In Persian with English summary].
Klute, A., 1986. Methods of Soil Analysis: Part 1 and 2, Physical and Chemical Methods, Second Edition, Soil Science Society of America, Inc., American Society of Agronomy, Inc.
Mahdavian, K., Ghaderian, S.M., Schat, H., 2016. Pb accumulation, tolerance, antioxidants, thiols, and organic acids in metallicolous and non-metallicolous Peganum harmala under Pb exposure. Environmental and Experimental Botany. 126, 21-31. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2016.01.010
Mishra, A., Choudhuri, M., 1999. Effects of salicylic acid on heavy metal-induced memberane degradation mediated by lipixygenase in rice. Biologia Plantarum. 42, 409-415. https://doi.org/10.1023/A:1002469303670
Poortabrizi, S., Pourseyedi, S., Abdoshahi, R., Nadernejad, N., 2018. Effect of cadmium stress on morphological and physiological traits of milk thistle (Silybum marianum). Plant Process and Function. 7, 185-198. [In Persian with English summary].
Popova, L.P., Maslenkova, L.T., Yordanova, R.Y., Ivanova, A.P., Krantev, A.P., Szalai, G., Janda, T., 2009. Exogenous treatment with salicylic acid attenuates cadmium toxicity in pea seedlings. Plant Physiology and Biochemistry. 47, 224-231. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2008.11.007
Rasheed, R., Ashraf, M.A., Hussain, I., Haider, M.Z., Kanwal, U., Iqbal, M., 2014. Exogenous proline and glycine betaine mitigate cadmium stress in two genetically different spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Brazilian Journal of Botany. 37, 399-406. https://doi.org/10.1007/s40415-014-0089-7
Saadatian, N., Kafi, M., 2017. Comparison of effect of sodium silicate particle size in nutritional solution on physiological growth trials of maize seedlings under cadmium stress. Iranian Journal of Field Crops Research 15, 425-437. [In Persian]. https://doi.org/10.22067/GSC.V15I2.52432
Shamshirgaran, Z.S., Saied Nematpour, F., Safipour Afshar, A., 2016. Effect of mycorrhizal symbiosis on growth, some physiological parameters and cadmium accumulation in black seed (Nigella sativa L.). Plant Process and Function. 5, 133-144. [In Persian with English summary].
Sharma, P., Dubey, R.S., 2005. Lead toxicity in plants. journal of plant physiology. 17, 35-52. https://doi.org/10.1590/S1677-04202005000100004
Singh, S., Parihar, P., Singh, R., Singh, V.P., Prasad, S.M., 2015. Heavy metal tolerance in plants: role of transcriptomics, proteomics, metabolomics, and ionomics. Frontiers in Plant Science. 6, 1143. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01143
Taheri Oshtrinani, F., Fathi, A., 2016. The impacts of mycorrhiza and phosphorus along with the use of salicylic acid on maize seed yield. Journal of Crop Ecophysiology. 10, 657-668. [In Persian with English summary].
Teiymouri, A., Amirinejad, A., Ghobadi, M., 2021. The effects of biochar and salicylic acid on alleviation of Pb stress in salvia (Salvia afficinalis L.). Journal of Soil and Plant Interactions. 12, 95-108. [In Persian with English summary]. https://doi.org/10.47176/jspi.12.1.20161
Vaculík, M., Lux, A., Luxová, M., Tanimoto, E., Lichtscheidl, I., 2019. Silicon mitigates cadmium inhibitory effects in young maize plants. Environmental and Experimental Botany. 67, 52-58. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2009.06.012
Veselina, V., Dinev, N.S., 2020. Mineral content and quality parameters of tomato fruits as affected by different potassium fertilization treatments and cultivar specifics. Indian Journal of Agricultural Research. 55, 169-174. https://doi.org/10.18805/IJARe.A-563