Skip to main content
SUPERVISOR
Mahdieh Gholami,Bahram Baninasab,Majid Afyuni
مهدیه غلامی (استاد راهنما) بهرام بانی نسب (استاد راهنما) مجید افیونی مبارکه (استاد مشاور)
 
STUDENT
Somayeh Naderi
سمیه نادری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Effect of pomegranate peel biochar on reducing cadmium stress in vegetative stage of strawberry
Heavy metal stress is a major abiotic stress factor that limit crop growth and development. The effects of heavy metals on plants resulted in structural damage, decline in physiological and biochemical activities, nutrient absorption as well as the growth of plants. Cadmium (Cd) is a widespread non-essential metal released into the environment through effluent from industries, mining and leakage of waste, and by fertilization with phosphate and sewage sludge and is readily taken up by plants. Many physicochemical methods have been proposed for heavy metals removal from water and soils. Among these, adsorption process through biochar has been found as one of the most promising technologies in pollution control. This experiment was done to study the effect of Cd on physiological properties and antioxidant system of strawberry and to evaluate the feasibility of pomegranate peel waste for the removal of Cd. The experiment was set up according to a complete randomized design with 4 replications and tests in ?Gavieta? cultivar. The changeable factors include Cd (0, 5 and 10 mg kg -1 ) and biochar level (0, 5 and 10 g kg -1 ). Changes in the chlorophyll and carotenoids and levels of several important parameters associated with oxidative stress, namely malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and electrolyte leakage (EL), and the activities of antioxidative enzymes (ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT)), as well as potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), iron (Fe) and zinc (Zn) contents in roots were measured. The results showed that exposure of the plants to Cd caused a gradual increase in EL and H 2 O 2 and MDA content. Cd treatment caused an increase of 15.94% and 73.11% in CAT and APX activity upon exposure to 10 mg kg -1 sand Cd, respectively. Addition of biochar significantly decreased the EL and level of shoot Cd and H 2 O 2 as well as CAT activity. It was concluded that addition of biochar had significant residual effect on reducing Cd uptake in strawberry under Cd stress. Phytotoxic effects of Cd on photosynthesis pigments was not significant. Addition of biochar decreased carotenoid content and increased chlorophyll content and chlorophyll a/b ratio in strawberry plants exposed to Cd. Cd and K show antagonistic interactions while relation between Cd and Ca, Mg, Fe and Zn was positive. Biochar addition significantly influenced K, Ca and Fe absorptions in the root. The overall results suggest that biochar application alleviate Cd stress by improving soil physical conditions, increasing some essential element and decreasing Cd absorption. Therefore, it may be concluded that under Cd stress condition, biochar application will be beneficial to diminish the risk of oxidative stress in strawberry plants. Keywords : Biochar, oxidative stress, strawberries, cadmium.
تنش فلزات سنگین یکی از تنش های غیر زیستی مهم و از عوامل مهم محدود کننده رشد و عملکرد گیاهان است. فلزات سنگین در گیاهان علاوه بر رشد و نمو بر ساختارهای سلولی، فعالیت های زیستی و فیزیولوژیکی و جذب و انتقال سایر عناصر اثر می گذارند. کادمیم فلز سنگین غیر ضروری است که از راه پساب صنایع، معادن، کودهای فسفاته و لجن فاضلاب وارد محیط و به راحتی توسط گیاه جذب می شود. جهت کاهش آلودگی فلزات سنگین از خاک و آب روش های مختلفی وجود دارد. جذب با استفاده از زغال زیستی تولید شده از ضایعات کشاورزی یکی از این روش هاست. به منظور بررسی اثر کادمیم بر خصوصیات فیزیولوژیکی و فعالیت سیستم آنتی اکسیدانی گیاه توت فرنگی رقم ’گاویتا ‘و بررسی اثر زغال زیستی تولید شده از پوست انار آزمایشی به صورت فاکتوریل شامل سه سطح 0، 5 و 10 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم و 0، 5 و 10 گرم بر کیلوگرم زغال زیستی، در قالب طرح کامل تصادفی، با چهار تکرار و در محیط کشت ماسه، اجرا شد. تغییر در میزان کلروفیل و کارتنوئید و شاخص های تنش اکسیداتیو شامل نشت یونی، مالون د آلدئید(MDA)، میزان پراکسید هیدروژن(H 2 O 2 )، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی کاتالاز(CAT) و اسکوربات پراکسیداز(APX)، میزان کادمیم در اندام هوایی و همچنین عناصر پتاسیم(K)، کلسیم(Ca)، منیزیم(Mg)،آهن(Fe) و روی(Zn) در ریشه گیاه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت کادمیم، شاخص های MDA، H 2 O 2 و نشت یونی افزایش معنی دار نشان داد. میزان فعالیت آنزیم های CAT و APX در بالاترین سطح کادمیم به ترتیب 94/15 و 11/73 درصد نسبت به شاهد افزایش داشتند. استفاده از زغال زیستی به طور معنی داری غلظت کادمیم اندام هوایی، نشت یونی، فعالیت آنزیم CATو مقدار H 2 O 2 را نسبت به شاهد کاهش داد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که زغال زیستی با کاهش جذب کادمیم، موجب کاهش خسارات ناشی از کادمیم در توت فرنگی شد. اثر کادمیم بر رنگدانه ها معنی دار نبود و زغال زیستی موجب کاهش کارتنوئید و افزایش نسبت کلروفیل a/b نسبت به شاهد و افزایش کلروفیل کل شد. بین عنصرکادمیم با k رابطه معکوس و با Ca، Mg، Fe و Zn رابطه مستقیم مشاهده شد. زغال زیستی نیز موجب افزایش جذب عناصر K، Ca و Fe در ریشه گیاه شد. در کل زغال زیستی با بهبود شرایط فیزیکی بستر کشت، افزایش جذب برخی عناصر ضروری و کاهش جذب کادمیم موجب کاهش خسارات ناشی از سمیت کادمیم در گیاه توت فرنگی شد. بر این اساس استفاده از زغال زیستی برای کاهش خسارت ناشی از تنش اکسیداتیو کادمیم در گیاه توت فرنگی توصیه می شود. واژه های کلیدی : زغال زیستی، تنش اکسیداتیو، توت فرنگی، کادمیم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی