SUPERVISOR
Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Ahmad Arzani,Morteza Zahedi
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد مشاور) احمد ارزانی (استاد مشاور) مرتضی زاهدی (استاد راهنما)
STUDENT
Shahram Torabian
شهرام ترابیان
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
TITLE
Effects of Foliar Application of Nano-Sized Iron Sulphate and Zinc Oxide on the Response of Sunflower Cultivars to Salinity
This study investigated the effects of foliar application of normal and nano-sized iron sulphate and zinc oxide on the response of sunflower cultivars to salinity. For this purpose, two experiments were designed. Each experiment was arranged as factorial based on a randomized complete block design with three replications. Treatments included five cultivars (Alster, Olsion, Hisun36, Yourflour and Hisun33), two salinity levels (0 and 100 mM NaCl), and three levels of fertilizer application. Fertilizer treatments in the first experiment were the foliar application of normal and nano-sized iron sulphate, and in the second experiment were the foliar application of normal and nano-sized zinc oxide. A no-fertilizer treatment was considered as control in each experiment. Plant height, leaf area, shoot weight, chlorophyll content, photosynthesis rate, stomatal conductance, photochemical efficiency, and the concentration of K, Fe and Zn in shoots were decreased and the activity of catalase (CAT), peroxidase (POX), ascorbat peroxidase (APX), glotation reductase (GR) and superoxide dismutase (SOD), the content of MDA, proline and soluble carbohydrates, and Na were increased at salinity. The application of nano-iron sulpate increased plant height, leaf area, shoot weight and chlorophyll content, while the effects of foliar application of normal iron sulpate on these attributes were not significant. The application of iron sulpate in either forms increased chlorophyll a/b ratio, photochemical efficiency, CAT activity, Fe concentration and decreased Na concentration. The effect of iron sulfate application was not significant on proline, carbohydrate, and MDA content and also on the activity of SOD, APX, POX and GR. Foliar application of zinc oxide in either forms increased plant height, leaf area, shoot dry weight, photosynthesis rate, chlorophyll content, the activity of SOD and Zn content and decreased Na content in shoot. The extent of increase in chlorophyll content and shoot weight was greater as nano-zinc oxide was applied to the normal form. There were no significant effects of application of neither forms of zinc oxide on plant height, root weight, stomatal conductance, proline, carbohydrate, and MDA content and on the activity of CAT, APX, GR, POX and the concentration of K in shoots. The salinity and cultivar interactions were significant on leaf area, shoot weight and SOD activity in the first and in the second experiment the interactions were also significant on photosynthesis rate, proline and carbohydrate content, K concentration and Na/K ratio in shoots. There was a positive correlation between the increased content of proline, carbohydrate and SOD activity at salinity and the salt tolerance of Olsion cultivar. As compared to other cultivars, the response of Yourflour was more evident to the application of nano forms of iron sulpate and zinc oxide. The salinity and iron sulpate interactions were significant on plant height, carbohydrate content, CAT activity and Na concentration and with zinc oxide were significant on SOD activity, Na and Zn concentration. The results show that there were significant differences among cultivars to salinity and that the nano forms of iron sulpate and zinc oxide compared to normal forms have greater effect on biomass production of sunflower plants. Key words: Sunflower, salinity, foliar application, iron sulpate, zinc oxide, nano-particles, anti oxidant enzymes.
به منظور بررسی تأثیر محلول پاشی سولفات آهن و اکسید روی به فرم معمول و نانو ذرات بر واکنش ارقام الستار، السیون، هایسان36، یورفلور و هایسان33 آفتابگردان به دو سطح شوری صفر و 100 میلی مولار کلرید سدیم دو آزمایش گلدانی هر یک به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار ترتیب داده شد. تیمارهای کودی آزمایش اول شامل محلول پاشی سولفات آهن به فرم معمول و نانو ذرات و تیمار شاهد عدم محلولپاشی و در آزمایش دوم محلول پاشی اکسید روی به فرم معمول و نانو ذرات و تیمار شاهد عدم محلولپاشی بود. در اثر شوری ارتفاع، سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی، محتوای کلروفیل، سرعت فتوسنتز، هدایت روزنهای، غلظت دیاکسیدکربن درون روزنه، راندمان فتوشیمیایی، غلظت عناصر پتاسیم، آهن و روی در اندام هوایی کاهش و فعالیت آنزیمهای کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون ردوکتاز، سوپراکسید دسموتاز، پراکسیداز، میزان پراکسیداسیون لیپیدی، محتوای پرولین و کربوهیدراتهای محلول برگ و غلظت سدیم در اندام هوایی افزایش یافت. در اثر محلولپاشی سولفات آهن به فرم نانو ذرات ارتفاع، سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی و محتوای کلروفیل افزایش یافت. در حالی که اثر محلولپاشی سولفات آهن به فرم معمول بر این صفات معنیدار نبود. در عین حال محلولپاشی سولفات آهن به هر دو فرم نسبت کلروفیل a به b، راندمان فتوشیمیایی، فعالیت آنزیم کاتالاز، غلظت آهن در اندام هوایی را افزایش و غلظت سدیم اندام هوایی را کاهش داد. اثر محلولپاشی سولفات آهن بر محتوای پرولین و کربوهیدراتهای محلول برگ، میزان پراکسیداسیون لیپیدی و فعالیت آنزیم های سوپراکسید دسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز معنی دار نبود. در اثر محلول پاشی کود اکسید روی به هر دو فرم معمول و نانو ذرات ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی، سرعت فتوسنتز، محتوای کلروفیل، فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز و غلظت روی در اندام هوایی افزایش و غلظت سدیم در اندام هوایی کاهش یافت. درصد افزایش محتوای کلروفیل و وزن خشک اندام هوایی در اثر محلولپاشی با نانو ذرات اکسید روی نسبت به فرم معمول آن بیشتر بود. اثر محلول پاشی اکسید روی به هر دو فرم معمول و نانو ذرات بر ارتفاع، وزن خشک ریشه، هدایت روزنه ای، محتوای پرولین و کربوهیدرات های محلول برگ، فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون ردوکتاز و پراکسیداز، میزان پراکسیداسیون لیپیدی، غلظت پتاسیم در اندام هوایی معنیدار نبود. اثر متقابل شوری و رقم در آزمایش اول بر سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی، فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز و در آزمایش دوم علاوه بر صفات فوق الذکر بر سرعت فتوسنتز، محتوای پرولین و کربوهیدرات های محلول، محتوای پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم در اندام هوایی معنی دار بود. میزان کاهش وزن خشک اندام هوایی در اثر شوری در رقم السیون در مقایسه با سایر ارقام کمتر بود. رابطه مستقیمی بین مقاومت این رقم به شوری با میزان افزایش محتوای پرولین، کربوهیدرات های محلول و فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز در شرایط شور وجود داشت. واکنش مثبت رقم یورفلور نسبت به محلول پاشی نانو ذرات سولفات آهن بر غلظت آهن و اکسید روی بر غلظت روی در اندام هوایی نسبت به ارقام دیگر بارزتر بود. اثر متقابل شوری و سولفات آهن بر ارتفاع، محتوای کربوهیدراتهای محلول، فعالیت آنزیم کاتالاز، غلظت سدیم اندام هوایی و اثر متقابل شوری و اکسید روی بر فعالیت آنزیم سوپراکسید دسموتاز، غلظت سدیم و روی در اندام هوایی معنی دار بود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بین ارقام آفتابگردان از نظر واکنش به تنش شوری تفاوت وجود دارد و محلول پاشی سولفات آهن و اکسید روی به فرم نانو ذرات در مقایسه با فرم معمول آنها تأثیر مثبت بیشتری بر تولید ماده خشک و صفات مرتبط با آن دارد. کلمات کلیدی: آفتابگردان، شوری، محلول پاشی، سولفات آهن، اکسید روی، نانو ذرات، آنزیم های آنتیاکسیدانی