Skip to main content
SUPERVISOR
Hassan Hadadzadeh,Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Majid Afyuni
حسن حداد زاده (استاد مشاور) امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد راهنما) مجید افیونی مبارکه (استاد راهنما)
 
STUDENT
Somayeh Ghasemi
سمیه قاسمی سعادت آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1388

TITLE

Synthesis and characterization of iron- and zinc-aminochelates, and evaluation of their effects on the antioxidant, yield and nutritional quality of plant
Amino acids as metal complexing agents have the ability of forming relatively stable complexes with zinc (Zn) and iron (Fe) thereby increase their availability for plants. In this study, the complexes of Fe, [Fe(L-L') 2 ] and Zn, [Zn(L-L') 2 ] (where L-L' = monoanion of arginine, glycine, glutamine and histidine) were synthesized and used to determine their effects on the antioxidant, yield and nutritional quality of plant. Results indicated that using Fe- and Zn-aminochelates in the nutrient solution could supply sufficient amount of Zn and Fe for plant uptake and also improved root and shoot growth of lettuce and tomato plants. Our results showed that Fe-aminochelates alleviated salt-stress induced oxidative damages on two tomato cultivars grown in nutrient solution culture. This was accompanied with higher uptake of N, K, Fe, and Zn by tomato shoots as well as elevated activity of catalase and ascorbate peroxidase. The effectiveness of foliar spray of Zn- and Fe-aminochelates on the yield and grain quality of two different Zn-deficiency tolerant wheat cultivars was also investigated under field conditions. The results indicated that aminochelates not only increase the concentration of Zn and Fe in wheat grains, but makes them more bioavailable for human. According to the results obtained in this study, the Zn- and Fe aminochelates should be considered as new Zn and Fe fertilizer sources for improving yield and quality of crops. Key Words: amino acid, iron, zinc, chelate, antioxidant capacity.
آمینواسیدها به عنوان عامل کلاته کننده عناصر کم مصرف و محرک رشد گیاه می توانند نقش مهمی در بهبود عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی داشته باشند. با توجه به گستردگی کمبود آهن و روی و مشکلات تغذیه ای ناشی از آنها در گیاه و انسان، هدف از انجام این مطالعه سنتز آمینوکلات های آهن و روی و بررسی تأثیر آنها بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گیاه بود. این پژوهش در پنج مطالعه جداگانه انجام شد. در مطالعه اول، با استفاده از برخی روش های ابداعی، تعدادی آمینوکلات های آهن و روی حاوی گلیسین، گلوتامین، آرجینین، هیستیدین و متیونین ساخته شد و پس از شناسایی ویژگی های مولکولی آنها با استفاده از طیف های FT-IR، تجزیه عنصری و محاسباتPM6 emiempirical، عبور آمینوکلات ها از دیواره سلولی ریشه گیاه شبیه سازی گردید. در مطالعه دوم تجزیه میکروبی آمینوکلات های روی در مقایسه با آمینواسیدهای آزاد در خاک شور و آبشویی شده بررسی شد. در مطالعه سوم، کارایی آمینوکلات های ساخته شده به عنوان منبع تغذیه آهن و روی و محرک رشد گیاه در سیستم هیدروپونیک مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعه چهارم نیز با هدف بررسی تأثیر کاربرد آمینوکلات های آهن بر ظرفیت آنتی اکسیداتیو گیاه در شرایط شور انجام شد. در مطالعه پنجم، به بررسی تاثیر تغذیه برگی آمینوکلات های آهن و روی بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گندم در شرایط مزرعه پرداخته شد. بر اساس نتایج طیف های FT-IR، آمینواسیدها به صورت لیگاندهای دو دندانه ای عمل کرده و آمینوکلات های آهن و روی را تشکیل می دهند. نتایج تجزیه عنصری آمینوکلات های آهن و روی نیز با فرمول مولکولی آنها ([Fe(L-L') 2 و [Zn(L-L') 2 ) مطابقت داشت. نتایج حاصل از محاسباتPM6 emiempirical نشان داد که قطر مولکولی آمینوکلات ها در مقایسه با قطر منافذ دیواره سلولی بسیار کوچک بوده و این منافذ محدودیتی در حرکت آمینوکلات های روی به داخل فضاهای آزاد ریشه ایجاد نمی کنند. کارایی آمینوکلات ها در تغذیه عناصر غذایی برای گیاه، بستگی به زمان پایداری آنها در خاک دارد. نتایج حاصل از بررسی تجزیه میکروبی آمینوکلات های روی در خاک نشان داد که نیمه عمر آمینوکلات ها بیشتر از آمینواسیدهای آزاد است. پایداری بیشتر آمینوکلات های روی در مقایسه با آمینواسیدها می تواند بیانگر نقش بیشتر آمینواسیدها در افزایش پویایی و قابلیت دسترسی روی برای گیاه باشد. کاربرد آمینوکلات های آهن و روی در کشت هیدروپونیک ارقام مختلف کاهو و گوجه فرنگی، سبب جذب سریع عناصر غذایی ضروری نظیر آهن، روی و نیتروژن شد و از این طریق باعث افزایش عملکرد و ارتقاء کیفیت محصول گردید. آمینواسیدها علاوه بر این که به بهبود جذب عناصر غذایی کمک می کنند، در فرآیندهای متابولیکی مرتبط با توسعه و پاسخ گیاه به تنش ها نیز نقش دارند. استفاده از آمینوکلات های آهن در شرایط تنش شوری، موجب افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز، کاهش پراکسیداسیون لیپید و حفظ ساختار غشاء سلولی، بهبود تعادل عناصر غذایی و در نتیجه کاهش اثر منفی شوری بر عملکرد گیاه شد. تغذیه برگی آمینوکلات ها در مقایسه با Fe-EDTA و سولفات روی، تأثیر بیشتر این کلات ها را بر افزایش عملکرد و غلظت آهن، روی و پروتئین و کاهش نسبت مولی اسیدفیتیک به روی و آهن دانه دو رقم گندم، نشان داد. واژه های کلیدی: آمینواسید، آهن، روی، کلات، ظرفیت آنتی اکسیدانت، هیدروپونیک، تغذیه برگی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی