تاثیر غلظت های مختلف نانو کودهای کلسیم و مولیبدن بر رشد و گره زایی گیاه نخود سیاه (arietinum L. Cicer)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زراعت، دانشگاه پیام نور، ایران

2 دانشجوی دکتری شیمی و حاصلخیزی خاک دانشگاه ارومیه و مدرس مدعو دانشگاه پیام نور، ایران

3 دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهی و مدرس مدعو دانشگاه پیام نور، ایران

چکیده

سابقه و هدف
استفاده از نانو کودها به عنوان یک راهکار موثر در افزایش قابلیت دسترسی عناصر برای گیاه اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با بکارگیری نانوکودها، زمان و سرعت رهاسازی عناصر با نیاز غذایی گیاه مطابق و هماهنگ می شود، لذا گیاه قادر به جذب بیشترین مقدار مواد غذایی بوده و در نتیجه ضمن کاهش آبشویی عناصر، عملکرد محصول نیز افزایش می یابد. بر این اساس، هدف از این تحقیق، بررسی پاسخ های رشدی گیاه نخود در مراحل مختلف رشد و نمو تحت تیمار با کودهای نانو کلسیم و مولیبدن بود.
مواد و روش ها
به منظور بررسی تأثیر نانو کود مولیبدن و کلسیم بر پارامترهای رشد و گره زایی گیاه نخود (Cicer arietinum L.)، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور مرکز مشهد در سال 1392 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل مولیبدن در سه سطح 0، 2 و 4 پی پی ام و کلسیم در چهار سطح 0، 100، 200 و 300 کیلوگرم در هکتار بود که به فرم نانو اکسیدهای قابل جذب توسط گیاه، تهیه شدند. صفات مورد بررسی شامل ارتفاع گیاه، طول ریشه، سطح برگ، وزن خشک اندام های هوایی و ریشه، تعداد و اندازه گره های تثبیت زیستی نیتروژن و مقدار کلسیم و مولیبدن موجود در گیاه بودند.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که اثر سطوح مختلف کلسیم بر ارتفاع گیاه، تعداد گره تثبیت نیتروژن، وزن خشک ساقه، سطح برگ و کلسیم و مولیبدن موجود در گیاه از نظر آماری معنی دار بود. پارامترهای رشد گیاه نخود در سطوح مختلف کلسیم نسبت به شاهد افزایش معنی دار یافت. بیشترین ارتفاع بوته (سانتی متر) در غلظت 100 کیلوگرم در هکتار کلسیم مشاهده شد. بیشترین مقدار وزن خشک اندام های هوایی (6/0گرم در بوته)، سطح برگ (14 سانتی متر مربع در بوته) و تعداد گره تثبیت زیستی نیتروژن (27 گره در بوته) در تیمار 300 کیلوگرم در هکتار کلسیم و کمترین مقدار این پارامترها در شاهد مشاهده شد. اثر تیمار های مختلف کلسیم بر اندازه گره معنی دار نبود. اعمال سطوح مختلف نانواکسید مولیبدن فقط بر خصوصیات سطح برگ و کلسیم گیاه تاثیر معنی داری داشت. سطوح مختلف مولیبدن نانو بر سطح برگ، تاثیر کاهشی معنی داری نسبت به شاهد داشت. جذب کلسیم نیز در غلظت های 2 و 4 پی پی ام مولیبدن در گیاه افزایش معنی داری نسبت به شاهد داشت. اثر متقابل کلسیم و مولیبدن فقط بر کلسیم و مولیبدن موجود در گیاه نخود سیاه تاثیر معنی داری داشت. بیشترین مقدار کلسیم گیاه در تیمار تلفیقی 4 پی پی ام مولیبدن و عدم اعمال نانواکسیدکلسیم مشاهده شد. بیشترین مقدار مولیبدن موجود در گیاه نیز به تیمار تلفیقی 4 پی پی ام مولیبدن و 300 کیلوگرم در هکتار کلسیم تعلق داشت که اختلاف آماری معنی داری با تیمارهای 0 و 2 پی پی ام مولیبدن در شرایط اعمال 300 کیلوگرم در هکتار کلسیم نداشت. افزایش pH خاک از طریق کربنات یا اکسید کلسیم، یک راه موثر در افزایش تعداد گره در لگومها می باشد. همچنین تغییر pH، دسترسی عناصر غذایی را نیز تحت تاثیر قرار می دهد به طوری که جذب بعضی از عناصر نظیر مولیبدن تسهیل می گردد.
نتیجه گیری
به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که کاربرد توامان نانوکودهای کلسیم و مولیبدن می تواند اثر قابل توجهی بر خصوصیات رشدی نخود سیاه داشته باشد. این امر حاکی از آن است که کاربرد نانوتکنولوژی از طریق افزایش کارایی جذب و مصرف عناصر غذایی و کاهش آلودگی های زیست محیطی دارای پتانسیل بالایی بهبود تولیدات کشاورزی و امنیت غذایی موثر می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of different concentrations of nano-molybdenum and calcium fertilizers on growth parameters and nodulation of Chickpea (Cicer arietinum L.)

نویسندگان [English]

  • Elham Azizi 1
  • Atena Mirbolook 2
  • Asieh Behdad 3
چکیده [English]

Introduction
The use of nano-fertilizers as an effective approach to increase the availability of nutrients for plants has been highly regarded. With using Nano-fertilizers, time and rate of release plant nutrients will be according to plant nutrition needs, so the plant can absorb the maximum amount of nutrients and thus the leaching of nutrients decreases and crop yield increases. The present research aimed to study the growth responses of chickpea during different growth and development stages under nano-molybdenum and calcium fertilizers treatments
Materials & Methods
In order to investigate nano-molybdenum and calcium fertilizers on growth parameters, nodulation and amount of calcium and molybdenum of Chickpea (Cicer arietinum L.), an experiment was conducted as a factorial based on completely randomized design in green house of Payame Noor University of Mashhad in 2013. Experiment treatments included three levels of molybdenum (0, 2 and 4 ppm) and four levels of calcium (0, 100, 200 and 300 kg per hectare) that were prepared as nano oxides absorbed by plant. Studied traits were plant height, root length, leaf area, and root and shoot dry weight, the number and size of biological nitrogen-fixing nodules and amount of calcium and molybdenum in plant.
Results & Discussion
The results indicated that the effect of different levels of calcium on plant height, size of biological nitrogen-fixing nodules and amount of calcium and molybdenum in plant were significant, statistically. Growth parameters of chickpea at different levels of calcium were significantly increased compared to control. The highest plant height plant height was observed in treatment of 100 kg per hectare calcium. The highest shoot dry weight (0.6 g. per plant), leaf area (14 cm2 per plant) and size of biological nitrogen fixing nodules (27 nodules per plant) were observed in treatment of 300 kg per hectare calcium. The lowest rates of these parameters were obtained in the control. The effect of calcium treatment on the size of the nodule was not significant. Different levels of molybdenum nano-oxide only affected leaf area and plant calcium content, significantly. Nano-molybdenum levels had reduction effect on leaf area compared to the control, so that the highest and lowest leaf area were observed in the control of leaf area was 4 ppm molybdenum, respectively. Calcium absorption in the concentrations of 2 and 4 ppm molybdenum increased compared to the control, significantly. The interaction effect molybdenum and calcium only affected amount of calcium and molybdenum of chickpea, significantly. With increasing molybdenum in the absence of calcium, amount of plant calcium increased, but with increasing molybdenum in the higher levels of calcium, this trend of calcium variation was n’t observed. The highest amount of calcium was observed in combined treatment of 4 ppm molybdenum and 0 kg per hectare calcium. With increasing molybdenum nano oxide in the higher levels of calcium (200 and 300 kg per hectare), the amount of molybdenum in the plant increased. The highest amount of this parameter belonged to combined treatment of 4 ppm molybdenum and 300 kg per hectare calcium that was not different with 0 and 2 ppm molybdenum under condition of 300 kg per hectare calcium, significantly. changes in pH, affects the availability of nutrients so that the absorption of some elements such as molybdenum can be facilitated.
Conclusion
In general, the results showed that combined use of nano-calcium and molybdenum fertilizers can have a significant effect on growth characteristics chickpea. This suggests that nanotechnology has a high potential for achieving sustainable agriculture by increasing nutrient absorption and use efficiency. Nanotechnology also reduces environmental pollution and thus improve agricultural production and food security.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Size of nodule
  • Biological nitrogen-fixing
  • Leaf area
  • Dry weight