ارزیابی میزان غلظت کادمیم و رشد در سه توده اسفناج (Spinacia oleracea L.)بومی ایران در خاک های آلوده به کادمیم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

2 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران

چکیده

اسفناج از سبزی های تجمع دهنده کادمیم است، اما پاسخ ژنوتیپ­های مختلف این گیاه به کادمیم مشخص نیست. در این آزمایش اثر غلظت­های 0، 30 و 60 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک و زمان برداشت (بلوغ تجاری و 10 روز پس از آن) بر غلظت کادمیم، برخی شاخص های رویشی و بیوشیمیایی در سه توده­ی اسفناج بومی ایران (ورامین 1، ورامین 2 و همدان) بررسی شد. اثرتیمارهای کادمیم بر میزان کادمیم ریشه، پرولین برگ و وزن خشک اندام هوایی در سطح1% و برغلظت کادمیم اندام هوایی در سطح 5% معنی دار بود؛ اثرات متقابل تیمارهای توده اسفناج، غلظت کادمیم و زمان برداشت بر غلظت کادمیم و وزن خشک اندام نیز هوایی معنی دار بود (05/0p< ). بیشترین غلظت کادمیم، در بخش هوایی توده ورامین1 در برداشت دوم بود ( mg/Kg. Dw 26/112) و با غلظت کادمیم در بخش هوایی این توده در برداشت اول در هر دو تیمار سطح بالاترکادمیم و با توده ورامین2 در تیمار 60 میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک (به ترتیب 23/95، 76/101 و 08/110 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک) تفاوت معنی داری نداشت. ورامین-1 بیشترین پرولین برگ را داشت (69/66 میلی گرم در گرم). در هر دو تیمار سطح بالاترکادمیم، توده همدان بیشترین وزن خشک اندام هوایی در برداشت دوم را داشت (18/5 و 36/3 گرم )که با وزن خشک توده ورامین-2 در غلظت 30  میلی گرم کادمیم در کیلوگرم خاک در برداشت مشابه، اختلاف معنی داری نداشت. بالاترین غلظت کادمیم ریشه در توده ورامین-2 وجود داشت (mg/Kg. Dw 73/61). نتایج این پژوهش واکنش متفاوت توده های اسفناج به سطوح مختلف غلظت کادمیم را تایید نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of cadmium accumulation and growth of three iranian spinach (Spmacia Oleracea L.) genotypes in cadmium contaminated soils

نویسندگان [English]

  • A. Kiani Harchegani 1
  • S.A. Eftekhari 2
1 Former M.Sc. Student, Department of Horticulture, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
2 Associate Professor of Department of Horticulture, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
  1. Alia, K. and Saradhi, P.P. 1991. Proline accumulation under heavy metal stress. Plant Physiology, 138: 554-558
  2. Bates, L.S., Waldren, R.P. and. Teare, I.D. 1973. Rapid determination of proline for water stress studies. Plant and Soil, 39: 205–207.
  3. Bahmanyar, M. A. 1996. Affect of wastewater consumption as irrigation water in Agronomy crops on rate of some heavy metals in soil and plants. Journal of Ecology, 44: 19-26.
  4. Chekah, S. 2000. Evaluation of phenology and effect of adjusted of normal and light irrigation systems on cover crop of Frankenia plant. MS. Thesis. Shahid Chamran University.
  5. Chaney, R.L. and Ryan, J.A. 1993. Heavy metals and toxic organic pollutants in MSW – compost : Research results on phytoavilability, bioavailability , fate , etc . pp 451 – 506 . In : H . A .J . Hoitink and H.M.Keener (Eds), science and Engineering of composing : Design, Environmental, Microbiological and Utilization Aspects . Renaissance pud ., Worthington, ohio.
  6. Eftakhari, S. A. Hassandokht, M. Fatahi, M. M. Kashi, A. 1999. Genetic diversity of Iranian domestic landraces Spinach. Iranian Journal of Horticultural Sciences, 41 (1): 83-93
  7. El Nabarawy, K.A., 2002. Effect of cadmium (Cd) accumulation on spinach plant. Journal of Plant Physiology, 17: 21–34.
  8. Fatohi Ghazvini, R., Hiadri. M. Hashampour, A. 2000. Physiology and molecular biology stress tolerance in plants. P.360.
  9. Ghadrian, M. and Jemali Hagiani, N. 1999.  Resistance  assessment, absorption and accumulation of Cadmium in plant. Journal of Plant Ecology, 6: 87-98
  10. Gapta, P. K. 2000.soil, plant,water and fertilizer analysis Agrobios,new Dehli,India, pp438.
  11. Ilda, M. M., Rufus, L. Ch., and Frederik, M. W. 1993. The effects of cadmium and zinc interactions on the accumulation and tissue distribution of zinc and cadmium in lettuce and spinach. Environmental Pollution, 79(2):113-120.
  12. Kafi, M. Barzoui, A. Salehi, M. Kamani, A. Masoumi, A. and nabati, J. 1998. Environmental physiological stresses in plants. Mashahed Jahad collegiate publishers. 1st Edition. Pp. 345-371
  13. Khodaverdiloo, H., Ghorbani Dashtaki, Sh.  and Rezapour, S. 2011. Lead and cadmium accumulation potential and toxicity threshold determined for land cress (Barbarea verna) and spinach (Spinacia oleracea L.). International Journal of Plant Production, 5 (3): 1735-6814.
  14. Lawal, A.O., Myina, O.M., and Abdullahi, Y. 2011.  Effect of cadmium, lead and nickel salt solution on the germination and early growth of spinach (Spinacia oleracea L.). ARPN Jornal of Agricultural and Biological Science, 6: 33-38.
  15. Lichtentaler, H.K. 1987. Chlorophyll and Cartenoids: pigmets of Photosynthetic biomembranes In packer, L.,Douce,e.d.s. Method in enzymology.Plant cell membranse, New York: Academic press,pp:350-382.
  16. Mohamed, A. A., Ismail, A. Z., and Emad, E. Sh. A. 2011. Accumulation of heavy metal in crop plants from Gaza Strip, Palestine and study of the physiological parameters of spinach plants. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, 10:21-27.
  17. Naji, H. and  Kilchine, A. 1999. Assessment of various cadmium and sulfur levels on yield and Cadmium concentration and some low consumption in leaf and root corn (Zea mays) under greenhouse conditions. Journal of Sciences and Greenhouse Cultivation Cechniques, 4: 23-32.
  18. Nourani Azad, H. and Kafil zadeh, F.2012. Effect of cadmium toxicity on growth, photosynthetic of soluble sugars of colored pigments and some enzymes in safflower. Iranian Journal of Biology.  
  19. Pievast, Gh. 1995. Growing vegetables. Danash Pazir publishers, fourth Edition, P. 142
  20. Salaskar, D., Shirivastava, M., and Kale, Sh.P. 2011. Bioremediation potential of spinach (Spinacia oleracea L.) for decontamination of cadmium in soil. Current Science, 101: 1359.     
  21. Sato, A., Takeda, H., Oyanagi, w., Nishihara, E., and Murakami, M. 2010. Reduction of cadmium uptake in  spinach (Spinacia oleracea L. ) by soil amendment with animal waste compost. Journal of Hazardous Materials, 181: 298-304.
  22. Singh, S., Zacharias, M., Kalpana, S., and Mishra, S. 2012. Environmental Chemistry and Ecotoxicology  4(4): 75- 81.
  23. Walker., R. R., E. Torokfalvy and M. H. Behboudian. 1987. Uptake and distribution of chloride, Sodium and potassium ions and growth of salt-treated pistachio plants. Australian Journal of Agricultural Research, 38: 383-394.
  24. Yilmaz, D.D. and Parlak, K.U. 2011. Changes in proline accumulation and antioxidaative enzyme activities in Groenlandia densa under cadmium stress. Ecological Indicators, 11: 417-423.