بررسی میزان تجمع و تحمل نیکل توسط گیاه شبدر سفید (trifolium repens l.) در شرایط کشت هیدروپونیک

نیکل یک عنصر ضروری برای گیاهان است ولی در غلظت‌های بالا، دارای اثرات سمی می باشد. شبدر سفید، یک گیاه علوفه‌ای زراعی و دارای زیست‌توده‌ی بالایی است. از طرفی دیگر، آلایندگی نیکل در مزارع افزایش یافته است. بر این اساس، در این پژوهش، در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی، اثر تیمار سطوح مختلف نیکل بر شاخص‌های جوانه‌زنی بذر گیاه شبدر سفید در اتاقک رشد و سپس بر شاخص‌های بیوشیمیایی و فیزیولوژیک این گیاه در محیط کشت هیدروپونیک، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که درصد و سرعت جوانه‌زنی، شاخص بنیه‌ی بذر و طول گیاهچه، در حضور سطوح پایین و بالای تیمار نیکل، به ترتیب افزایش و کاهش پیدا کرد. در شرایط کشت هیدروپونیک نیز، سطوح 100 میکرومولار و بالاتر نیکل، منجر به مرگ گیاهچه‌ها گردید. غلظت‌های 10 و 50 میکرومولار نیکل، اثر منفی بر شاخص‌های بیوشیمیایی از جمله مقدار کلروفیل،کربوهیدرات، پروتئین محلول کل و آنزیم پراکسیداز و اثر مثبت بر مقدار کاروتنوئیدها داشت. با افزایش غلظت تیمار نیکل، غلظت آن در ریشه و اندام هوایی افزایش یافت. غلظت 10 و 50 میکرومولار نیکل به ترتیب منجر به افزایش و کاهش وزن خشک ساقه و طول اندام هوایی، وزن خشک و سطح برگ نسبت به شاهد گردید. با توجه به نتایج حاصل، به نظر می‌رسد غلظت 10 میکرومولار نیکل برای رشد گیاه مناسب باشد، درحالیکه سطح 50 میکرومولار آن، برای گیاه سمی است. همچنین به نظر می‌رسد که شبدر سفید، گیاهی حساس به نیکل بوده و توانایی تحمل و تجمع نیکل را ندارد و گزینه مناسبی برای اهداف گیاه پالایی نمی‌باشد.

evaluation of nickel acumulation and tolerance by trifolium repens l. in hydroponic culture

although nickel is an essential element for plants, it has toxic effects at high concentrations. white clover (trifolium repens) is a widely cultivated forage crop with high biomass. on the other hand, nickel pollution on farms has increased. accordingly, in this study, the effects of nickel treatments (at 0, 10, 50, 100, 200, 500, and 1000 μm levels) were investigated on seed germination characteristics of the plant in a growth chamber and then on biochemical and physiological parameters in hydroponic culture, in a completely randomized statistical design. the results showed that seed germination, percent and speed, seed vigor, and seedling length increased and decreased with low and high levels of nickel, respectively. seedlings’ death was observed at 100 μm and higher concentrations of nickel. concentrations of 10 and 50 μm of nickel harmed biochemical parameters including chlorophyll, carbohydrate, protein, and peroxidase activity and raised the amounts of carotenoids. by increasing levels of nickel treatments, roots, and shoots nickel concentrations increased. in comparison to the control, treatments of 10 and 50 μm nickel concentrations led to an increase and decrease in stem dry weight, shoot length, leaf area, and leaf dry weight, respectively. it seems that 10 μm and 50 μm concentrations of nickel function as suitable and toxic levels for the growth of this plant, respectively. it also seems that white clover is a nickel sensitive plant and not able to tolerate and accumulate nickel, and it is not a proper candidate for phytoremediation.