تاثیر فلزات سنگین روی و کادمیم بر رشد و برخی صفات فیزیولوژیک اسفناج

غلظت بالای فلزات سنگین باعث ایجاد اختلال در فرایندهای متابولیکی رشد گیاهان شده و حتی باعث مرگ آن ها می شود. گیاهان آستانه تحمل متفاوتی به فلزات سنگین نشان می دهند به همین منظور تاثیر غلظت های مختلف فلزات سنگین روی و کادمیوم (صفر، 2 و 4 میلی گرم در لیتر) در دو رقم اسفناج (بذر معمولی و خاردار) بر روی برخی صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و محتوای عناصر، در قالب آزمایش فاکتوریل بر مبنای طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد برخی صفات مورفولوژیکی گیاه فقط تحت تاثیر مستقل فلزات و نوع رقم قراردارند به طوری که کمترین وزن تر برگ و ارتفاع گیاه در تیمار چهار میلی گرم در لیتر کادمیوم و بیشترین مقدار این دو صفت در تیمار روی دو میلی گرم در لیتر مشاهده شد. بالاترین وزن خشک گیاه در رقم خاردار و بیشترین ارتفاع گیاه در رقم بذر معمولی ثبت گردید. اثرات متقابل نوع رقم و فلزات سنگین در برخی صفات فیزیولوژیکی مانند محتوای مواد جامد محلول، محتوای کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز معنی دار بود. بیشترین فعالیت آنزیم کاتالاز در تیمار 2 میلی گرم در لیتر کادمیوم در بذر معمولی و بیشترین میزان آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در تیمار 4 میلی گرم در لیتر روی و 2 میلی گرم کادمیوم در بذر معمولی مشاهده شد. فلز روی تا دو میلی گرم در لیتر باعث افزایش رشد و نمو اسفناج گردید ولی بیشتر از این مقدار مانند فلز کادمیوم باعث کاهش عملکرد و افزایش مقدار آنزیمهای آنتی اکسیدانی شد. تمامی محتوای عناصر اندازه گیری شده اثر متقابل معنی داری نشان دادند. با افزایش کادمیوم جذب کلسیم، پتاسیم، روی ،منگنز و منیزیوم توسط گیاه کاهش یافت به طوری که کمترین مقدار تمامی عناصر اندازه گیری شده در چهار میلی گرم در لیتر کادمیوم در بذر خاردار مشاهده گردید. نتایج بدست آمده از تعیین غلظت زیستی نشان داد که محتوای کادمیوم برگ اسفناج خاردار و معمولی بین 145 تا 167 میلی‌گرم در کیلوگرم متغییر بود و اسفناج می تواند نماینده خوبی برای استفاده در زیست پالایی فلز کادمیوم باشد.

The impact of Zn and Cd heavy metals on the growth and some physiological characteristics of spinach

High concentrations of heavy metals disrupt the metabolic processes of plant growth and even cause plant death. Plants show different tolerance thresholds to heavy metals, therefore, the effect of different concentrations of heavy metals zinc (Zn) and cadmium (Cd) (zero, 2 and 4 mgL1) in two varieties of spinach (common seed and Thorny seeds) on some morphological, physiological traits and content of the elements were examined in the factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. The results showed that some morphological traits of the plant are affected by metals and cultivar type independently, so that the lowest wet weight of leaves and plant height was observed in four mgL1 of Cd treatment and the highest amount of these two traits was observed in two mgL1 of Zn. The highest dry weight of the plant was recorded in the thorny cultivar and the highest plant height was recorded in the normal seed cultivar. The interaction of the type of cultivar and heavy metals was significant in some physiological traits such as soluble solids content, catalase content, and superoxide dismutase. The highest activity of catalase enzyme was observed in the treatment of 2 mgL1 of Cd in normal seeds and the highest amount of superoxide dismutase was observed in the treatment of 4 mgL1 of Zn and 2 mgL1 of Cd in normal seeds. Zinc metal up to 2 mgL1 increased the growth and development of spinach, but more than this amount, like cadmium metal, reduced yield and increased the amount of antioxidant enzymes. All content of the measured elements showed a significant interaction. As the cadmium increased, the plantchr('39')s uptake of the Ca, K, Zn, Mn and Mg decreased, so that the lowest amount of all the elements measured in four mgL1 of Cd was observed in thorny seeds. The results of determining the biological concentration in this experiment showed that the cadmium content of thorny and common spinach leaves varied between 145 and 167 mgKg1 and spinach could be a good representative for use in cadmium phytoremediation.