ارزیابی تاثیر بیوچار بر کیفیت و عملکرد اسفناج (spinacia oleracea l.) تحت شرایط تنش کادمیوم

تحولات صنعتی و رشد جمعیت در سرتاسر جهان موجب آلودگی خاک و افزایش فلزات سنگین خاک شده و ارائه راهکارهایی جهت کاهش جذب فلزات سنگین توسط گیاهان امری ضروری است. بدین منظور آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج به مدت دو سال (98-1397) بر روی اسفناج (spinacia oleracea l.) انجام شد که تا پس از دو سال اثر بیوچار روی خاک و گیاهان مشخص شود. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای پژوهش شامل بیوچار در دو سطح (صفر و 5 درصد حجمی/حجمی) و کادمیوم در چهار سطح (صفر، 10، 20، 30 میلی گرم بر لیتر) بود. نتایج نشان داد که بیشترین وزن خشک اندام هوایی (3.54 گرم در بوته) در اثرات متقابل بیوچار و عدم مصرف کادمیوم مشاهده شد. عملکرد گیاه در تیمارهای دارای کادمیوم کاهش یافت و به طور کلی بیوچار عملکرد اسفناج را نسبت به شاهد افزایش داد و به عنوان یک اصلاح کننده خاک انتخاب مناسبی جهت افزایش رشد اسفناج بود. بیوچار فعالیت آنزیم کاتالاز را 62.5 درصد، فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز را 32.60 درصد و آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را 58.86 درصد نسبت به شاهد کاهش داد. همچنین تیمار کادمیوم 30 میلی گرم بر لیتر فعالیت آنزیم کاتالاز را 87.5 درصد، فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز را 41.07 درصد و آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را 87.46 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. بنابراین کاربرد بیوچار در کاهش اثرات ناشی از تنش کادمیوم قابل توصیه است.

evaluation of biochar on quality and yield of spinach (spinacia oleracea l.) under cadmium stress conditions

industrial developments and population growth all over the world have caused soil pollution and the increase of heavy metals in the soil, and it is necessary to provide solutions to reduce the absorption of heavy metals by plants. for this purpose, an experiment was conducted on spinach (spinacia oleracea l.) in the research greenhouse of the faculty of agriculture and natural resources, islamic azad university, karaj branch, for 2 years (2018-2019) to determine the effect of biochar on soil and plants after two years. the experiment was conducted as a factorial in the form of a completely randomized design in three replications. the research treatments included biochar at two levels (0 and 5% volume/volume) and cadmium at four levels (0, 10, 20, 30 mg/l). the results showed that the highest dry weight of shoot (3.54 g/plant) was observed in the mutual effects of biochar and no cadmium use. plant yield decreased in treatments with cadmium, and in general, biochar increased spinach yield compared to the control, and as a soil amendment, it was a good choice to increase spinach growth. biochar reduced catalase enzyme activity by 62.5%, ascorbate peroxidase enzyme activity by 32.60% and superoxide dismutase enzyme activity by 58.86% compared to the control. also, 30 mg/l cadmium treatment increased catalase enzyme activity by 87.5%, ascorbate peroxidase enzyme activity by 41.07%, and superoxide dismutase enzyme activity by 87.46% compared to the control. therefore, the use of biochar in reducing the effects of cadmium stress is recommended.