تأثیر نانواکسید تیتانیوم، نانوروی و نانوتیوب کربنی چندجداره بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه زراعت، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران (نویسندۀ مسئول مکاتبات *)

2 کارشناس ارشد، گروه زراعت، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی اثر نانواکسید تیتانیوم، نانوروی و نانوتیوب کربنی چندجداره بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش، آزمایشی در یک مزرعۀ تحقیقاتی واقع در استان کهگیلویه و بویراحمد در سال 1392 صورت گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. در این آزمایش، چهار غلظت (صفر، 50، 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر) از نانوذرات یادشده در مراحل رشدی شامل مراحل دو تا چهار‌برگی و شش تا هشت‌برگی و مرحلۀ غلاف‌بندی روی برگ‌های گیاه ماش و براساس تیمارهای آزمایشی با اسپری محلول‌پاشی شدند. نتایج نشان داد که تیمارهای نانوذرات تأثیر معناداری بر برخی اجزای عملکرد ماش، و نیز غلظت‌های نانوتیوب کربن چندجداره در مقادیر 50، 100 و 200 میلی‌گرم بر لیتر تأثیر معناداری بر تعداد غلاف در بوته، وزن هزاردانه و عملکرد بیولوژیک داشت. همچنین نانواکسید تیتانیوم در غلظت 50 میلی‌گرم بر لیتر تأثیر مثبتی بر عملکرد دانه داشت و شاخص برداشت و تعداد دانه در غلاف و درصد پروتئین در مقادیر 50 و 200 میلی‌گرم بر لیتر نانوروی بیشترین مقدار را دارا بود. به‌طور کلی، کاربرد 50 میلی‌گرم بر لیتر از نانوذرات یادشده، بیشترین تأثیر را بر عملکرد و اجزای عملکرد دانۀ ماش داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of nano titanium oxide, nano zinc and multiwall carbon nano tube on yield and yield components of green gram

نویسندگان [English]

  • Mahmoud Reza Tadayon 1
  • Saeid Norouzi 2
1 Agronomy, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 M.Sc., Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده [English]

Effect of nano titanium oxide, nano zinc and multiwall carbon nano tube on yield and yield components of green gram was carried out in Kohkiloyeh-Boyrahmad province, Iran with 30 degrees 45' N and 50 degrees 44' in 2013 growing seasons. The experiment was arranged as factorial in a completely randomize block design with three replications, treatments including: four concentrations (zero, 50, 100 and 200 mg/l) of above nano particles, were spraying on green gram plants at 4-2 leaf, 8-6 leaf stages and pod stage. The results showed all of nano particle treatments had significant effect on some yield components of green gram plants. Concentrations of multiple carbon nano tube at 50, 100 and 200 mg/l had significant effect on number of pod/plant, seed thousand weight and biological yield, also nano titanium oxide at 50 mg/l had positive effect on grain yield. The harvest index, the number of grain/pod and seed protein percent was higher under 50 and 200 mg/l of nano zinc treatments. In conclusion, the spraying of 50 mg/l of above nano particles had the highest effect on yield and its components of green gram.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green Gram
  • Nano particles
  • protein percent
  • Yield
 

1 . تدین م ر، فلاح س ا، فدایی تهرانی ع ا، و نوروزی س (1392) اثرات نانوتیوب کربن چندجداره و نانونقره بر برخی شاخص­های فیزیولوژیکی و مورفولوژیک گیاه باقلا (Vicia faba L.). فرآیند و کارکرد گیاهی. 2(3): 72-61.

2 . جابرزاده ا، معاونی پ، توحیدی­مقدم ح ر و مرادی ا (1389) بررسی اثر محلول­پاشی نانو ذرات دی­اکسید تیتانیوم بر روی برخی خصوصیات زراعی گندم تحت شرایط تنش خشکی. اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی 4: 301-295.

3 . دینی­ترکمانی م ر و کاراپتیان ژ (1386) بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مهم دانه در 10 رقم کنجد (Sesamum indicum L.). زیست­شناسی ایران. 20(4): 333-327.

4 . کافی م، زند ا، کامکار ب، عباسی ف، مهدوی دامغانی م و شریفی ح ر (1388) فیزیولوژی گیاهی. چاپ سوم، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

5 . کوچکی ع و سرمدنیا غ ح (1388) فیزیولوژی گیاهان زراعی. چاپ پانزدهم، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

6 . نوروزی س، تدین م ر و نوروزی م (1391) بررسی اثر نانواکسید تیتانیوم بر برخی خصوصیات کتان (Linum usitatissimum L.). دوازدهمین کنگرۀ علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران.

7 . نوروزی س (1391) اثر نانوذرات نقره، روی و نانوتیوب کربنی چندجداره بر گره­بندی، رشد، عملکرد و اجزای عملکرد گیاه باقلا (Vicia faba L.). دانشگاه شهرکرد. شهرکرد. پایان­نامۀ کارشناسی ارشد رشتۀ اگرواکولوژی.

8 . Azari A and Khajepour MR (2003) Effect of planting pattern on growth, development, grain yield and yield components in sunflower cv. Kooseh Isfahan in spring planting. Journal of Science Technology Agriculture. Natural Resources. 7(1): 155-167.

9 . Barcelo J and Poschenrieder C (1990) Plant water relations as affected by heavy metal stress: A review. Journal of Plant Nutrient. 13: 1-37.

10 . Breebse Jones D (1931) Factors for converting percentages of nitrogen in foods and feeds into percentages of proteins. United States Department of Agriculture Washington. P. 1-22.

11 . Brunner TI, Wick P, Manser P, Spohn P, Grass RN, Limbach LK, Bruinink A and Stark WJ (2006) In vitro cytotoxicity of oxide nanoparticles: comparison to asbestos, silica, and effect of particle solubility. Environmental Science and Technology. 40: 4374-4381.

12 . Drazkiewicz M, Skorzynska-Polit E and Krupa Z (2004) Copper induced oxidative stress and antioxidant defense in Arabidopsis thaliana. Bio Metals. 17: 379-387.

13 . Fediuc E and Laszlo E (2002) Physiological and biochemical aspects of cadmium toxicity and protective mechanisms induced in phragmites Australia and Typha latifolia. Plant Physiology. 5: 129-132.

14 . Franklin N, Rogers N, Apte S, Batley G, Gadd G and Casey P (2007) Comparative toxicity of nanoparticulate ZnO, bulk ZnO, and ZnCl2 to a freshwater microalga (Pseudokirchneriella subcapitata): the importance of particle solubility. Environmental Science and Technology. 41: 8484-8490.

15 . Gallego SM, Bonavides MP and Tomaro ML (1999) Effect of cadmium ion antioxidant defense system in sunflower contyledons. Biologia Plantarum. 42: 49-55.

16 . Gao FQ, Hong FS, Liu C, Zheng L, Su MY, Wu X, Yang F, Wu C and Yang P (2006) Mechanism of nanoanatase TiO2 on promoting photosynthetic carbon reaction of spinach: inducing complex of Rubisco–Rubisco activase. Biological Trace Element Research. 11(1-3): 239-254.

17 . Hirt H, Casari G and Barta A (1989) Cadmium enhanced gene expression in suspension culture cells of tobacco. Planta. 179(3): 414-426.

18  . Khodakovskaya  M, Dervishi E, Mahmood M, Yang X, Zhongrui L, Watanabe F and Biris AS (2009) Carbon nanotubes are able to penetrate plant seed coat and dramatically affect seed germination and plant growth. American Chemical Society Nano. 3: 3221-3227.

19 . Lin D and Xing B (2007) Phytotoxicity of nanoparticles: Inhibition of seed germination and root growth. Environmental Pollution. 150(2): 243-250.

20 . Moaveni P, Talebi A, Farahani HA and Maroufi K (2011) Study of nano particles tio2 spraying on some yield components in barley (Hordeum vulgare L.). International Conference on Environmental and Agriculture Engineering. Pp. 115-119.

21 . Moraru CI, Panchapakesan CP, Qingrong H, Takhistov P, Sean L and Kokini JL (2003) Nanotechnology: A new frontier in food Science. Food Technology. 57(12): 24-29.

22 . Morla S, Rao R and Chakrapani R (2011) Factors Affecting Seed Germination and Seedling Growth of Tomato Plants cultured in vitro Conditions. An International Peer Review E-3. Sciences, Chemical, Biological and Physical Sciences. 1(2): 328-334.

23 . Nel A, Xia T, Madler L and Li N (2006) Toxic potential of materials at the nano level. Science. 311: 622-627.

24 . Oberdrster E (2004) Manufactured nanomaterials (fullerenes, C60) induce oxidative stress in the brain of juvenile largemouth bass. Environmental Health Perspectives. 112(10): 1058-1062.

25 . Paschke MW, Perry LG and Redente EF (2006) Zinc toxicity thresholds for reclamation forb species. Water Air Soil Pollution. 170(1-4): 317-330.

26 . Prasad T, Sudhakar P, Sreenivasulu Y, Latha P, Munaswamy V, Raja RK, Sreeprasad TS, Sajanla PR and Pradeep T (2012) Effect of nanoscale zinc oxide particles on the germination, growth and yield of peanut. Journal of Plant Nutrition. 35: 905-927.

27 . Tewari RK, Kumar P, Sharma PN and Bisht SS (2002) Modulation of oxidative stress responsive enzymes by excess cobalt. Plant Science. 162: 381-388.

28 . Vavilov NI (1926) Studies on the origin of cultivated plants. Nyurobiological Botany. 16: 139-248.

29 . Yang L and Watts DJ (2005) Particle surface characteristics may play an important role in phytotoxicity of alumina nanoparticles. Toxicology Letters. 158(2): 122-132.

30 . Yang K, Wang XL, Zhu LZ and Xing BS (2006) Competitive sorption of pyrene, phenanthrene, and naphthalene on multiwalled carbon nanotubes. Environmental Science and Technology. 40: 5804-5810.

31 . Zheng L, Hong F, Lu S and Liu C (2005) Effect of nano-TiO2 on strength of naturally aged seeds and growth of spinach. Biological Trace Element Research. 104(1): 83-91.

32 . Zhu H, Han J, Xiao JQ and Jin Y (2008) Uptake, translocation, and accumulation of manufactured iron oxide nanoparticles by pumpkin plants. Environmental Monitoring. 10(6): 713-717.