اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر جوانه زنی و رشد اولیه بارانک لرستانی (Sorbus luristanica)

تولید نانوذرات و کاربرد آنها در جنبه های مختلف علوم گیاهی در حال افزایش است و علی رغم تولید روزافزون آنها، بررسی های محدودی در خصوص اثر مواد مختلف نانو بر زیست شناسی گیاه وجود داد. در این تحقیق سعی شد از پتانسیل نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در ارتقاء صفات جوانه زنی گونه بارانک لرستانی استفاده گردد، لذا اثرات متعاقب آنها بر رشد و تولید زیست توده گیاهچه های تولیدی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.

در ابتدا بذر گونه بارانک لرستانی از توده های طبیعی آن جمع آوری شد. در همین راستا بذرهای این گونه با غلظت های صفر، 75، 150، 250، 350 و 500 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم به مدت 24 ساعت پرایم شدند. سپس بذرها ابتدا به مدت 2 هفته در دمای اتاق و سپس به مدت 3 ماه در ماسه مرطوب و در سرما قرار گرفتند. آزمایش در قالب یک طرح آماری کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. بذرهای لایه گذاری شده بعد از گذشت سه ماه به درون ژرمیناتور منتقل و با شروع جوانه زنی، اطلاعات روزانه در یک دوره 22 روزه ثبت شد. در انتهای آزمایش صفات درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی محاسبه شد. همچنین در ادامه صفات رویشی گیاهچه ها از قبیل تعداد برگ، طول گیاهچه و زیست توده تر و خشک اندام های ساقه و برگ و ریشه نیز اندازه گیری گردید. همچنین از میکروسکوپ الکترونی نیز برای بررسی حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح خارجی بذرها استفاده شد.

بر اساس نتایج، تمامی صفات جوانه زنی شامل درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی تحت تاثیر تیمارهای نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بهبود یافت، ولی در این میان تیمار 500 میلی گرم در لیتر بطور قابل ملاحظه ای صفات جوانه زنی را افزایش داد. عدم حضور و در مقابل حضور و چسبندگی نانوذرات روی پوسته بذر توسط میکروگراف های حاصل از میکروسکوپ الکترونی مشاهده و تایید شد. در ادامه نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که تیمار 75 میلی گرم در لیتر از بالاترین موفقیت و در مقابل تیمار 500 میلی گرم در لیتر از کم ترین درصد موفقیت در بهبود رشد (طول ساقه چه) و تولید زیست توده برخوردار بود.

درنهایت می توان اذعان داشت که تاثیر پرایمینگ بذر بارانک لرستانی سبب ارتقاء صفات جوانه زنی و رشد گیاهچه های این گونه شد ولی روند تاثیرات در دو مرحله متفاوت بود بطوریکه در مرحله جوانه زنی بالاترین غلظت و در مرحله رشد، تیمارهای کم تا متوسط موفق تر بودند. ضمنا با توجه به اینکه تیمار 150 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم هم در بهبود جوانه زنی و هم در ارتقاء صفات رشد گیاهچه ها موفقیت قابل قبولی کسب کرده و از سوی دیگر با توجه به غلظت متوسط آن از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد، لذا به عنوان یک تیمار موفق در رفع خواب بذر و تولید نهال های بارانک لرستانی قابل توصیه می باشد.

مطالعه جوانه زنی بذر گونه بارانک لرستانی برای اولین بار استفاده از فناوری نانو مواد و پتانسیل قابل توجه این مواد در شکست خواب و بهبود صفات جوانه زنی بارانک لرستانی استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) به منظور مطالعه حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح پوسته بذر