اثر نیکل بر متابولیسم نیتروژن و رشد کلزا تغذیه شده با منابع مختلف نیتروژن در کشت محلول

اطلاعات بسیار اندکی درباره تاثیر تغذیه نیکل بر متابولیسم نیتروژن در شرایط حضور و عدم حضور اوره و اسیدهای آمینه مختلف در گیاهان وجود دارد. مصرف مقادیر بالای اوره در مزارع کلزا، لزوم بررسی اثر نیکل در بهبود کارآیی متابولیسم نیتروژن در این شرایط را نشان می دهد. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی اثر نیکل در حضور و عدم حضور اوره و سه نوع اسیدآمینه هیستیدین، آرجنین و تریپتوفان بر رشد و متابولیسم نیتروژن کلزا در کشت محلول بود.

این پژوهش گلخانه ای به صورت کاملا تصادفی در آرایش کرت های خرد شده فاکتوریل و در سه تکرار در محیط کشت محلول بر روی کلزا (رقم هایولا-401) انجام شد. کرت اصلی آزمایش شامل محلول غذایی حاوی اوره و محلول غذایی فاقد اوره، و کرت فرعی شامل نیکل در سه سطح صفر، 5 و 10 میکرومولار از منبع سولفات نیکل و اسیدآمینه در چهار سطح شامل عدم کاربرد اسیدآمینه و کاربرد اسیدهای آمینه تریپتوفان، آرجنین و هیستیدین با غلظت 100 میکرومولار بودند. در پایان آزمایش، وزن خشک شاخساره و ریشه، غلظت و جذب نیکل و برخی ترکیبات نیتروژنی از جمله نیتروژن، نیترات، آمونیم، اوره و اسید آمینه شاخساره و ریشه و همچنین فعالیت آنزیم اوره آز این دو بخش، اندازه گیری شد.

به طورکلی، صرف نظر از سطوح نیکل و اسیدآمینه، وزن خشک شاخساره در محلول غذایی حاوی اوره، به صورت قابل توجه و معنی دار، کم تر از محلول غذایی فاقد اوره بود. در محلول حاوی اوره، مصرف 5 میکرومولار نیکل به همراه هیستیدین، سبب افزایش معنی دار وزن خشک شاخساره گردید. همین نتایج در محلول فاقد اوره نیز مشاهده شد. در محلول غذایی حاوی اوره، با حضور اسیدهای آمینه، تاثیر مثبت نیکل بر رشد شاخساره گیاه افزایش یافت. همچنین، حضور نیکل به همراه اسیدهای آمینه سبب افزایش فعالیت آنزیم اوره آز برگ شد اگرچه فعالیت اوره آز در بوته های تغذیه شده با اوره به مراتب بیشتر از بوته های رشد کرده در محلول غذایی فاقد اوره بود.

تاثیر مثبت کاربرد نیکل بر متابولیسم نیتروژن و رشد گیاه به سطح نیکل و حضور یا عدم حضور اوره و اسیدهای آمینه بستگی داشت. کاربرد 5 میکرومولار نیکل، تاثیر مثبتی بر متابولیسم نیتروژن و رشد کلزا در شرایط تغذیه با اوره داشت در حالی که در شرایط بدون اوره تاثیری بر رشد گیاه نداشت. در محلول غذایی حاوی اوره، با حضور اسیدهای آمینه به ویژه هیستیدین، تاثیر مثبت نیکل بر رشد ریشه گیاه افزایش یافت. صرف نظر از تیمار اوره، سطح 10 میکرومولار نیکل برای کلزا سمیت ایجاد کرد اگرچه حضور اسیدهای آمینه به کاهش سمیت منجر شد.