تاثیر اسید هومیکبر جذب نیتروژن، فسفر و شاخصهای تنش در کاهوی آلوده به کادمیوم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی دانشگاه تهران

2 گروه خاکشناسی دانشگاه تهران

چکیده

اطلاعات در مورد سمیت فلزات سنگین در ایران محدود است. در این تحقیق اثر بازدارندگی اسید هومیک بر جذب کادمیوم
مطالعه شد. آزمایش فاکتوریل در شرایط کشت بدون خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی (Lactusa sativa) توسط گیاه کاهو
با ۳ غلظت صفر، ۲ و ۴ میلی گرم بر لیتر و اسید هومیک با سه غلظتصفر، (CdCl با ۷ تکرار طرح ریزی شد. کادمیوم ( 2
۱۰۰ و ۱۰۰۰ میلی گرم بر لیتر به محلول غذایی اضافه شد. اثرات کادمیوم و هومیک اسید بر جذب کادمیوم و به دنبال آن
تغییر فعالیت آنتی اکسیدانهای پرکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز، پرولین، اسید آلی، محتوای کادمیوم، نیتروژن، فسفر و
زیتوده گیاه بررسی شد. نتایج این آزمایش نشان داد که افزایش غلظت کادمیوم باعث افزایشفعالیت پرکسیداز،
سوپراکسیددیسموتاز و افزایش غلظت پرولین شد. با افزایش کادمیوم در محیط کشت، غلظت آن در بافت گیاه افزایشیافت و
زیتوده و اسید آلی گیاه را کاهش داد. به طور متوسط در غلظتهای ۲ و ۴ میلی گرم بر لیتر کادمیوم فعالیت پرکسیداز به
ترتیب ۸ و ۵۳ درصد، فعالیت سوپراکسیددیسموتاز ۶۶ و ۱۰۶ درصد و غلظت پرولین ۳۹ و ۱۱۹ درصد نسبت به شاهد
افزایشنشان داد اما غلظت اسیدهای آلی ۱۸ و ۳۰ درصد کاهشیافت. با افزودن اسید هومیک به محلول غذایی تغییری در
غلظت فسفر و پرولین مشاهده نشد اما اثرهای متقابل کاربرد کادمیوم و اسید هومیک نشان داد فعالیت آنتی اکسیدانها و وزن
گیاه تعدیل شد. بنابراین افزودن اسید هومیک به محلول غذایی از جذب کادمیوم ممانعت میکند و تنشبه گیاه وارد نمی
شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Humic Acid on N, P and Stress Indicators of Lettuce Polluted by Cadmium

نویسندگان [English]

  • M Haghighi 1
  • M Kafi 1
  • TS Taghavi 1
  • AK Kashi 1
  • GhR Savabeghi 2
چکیده [English]

Information is still scarce about exposure to toxic heavy metal in Iran. The attempt was made to study
about the prevention effect of humic acid (HA) on Cd absorption by lettuce (Lactusa sativa) A
factorial CRD experiment was conducted in hydroponic system with 7 replications. Treatments were:
control (no additions), HA (0, 100 and 1000 mgL-1), and Cd (0, 2 and 4 mgL-1) . Cd uptake along with
enzyme activities, superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), proline and biomass of lettuce were
measured. A significant increase in SOD and POD activity and proline content were observed with
increasing cadmium. Cd content increased together with biomass and organic acid decreased in plants
received cadmium. The POD activity increased up to 8 and 53% and SOD to 66 and 106 and proline
content to 39 and 119% with 2 and 4 mgL-1 of cadmium respectively. HA did not affect P and proline
content. HA decreased the toxic effects of Cd through optimizing SOD , POD activity and fresh
weight. Therefore, adding HA to lettuce plants stressed by Cd can alleviate the toxic effect of
cadmium

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cadmium
  • Humic acid
  • Lettuce
  • Nitrogen
  • Peroxidase
  • Phosphorous
  • Superoxid Dismutase
ترابیان ع و مهجوری م. ١٣٨١ . بررسی اثر آبیاری با فاضلاب روی جذب فلزات سنگین بوسیله سبزیهای برگی جنوب
.٢١- تهران. مجله علوم خاک و آب. جلد ١٦ . شماره ١٧ .٢
قربانی قوژدی ح و لادن مقدم ع. ١٣٨٤ . مقدمهای بر تنشهای اکسایشی و کرنشهای گیاهی. نشر دواوین. تهران.
هاشمی ح کاشی ع زرین کفش م لسانی ح. ١٣٧١ . اثر ازت روی خواصکمی و کیفی ٤ رقم گوجه فرنگی. پایان نامه
کارشناسی ارشد علوم باغبانی دانشگاه تهران.
Alloway BJ, 1990. HeavyMetals in Soils. Blackies and Sons Ltd .New York.
Andersson A and Bingefors S, 1985. Trends and annual variations in Cd concentration in grain of
winter wheat. Acta Agriculture Scandinavia 35: 339-344.
Atal NP, Saradhi P and Mohanty P, 1991. Inhibition of the chloroplast photochemical reactions by
treatment of wheat seedlings with low concentrations of cadmium. Analysis of electron
transport activities and changes in fluorescence yield. Plant Cell Physiol 32: 943–951.
Barcelo J and Poschenreider C, 1990. Plant water relations as affected by heavy metals: a review
Journal of Plant Nutrition 13: 1-37.
Bates LS, Waldren RP and Teare LD, 1973. Rapid determination of free proline for water-stress
studies. Plant and Soil 39: 205-207.
Beauchamp I and Fridovich I, 1971. Superoxide dismutase: improved assays and an assay
applicable to acrylamide gels, Anal Biochem 44: 151–155.
تاثیر اسید هومیکبر جذب نیتروژن، فسفر و شاخصهای تنشدر کاهوی آلوده به کادمیوم 97
Bowler CW, Van Camp M, Van Montagu and Lnze D, 1994. Superoxide dismutase in plants. CRC
Crit Rev Plant Sci 13:199-218.
Campbell, PGC. 1995. Interactions between trace metals and aquatic organisms: a critique of the
free-ion activity model. Pp. 45-102. In: Tessier A and Turner DR (eds). Metal Speciation and
Bioavailability in Aquatic Systems, John Wiley & Sons Publisher, New York.
Candan N and Tarhan L, 2003. Relationship among chlorophyll-carotenoid content, antioxidant
enzyme activities and lipid peroxidation levels by Mg+2 deficiency in the Mentha pulegium
leaves. Plant Physiol Biochem 41: 35-40.
Chandlee JM and Scandalios JG, 1984. Analysis of variants affecting the catalase development
program in maize scutellum, Theory Appl Genet 69: 71-77.
Claussen W, 2002. Growth, water use efficiency, and proline content of hydroponically grown
tomato plants as affected by nitrogen source and nutrient concentration, Plant Soil 247: 199–
209.
Costa G and Morel J, 1994. Water relations, gas exchange and amino acid content in Cd treated
lettuce. Plant Physiol Biochem 32: 561–570.
Gupta SK and Häni H, 1980. Effect of copper supplied in the form of different Cu-saturated sludge
samples and copper salts on the Cu-concentration and dry matter yield of corn grown in sand. In
Symposium on Copper in Animal Wastes and Sewage Sludge. Pp: 67-69. In: Hermite PL and
Dehand-schutter J (eds). Reidel Publishing Co, Dordrecht.
Hsu YT and Kao CH, 2003. Changes in protein and amino acid contents in two cultivars of rice
seedlings with different apparent tolerance to cadmium, Plant Growth Regulation 40: 147–155.
Kastori R, Petrovic M and Petrovic N, 1992. Effect of excess lead, cadmium, copper and zinc on
water relations in sunflower. Journal of Plant Nutrition 15: 2427–2439.
Lee YS and Bartlett RJ, 1976. Stimulation of plant growth by humic substances. Soil Sci Soc Am J
40: 876-879.
Lguirati A, ElmousadikA and Hafidi M, 2004. Contribution alade marche dere habilitation des
sites dede charges au Maroc. Pp. 26-27. In: Proceedings of the First International Symposium
on the Management of Liquid and Solid Residues (Malisore). April 2004, Mohammadia,
Morocco.
Mansour MMF, 2000. Nitrogen containing compounds and adaptation of plants to salinity stress,
Biol Plant 43: 491–500.
Mazhoudi A, Chaoui MH, Ghorbal E and Ferjani E, 1997. Response of antioxidant enzymes to
excess copper in tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.), Plant Sci 127: 129-137.
20 شماره 1/ سال 1389 / 98 حقیقی، کافی و ... مجله دانشآب و خاک/ جلد 1
Mesut Cimrin K And Yilmaz I, 2005. Humic acid applications to lettuce do not improve yield but
do improve phosphorus availability. Acta Agriculture Scandinavica Section B-Soil and Plant.
55: 58-63.
Moya JL, Ros R and Picazo I, 1993. Influence of cadmium and nickel on growth، net
photosynthesis and carbohydrate distribution in rice plants. Photosyn Res 3: 75-80.
Östman G, 1996. Salix förmaga att ta upp kadmiumen fältstudie. Swedish University of
Agricultural Science, Department of Ecology and Environmental Research, Section of Short
Rotation Forestry, Report 55:71-73.
Padmaja K, Prasad DDK and Prasad ARK, 1990. Inhibition of chlorophyll synthesis in phaseolus
vulgaris seedlings by cadmium acetate. Photosynthetica 24: 399-405.
Panuccio MR, Muscolo A and Nardi S, 2001. Effect of humic substances on nitrogen uptake and
assimilation in two species of pinus. Journal of Plant Nutrition 24 : 693-704.
Santandrea G, Pandolfini T and Bennici A, 2000. A physiological characterization of Mn-tolerant
tobacco plants selected by in vitro culture. Plant Sci 150: 163–177.
Schat H, Sharma SS and Vooijs R, 1997. Heavy metal-induced accumulation of free proline in
metal tolerant and a nontolerant ecotype of Silene vulgaris. Physiol Plant 101: 477–482.
Schobert B and Tschesche H, 1978. Unusual solution properties of proline and its interaction with
proteins. Biochim Biophys Acta 541: 270–277.
Sedlacek J, Kallqvist T and Gjessing ET, 1983. Effect of a aquatic humus on uptake and toxicity of
cadmium to Selenastrum capricornutum Printz. Pp. 495–516 .In Christman RF and ET
Gjessing, [eds.] Aquatic and Terrestrial Humic Materials. Ann Arbor Science Publishers, Ann
Arbor, MI.
Shah K, Kumar RG, Verma S and Dubey RS, 2001. Effect of cadmium on lipid peroxidation,
superoxideanion generation and activities of antioxidant enzymes in growing rice seedlings.
Plant Sci 161: 1135–1144.
Wang DY, Qing CL, Guo TY and Guo YJ, 1997. Effects of humic acid on transport and
transformation of mercury in soil plant systems.Water, Air, and Soil Pollution 95: 35-43.
Zhang F, Li X, Wang C and Shen Z, 2000. Effect of cadmium on antoxidation rate of tissue and
inducing accumulation of free proline in seedlings of mung bean. Journal of Plant Nutrition 23:
356–368.
Zhang X and Ervin EH, 2004. Cytokinin-containing seaweed and humic acid extracts associated
with creeping bentgrass leaf cytokine and drought resistance. Crop Science 44:1-10.