نخود ایرانی یکی از گیاهان زراعی مهم مناطق خشک و نیمه خشک دنیا است که بسیار حساس به شوری می باشد. اخیراً گزارش شده است که پرایمینگ دانه ها، یک تکنیک تقویت کننده استقرار دانه رستها و بهبود دهنده تولید محصول در شرایط تنش زا است. این پژوهش تغییرات پارامترهای رشد و پاسخ های آنتی اکسیدانتی دانه رستهای اسمو و هیدرو پرایم شده نخود ایرانی در برابر تیمارهای شوری (0، 25، 50 و 75 میلی مولار) را به تصویر کشیده است. نتایج نشان داد که در مقایسه با گیاهان شاهد، شوری موجب کاهش جوانه زنی، طول ، وزن تر و خشک ریشه و ساقه گیاهان می شود. شوری باعث افزایش معنی داری (در سطح 5%) در محتوای پرولین و میزان پراکسیداسیون لیپیدی (که بر مبنای مقدار مالون دی آلدهید بیان می شود) در دانه رستهای نخود شد. بطور معمول یک کاهش وابسته به دوز نمک در میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل، محتوای نسبی آب گیاه و تعداد نودول ها مشاهده شد. تحت شرایط شور فعالیت آنزیم های گایاکول پراکسیداز (pox)، آسکوربات پراکسیداز (apx) و کاتالاز (cat) در دانه رستهای نیز بطور معنی داری افزایش یافت. داده ها در مورد اثر پرایمینگ با آب و مانیتول (4%) نشان داد که گیاهان پرایم شده تعداد نودول های بیشتری داشتند. در شرایط شور پرایم شده با آب و مانیتول طول ریشه و ساقه بیشتری را در مقایسه با دانه رستهای پرای نشده نشان دادند. فعالیت آنزیم های pox، apx و cat نیز در برگ و ریشه دانه رستهای پرایم شده بالاتر بود. این نتایج پیشنهاد می کند که پرایمینگ فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت را تقویت می کند و این آنزیم ها یک نقش حفاظتی مهمی را در برابر استرس نمکی ایفا می کنند که در نهایت منجر به بهبود پارامترهای رشد و حالت فیزیولوژیکی رانه رستهای نخود ایرانی می شود.

مقدمه: در این فصل به معرفی فصول شامل بررسی منابع، مواد و روش اجرا، نتایج و بحث می‏پردازیم. در فصل دوم به معرفی معرفی حبوبات و گیاه لوبیا، خاستگاه و سطح زیر کشت لوبیا، ارزش غذایی لوبیا، طبقه بندی لوبیا بر اساس خصوصیات بذر، گیاه‏شناسی لوبیا، ویژگی‏های بوم شناسی لوبیا، اصلاح برای تحمل به دماهای بالا و پایین و به معرفی تنش‏ها از جمله تنش دمای پایین، اثرات سرما، اثرات مورفولوژیک، اثرات فیزیولوژیک، اثرات سیتولوژیک، اثرات اکسیداتیو ناشی از سرما، سیگنال‏های تنش سرما، مکانیسم‏های مقاومت به سرما در گیاهان، تغییر در بیان ژن‏ها و تجلی پروتئین‏های خاص، تغییر وضعیت چربی های غشا، بیوسنتز اسمولیت ها، تقویت سیستم آنتی اکسیدانتی سلول، همچنین به معرفی تریازول، مکانیسم اثر پاکلوبوترازول، اثر پاکلوبوترازول روی رشد، اثر پاکلوبوترازول روی فتوسنتز و محتوای کلروفیل، اثر پاکلوبوترازول روی مقاومت به تنش پرداختیم. حبوبات از نظر تحمل گرما و سرما دو نوع هستند. نوع‏های سرما دوست که در زمان رشد چندین درجه زیر صفر را تحمل می‏کنند، مثل نخود، عدس و باقلا. این تیپ‏ها معمولاً روز بلند هستند و نوع‏های گرما دوست که در دمای صفر درجه سانتی‏گراد به شدت آسیب می‏بینند. این تیپ‏ها معمولاً روزکوتاه هستند. این گیاهان بایستی زمانی کشت شوند که خطر یخبندان وجود نداشته باشد و دمای محیط از 14 تا 22 درجه سانتی‏گراد بیشتر باشد. از این گیاهان می توان لوبیای معمولی، لوبیای چشم بلبلی و ماش را نام برد. بنابراین، از آن‏جایی که خاستگاه اصلی لوبیا مناطق گرمسیری و آمریکای جنوبی است، این گیاه در سایر مناطق مشابه که دمای محیطی کمتر از 10 درجه سانتی‏گراد نداشته باشد، جوانه خواهد زد. لوبیا گیاهی گرما دوست می باشد. به سرما و یخبندان بسیار حساس بوده و در بهار تا زمانی که دمای محیط به قدر کافی بالا نرود نمی توان به کشت آن مبادرت ورزید. لوبیا سفید گیاهی است حساس به سرما و نیاز به فصل زراعی بدون یخبندان و هوای خشک دارد. لوبیا سفید در مقایسه با انواع دیگر لوبیا مقاومتش نسبت به شرایط نامطلوب کمتر است. تنش عبارت است از تغییر در شرایط بهینه زندگی که سبب بروز پاسخ هایی خاص در فیزیولوژی یک موجود زنده می شود. این پاسخ ها بسته به نوع شرایط ممکن است موقتی یا دائمی باشند. در حدود دو سوم از زمین های کشاورزی جهان در معرض با دماهای زیر نقطه یخبندان قرار دارند و در حدود نیمی از آن‏ها در دماهای زیر 20- درجه سانتی‎گراد قرار دارند. بنابراین، اثرات تنش سرما بر گیاهان مورد توجه و مطالعه قرار گرفته است تا بتوانند مقاومت به سرما را در گیاهان کشاورزی مهم بهبود دهند. مقاومت به سرما فرآیندی است که تحت تاثیر عوامل ژنتیکی و محیطی قرار می گیرد. میزان تحمل به سرما در بین گونه ها و بین رقم‏های یک گونه و حتی در بین بافت های همان گیاه متفاوت است. بر طبق محدوده حرارتی، گیاهان به 3 گروه: حساس به سرمازدگی (گیاهان حساس به دماهای زیر 12 درجه سانتی گراد) که لوبیا در این گروه قرار می گیرد، گیاهان مقاوم به سرمازدگی ( مقاوم به دمای پایین اما نه دمای‏های یخبندان) و گیاهان مقاوم به یخبندان و انجماد (که مقاومت به یخبندان را بعد از یک دوره در معرض قرار گرفتن با دمای پایین یا غیر یخبندان کسب می کنند) تقسیم شده اند. شرایط محیطی نامساعد شامل دما های غیر بهینه، به طور چشمگیری جوانه زنی بذر و رشد گیاهان را ممانعت می کند و بنابراین، کاهش دهنده محصول است. از نظر اقتصادی پیدا کردن روش هایی برای غلبه بر این مشکلات، مهم می باشد، یکی از این روش ها استفاده از تنظیم کننده های رشد مثل تریازول ها است. در گیاهانی که دارای توانایی ذاتی در پاسخ به تنش ها هستند، تریازول ها بیان و بروز این توانایی را تسهیل می کنند. تریازول ها باعث تغییرات مورفولوژی شامل ممانعت رشد گیاه، کاهش طویل شدن، افزایش مقادیر کلروفیل، بزرگ شدن کلروپلاست ها، بافت برگی ضخیم‏تر، افزایش نسبت ریشه به ساقه، تولید آلکالوئیدها و افزایش در متابولیسم کربوهیدرات ها می شوند. همچنین تریازول ها تغییرات هورمونی و اثرات بیوشیمیایی نظیر رفع سمیت گونه های فعال اکسیژن و افزایش پرولین و تقویت سیستم های آنتی اکسیدانتی سلول ها را القا می نمایند و باعث مقاومت به تنش ها می شوند. پاکلوبوترازول از جمله تریازول هایی است که به عنوان تنظیم کننده رشد گیاهان استخراج شده‏اند. با توجه به شناخت چنین اثراتی از پاکلوبوترازول و با توجه به اطلاعات موجود مبنی بر اثرات سرما روی گیاهان و احتمال ایجاد تنش اکسیداتیو توسط سرما روی گیاهان این پژوهش در جهت بررسی اثر پاکلوبوترازول روی تعدیل اثرات تنش سرما در گیاه لوبیا طراحی و به اجرا در آمده است. به طوری که، در فصل سوم به شرح انجام آزمایش در دو مرحله شامل آزمایش اثر رقم و سرما بر درصد جوانه زنی، طول ریشه‏چه و ساقه‏چه گیاهان لوبیا و آزمایش اثر رقم، سرما و پاکلوبوترازول روی شاخص های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه لوبیا و روش‏ اندازه گیری شاخص‏ها از جمله سنجش طول، وزن تر و خشک اندام های هوایی و ریشه، اندازه گیری کلروفیل و کاروتنوئید، سنجش مقدار پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء، سنجش میزان نشت الکترولیتی غشاء، اندازه گیری پرولین، اندازه گیری کربوهیدارت های محلول، اندازه گیری آنزیم های آنتی اکسیدانت کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز پرداختیم. در فصل چهارم و پنجم با توجه به نتایج به دست آمده از تحقیقات بعضی از دانشمندان از جمله berova و همکاران که در گیاه گندم و baninasab که در گیاهچه‏های هندوانه و سایر دانشمندانی که در این زمینه تحقیق کرده‏اند که به بررسی اثر سرما و پاکلوبوترازول پرداختند و مشاهده کردند که سرما باعث کاهش پارامترهای رشد و افزایش فعالیت آنزیم‏های آنتی اکسیدانت و پراکسیداسیون لیپیدی و درصد نشت می‏شوند و تیمار پاکلوبوترازول باعث بهبود فاکتورهای رشد و کاهش میزان پراکسیداسیون لیپیدی و درصد نشت و افزایش فعالیت آنزیم‏ها می‏شود، ما نیز در این تحقیق به بررسی اثرات سرما و پاکلوبوترازول پرداختیم و نتایج گزارش شده توسط دانشمندان ذکر شده و سایر دانشمندان را مشاهده کردیم. به طوری که به بررسی اثر رقم و سرما بر درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه و اثر رقم، دما و پاکلوبوترازول بر شاخص های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان لوبیا پرداختیم. بنابراین، به طور کلی در این تحقیق مشاهده شد که سرما می تواند باعث تغییر در عملکرد تمامیت غشا پلاسمایی شود، به طوریکه نشت یون ها و پراکسیداسیون لیپیدی غشا افزایش می یابد و تیمار با پاکلوبوترازول اثرات منفی برودت روی غشا را تعدیل می کند، شاید بدان دلیل که سرما باعث تغییرات غشایی شامل کاهش فسفولیپیدهای غشا و افزایش نسبت استرول به فسفولیپید و افزایش اسیدهای چرب اشباع می شود و در مقابل پاکلوبوترازول از این تغییر جلوگیری می کند. ثابت شده است که تریازول ها بیوسنتز استرول را تغییر می دهند و باعث تغییر ترکیب استرول غشا می شوند که این تغییر باعث القا استحکام و سازگاری می شود. از سوی دیگر، سرما موجب تولید گونه های فعال اکسیژن می شود که با حمله به غشا نشت یون ها و پراکسیداسیون لیپیدی غشا را افزایش می دهند. در مقابل پاکلوبوترازول با افزایش پرولین و تقویت سیستم های آنتی اکسیدانت آنزیمی موجب رفع سمیت گونه های فعال اکسیژن و در نتیجه باعث مقاومت به تنش سرما می شود. افزایش متابولیسم کربوهیدرات ها نیز به تامین انرژی سلول در تنش کمک می کند و همه این عوامل مقاومت به سرما را در گیاه القا می کنند.

نانو ذرات، مجموعه های اتمی یا مولکولی با حداقل ابعاد بین 1-100 نانومتر هستند که خواص فیزیکوشیمیایی متفاوتی در مقایسه با مواد عادی سازنده خود دارند. استفاده از نانو ذرات و نانوتکنولوژی در جهان به سرعت در سال های اخیر در حال پیشرفت است و پتانسیل بالایی برای ایجاد مواد و محصولات جدید دارد. افزایش استفاده از این مواد، منجر به آزادسازی آنها به محیط و در نتیجه آسیب به موجودات زنده می شود. مطالعات زیادی بر اثر نانو ذرات بر جانوران و باکتری ها انجام شده است، با وجود این، گزارش های اندکی درباره اثر چنین موادی بر گیاهان وجود دارد. به منظور بررسی اثر نانو ذرات بر گیاهان، آزمایشی در سال 1389-1390 در آزمایشگاه گیاه شناسی دانشگاه شهرکرد صورت گرفت. این آزمایش در سه مرحله مختلف انجام شد. در آزمایش اول، اثر 6 نانو ذره ( نانوتیوب های کربنی چند جداره، اکسید تیتانیوم، آهن، اکسید آهن، روی و اکسید روی) بر شاخص های جوانه زنی بذر و رشد دانه-رست و همچنین شاخص های مقاومت بذر گیاهچه 6 گونه گیاهی (گندم، سویا، کلزا، خیار، کاهو و گوجه فرنگی) در پتری دیش بررسی شد. این مرحله از آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل بذرهای 6 گیاه و 6 نانو ذره مذکور در غلظت های 0، 50، 100، 200، 400، 800 و 1600 میلی گرم بر لیتر بودند. برای هر تیمار درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی و t50 و همچنین طول ریشه و ساقه اندازه گیری شد. سپس، شاخص های مقاومت مثل شاخص مقاومت ریشه و شاخص جوانه زنی برای هر تیمار محاسبه شد. نتایج نشان داد که اثر نانو ذرات بر این شاخص ها بسته به نوع گیاه، نوع و غلظت نانو ذرات متفاوت بود. در میان این ذرات، آهن و اکسید آهن بیشترین تاثیر مثبت را بر پارامتر های فوق داشتند و نانو روی و اکسید روی سمی تر از سایرین بودند. در آزمایش دوم، اثر نانو ذرات بر رشد گیاهچه و رنگیزه های آن در کاشت گلدانی بررسی شد. این آزمایش با 6 گیاه مذکور و 5 سطح غلظت (0، 50، 100، 200 و 400 میلی گرم بر لیتر) از نانو تیوب های چند دیواره ای، روی، اکسید روی، آهن، اکسید آهن و اکسید تیتانیوم به صورت فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی و سه تکرار انجام شد. بدین منظور، ابتدا بذرها استریل شدند و به مدت 48 ساعت در محلول های فوق خیسانده شدند. سپس بذرها به گلدان های حاوی پرلیت انتقال یافتند. گلدان ها به مدت 21 روز با محلول غذایی هوگلند تغذیه شدند. بعد از این مدت، گیاهچه هایی از هر نمونه انتخاب و وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی و همچنین محتوای کلروفیل a، b و کل و کارتنوئیدها سنجیده شد. نتایج نشان دهنده کاهش قابل توجه و معنی دار وزن تر و خشک بود. مقدار کلروفیل و کارتنوئیدها نیز در برگ نمونه های تحت تنش نانو ذرات به طور معنی داری کاهش یافت. در اینجا نیز پاسخ ها وابسته به گونه و کاملاً اختصاصی بود. معمولاً در اکثر موارد، غلظت های کم نانو آهن و اکسید آهن دارای یک اثر مثبت بر شاخص های فوق بودند، ولی با افزایش غلظت مانند سایر مواد یک اثر منفی را اعمال نمودند. در اینجا نیز ترکیبات روی و اکسید روی سمی تر از سایرین بودند. آزمایش سوم با انتخاب نانو روی و اکسید روی به عنوان سمی ترین نانوها و گوجه فرنگی و گندم به ترتیب به عنوان حساس ترین و مقاوم ترین گیاهان نسبت به این نانو ذرات به منظور مطالعه مکانیسم سمیت این نانوها انجام شد. آزمایش بصورت فاکتوریل با دو گیاه، دو ماده و 3 غلظت (0، 100 و 200 میلی گرم بر لیتر) و در سه تکرار انجام شد. 21 روز پس از کشت گیاهان، برخی پارامترهای بیوشیمیایی مثل میزان پرولین، پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدی و همچنین فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت مورد بررسی قرار گرفت. هر دو ترکیب نانویی فوق، موجب افزایش این پارامترها در گیاهان گندم و گوجه فرنگی شد. افزایش میزان پرولین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت در گندم بیشتر از گوجه فرنگی بود و در مقابل میزان پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدی در گوجه فرنگی بیشتر از گندم بود. بنابر این، گوجه-فرنگی نسبت به گندم به نانو ذرات حساس تر بود. میتوان نتیجه-گیری کرد که غلظت های بالای نانو ذرات سمی بوده و همچون سایر تنش ها یک تنش اکسیداتیو را در گیاه القا می کند.

سیستم کشاورزی سنتی با مصرف زیاد کودهای شیمیایی موجب کاهش مقدار مواد آلی خاک شده است که منجر به کاهش کیفیت خاک و محصولات خوراکی می شود. بنابراین استفاده از کشاورزی ارگانیک با کودهای آلی در خاک به عنوان مواد مغذی در حال افزایش است و یک عمل جایگزین برای حفظ تولید محصولی است که از لحاظ اقتصادی با دوام و با حداقل آلودگی محیطی باشد. در میان کودهای آلی، ورمی کمپوست کود حیوانی می تواند کاربردهای بالقوه در کشاورزی داشته باشد. چون تولید ورمی-کمپوست یک فرآیند ارزان است که می تواند مقادیر زیادی از زباله های آلی را تجزیه کند. کود حیوانی در طی این فرآیند، تجزیه و خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها تغییر یافته است و با استفاده از کربن آلی قابل احیا اکسید و پایدار شده است. ورمی کمپوست، مواد مشابه پیت با تخلخل بالا است و می تواند رشد و عملکرد گیاه را افزایش دهد. بنابراین در این پژوهش، اثر ورمی کمپوست کود حیوانی بر جوانه زنی بذر، رشد گیاه، مقدار اسانس و فعالیت آنتی اکسیدانتی گیاه سیاهدانه در کشت گلدانی بررسی شد. در این تحقیق، یک مطالعه آزمایشگاهی برای بررسی اثر غلظت های 0، 20، 40، 60، 80 و 100 درصد حجمی از عصاره ورمی کمپوست بر روی پارامترهای جوانه زنی و رشد دانه رست انجام شد. همچنین در آزمایش دوم، آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 سطح ورمی کمپوست و 5 تکرار انجام شد. تیمارها از ترکیب حجمی خاک و ورمی-کمپوست به نسبت 0، 25، 50 و 75 درصد تهیه شدند. ظهور گیاهچه در طول بیست روز یادداشت شد و شاخص های ظهور از قبیل زمان ظهور، ضریب ظهور و نرخ ظهور محاسبه شد. بعد از آن تعداد گیاهان به 30 عدد در هر گلدان کاهش یافت. وزن تر و خشک گیاهان در هر تیمار در 1، 2، 3 و 5 ماه بعد از کاشت اندازه گیری شد و سرعت نسبی رشد محاسبه شد. محتوای کلروفیل a، b و کارتنوئید در گیاهان 3 ماهه اندازه گیری شد و همچنین در پایان تعداد گل، تعداد میوه، تعداد دانه در هر کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد محصول، فعالیت آنتی اکسیدانتی و محتوای اسانس اندازه گیری شد. نتایج حاصل از آزمایش اول نشان داد که رقت 20 و 40% عصاره ورمی کمپوست شاخص جوانه زنی دانه و رشد دانه رست را افزایش داد. نتایج آزمایش دوم نشان داد تیمار 25 و 50% ورمی کمپوست شاخص های ظهور و محتوای کلروفیل را بیشتر بهبود داده اما غلظت 50% باعث پارامترهای بهتر رشد، سرعت نسبی رشد، بازده دانه و گل شد. افزایش رشد و بازده به وسیله ورمی کمپوست ممکن است به علت حضور تنظیم کننده های رشد و هیومیک اسید موجود در ورمی کمپوست باشد. علل دیگر ممکن است به علت افزایش غلظت قابل دسترس نیتروژن، فسفر، پتاسیم و بهبود ساختار خاک باشد که محیط مناسبی برای رشد ریشه گیاه فراهم کرده است. همچنین غلظت 50% محتوای اسانس در برگ ، ریشه و دانه را افزایش داده است. ممکن است هورمون ها ،اسید هیومیک و مولکول های بیولوژیکی دیگر و میکروارگانیسم ها به عنوان محرک های زنده و غیرزنده عمل کنند که فعالیت پاکسازی dpph، قدرت احیا کنندگی و فعالیت کلات کنندگی آهن را تحریک کرده است که در تیمار 50% ورمی کمپوست بالاتر از سایر تیمارها بود. اثر ورمی کمپوست روی ظرفیت آنتی اکسیدانتی سیاهدانه ممکن است تاثیر پیچیده ای باشد چون چندین فاکتور فیزیکی و شیمیایی درگیر شده اند. فاکتورهای اضافی ورمی کمپوست محتوای فنلی بالاتر و فعالیت آنتی اکسیدانتی قوی تر را القا کرده است. دانه های سیاهدانه محتوای ترکیبات فنلی و فعالیت آنتی اکسیدانتی بالاتر نسبت به ساقه و ریشه را نشان دادند. با توجه به یافته های این مطالعه جایگزینی 25% ورمی کمپوست برای مرحله ظهور و تولید نهال در گلخانه مورد استفاده قرار می گیرد و 50% برای افزایش بیوماس و مقدار اسانس پس از انتقال نهال به مزرعه اعمال شود و جایگزینی بیش از 50% برای سیاهدانه پیشنها نمی شود.

مطالعات متعددی اثرات مثبت ورمی کمپوست بر رشد، عملکرد و مهار بیماری های خاص گیاهی را گزارش کرده اند. بنابراین در این تحقیق 2 سری آزمایش از اثر ورمی کمپوست روی جوانه زنی بذر، رشد، عملکرد، محتوای موسیلاژ و مقابله با بیماری بوته میری در گیاه اسفرزه انجام شد. آزمایش اول در قالب طرح کاملا تصادفی به منظور بررسی اثر رقت های مختلف ورمی-کمپوست (0، 20، 40، 60، 80 و 100 درصد حجمی) بر برخی از شاخص های جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه اسفرزه در پتری دیش انجام شد. آزمایش دوم با چهار سطح ورمی کمپوست (0، 25، 50 و 75%) و در 3 تکرار انجام شد. به این منظور تعداد 100 بذر در هر گلدان کاشته شد و در دمای 25 درجه سانتی گراد روز و 15 درجه سانتی گراد شب و رطوبت 50 درصد در گلخانه قرار داده شد و درصد جوانه زنی به مدت 16 روز یادداشت شد و نیز شاخص های دیگر ظهور از قبیل انرژی ظهور، متوسط زمان ظهور، ضریب ظهور و سرعت ظهور محاسبه شد. بعد از 30 روز تعداد گیاهان به 50 عدد در هر گلدان رسانیده شد و طول، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه طی 1، 2 و 3 ماه پس از کاشت اندازه گیری شد. همچنین میزان کلروفیل a، b و کاروتنوئید در گیاه 3 ماهه محاسبه شد. در پایان دوره رشد، تعداد و قطر سنبله، عملکرد دانه، درصد موسیلاژ و عامل تورم مورد بررسی قرار گرفت. در سری دوم آزمایشات، اثر ورمی کمپوست در قبل و بعد از ظهور در مقابله با بوته میری بررسی شد. اولین آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی با 4 سطح ورمی کمپوست (0، 25، 50 و 75%) و 2 سطح قارچ (شاهد و فوزاریوم) در 3 تکرار انجام شد. به این منظور تعداد 100 عدد بذر در گلدان های شاهد و آلوده به قارچ کاشته شد و جوانه زنی بذر بعد از 13 روز یادداشت شد. در آزمایش دوم با طرح فاکتوریل و کاملا تصادفی در 4 سطح ورمی کمپوست (0، 25، 50، 75 درصد)، 2 سطح از قارچ (شاهد و فوزاریوم) و2 سطح از باکتری بیوکنترل (شاهد و باسیلوس) و در 3 تکرار انجام شد. تعداد 100 عدد بذر در هر گلدان کاشته شد و بعد از یک ماه گیاهان به 40 بوته در هر گلدان کاهش داده شد. در گیاهان یک ماهه آلوده به قارچ و باسیلوس میزان شیوع و درصد بقای گیاه 8، 12، 16، 20، 24 و 28 روز پس از آلودگی محاسبه شد. در پایان، میزان فعالیت آنزیم های دفاعی شامل سوپراکسید دیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز، پراکسیداز، کاتالاز، پلی فنل اکسیداز، فنیل آلانین آمونیالیاز و بتا 1و3 گلوکوناز اندازه گیری شد. نتایج سری اول آزمایشات نشان داد که رقت 20 و 40 درصد عصاره ورمی کمپوست منجر به افزایش شاخص های جوانه زنی بذر و رشد گیاهچه اسفرزه شد. همچنین غلظت 25% ورمی کمپوست بالاترین شاخص های ظهور را سبب شد. رشد بوته، میزان رنگدانه، تعداد و قطر سنبله، عملکرد دانه، درصد موسیلاژ و عامل تورم به میزان قابل توجهی در 25 یا 50% در مقایسه با کنترل افزایش یافت. نتایج سری دوم آزمایشات نشان داد بوته میری ناشی از قارچ فوزاریوم قبل و بعد از ظهور در حضور ورمی-کمپوست جلوگیری شد. افزودن باکتری بیوکنترل (باسیلوس سوبتیلیس) به محیط ورمی کمپوست اثر افزایشی در مقابله با بوته میری داشت. پایین ترین میزان وقوع بوته میری و نیز بالاترین فعالیت آنزیم های دفاعی به دست آمده در جایگزینی با 75% ورمی کمپوست به دست آمد. بنابراین، می توان نتیجه گیری کرد که ورمی کمپوست یک کود قابل توصیه برای کشت اسفرزه و کنترل بیماری بوته میری در این گیاه است.

استویا ( s. rebaudiana) یک گیاه بی نظیر دارویی است که به فراوانی به عنوان یک جایگزین قند توسط بیماران دیابتی استفاده می شود. برای حفظ ارزش دارویی این گیاه، کاربرد یک سیستم متعادل و منسجم تغذیه ای ضروری است. به این منظور لازم است تا یک سیستم کشاورزی پایدار که در آن ورودی کود کمتر و در مقابل کفایت استفاده از آن بیشتر باشد ، توسعه یابد. کودهای زیستی سازگار با اکوسیستم ها و از نظر زیست محیطی بسیار سالم هستند. آنها نه تنها امکان تغذیه منسجم گیاه را فراهم می کنند بلکه به سبب ارزانی به اقتصاد کشاورزی نیز کمک می کنند. اخیرا وزیکولار-آربسکولار میکوریز و ریزوباکتریهای تحریک کننده رشد گیاهان که قادر به تامین n.p.k برای گیاه هستند، به فراوانی در تولید گیاهان زراعی بکار برده شده اند. به عنوان یک نتیجه کلی گیاهان تیمار شده با کودهای زیستی در مقایسه با گیاهان تلقیح نشده، قدرت رقابت و تحمل تنش های محیطی را بیشتر دارند. بنابر این در پژوهش حاضر اثر تکنولوژی توصیه شده کاربرد کودهای زیستی روی تولید بیوماس، محتوای استویوزاید و عناصر غذایی استویا بررسی شد. گیاهچه ها از کشت قطعات تک گره استویا باززایی شدند و بعد از انتقال به گلدان ها در گلخانه، تلقیح منفرد یا توام با قارچ میکوریز(glomus intraradice) و 3 باکتری (bacillus polymixa, pesudomonas putida and azotobacter chroococcuom) اعمال شد. در تیمارهای شاهد گیاهچه ها بدون تلقیح به گلدان ها منتقل شدند. آزمایش به صورت یک طرح کاملا تصادفی انجام شد و هر تیمار 4 بار تکرار شد. در طی 60 روز رشد گیاهان، وزن تر و خشک بخش هوایی گیاهان در همه تیمارها در فواصل 15 روزه اندازه گیری شد. همچنین نمونه برداری دوره ای در فواصل 15 روزه از برگ های گیاهان انجام شد و محتوای استویوزاید آنها با روشhplc آنالیز شد. وزن تر و خشک ریشه، محتوای کلروفیل a, b و کل و میزان n.p.kدر بخش هوایی گیاهان 60 روزه همه تیمارها اندازه-گیری شد. نتایج نشان داد که در مقایسه با شاهد، تلقیح منفرد بیوماس ریشه و ساقه و محتوای کلروفیل، استویوزاید و عناصر غذایی را افزایش داد. به هر حال میزان این اثرات افزایشی در تلقیح های دوگانه سازگار بطور معنی داری بیشتر بود که احتمالا ناشی از روابط سینرژیسمی بین آنهاست. همه صفات در 60 روز بعد از تلقیح در تیمار ازتوباکتر+گلوموس در بالاترین حد خود بودند و پس از آن به ترتیب در تیمارهای باسیلوس+گلوموس و ازتوباکتر+سودوموناس بیشتر بودند. این اثر ممکن است مربوط به این باشد که کاربرد ترکیبی میکروارگانیسم ها در مقایسه با تلقیح منفرد آنها باعث ماکزیمم تثبیت ازت اتمسفری و جذب افزوده فسفر و پتاسیم می شود. تیمارهای سه گانه اثرات مثبت کمتری را در مقایسه با تلقیح های دو گانه نشان دادند. احتمالا رقابت بین میکروارگانیسم ها در تلقیح های سه گانه کارایی آنها را کاهش داده است. به هرحال برطبق داده های این پژوهش، نتیجه گیری می-شود که ترکیب های مناسب میکوریزها و ریزوباکتری های تحریک کننده رشد گیاهان به عنوان محرک های زیستی می تواند برای تقویت رشد و افزایش تولید استویوزاید بکار برده شود.

در این پژوهش سنتز نانوذرات نقره به روش شیمی سبز و به کمک عصاره برگ های گیاه سیاهدانه انجام شد و تاثیر غلظت مولی نمک نقره و میزان اسیدیته بر اندازه و شکل نانوذرات نهایی بررسی شد. در ابتدا نانوذرات نقره از احیا یون-های نقره در محلول آبی نمک نیترات نقره (agno3) با عوامل کاهنده موجود در عصاره برگ گیاه سیاهدانه شامل پلی-ساکاریدها و فیتوکمیکال ها، با اشکال و اندازه های مختلف سنتز شد. سپس نانوذرات نقره از احیا یون های نقره در محلول آبی نمک نیترات نقره با عامل کاهنده بورهیدرات سدیم و عامل تثبیت کننده تری سدیم سیترات سنتز شد. نتایج آنالیز اسپکتروفتومتری، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی و انرژی تفرق پراش اشعه ایکس، به ترتیب، تاثیر گذشت زمان بر پیشرفت واکنش و تغییر در پلاسمون رزونانس سطح، نقش گروه های عاملی موجود در عصاره برگ سیاهدانه در سنتز نانوذرات نقره، ساختار مکعبی با وجوه مرکزدار برای ذرات سنتز شده، تغییر شکل و اندازه نانوذرات با تغییرات اسیدیته و غلظت مولی نمک نقره و وجود درصد بالای نقره را نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نانوذرات با اشکال کروی، گوشه دار و مکعبی شکل را نشان داد. با وجود اینکه نانوتکنولوژی پتانسیل زیادی را برای پیشرفت دارد، در حال حاضر نگرانی هایی را ایجاد کرده که همان ویژگی های که باعث ایجاد خاصیت جذب در آن ها می-شود ممکن است منجر به ایجاد خطرات جدیدی برای سلامت انسان و محیط شود. بنابراین از دو روش سمیت سنجی میزان سمیت نانوذرات سنتز شده به روش شیمی سبز و احیاء شیمیایی اندازه گیری شد که به علت وجود عوامل طبیعی کاهنده و تثبیت کننده موجود در عصاره گیاه در روش شیمی سبز در مقایسه با عوامل کاهنده و تثبیت کننده سمی در روش احیا شیمیایی، نانوذرات سنتز شده به روش شیمی سبز به طورقابل ملاحظه ای از سمیت کمتری برخوردار بودند.

قابلیت دسترسی به آهن یک محدودیت بزرگ برای تولید محصولات به شمار می رود. تنش آهن توسط فاکتورهای بیرونی وابسته به جذب، انتقال و یا مکانیزم های متابولیسمی مانند ph بالا و غلظت بالای در محلول خاک ایجاد می شود. اخیرا گزارش شده است که no می تواند تأثیرات کمبود آهن را کمتر کرده و قابلیت دسترسی به آهن در داخل سلول به وسیله متعادل کردن حالت احیا را افزایش دهد. بنابراین در این تحقیق دو آزمایش در رابطه با بررسی تأثیر نانوکود کلاته آهن (یک کلات کننده جدید آهن) و سدیم نیتروپروساید (snp به عنوان یک دهنده no) روی کمبود مستقیم و کمبود غیرمستقیم آهن (وابسته به وجود در محلول غذایی) در بادرنجبویه انجام شد. در آزمایش اول تأثیر نانوکود کلاته آهن در مقایسه با fe-edta برای کاهش کمبود مستقیم یا غیرمستقیم آهن بررسی شد. هر دو نوع کمبود آهن باعث ایجاد کلروز در برگ های بادرنجبویه و در نتیجه کاهش رشد گیاه، رنگیزه های فتوسنتزی، fv/fm و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش پراکسیداسیون لیپید و مقادیر در برگ ها شدند. تیمار با نانوکود کلاته آهن یا fe-edta دوباره سبز شدن برگ ها و بهبود همه عوارض ناشی از کمبود آهن در طول 15 روز را به دنبال داشت. به صورت قابل توجهی، عوارض کمبود آهن توسط نانوکود کلاته آهن نسبت به fe-edta بهبود یافت. مقدار آهن در گیاهان تیمار شده با نانوکود کلاته آهن نسبت به گیاهان تیمار شده با fe-edta بیشتر بود. در آزمایش دوم تأثیر snp (0، 50، 100 میکرومولار) روی کمبود آهن مستقیم و غیرمستقیم بررسی شد. نتایج نشان داد که غلظت 100 میکرومولار snp عوارض ناشی از کمبود آهن را به حالت اولیه بازگرداند. snp در محیط طبیعی مقدار no و کلروفیل را بالا برد، رشد در وزن تر و خشک را تحریک کرد و فعالیت آنزیم های آنتی-اکسیدانی را افزایش داد. این نتایج تأیید می کند که نانوکود کلاته آهن یک کود آهن توصیه شده برای بادرنجبویه است و no نقش مهمی را در تغذیه آهن بازی می کند.

استفاده از گیاهان دارویی قدمتی همپای بشر داشته و طی سالیان متمادی داروهای طبیعی خصوصا گیاهان دارویی اساس و حتی در برخی موارد تنها طریق درمان محسوب می شدند و در عین حال مواد اولیه موجود در آن ها در صنعت داروسازی مورد استفاده قرار می گرفت. در اوایل قرن حاضر پیشرفت علم شیمی و کشف سیستم های سنتز آلی منجر به توسعه صنعت داروسازی و جایگزینی شیمی درمانی شد. تمایل به تولید گیاهان دارویی و معطر و تقاضا برای محصولات طبیعی به خصوص در شرایط کشت اکولوژیک در جهان رو به افزایش است. عوارض جانبی فراوان داروهای شیمیایی، ناتوانی پزشکی کلاسیک در درمان بیماری های مزمن و وجود مواد موثره در داروهای گیاهی از دلایل عمده استفاده آن ها در صنعت داروسازی می باشد. (carrubba et al., 2002). هم چنین از زمان های قدیم گیاهان و چاشنی های آن ها برای بهبود طعم و عطر به انواع غذاها اضافه می شدند. بسیاری از ترکیبات طبیعی به دست آمده از گیاهان دارای طیف وسیعی از فعالیت های زیستی هستند (oke et al., 2009). مصرف کودهای شیمیایی که با استفاده از سوخت های فسیلی در مقادیر زیاد و قیمت کم تولید می شوند، استفاده از کودهای آلی را کاهش داده است. استعمال کودهای شیمیایی در ایران بسیار بالاست و اغلب بیش از نیاز محصول است و این امر منجر به تخریب بافت خاک شده است (galavi et al. 2012). پایداری خاک به تجدید مداوم مواد آلی مربوط می شود. مواد آلی اساسا از بقایای گیاهی به دست می آید و باعث حفظ میکروارگانیسم ها و میکروفون خاک می شود (shirani et al. 2002). تحقیقات نشان داده است که کودهای آلی یا ارگانیک بسیار بهتر از کود های شیمیایی هستند و استفاده از آن ها علاوه بر کاهش هزینه های اقتصادی مشکلات عدیده کود های شیمیایی نظیر خراب کردن بافت خاک، نفوذ مواد شیمیایی به آب های سطحی و آلوده کردن این آب ها و رسیدن این آلودگی ها به صورت چرخه ای به غذای حیوانات و انسان ها را نیز به همراه ندارد (senesi et al., 2005). نیازهای کودی از جمله مهمترین عواملی هستند که بر تولید تاثیر گذار می باشند. رشد و میزان مواد موثره گیاهان داروئی ممکن است به طور مثبت یا منفی به کود ها پاسخ دهند، که دریافتن این موضوع مستلزم انجام مطالعات است (firas and bayati, 2008). کودها، کاربرد وسیعی دارند و به سه نوع شیمیایی، آلی و زیستی طبقه بندی می شوند. در چند دهه اخیر مصرف کودهای شیمیایی در اراضی کشاورزی موجب بروز مشکلات زیست محیطی از جمله آلودگی آب، افت کیفیت محصولات کشاورزی و تاثیر بر خصوصیات بیولوژیک خاک گردیده است. مصرف طولانی مدت کودهای شیمیایی می تواند جامعه میکروبی را تحت تاثیر قرار داده و در جهت کاهش فعالیت میکروبی گام بردارد (prioma2009). ورمی کمپوست یکی از کودهای مناسب مورد استفاده در نظام کشاورزی ارگانیک می باشد. ورمی تکنولوژی فناوری جدیدی است و در عمل عبارت است از به کار گیری انواع خاص از کرم های اپیژیک که به دلیل توان رشد و تکثیر بسیار سریع آن ها بقایای آلی را با سرعت زیاد مصرف و به کود آلی ورمی کمپوست تبدیل می کنند theunissen et al., 2010)). ورمی کمپوست منبعی غنی از عناصر ماکرو، میکرو، ویتامین ها، آنزیم ها و هورمون های محرک رشد گیاه است که سبب رشد زیاد و سریع گیاهان از جمله گیاهان دارویی می گردد (prabha et al., 2007). از مهم ترین مزایای مواد دفعی کرم های خاکی در مقایسه با کمپوست معمولی، فراهمی بیشتر عناصر غذایی برای گیاه می باشد که این عمل با شدت معدنی شدن مواد آلی در لوله گوارش کرم های خاکی رخ می دهد. افزایش فرآیند معدنی شدن به دلیل نقش های تحریک کننده کرم های خاکی در فرآیند تجزیه و تبدیل مواد بوده و در نهایت ورمی کمپوست به دست آمده ترکیبی پایدار و یکنواخت است و آلودگی های کمتری نسبت به مواد اولیه دارد (ndeywa and thompson., 2001). استعمال برگی مواد مغذی به عنوان یک راه افزایش بازده و کیفیت محصول است. علاوه بر این، این روش استفاده از مواد مغذی را بهبود داده و با کاهش نیاز کاربرد کودهای شیمیایی در خاک، موجب کاهش آلودگی زیست محیطی می گردد. علاوه بر مزایای آن در تولید محصول، اثرات سودمند و مفید بر سلامتی انسان و دام دارد. در مناطق نیمه خشک مثل ایران، استعمال برگی مواد مغذی گزینه مناسب تری در مقایسه با کوددهی خاک است مخصوصا زمانی که ریشه نمی تواند مواد مغذی ضروری را جذب کند. سایر مزایا شامل جبران سریع کمبود موادمغذی و کاربرد مقادیر کمتر و کاهش سمیت ناشی از تجمع بیش از حد عناصر و ممانعت از تثبیت موادمغذی در خاک است (galavi et al. 2012). ورمی واش یک کود مایع، حاصل از ورمی کمپوست و حاوی ریزمغذی ها و مولکول های آلی مفید برای گیاه است و معمولا بصورت اسپری برگی استفاده می شود. به نظر می رسد ورمی واش دارای خواص اصلی فعال کردن رشد گیاه است و نباید فقط به عنوان یک کود بلکه به عنوان یک محرک و نیز آفت کش زیستی نیز در نظر گرفته شود (ansari 2008a). در کل کاربرد کودهای آلی و زیستی به عنوان جایگزین برای کودهای غیرآلی و شیمیایی برای رشد گیاهان دارویی و معطر، نه تنها به عنوان عمل ساده و مفید مختصر، بلکه باید به عنوان یک هدف برای بهبود شرایط محیطی و سلامتی انسان در کشاورزی پایدار مدنظر گرفته شود (sharafzadeh and ordokhani 2011). به همین دلیل در این پژوهش اثر ورمی کمپوست روی زعفران و گلرنگ بررسی شد. آهن به عنوان یکی از مهمترین ریز مغذی ها، از عناصر فراوان در خاک است که ترکیبات آن حدود 5% وزن پوسته زمین را فرا گرفته است. علیرغم این مقدار فراوان، به دلیل غیر قابل دسترس بودن آن برای گیاهان کمبود آن معمول می باشد. اکثر آهن موجود در خاک به صورت عناصر غیر قابل حل می باشند و تنها میزان بسیار کمی به صورت محلول است که میزان آن به ph بستگی دارد (and tagliavini 2006 rombola). آهن (fe) از عناصر ضروری برای رشد گیاهان، حیوانات و انسان است. گیاهان در طی دوره رشد نیاز به ذخیره مداوم و کافی آهن دارند. افزایش میزان محصول از طریق کاربرد کود آهن در خاک و آب آبیاری و همچنین اسپری آن روی برگ ها گزارش شده است. تامین این عنصر غذایی در خاک می تواند موجب توازن عناصر غذایی در گیاه و نهایتا افزایش تولید و کیفیت محصول شود. کمبود آهن در گیاهان نه تنها موجب کلروز می شود، بلکه فعالیت آنزیم های مشخصی مانند کاتالاز و پراکسیداز را نیز کاهش می دهد. زیرا این آنزیم ها دارای آهن پورفیرین هستند که به عنوان گروه های پروستتیک، نقش ویژه ای را در متابولیسم گیاه ایفا می کنند. امروزه تلاش می شود با مصرف خاکی یا تغذیه برگی کودهای معدنی و کلات های آهن و بهبود ph خاک با استفاده از اسید های آلی و غیر آلی کمبود آهن برطرف شود (et al., 2006 alvarez-fernandez). یکی از مهم ترین کاربردهای فناوری نانو در گرایش های کشاورزی در بخش های آب و خاک، استفاده از نانوکودها برای تغذیه گیاهان می باشد. جایگزینی کود ها و مکمل های شیمیایی با تیمار های بیولوژیکی و مواد نانو باعث افزایش سلامت غذا و محیط، افزایش تولیدات زراعی، کم کردن مصرف کود ها، طولانی تر کردن مدت نگهداری محصول کشاورزی تولید شده می گردد (moraru et al., 2003). نانو کود آلی کلاته آهن دارای بنیان یا کمپلکسی پایدار و قوی است که در بازه 11>ph>3 یعنی بالاتر از استاندارد ملی ایران (3/8=ph)، 9% آهن محلول در آب را در اختیار گیاهان قرار می دهد (پرداختی و همکاران، 1385). گرانبهاترین چاشنی غذایی جهان، کلاله های قرمز رنگ گیاه زعفران (crocus sativus l.) می باشد. این گیاه علاوه بر ایران در مناطق دیگری از جهان از جمله اسپانیا، هند، یونان و ایتالیا نیز کشت می شود. این گونه تریپلوئید و عقیم بوده و معمولا از طریق بنه تکثیر می شود. به دلیل نیاز کم آبی این گیاه، برای کاشت در مناطق مستعد خشکی کاندیدای بسیار خوبی است (gresta et al., 2008a). از زمان های گذشته زعفران به عنوان طعم دهنده غذا استفاده می شده است. علاوه بر آن دارای اثرات درمانی نظیر اثرات ضدتب، شادی آور و مسکن درد دندان نیز هست (kianbakht and ghazavi .,2005). گلرنگ (carthamus tinctorius l.) گیاه روغنی مهمی است که از دیرباز در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا از جمله هندوستان و دیگر نقاط خاورمیانه و شرق آفریقا کشت می شده است (ravi et al., 2008). کشت این گیاه روغنی بومی و با ارزش از سالیان دور در کشور رواج داشته است. پراکنش تیپ های وحشی آن در سراسر کشور بیانگر سازگاری بالای آن به شرایط آب و هوایی، به ویژه مقاومت خوب آن به تنش های شوری و خشکی می باشد (movaheddy-dehnavy et al., 2009). امروزه با توجه به اهمیت زیادی که اسیدهای چرب غیراشباع در کیفیت تغذیه ای روغن دارند، روغن گلرنگ با بیش از 80% اسیدهای چرب غیراشباع بسیار مورد توجه قرار گرفته است (isah et al., 2007). از طرف دیگر گلرنگ به عنوان گیاه دارویی شناخته شده که برای درمان بیماری های قلبی، روماتیسم و دیابت استفاده می شود (ibrahim et al., 2005). با توجه به اطلاعات فوق از آنجایی که مدیریت تغذیه در کشت گیاهان دارویی و تولید مواد موثره گیاهی و تکثیر آن ها نقش به سزایی دارد، مطالعه حاضر جهت ارزیابی اثر ورمی کمپوست و همچنین یک نمونه کود کلات آهن تولید داخل در کشت زعفران و گلرنگ در منطقه اصفهان صورت پذیرفت. استفاده از گیاهان دارویی قدمتی همپای بشر داشته و طی سالیان متمادی داروهای طبیعی خصوصا گیاهان دارویی اساس و حتی در برخی موارد تنها طریق درمان محسوب می شدند و در عین حال مواد اولیه موجود در آن ها در صنعت داروسازی مورد استفاده قرار می گرفت. در اوایل قرن حاضر پیشرفت علم شیمی و کشف سیستم های سنتز آلی منجر به توسعه صنعت داروسازی و جایگزینی شیمی درمانی شد. تمایل به تولید گیاهان دارویی و معطر و تقاضا برای محصولات طبیعی به خصوص در شرایط کشت اکولوژیک در جهان رو به افزایش است. عوارض جانبی فراوان داروهای شیمیایی، ناتوانی پزشکی کلاسیک در درمان بیماری های مزمن و وجود مواد موثره در داروهای گیاهی از دلایل عمده استفاده آن ها در صنعت داروسازی می باشد. (carrubba et al., 2002). هم چنین از زمان های قدیم گیاهان و چاشنی های آن ها برای بهبود طعم و عطر به انواع غذاها اضافه می شدند. بسیاری از ترکیبات طبیعی به دست آمده از گیاهان دارای طیف وسیعی از فعالیت های زیستی هستند (oke et al., 2009). مصرف کودهای شیمیایی که با استفاده از سوخت های فسیلی در مقادیر زیاد و قیمت کم تولید می شوند، استفاده از کودهای آلی را کاهش داده است. استعمال کودهای شیمیایی در ایران بسیار بالاست و اغلب بیش از نیاز محصول است و این امر منجر به تخریب بافت خاک شده است (galavi et al. 2012). پایداری خاک به تجدید مداوم مواد آلی مربوط می شود. مواد آلی اساسا از بقایای گیاهی به دست می آید و باعث حفظ میکروارگانیسم ها و میکروفون خاک می شود (shirani et al. 2002). تحقیقات نشان داده است که کودهای آلی یا ارگانیک بسیار بهتر از کود های شیمیایی هستند و استفاده از آن ها علاوه بر کاهش هزینه های اقتصادی مشکلات عدیده کود های شیمیایی نظیر خراب کردن بافت خاک، نفوذ مواد شیمیایی به آب های سطحی و آلوده کردن این آب ها و رسیدن این آلودگی ها به صورت چرخه ای به غذای حیوانات و انسان ها را نیز به همراه ندارد (senesi et al., 2005). نیازهای کودی از جمله مهمترین عواملی هستند که بر تولید تاثیر گذار می باشند. رشد و میزان مواد موثره گیاهان داروئی ممکن است به طور مثبت یا منفی به کود ها پاسخ دهند، که دریافتن این موضوع مستلزم انجام مطالعات است (firas and bayati, 2008). کودها، کاربرد وسیعی دارند و به سه نوع شیمیایی، آلی و زیستی طبقه بندی می شوند. در چند دهه اخیر مصرف کودهای شیمیایی در اراضی کشاورزی موجب بروز مشکلات زیست محیطی از جمله آلودگی آب، افت کیفیت محصولات کشاورزی و تاثیر بر خصوصیات بیولوژیک خاک گردیده است. مصرف طولانی مدت کودهای شیمیایی می تواند جامعه میکروبی را تحت تاثیر قرار داده و در جهت کاهش فعالیت میکروبی گام بردارد (prioma2009). ورمی کمپوست یکی از کودهای مناسب مورد استفاده در نظام کشاورزی ارگانیک می باشد. ورمی تکنولوژی فناوری جدیدی است و در عمل عبارت است از به کار گیری انواع خاص از کرم های اپیژیک که به دلیل توان رشد و تکثیر بسیار سریع آن ها بقایای آلی را با سرعت زیاد مصرف و به کود آلی ورمی کمپوست تبدیل می کنند theunissen et al., 2010)). ورمی کمپوست منبعی غنی از عناصر ماکرو، میکرو، ویتامین ها، آنزیم ها و هورمون های محرک رشد گیاه است که سبب رشد زیاد و سریع گیاهان از جمله گیاهان دارویی می گردد (prabha et al., 2007). از مهم ترین مزایای مواد دفعی کرم های خاکی در مقایسه با کمپوست معمولی، فراهمی بیشتر عناصر غذایی برای گیاه می باشد که این عمل با شدت معدنی شدن مواد آلی در لوله گوارش کرم های خاکی رخ می دهد. افزایش فرآیند معدنی شدن به دلیل نقش های تحریک کننده کرم های خاکی در فرآیند تجزیه و تبدیل مواد بوده و در نهایت ورمی کمپوست به دست آمده ترکیبی پایدار و یکنواخت است و آلودگی های کمتری نسبت به مواد اولیه دارد (ndeywa and thompson., 2001). استعمال برگی مواد مغذی به عنوان یک راه افزایش بازده و کیفیت محصول است. علاوه بر این، این روش استفاده از مواد مغذی را بهبود داده و با کاهش نیاز کاربرد کودهای شیمیایی در خاک، موجب کاهش آلودگی زیست محیطی می گردد. علاوه بر مزایای آن در تولید محصول، اثرات سودمند و مفید بر سلامتی انسان و دام دارد. در مناطق نیمه خشک مثل ایران، استعمال برگی مواد مغذی گزینه مناسب تری در مقایسه با کوددهی خاک است مخصوصا زمانی که ریشه نمی تواند مواد مغذی ضروری را جذب کند. سایر مزایا شامل جبران سریع کمبود موادمغذی و کاربرد مقادیر کمتر و کاهش سمیت ناشی از تجمع بیش از حد عناصر و ممانعت از تثبیت موادمغذی در خاک است (galavi et al. 2012). ورمی واش یک کود مایع، حاصل از ورمی کمپوست و حاوی ریزمغذی ها و مولکول های آلی مفید برای گیاه است و معمولا بصورت اسپری برگی استفاده می شود. به نظر می رسد ورمی واش دارای خواص اصلی فعال کردن رشد گیاه است و نباید فقط به عنوان یک کود بلکه به عنوان یک محرک و نیز آفت کش زیستی نیز در نظر گرفته شود (ansari 2008a). در کل کاربرد کودهای آلی و زیستی به عنوان جایگزین برای کودهای غیرآلی و شیمیایی برای رشد گیاهان دارویی و معطر، نه تنها به عنوان عمل ساده و مفید مختصر، بلکه باید به عنوان یک هدف برای بهبود شرایط محیطی و سلامتی انسان در کشاورزی پایدار مدنظر گرفته شود (sharafzadeh and ordokhani 2011). به همین دلیل در این پژوهش اثر ورمی کمپوست روی زعفران و گلرنگ بررسی شد. آهن به عنوان یکی از مهمترین ریز مغذی ها، از عناصر فراوان در خاک است که ترکیبات آن حدود 5% وزن پوسته زمین را فرا گرفته است. علیرغم این مقدار فراوان، به دلیل غیر قابل دسترس بودن آن برای گیاهان کمبود آن معمول می باشد. اکثر آهن موجود در خاک به صورت عناصر غیر قابل حل می باشند و تنها میزان بسیار کمی به صورت محلول است که میزان آن به ph بستگی دارد (and tagliavini 2006 rombola). آهن (fe) از عناصر ضروری برای رشد گیاهان، حیوانات و انسان است. گیاهان در طی دوره رشد نیاز به ذخیره مداوم و کافی آهن دارند. افزایش میزان محصول از طریق کاربرد کود آهن در خاک و آب آبیاری و همچنین اسپری آن روی برگ ها گزارش شده است. تامین این عنصر غذایی در خاک می تواند موجب توازن عناصر غذایی در گیاه و نهایتا افزایش تولید و کیفیت محصول شود. کمبود آهن در گیاهان نه تنها موجب کلروز می شود، بلکه فعالیت آنزیم های مشخصی مانند کاتالاز و پراکسیداز را نیز کاهش می دهد. زیرا این آنزیم ها دارای آهن پورفیرین هستند که به عنوان گروه های پروستتیک، نقش ویژه ای را در متابولیسم گیاه ایفا می کنند. امروزه تلاش می شود با مصرف خاکی یا تغذیه برگی کودهای معدنی و کلات های آهن و بهبود ph خاک با استفاده از اسید های آلی و غیر آلی کمبود آهن برطرف شود (et al., 2006 alvarez-fernandez). یکی از مهم ترین کاربردهای فناوری نانو در گرایش های کشاورزی در بخش های آب و خاک، استفاده از نانوکودها برای تغذیه گیاهان می باشد. جایگزینی کود ها و مکمل های شیمیایی با تیمار های بیولوژیکی و مواد نانو باعث افزایش سلامت غذا و محیط، افزایش تولیدات زراعی، کم کردن مصرف کود ها، طولانی تر کردن مدت نگهداری محصول کشاورزی تولید شده می گردد (moraru et al., 2003). نانو کود آلی کلاته آهن دارای بنیان یا کمپلکسی پایدار و قوی است که در بازه 11>ph>3 یعنی بالاتر از استاندارد ملی ایران (3/8=ph)، 9% آهن محلول در آب را در اختیار گیاهان قرار می دهد (پرداختی و همکاران، 1385). گرانبهاترین چاشنی غذایی جهان، کلاله های قرمز رنگ گیاه زعفران (crocus sativus l.) می باشد. این گیاه علاوه بر ایران در مناطق دیگری از جهان از جمله اسپانیا، هند، یونان و ایتالیا نیز کشت می شود. این گونه تریپلوئید و عقیم بوده و معمولا از طریق بنه تکثیر می شود. به دلیل نیاز کم آبی این گیاه، برای کاشت در مناطق مستعد خشکی کاندیدای بسیار خوبی است (gresta et al., 2008a). از زمان های گذشته زعفران به عنوان طعم دهنده غذا استفاده می شده است. علاوه بر آن دارای اثرات درمانی نظیر اثرات ضدتب، شادی آور و مسکن درد دندان نیز هست (kianbakht and ghazavi .,2005). گلرنگ (carthamus tinctorius l.) گیاه روغنی مهمی است که از دیرباز در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا از جمله هندوستان و دیگر نقاط خاورمیانه و شرق آفریقا کشت می شده است (ravi et al., 2008). کشت این گیاه روغنی بومی و با ارزش از سالیان دور در کشور رواج داشته است. پراکنش تیپ های وحشی آن در سراسر کشور بیانگر سازگاری بالای آن به شرایط آب و هوایی، به ویژه مقاومت خوب آن به تنش های شوری و خشکی می باشد (movaheddy-dehnavy et al., 2009). امروزه با توجه به اهمیت زیادی که اسیدهای چرب غیراشباع در کیفیت تغذیه ای روغن دارند، روغن گلرنگ با بیش از 80% اسیدهای چرب غیراشباع بسیار مورد توجه قرار گرفته است (isah et al., 2007). از طرف دیگر گلرنگ به عنوان گیاه دارویی شناخته شده که برای درمان بیماری های قلبی، روماتیسم و دیابت استفاده می شود (ibrahim et al., 2005). با توجه به اطلاعات فوق از آنجایی که مدیریت تغذیه در کشت گیاهان دارویی و تولید مواد موثره گیاهی و تکثیر آن ها نقش به سزایی دارد، مطالعه حاضر جهت ارزیابی اثر ورمی کمپوست و همچنین یک نمونه کود کلات آهن تولید داخل در کشت زعفران و گلرنگ در منطقه اصفهان صورت پذیرفت.

نانونقره یکی از انواع نانو ذرات است که به¬طور گسترده مورد استفاده قرار می¬گیرد, اما مکانیسم سمیت آن در گیاهان هنوز ناشناخته است. در این تحقیق اثرات نانو نقره در مقایسه با نیترات نقره روی جوانه¬زنی بذر خردل سیاه در سطوح فیزیولوژیکی و مولکولی بررسی شد. نیتریک اکسید به عنوان یک مولکول سیگنالی در یکسری از فرایندهای فیزیولوژیکی و پاسخ¬های گیاه به تنش¬های زیستی و غیر زیستی دخیل است. همچنین هم اکسیژناز به عنوان یک انزیم سلولی مهم در فرایندهای رشد و نموی گیاهان نقش دارد. در این تحقیق در ابتدا اثرات نانو نقره در غلظت¬های 0, 50, 100, 200, 400, 800 و 1600 میلی گرم بر لیتر در مقایسه با همان غلظت¬ها از نیترات نقره بر جوانه¬زنی بذر، رشد دانه¬رست و همچنین میزان بیان ژن هم¬اکسیژناز ارزیابی شد. انرژی جوانه¬زنی, سرعت جوانه¬زنی و شاخص مقاومت جوانه¬زنی در غلظت 50 میلی¬گرم بر لیتر نانو نقره به¬طور مثبتی تحت تاثیر قرار گرفتند در حالی¬که در نیترات نقره نسبت به کنترل متاثر نشدند. بنابراین خردل سیاه حساسیت زیادی نسبت به نانو نقره و نیترات نقره ندارد. غلظت 200 و 400 میلی گرم بر لیتر نانو نقره و نیترات نقره میزان بیان ژن هم¬اکسیژناز را افزایش داد ولی1600 میلی گرم آنها میزان بیان ژن هم¬اکسیژناز را سرکوت کرد. به¬هر حال با افزایش غلظت¬های نانو نقره و نیترات نقره شاخص¬های جوانه¬زنی, فعالیت لیپاز, قند محلول و قند کل در دانه¬های در حال جوانه¬زنی و رشد دانه¬رست کاهش و محتوای روغن دانه افزایش پیدا کرد. همچنین در این تحقیق برای اولین بار نقش سدیم نیتروپروساید ( به عنوان دهنده no) و هماتین (به عنوان القاگر هم اکسیژناز) در ایجاد مقاومت در برابر تنش با نانونقره و نیترات نقره در گیاه خردل سیاه بررسی شد. به این منظور اثر غلظت¬های مختلف snp(0, 100, 200, 400, 800 میکرو مولار) و هماتین (1, 2, 4, 8 میکرو مولار) تحت تنش با غلظت 400 میلی¬گرم بر لیتر نانو نقره و نیترات نقره بر شاخص¬های جوانه¬زنی و رشد بعدی دانه¬رست خردل سیاه مورد بررسی قرار گرفت. طبق انتظار نتایج نشان داد که هماتین و snp هر دو ممانعت جوانه¬زنی ناشی از سمیت را در یک الگوی وابسته به دوز برطرف کردند که همسو با پاسخ¬های t50 ، طول دانه¬رست و بنیه بود. ممانعت جوانه¬زنی، t50، طول دانه¬رست و بنیه ناشی از سمیت نانو نقره و نیترات نقره بوسیله هماتین و snp بهبود پیدا کرد و ماکزیمم پاسخ¬ها در غلظت¬های 4 میکرو مولار هماتین و 400 میکرو مولار snp بدست آمد. بنابراین در آزمایش¬های بعدی اثر 4 میکرو مولار هماتین و 400 میکرو مولار snp همراه با cptio (به عنوان پاکروبی کننده no) و znppix(به عنوان یک ممانعت کننده ho)، روی جوانه¬زنی، رشد، رنگیزه¬های فتوسنتزی و پاسخ¬های آنتی اکسیدانت خردل سیاه بررسی شد. نتایج نشان دادند که هماتین و snp هر دو باعث افزایش جوانه¬زنی، تقویت فعالیت لیپاز، کاهش محتوای روغن و تشدید تشکیل قند احیا و قند محلول کل در دانه¬های در حال جوانه¬زنی در معرض قرار گرفته با غلظت 400 میلی گرم بر لیتر نانو نقره و نیترات نقره شدند. همچنین snp و هماتین باعث افزایش وزن خشک و تر ریشه و ساقه، پیگمان های فتوسنتزی، میزان پرولین و رونوشت¬های ho-1 در غلظت 400 میلی¬گرم بر لیتر نانو نقره و نیترات نقره شدند. همچنین هماتین و snp توانستند باعث افزایش میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی (cat, apx, pox, sod) شوند که منجر به غلبه بر آسیب¬های آنتی اکسیداتیو شد که بصورت کاهش mda و h2o2 نمایانگر شد. کاربرد znppix توانست اثر هماتین را در تحمل نانو نقره و نیترات نقره مهار کند, اما نتوانست اثر مثبت snp را معکوس کند. در حالی¬که cptio اثرات مثبت سدیم نیتروپرواکساید و هماتین روی همه صفات بالا را در گیاهان تحت تنش نانونقره و نیترات نقره ممانعت کرد. بنابراین نقش¬های حفاظتی هماتین ممکن است مربوط به القای سیگنال no داخلی باشد. علاوه بر این تولید no مشتق از هماتین در این آزمایش تایید شد. همه داده¬های فیزیولوژیکی و مولکولی پیشنهاد می¬کنند که نانونقره به¬مراتب سمی¬تر از نیترات نقره بوده است. بر اساس این نتایج برای اولین بار ما پیشنهاد می¬کنیم که هم¬اکسیژناز داخلی برای چیرگی بر ممانعت جوانه¬زنی القا شده با نانونقره مورد نیاز است و احتمالا برای عمل خود با نیتریک اکسید بر هم¬کنش دارد.

سویا (glycine max l.) به عنوان یک محصول کشاورزی دارای اهمیت اقتصادی فراوان است. کادمیوم از جمله آلاینده های محیط زیست بوده که اثرات سمی بر گیاهان، جانوران و انسان دارد. اسید سالیسیلیک به عنوان یک مولکول پیام رسان داخلی نقش مهمی در تحمل گیاهان به استرس های زیستی و غیر زیستی ایفا می کند. این تحقیق به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کامل تصادفی و با سه تکرار در محیط کشت هیدروپونیک جامد انجام شد. در این تحقیق، نقش اسید سالیسیلیک در تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی القا شده توسط کادمیوم در گیاهان سویا و در محیط کشت هیدروپونیک با بستر جامد مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا به منظور انتخاب غلظت مناسب کلرید کادمیوم جهت ایجاد استرس در گیاهان سویا، تاثیر پنج غلظت متفاوت کلرید کادمیوم (25، 50، 100، 200 و 400 میکرومولار) بر شاخص ظهور (درصد جوانه زنی)، شاخص مقاومت ریشه و نیز دیگر شاخص های رشد (وزن تر و خشک و طول ریشه و اندام هوایی) نسبت به شاهد روی بذرهای ضد عفونی شده سویا (رقم هیبرید williams × colombus) در محیط کشت هیدروپونیک جامد و در دوره نوری 13 ساعت روشنایی (دمایc ?28) و 11 ساعت تاریکی (دمایc ?18) و در شدت نور 7000 لوکس و رطوبت 50% به مدت ده روز مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این شاخص ها، سرعت رشد ریشه و اندام هوایی بر اساس تغییرات طول ریشه و اندام هوایی بین روزهای سوم تا دهم بعد از کاشت (به مدت یک هفته) و سپس شیب خط رشد محاسبه شد. بر اساس محاسبه مقادیر ec10 و ec50 برای شاخص های ذکر شده (غلظت هایی از کلرید کادمیوم که منجر به مهار شاخص های ذکر شده به میزان 10 و 50 درصد در نشاهای سویا می شوند) و نیز مشاهده کمترین میزان این شاخص ها در غلظت 200 میکرومولار کلرید کادمیوم و مهار کامل میزان شاخص ها در غلظت بالاتر (400 میکرومولار)، غلظت 200 میکرومولار کلرید کادمیوم برای تاثیر اسید سالیسیلیک روی سمیت کادمیوم در گیاهان سویا انتخاب شد. در این آزمایش، پس از خیساندن نیمی از بذرهای ضد عفونی شده سویا در محلول اسید سالیسیلیک 5/0 میلی مولار و نیمی دیگر در آب مقطر به عنوان شاهد به مدت 6 ساعت، بذرها به گلدان های حاوی پرلیت در اتاقک رشد (مشابه شرایط ذکر شده در آزمایش اول) منتقل شدند. پس از آبیاری گلدان ها به مدت سه روز با آب مقطر، نیمی از گلدان های دارای اسید سالیسیلیک و نیز نیمی از گلدان های شاهد، با محلول غذایی هوگلند (تمام قدرت) دارای محلول 200 میکرومولار کلرید کادمیوم، هر دو روز یک بار و به مدت 20 روز آبیاری شدند. پس از برداشت گیاهان و اندازه گیری شاخص های رشد (وزن تر و خشک و طول ریشه و اندام هوایی)، میزان رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a و b و کاروتنوئیدها)، میزان پراکسیداسیون لیپید (بر اساس میزان مالون دآلدئید) و درصد نشت الکترولیتی در برگ، مقادیر کربوهیدرات-های محلول، پرولین و میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت (کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز) در بخش هوایی و نیز میزان عناصر کادمیوم (در ریشه و اندام هوایی) و پتاسیم و کلسیم (در اندام هوایی) مشخص شد که اسید سالیسیلیک تاثیر کمی روی این شاخص ها در غیاب کادمیوم داشته، ولی در حضور کادمیوم شاخص های رشد، میزان رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل و کاروتنوئیدها)، مقادیر کربوهیدرات های محلول و نیز میزان عناصر پتاسیم و کلسیم را افزایش و میزان پراکسیداسیون لیپید، درصد نشت الکترولیتی، میزان عنصر کادمیوم در اندام هوایی و نیز میزان پرولین و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت را کاهش داده است.

سرخارگل بنفش (echinacea purpurea (l.) moench) یک گیاه وحشی است که هم به عنوان یک گیاه دارویی و هم یک گیاه زینتی دارای اهمیت اقتصادی است. به هر حال، به علت تنوع در خواب بذر جوانه زنی بذر آن نامنظم است و تولید آن را محدود می کند. اهداف این مطالعه بررسی مسیرهای سیگنالی درگیر در شکست خواب بذر سرخارگل است. در ابتدا ما جوانه زنی دانه را در جمعیت های پرورش یافته تجاری با جمعیت های وحشی مقایسه کردیم. نتایج نشان داد که چرخه های مکرر باززایی در طی کشت بدون تیمار برای پایان دادن خواب، منجر به کاهش خواب دانه در جمعیت های تجاری e. purpurea می شود. در آزمایشات بعدی ما نقش گونه های اکسیژنی فعال (ros) و گونه های نیتروژنی فعال (rns) را بر روی شکست خواب دانه های خواب و غیرخواب بررسی کردیم.

در میان فلزات سنگین سرب (pb) یکی از آلاینده های بالفطره است که به آسانی در خاک تجمع پیدا می کند. سرب به آسانی توسط گیاه جذب می شود ودر قسمت های مختلف گیاهان تجمع پیدا می کند و جوانه زنی، رشد، فتوسنتز و عملکرد گیاهان را کاهش می دهد. بنابراین در این پژوهش اثر snp و nahs روی برطرف کردن آسیب های ناشی از تنش سرب در کنجد بررسی شده است. ابتدا اثر غلظت های مختلف سرب (0، 10، 20، 40، 80 میلی گرم بر لیتر) روی جوانه زنی بذر و رشد دانه رست کنجد بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سرب، انرژی جوانه زنی، جوانه زنی نسبی، شاخص تحمل جوانه زنی، فعالیت لیپاز و محتوای قند کل و احیا در دانه های در حال جوانه زنی و رشد دانه رست را کاهش داد. اخیرا معلوم شده است که نیتریک اکساید (no) و سولفید هیدروژن (nahs) پیام رسان های وسیع الطیفی در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی و پاسخ های دفاعی مختلف گیاه در برابر تنش های زیستی و غیر زیستی است. هدف این مطالعه بررسی اثر سدیم نیتروپروساید (snp به عنوان دهنده no) و سدیم هیدروسولفید (nahs به عنوان دهنده h2s) در برطرف کردن آسیب های ناشی از تنش سرب در کنجد بود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.