تحقیق درمورد آلودگی محیط زیست و اهمیت تکنولوژی

در گیاه زیره cumin(Rebey, et al., 2011; Bettaieb, et al., 2011) ، در گیاه (Riadh, et al., 2007) Cakile maritime و همچنین در فلفل قرمز (Navarro, et al., 2006).
Widget not in any sidebars

یافتههای فوق با نتایج تحقیقات کریسیتل ) (Chrisitelle در سال 2009 مغایرت دارد. کریسیتل به بررسی بیان 13 ژن القاء خشکی در سیب زمینی پرداخت که در دو رقم کاهش بیان ژن مسیر بیوسنتز پلیفنل و در نتیجه کاهش غلظت پلیفنل مشاهده کرد. که این موضوع به نقش ساکارز بهعنوان فعالکننده فاکتورهای رونویسی از ژنهای مسیر بیوسنتز پلیفنل مرتبط میشود. غدههای سیبزمینی در هنگام تنش خشکی با حفظ ذخایر نشاستهای خود باعث کاهش سطح ساکارز در غدهها و در پی آن کاهش بیان ژنهای مسیر سنتز پلیفنلها میشوند. Neffati و همکاران در سال 2010 در گیاه گشنیز به نتایج مشابه با نتایج کریسیتل دست یافتند.
1-14-6 بررسی اثر تنش خشکی بر محتوای پتاسیم برگ
تغذیه صحیح توتون پیش نیاز به دست آوردن محصول با کیفیت و کمیت بالا میباشد. تامین محیط تغذیه ای مناسب، از جمله پتاسیم، یکی از مهم ترین فاکتورها در مدیریت محصول می باشد.
کوچنبوچ و همکاران (Kuchenbuch, et al. 1986) دریافتند که کاهش محتوای آب خاک، سبب کاهش جذب پتاسیم توسط ریشه های پیاز شد. ظریف کتابی و همکارن در سال 1379 گزارش کردند که تیمار خشکی بر چند گونه یونجه سبب کاهش تجمع پتاسیم در برگ شده است. دلیل این موضوع را کاهش جذب پتاسیم توسط ریشه اعلام نمودند. احتمالا علت کاهش پتاسیم در شرایط تنش خشکی، کاهش میزان حلالیت پتاسیم و متعاقبا کاهش جذب آن توسط ریشه های گیاه است.
گزارشهای دیگری مبنی بر افزایش نیاز گیاه به یون پتاسیم همراه با انباشته شدن آن در برگ گیاهان ناشی از دوره طولانی مدت خشکی وجود دارد که نشاندهنده نقش این یون در تنظیم عملکرد روزنهها و افزایش فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان در برگها میباشد (Cakmak, 2002 و صالحی اسکندری و همکاران 1390).
1-14-7 نحوه عملکرد نانو مواد در تنش خشکی
با توجه به نقش عنصر پتاسیم در گیاه، وجود مقدار کافی این عنصر در شرایط تنش کم آبی در تنظیم سازگاری به این تنش موثر است. از سوی دیگر اخیرا کاربرد نانو کودها به عنوان راهکاری جهت کاهش مصرف مواد شیمیایی در سیستمهای زراعی مطرح شده است.
به دلیل اثرات مضری که کودهای شیمیایی در محیط زیست و کیفیت غذا ایجاد میکنند، مدتها است که استفاده از آنها مورد نکوهش قرار گرفتهاست. در نانوکودها بهعنوان جایگزین کودهای مرسوم، عناصر غذایی کود بهتدریج و به صورت کنترل شده در خاک آزاد میشوند و در نتیجه از بروز پدیده مردابی شدن آبهای ساکن و همچنین آلودگی آب آشامیدنی جلوگیری بهعمل خواهد آمد. در حقیقت با بهرهگیری از فناوری نانو در طراحی و ساخت نانوکودها، فرصتهای جدیدی بهمنظور افزایش کارایی مصرف عناصر غذایی و به حداقل رساندن هزینههای حفاظت از محیط زیست، پیش روی انسان گشوده شده است (Naderi and Abedi, 2012).
تبدیل مواد به مقیاس نانو، ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و فعالیتهای کاتالیزوری آنها را تغییر میدهد. علاوه بر انحلالپذیری بیشتر، فعالیتهای شیمیایی و قابلیت نفوذ در غشای سلولی در این نانو ذرات پدیدار میگردد (Mazaherinia, et al. 2010).
از آنجا که درباره تاثیر نانو کلات پتاسیم بر تنش خشکی و همچنین درباره تاثیر نانو مواد بر تنش خشکی گیاه توتون منبعی در دسترس نبود، به ذکر تاثیر برخی نانو مواد در گیاهان مختلف پرداختیم.
معاونی و خیری (2011)، نشان دادند که تاثیر نانوذرات TiO2 بر عملکرد ذرت قابل ملاحظه بود. در آزمایشی دیگر، ترکیبی از ذرات نانو SiO2 و TiO2 فعالیت نیترات رداکتاز را در سویا افزایش داد و توانایی جذب و استفاده از آب و کود را تشدید نمود ( Lu, et al., 2002). همچنین مظاهرینیا و همکاران (Mazaherinia, et al., 2010) در آزمایشی گلخانهای دریافتند که کاربرد پودر اکسید آهن نانو نسبت به اکسید آهن معمولی، افزایش معنیداری در غلظت آهن گیاه، طول سنبله، ارتفاع گیاه، وزن دانه در سنبله، کل وزن خشک کاه و کلش، وزن هزار دانه و وزن دانه در گندم داشته است. ممکن است این افزایش به دلیل خاصیت نانو ذرات و حلالیت بیشتر آنها و سبک و کوچک بودن آنها و شانس برخورد بیشتر ریشهها به ذرات نانو نسبت به ذرات اکسید آهن معمولی باشد. همچنین مشاهده شد که تیمار نانو نقره (50 میلیگرم بر لیتر) باعث افزایش درصد جوانهزنی، طول ساقهچه و ریشهچه و در نهایت بهبود استقرار گندم گردید (Salehi and Tamaskoni, 2008).
نظران و همکاران در سال 1388 در بررسی نانو کلات آهن بر خصوصیات کیفی و کمی گندم دیم به این نتیجه رسیدند که محلولپاشی نانو کلات آهن سبب افزایش صفات مذکور نسبت به شاهد شده است.
1-15 اهداف پژوهش
یکی از معضلات اصلی کشت توتون در ایران بالا بودن نیاز آبی این گیاه در طول دوره رشد است. تعیین تحمل نسبی به خشکی در توتون از اهمیت ویژهای برخوردار است، لذا با ارائه راهکارهای مناسب جهت افزایش مقاومت این گیاه به خشکی، با اطمینان بیشتری میتوان آن را در مناطق خشک و نیمه خشک کاشت و از آنجا که بیشترین مناطق کشت توتون در ایران دچار معضل خشکی هستند، یافتن راه حل مناسب برای افزایش مقاومت توتون به خشکی ضروریست.
علاوه بر بعد تجاری و صنعتی استفاده از توتون در دنیا، امروزه این گیاه بهعنوان پدیده جدیدی در صنعت گیاهان دارویی به دنیا معرفی شده است. توالییابی ژنی و دستکاری بیان ژنهای مختلف در این گیاه جهت افزایش تحمل آن به خشکی و مقابله با پاتوژنها و یا استفاده از نیکوتین برای درمان برخی بیماریها مثل پارکینسون به خوبی گویای اهمیت
دارویی توتون در دنیا میباشد.
در این راستا با وجود اهمیت اقتصادی و دارویی گیاه توتون و با توجه به اهمیت تکنولوژی نانو طی دهه گذشته، هدف از این تحقیق بررسی میزان مقرون به صرفه بودن استفاده از این کودها نسبت به کودهای معمولی از نظر مقدار کود مورد استفاده است، که در نانو کودها این مقادیر بسیار کمتر از کودهای معمولی است و به دنبال آن کاهش آلودگی محیط زیست به دلیل آزادسازی تدریجی و کنترل شده کودهای نانو در خاک و جلوگیری از پدیده مردابی شدن میباشد و همچنین از آنجا که پتاسیم نقش بهسزایی در فعالیتهای حیاتی گیاه دارد با تامین این عنصر در گیاه از اثرات مخرب ناشی از تنش خشکی نیز جلوگیری میشود.
فصل دوم
مواد و روشها
2-1- تجهیزات و مواد شیمیایی
2-1-1 مواد شیمیایی
ترکیبات شیمیایی مورد استفاده در انجام این پژوهش شامل: نانو کلات پتاسیم خریداری شده از شرکت خضراء، پلی اتیلن گلایکول 6000 مارک Dae Jung ساخت کشور کره، استون، متانول، معرف Folin-Ciocalteu، گالیک اسید، آلبومین سرم گاوی، کربنات سدیم، آب دیونیزه، پتاسیم استات، نین هیدرین، اسید استیک گلاسیال، اسید فسفریک، اسید سولفوسالسیلیک، اسید فسفریک، تولوئن، پرولین، تری کلرو استیک اسید و ازت مایع می باشد.
2-1-2 تجهیزات
1- اسپکتروفتومتر مدلCamSpec M501 Single Beam UV/Visible