افزایش جوانه‌زنی گندم با کمک نانوذرات آهن

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا؛ محققان نشان دادند که استفاده از نانوذرات آهن می‌تواند فرآیند جوانه‌زنی گندم و جو را بهبود داده و تاثیر مثبتی بر این بخش از صنعت کشاورزی گذاشت.

گندم و جو غلاتی هستند که به طور گسترده در سراسر جهان کشت می‌شوند. استفاده از فناوری نانو می‌تواند عملکرد این محصولات را افزایش دهد و در نتیجه به تامین تقاضای جهانی برای عرضه مواد غذایی کمک کند. در مقاله‌ای که به تازگی در مجله Materials Today منتشر شده است، تأثیر نانوذرات اکسید آهن (Fe۳O۴) بر سرعت جوانه‌زنی و رشد دانه‌های جو و گندم مورد بررسی قرار گرفت.

نانوذرات مغناطیسی Fe۳O۴ از طریق یک روش شیمیایی هم‌رسوبی سنتز شدند. شناسایی نانوذرات Fe۳O۴ با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که این نانوذرات کروی شکل با محدوده اندازه بین ۲۰ تا ۳۰ نانومتر هستند.

نانوذرات Fe۳O۴ در غلظت‌های مختلف بر روی ژنوتیپ‌های جو و گندم به صورت سوسپانسیون در مرحله کاشت اعمال شد. نتایج نشان داد که تیمار بذر جو و گندم با نانوذرات Fe۳O۴ تأثیر مثبتی بر جوانه‌زنی بذر داشته و طول ریشه و کلئوپتیل طولانی‌تر همراه با سرعت جوانه‌زنی بالاتر را نشان داد.

نانوذرات در بخش‌های مختلفی از جمله صنعت، پزشکی، کشاورزی و زیست‌فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از نانوذرات در کشاورزی می‌تواند عملکرد، رشد محصول و کیفیت محصول را با تسهیل مدیریت آفات، کوددهی و تغذیه بهتر خاک بهبود بخشد. علاوه بر این، تاثیر نانوذرات به گونه‌های گیاهی، نوع نانوذرات و خواص فیزیکی بستگی دارد.

در کشت گندم و جو، جوانه زنی بذر مرحله بحرانی است که تحت تأثیر رطوبت، صفات ژنتیکی، شرایط محیطی و کیفیت خاک قرار دارد. برای این منظور، تحقیقات اولیه انجام شده برای بررسی پتانسیل نانوذرات در کشت گندم و جو، تأثیر مثبت نانوذرات را در جوانه‌زنی، رشد و نمو گیاه نشان داد.

اگرچه نانوذرات آهن به طور طبیعی در طبیعت موجود هستند، اما این نانوذرات در حضور اکسیژن بسیار ناپایدار و واکنش پذیر می‌شوند. نانوذرات Fe۳O۴ به عنوان یک منبع آهن برای حمایت از بیوسنتز سیدروفورها در گندم و جو عمل می‌کند و در نتیجه رشد را بهبود می‌بخشد.

پیش از این مشخص شده بود که آهن می‌تواند آنزیمی دخیل در سنتز RNA را فعال می کند و فرآیند فتوسنتز را بهبود می بخشد. با توجه به کمبود اطلاعات در مورد اثر سمیت نانوذرات Fe۳O۴، انجام مطالعات آزمایشگاهی برای تعیین دوز مناسب نانوذرات Fe۳O۴ بر روی گیاهان گندم و جو ضروری است.

چندین نانوذره برای درک تأثیر آن‌ها بر گونه‌های مختلف زراعی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با این حال، اثر نانوذرات Fe۳O۴ بر جوانه‌زنی و رشد جو و گندم عملاً ناشناخته باقی مانده است. از این رو، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر نانوذرات Fe۳O۴ بر ژنوتیپ‌های جو و گندم منطقه قفقاز انجام شد.

در مطالعه حاضر، اثر نانوذرات Fe۳O۴ بر جوانه‌زنی جو و گندم مورد بررسی قرار گرفت و نتایج آزمون T میزان جوانه‌زنی را ۰۵/۰ درصد نشان داد.

غلظت‌های مختلف نانوذرات Fe۳O۴، جذب آب را از طریق اسمز بهبود بخشید و در نتیجه مصرف آب را افزایش داد که منجر به تسریع جوانه‌زنی بذر شد. بنابراین، قرار دادن دانه‌های گندم و جو در معرض دوز ۱۰۰ میلی‌گرم در لیتر نانوذرات Fe۳O۴ منجر به میانگین جوانه‌زنی به ترتیب ۸۷ و ۹۶ درصد در جو و گندم شد. اما بذر شاهد در جو و گندم به ترتیب ۶۱ درصد و ۸۴ درصد جوانه زنی کمتری نشان دادند.

انتهای پیام/