افزایش جوانه زنی گندم و جو با کمک نانوذرات آهن

به گزارش خبرگزاری صداوسیما، در مقاله‌ای که به تازگی در مجله متریالز تودی منتشر شده است، تأثیر نانوذرات اکسید آهن بر سرعت جوانه‌زنی در دانه‌های جو و گندم مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد بذرهای جو و گندمی که در مرحله کاشت آنها از اکسید آهن استفاده شده است به ترتیب 26 و 12 درصد جوانه زنی بیشتری داشتند.

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.