تأثیر سیلیسیوم و شوری بر رشد، ترکیب شیمیایی و برخی ویژگی های فیزیولوژیکی گندم و برنج در یک خاک لوم شنی

شوری خاک کاهش قابل ملاحظه عملکرد و کیفیت محصول برنج و گندم را به دنبال دارد اما سیلیسیوم می تواند این پیامدهای نامطلوب را در دو گیاه مذکور تا حد زیادی تعدیل نماید. این پژوهش در قالب یک مطالعه آزمایشگاهی و دو آزمایش گلخانه ای با هدف بررسی اثر سطوح سیلیسیوم و سطوح و منبع شوری بر میزان سیلیسیوم قابل استخراج با اسید استیک 5/0 مولار در خاک و همچنین بررسی اثر کاربرد سیلیسیوم بر افزایش تحمل شوری در برنج و گندم به اجرا درآمد. مطالعه آزمایشگاهی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و چهار فاکتور شامل شرایط آب خاک (غرقاب، غیرغرقاب با رطوبت معادل مکش 2/0 بار)، شوری (شاهد، 8 دسی زیمنس بر متر از منبع کلرید سدیم، 8 دسی زیمنس بر متر از منبع ترکیب نمک های کلرید سدیم، سولفات سدیم، کلرید کلسیم و سولفات منیزیم)، سیلیسیوم (شاهد و 200 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) و زمان (بلافاصله پس از اعمال تیمارها، یک هفته، 30 و 45 روز پس از اعمال تیمارها) انجام شد. آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و با دو گیاه گندم و برنج انجام شد. برای گندم فاکتورها شامل سیلیسیوم در چهار سطح (شاهد، 50، 100 و 150 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، شوری در چهار سطح (شاهد، 4، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر در عصاره اشباع خاک) و منبع شوری در دو سطح (کلرید سدیم و ترکیب نمک ها) و برای برنج شامل سیلیسیوم در چهار سطح (شاهد ، 100، 200 و 300 میلی گرم بر کیلوگرم خاک از منبع اسید سیلیسیک)، شوری در چهار سطح (شاهد، 2، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر در عصاره اشباع خاک) و منبع شوری در دو سطح (کلرید سدیم و ترکیب نمک ها) بود. شوری کلرید سدیم سبب کاهش سیلیسیوم قابل استفاده خاک شد اما شوری ترکیب نمک ها تغییر معنی داری در غلظت این عنصر ایجاد نکرد. پس از مصرف سیلیسیوم، مقدار سیلیسیوم قابل استخراج خاک در شرایط غیرغرقاب کاهش و در شرایط غرقاب افزایش نشان داد. شرایط غرقاب نیز منجر به افزایش میزان سیلیسیوم قابل استخراج از خاک شد. افزایش شوری خاک منجر به کاهش معنی دار وزن خشک ریشه و بخش هوایی، سطح برگ، تعداد کل پنجه ها، فعالیت کاتالاز، غلظت کلروفیل، قندهای احیاکننده، سیلیسیوم، پتاسیم، فسفر، کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز، روی، مس و سولفات در هر دو گیاه شد. از سوی دیگر، میزان فعالیت سوپراکسید دیسموتاز و غلظت پرولین، گلیسین بتائین، سدیم و کلرید در گیاهان برنج و گندم تحت تنش شوری افزایش یافت. مصرف سیلیسیوم سبب تحریک فعالیت سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز و افزایش وزن خشک بخش هوایی و ریشه، سطح برگ، تعداد کل پنجه ها، غلظت کلروفیل، قندهای احیاکننده، گلیسین بتائین، فسفر، پتاسیم و منیزیم در برنج و گندم گردید. کاربرد سیلیسیوم همچنین موجب کاهش چشمگیر غلظت سدیم و کلرید در بخش هوایی هر دو گیاه شد. مقایسه میانگین ها نشان داد بهترین میزان مصرف سیلیسیوم برای تعدیل اثرهای نامطلوب شوری در برنج و گندم به ترتیب 300 و 150 میلی گرم در کیلوگرم خاک می باشد.