بررسی اثر کادمیوم بر روی بعضی پارامترهای فیزیولوژیک دو گیاه کنگر فرنگی (cynara scolymus ) و مرزه (satureja horthensis ).

کادمیوم فلز سنگینی است که برای گیاهان سمی می باشد. مقادیر سمی کادمیوم ممکن است به طور طبیعی در خاک ها وجود داشته باشد یا اینکه به وسیله فعالیتهای صنعتی و معدن کاوی و استفاده از حشره کش ها و کودهای کشاورزی وارد خاک شود. این عنصر باعث ایجاد تغییرات ساختاری، مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در گیاهان می گردد. با این حال، در بسیاری از خاکهای آلوده به کادمیوم، گونه های گیاهی مقاوم دیده می شود که با دو مکانیسم اجتناب و تحمل با سمیت فلز مقابله می کنند. امروزه از تکنیک گیاه پالایی به عنوان یک تکنولوژی و علم جدید جهت پاکسازی اکو سیستم ها از مواد آلاینده مانند فلزات سنگین استفاده می شود. مطالعات قبلی نشان داد cynara scolymus l. و satureja hortensis l. به عنوان گیاهان دارویی مهم به ترکیبات آلی مقاوم هستند. بنابراین این دو گیاه جهت بررسی مقاومت و تحمل آنها نسبت به فلز سنگین کادمیوم و همچنین بررسی اثر کادمیوم بر برخی از پارامترهای فیزیولوژیک انتخاب گردیدند. لذا در این پژوهش اثر غلظت های مختلف کلرید کادمیوم ( 0، 10، 25، 45، 90، 135، 180، 270، 360 و 500 میکرومولار ) ابتدا بر پارامتر های مختلف جوانه زنی بذر ها بررسی شد سپس تیمارهای فوق به مدت چهار هفته در محیط کشت هیدرو پونیک در مرحله چهار برگی بر گیاهان کنگر فرنگی و مرزه اثر داده و پارامترهای رشدی و فیزیولوژیکی و مقدار عنصر کادمیوم تجمع یافته آنها اندازه گیری شد. در بخش دیگر تحقیق تیمار های همزمان (20، 200 و 400 میکرومولار) کادمیوم و غلظت های (25، 250 و 750 میکرومولار) عنصر روی بر روی گیاهان مورد نظر اعمال شد. آزمایش با طرح کاملاً تصادفی و در سه سطح تیمار انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت کادمیوم پارامترهای درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه و وزن آنها کاهش می یابد. همچنین با افزایش غلظت کادمیوم در محلول غذایی زیتوده ریشه و ساقه، کلروفیل a و b و کلروفیل کل گیاهان کاهش معنی داری نشان دادند که بیشترین کاهش مربوط به تیمار 500 میکرومولار بود. در حالیکه فاکتورهای پرولین، بخش هوایی، کربوهیدرات محلول و پروتئین های محلول کل افزایش یافتند که این موارد می تواند آثاری از سازوکارهای مقاومت گیاهان در برابر تنش کادمیوم باشد. میزان فلز تجمع یافته در بخش های هوایی و ریشه با غلظت کادمیوم رابطه مستقیمی دارد. هر دو گیاه توانایی تجمع کادمیوم را در بخش های هوایی و ریشه در تمامی غلظت های کادمیوم دارند. بیشترین مقدار فلز تجمع یافته در بخش هوایی در غلظت 500 میکرومولار بودکه در گیاه کنگر فرنگی 24/265 میلی گرم بر گرم وزن خشک و در گیاه مرزه 6/136 میلی گرم بر گرم وزن خشک بود. نتایج نشان داد که کادمیوم و روی بر میزان جذب یکدیگر اثر دارند و به طور کلی می توان گفت که کادمیوم و روی در گیاهان کنگر فرنگی و مرزه برهمکنش مثبت (سینرجیسمی( دارند، یعنی افزایش روی در محلول غذایی بر خلاف انتظار، نه تنها سبب کاهش اثرات نا مطلوب کادمیوم بر فاکتورهای رشد رویشی و فیزیولوژیک نمی گردد، بلکه در برخی شرایط باعث تشدید اثر منفی کادمیوم نیز می گردد. بنابراین گیاهان کنگرفرنگی و مرزه به عنوان گیاهان مقاوم جهت کشت در مناطق آلوده به کادمیوم و بررسی مکانیسم های مقاومت به کادمیوم توصیه می شوند.