با گسترش روزافزون صنایع و استفاده از فلزات سنگین، امکان آلودگی محیط زیست و نیز خطر ورود فلزات سنگین به زنجیره غذایی افزایش پیدا کرده است. همجنین در راستای افزایش سطح زیرکشت محصولات کشاورزی استفاده بی رویه از علف کش ها، نه تنها موجب پیدایش گونه های مقاوم علف هرز می شود، بلکه باقیمانده علف کش ها در محیط و در محصولات کشاورزی و ورود آنها به زنجیره غذایی انسان اثرات جبران ناپذیری بر سلامت باقی خواهد گذاشت. از آنجا که کشت ذرت به جهت مصارف خوراکی، دامی و صنعتی بسیار مورد توجه می باشد در این پژوهش اثر فلز سنگین کادمیم بر گیاه ذرت و تأثیر تیمار گیاه ذرت با عنصر سیلیکون، سالیسیلیک اسید و عنصر کلسیم در کاهش تنش کادمیم از طریق تأثیر بر فرایندهای مختلف بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین اثر علف کش های پاراکوت و گلیفوسیت و تأثیر تیمار گیاه با سالیسیلیک اسید در کاهش تنش علف کش های فوق از طریق تأثیر بر پاسخهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بررسی گردید. جداسازی ژن گلوتاتیون – s – ترنسفراز(کلاس tau) و القاء آن توسط کادمیم انجام گرفت. همچنین اثر فلز سنگین کادمیم بر آسیب dna نوک ریشه گیاه ذرت و ایجاد پلی مورفیسم dna با استفاده از تکنیک rapd بررسی گردید. کشت ذرت رقم 704 سینگل کراس در محلول غذایی هوگلند، در محیط کشت پرلیت و در شرایط گلخانه انجام گرفت. اثر غلظت های مختلف سیلیکون، سالیسیلیک اسید و کلسیم بر تنش کادمیم از طریق اندازه گیری میزان کلروفیل، کاروتنوئید، آنتوسیانین، پرولین، پراکسیداسیون لپیدهای غشا، قندهای محلول، درصد آب نسبی برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی و زیرزمینی و مقدار جذب کادمیم در اندامهای هوایی و زیرزمینی بررسی شد. نتایج نشان داد که در تنش فلز کادمیم، مقدار کلروفیل و کاروتنوئید، وزن تر و خشک و درصدآب نسبی برگ به طور معنی داری در سطح 05/0 ? ? کاهش می یابد. همچنین مقدارآنتوسیانین، پرولین، پراکسیداسیون چربی، قندهای محلول در برگ و مقدار جذب کادمیم در اندامهای زیرزمینی و هوایی به طور معنی داری در سطح 05/0 ? ? افزایش یافت. تیمار گیاه با سیلیکون، سالیسیلیک اسید و کلسیم موجب کاهش تغییر در متغیرهای فیزیولوژیکی ذکر شده در سطح معنی داری نسبت به گیاه تحت تنش گردید. نتایج مولکولی نشان می دهند که بیان ژن گلوتاتیون – s – ترنسفراز(کلاس tau) در برابر تنش کادمیم القا می شود. همچنین با افزایش مقدار کادمیم، مقدار پلی مورفیسم و آسیب dna در ریشه افزایش می یابد. تأثیر غلظت های مختلف سالیسیلیک اسید بر تنش پاراکوت و گلیفوسیت، از طریق اندازه گیری مقدار کلروفیل، آنتوسیانین، پرولین، پراکسیداسیون چربی، درصد آب نسبی برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی و زیرزمینی و فعالیت آنزیم کاتالاز بررسی گردید. تنش علف کش ها موجب کاهش کلروفیل، کاروتنوئید، آنتوسیانین، درصد آب نسبی برگ، وزن تر و خشک گیاه و همچنین باعث افزایش مقدار پرولین، پراکسیداسیون لپیدهای غشا و فعالیت آنزیم کاتالاز گردید. تیمار برگی با سالیسیلیک اسید تغییرات در متغیر های ذکر شده را نسبت به گیاه تنش در سطح معنی داری کاهش داد.