Plant Process and Function

fa تأثیر سطوح مختلف ذغال بر صفات فیزیولوژیکی گیاه مریم‌گلی (Salvia officinalis L.) تحت تنش کادمیوم The effect of different charcoal levels on physiological traits of sage plant (Salvia officinalis L.) under cadmium stress تنش فلزات سنگین Toxic ions stress پژوهشي Research کادمیوم یکی از فلزات سنگین است که تأثیر منفی روی فرایندهای فیزیولوژیکی و متابولیکی گیاه دارد. به منظور مطالعه تأثیر سطوح مختلف ذغال بر خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه مریمگلی تحت تنش کادمیوم آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار طراحی شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح مختلف ذغال (صفر، 1 و 2 درصد وزنی) و کادمیوم (صفر، 30 و 60 میلیگرم بر کیلوگرم خاک) بود. نتایج حاصل نشان داد کادمیوم سبب کاهش رنگیزههای فتوسنتزی، محتوای نسبی آب و افزایش ترکیبات فنولی، فعالیت آنتیاکسیدانی، نشت الکترولیت، کربوهیدرات محلول و میزان کادمیوم برگ گیاه گردید. از سوی دیگر، کاربرد ذغال در سطوح مختلف کادمیوم سبب بهبود صفات مورد مطالعه گردید بطوریکه گیاهان تیمارشده با 2 درصد وزنی/ وزنی ذغال و 60 میلیگرم بر کیلوگرم خاک کادمیوم  بیشترین میزان فنول کل (87/186 میلیگرم بر گرم وزن تر)، فلاونویید کل (32/88 میلیگرم بر گرم وزن تر) و فعالیت آنتیاکسیدانی (46/80 درصد) را نشان دادند. همچنین کابرد 2 درصد وزنی/ وزنی ذغال در بالاترین سطح تنش کادمیوم (60 میلیگرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) سبب کاهش 82/58 درصدی کادمیوم نسبت به عدم کاربرد ذغال در این سطح کادمیوم گردید. بیشترین اثر ذغال روی صفات فیزیولوژیکی در بالاترین غلظت استفادهشده (2 درصد وزنی/ وزنی) و در گیاهان تحت تنش شدید کادمیوم مشاهده شد. بنابراین کاربرد صحیح ماده آلی ذغال بهعنوان یک راهکار مناسب زیستی به منظور کاهش اثرات منفی تنش عنصر کادمیوم در گیاه مریمگلی و سایر گیاهان دارویی توصیه میشود. Cadmium is one of the heavy metals that has a negative effect on the physiological and metabolic process of the plant. In order to study the effects of different charcoal levels on physiological traits of sage plant (Salvia officinalis L.) under cadmium stress.  One factorial experiment on the basis of completely randomized design with four replications was designed. The experimental treatments included different levels of charcoal (0, 1 and 2% by weight) and cadmium (0, 30 and 60 mg/kg of soil). The results showed that cadmium cause to decrease photosynthetic pigments and relative water content and increased phenolic compounds, antioxidant activity, electrolyte leakage, soluble carbohydrate and cadmium content. On the other hand, charcoal application in different levels of cadmium cause to improve the studied traits as the treated plants with 2% w/w charcoal and 60 mg/kg soil cadmium showed the highest total phenol (186.87 mg/g FW), total flavonoids (88.32 mg/g FW) and antioxidant activity (80.46%). Also, application of 2% w/w charcoal at the highest cadmium stress level (60 mg/kg soil) cause to decrease by 58.82% cadmium compared with no charcoal usage at this cadmium level. The highest effect of charcoal on physiological traits was observed at the highest used concentration (2% w/w) and the plants under the severe cadmium stress. Therefore, correct application of charcoal organic matter is suggested as one of the suitable biological ways to decrease negative effects of cadmium stress in sage plant and other medicinal plant.  آنزیم, فعالیت آنتی‌اکسیدان, فنل کل, گیاهان دارویی Antioxidant activity, Enzyme, Medicinal plants, Total phenol 89 102 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-647-11&slc_lang=fa&sid=1 Mssome Mahdavi معصومه مهدوی masomemahdavi90@yahoo.com No Department of Horticultural Sciences and Landscape Architecture, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran گروه علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Mohammad Moghaddam محمد مقدم m.moghadam@um.ac.ir Yes Department of Horticultural Sciences and Landscape Architecture, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran گروه علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Faezeh Beheshti golezo فائزه بهشتی قله زو f.behesht.gh@gmail.com No Department of Horticultural Sciences and Landscape Architecture, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran گروه علوم باغبانی و مهندسی فضای سبز دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران