اثر ریزگرد نمکی ناشی از خشک شدن دریاچه ارومیه بر سه گونه زراعی راهبردی آذربایجان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد فیزیولوژی گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

2 استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

3 استاد گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

چکیده

پدیده گردوغبار یا ریزگرد یکی از مخاطرات طبیعی مناطق خشک و نیمه خشک از جمله کشور ایران است. زمانیکه این معضل با خشک شدن بزرگترین دریاچه شور خاورمیانه (دریاچه ارومیه) مصادف شود، بروز طوفان گردوغبارنمکی امری اجتناب ناپذیر خواهد بود که این اتفاق اثرات عمیقی بر جوامع انسانی، جانوران و گیاهان محیط خواهد گذاشت. از سوی دیگر کشاورزی و رشد و عملکرد گیاهان زراعی نیز بشدت متاثر از رسوب ریزگرد بر سطح برگ است. از اینرو به منظور بررسی تاثیر ریزگرد بر رشد و برخی ویژگی‌‌های فیزیولوژیک سه محصول زراعی مهم منطقه آذربایجان یعنی گندم تک‌‌لپه (Triticum aestivum L.) C3، ذرت تک‌‌لپه (Zea mays L.) C4 و نخود دولپه (Cicer arietinum L.) آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل دو سطح ریزگرد (صفر و 10گرم ریزگرد بر مترمربع) بود. اعمال تیمار ریزگرد به مدت 3 روز تاثیر معنی‌‌داری بر رشد گندم نداشت. ذرت با افزایش رشد و نخود با کاهش رشد بخش‌‌هوایی به این آلودگی محیطی پاسخ داد. محتوای رنگدانه‌‌های فتوسنتزی در برگ‌‌های نخود کاهش، در گندم افزایش و در ذرت ثابت ماند. ریزگرد محتوی قند ذرت و نخود را افزایش داد. همچنین قرار گرفتن در معرص ریزگرد تاثیر چندانی بر محتوای پروتئین کل گندم و ذرت نداشت در حالی‌‌که محتوی پروتئین نخود کاهش معنی‌‌دار و واضحی را نشان داد. تغییرات پارامترهای مختلف گونه‌‌های گیاهی مورد مطالعه می‌‌تواند به‌‌عنوان یک سازگاری برای محافظت از گیاهان در برابر تنش ریزگرد محسوب شود. به‌‌نظر می‌‌رسد ذرت و گندم مقاومت بیشتری دارند ولی نخود با کاهش رشد مواجه می‌‌شود. انتخاب گونه زراعی مناسب برای کشت در مناطقی که سالانه مقدار زیادی ریزگرد نمکی را پذیراست، می‌‌تواند به‌‌عنوان یکی از راهکارهای مهم برای کاهش اثرات سوء ریزگرد بر اقتصاد کشاورزی باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of salt dust caused by drying of Lake Urmia on three strategic crops of Azerbaijan

نویسندگان [English]

  • Zohre Rahimi-Garachepeg 1
  • Leila Zarandi-Miandoab 2
  • Nader Chaparzadeh 3
1 MSc of plant physiology, Department of Biology, Faculty of basic sciences, Azarbaijan shahid madani university, Tabriz, Iran
2 Assistant Professor of plant physiology, Department of Biology, Faculty of basic sciences, Azarbaijan shahid madani university, Tabriz, Iran
3 Professor of plant physiology, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Azarbaijan shahid madani university, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The dust is one of the natural hazards of arid and semi-arid regions, including Iran. When this problem coincides with the drying up of the largest salt lake in the Middle East (Lake Urmia), the occurrence of a salt dust storm will be inevitable, which will have profound effects on human communities, animals and plants. On the other hand, agriculture and the growth of crops are also strongly affected by dust deposition on the leaf surface. Therefore, in order to investigate the effect of dust on growth and some physiological characteristics of three important crops in Azerbaijan, namely wheat C3 monocot (Triticum aestivum L.), corn C4 monocot (Zea mays L.) and chickpea C3 dicot (Cicer arietinum L.), a completely random experiment designed with three replications. Treatments included two levels of dust (zero and 10 grams of dust per m2), Application of dust for 3 days had no significant effect on wheat growth. Maize responded to this environmental pollution by increasing growth and chickpeas by decreasing growth. The content of photosynthetic pigments decreased in chickpea leaves, increased in wheat and remained constant in corn. Dust increased the sugar content of corn and peas. Also, exposure to dust had little effect on the total protein content of wheat and corn, while the protein content of chickpeas showed a significant and clear decrease. Changes in the various parameters of the studied plant species can be considered as an adaptation to protect plants against dust stress. Corn and wheat seem to be more resilient, but chickpeas are stunted. Selecting a suitable crop species for cultivation in areas that receive a large amount of salty dust annually can be one of the important strategies to reduce the adverse effects of dust on the agricultural economy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • Corn
  • Chickpea
  • Dust
  • Lake Urmia
  • Growth
  • Sugar
  • Protein
آروین (اسپنانی) عباسعلی، چراغی صدیقه، چراغی شهرام (1392)، بررسی تاثیر گرد و غبار بر روند کمی و کیفی رشد نیشکر واریتهP57-614، فصلنامه پژوهش­های جغرافیای طبیعی (پژوهش­های جغرافیایی)، دوره 45، شماره3، صفحات 95-106.
بهرامی حسینعلی، میرزایی سهام، درویشی بلورانی علی، درویش­زاده روشنک، علوی­پناه سیدکاظم (1394)، بررسی تأثیر ریزگردها در بازتابندگی طیفی تاج‌پوشش گندم. سنجش از دور و GIS ایران سال هفتم شماره 4 (پیاپی 28)، صفحات 13-25.
بیات رضا، جعفری سمیه، قرمزچشمه باقر، چرخابی امیرحسین (۱۳۹۵)، مطالعه تاثیر ریزگردها بر تغییرات پوشش گیاهی (مطالعه موردی: تالاب شادگان، خوزستان).  فصلنامه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دوره هفتم شماره ۲ صفحات ۱۷- 32.
تراهی عزیز، ارزانی کاظم (1396)، مطالعه اثرات گرد و غبار بر گرده‌افشانی و میوه‌نشینی نخل خرما (Phoenix dactylifera L.)،  تولیدات گیاهی. دوره 40 شماره 2، صفحات 63-74. 
احمدی کریم، قلیزاده حشمت الله، عبادزاده حمیدرضا، حسین­پور ربابه، عبدشاه هلدا،  کاظمیان آرزو، رفیعی مریم، آمارنامه کشاورزی 95-94 جلد اول:  محصولات زراعی، 1396، صفحه86.
حمداله کاظمی اربط، رحیم­زاده خوئی فرخ (1365)، تغییرات تراکم روزنه­های برگ نخود درشرایط دیم و آبی. مجله علوم کشاورزی ایران. 3و4، شماره 0 - شماره پیاپی 1257، صفحات 1-11.
روحانی لیلا، زمانی محمدجعفر، فتوت رضا (1394)، تنوع در ابعاد و تراکم روزنه ژنوتیپ­های جو تحت تنش خشکی و شرایط نرمال. پژوهش­های گیاهی (زیست­شناسی ایران)، دوره 28، شماره 5 (ویژه­نامه)، صفحات986-994.
 ساعی خلیل (1396)، تاثیر ریزگردهای دریاچه ارومیه تا شعاع ۵۰۰ کیلومتری. کد خبر: ۷۴۴۷۲۰ تاریخ انتشار: ۱۵ آبان ۱۳۹۶ - 06۰۹:۰۹
سیاحی ناجی، مسکرباشی موسی، حسیبی پیمان، شمیلی محمود (1394)، اثر ریزگردها بر فلئورسانس کلروفیل و خصوصیات فتوسنتزی نیشکر (Saccharum officinarum L.) در اهواز. مجله پژوهش‌های تولید گیاهی. دوره 22 شماره 3، صفحات 277-293.  
شاهسونی عباس، یاراحمدی مریم، جعفرزاده حقیقی­فرد نعمت الله، نعیم­آبادی ابوالفضل نعیم آبادی، محمودیان محمدحسن، صاکی حامد، صولت حمدحسین، سلیمانی زهرا، ندافی کاظم (۱۳۸۹)، اثرات طوفان­های گرد و غباری بر سلامت و محیط زیست. مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی. دوره ۲ (شماره۴) صفحات ۴۵- ۵۶.
شمسی­پور علی، نجیب­زاده فهیمه، زارعی چقابلکی زهرا (1392)، مدل‌سازی عددی و شبیه‌سازی بادهای روی حوضه‎­ی دریاچه­ی ارومیه.  پژوهش­های جغرافیای طبیعی، دوره 45، شماره 1، صفحات 119-134، بهار 1392.
شهبازی طیبه، سعیدی محسن، نصرتی ایرج، جلالی هنرمند سعید (۱۳۹۵)، بررسی اثر ریزگردها بر خصوصیات فیزیولوژیک و عملکرد ارقام مختلف گندم (Triticum sp.). مجله فرآیند و کارکرد گیاهی. جلد ۵ شماره۱۵، صفحات 195-204.
صفوت راد نیما، ولی‌زاده کامران خلیل، حجازی اسدالله (1395)، کاربرد سنجش از دور و GIS در مدلسازی پراکنش ذرات نمک ناشی از خشک شدن دریاچه ارومیه در شمال غرب کشور. پایان­نامه کارشناسی ارشد، گروه گروه ژئوموفولوژی، دانشکده جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
طاهری انالوجه اعظم، عظیم­زاده حمیدرضا، مصلح آرانی اصغر، سودایی­زاده حمید (1395)، بررسی برخی واکنش‌های فیزیولوژیکی­گونه‌های برگ نو و کاج به تنش ریزگردها. نشریه محیط زیست طبیعی (مجله منابع طبیعی ایران). دوره 69، شماره 4،  صفحات 1027-1039.
فعله­کری حمزه، قبادی محمداقبال، قبادی مختار، جلالی هنرمند سعید، سعیدی محسن (1396)، تاثیر رسوب ریزگردها بر عملکرد و اجزاء عملکرد نخود (Cicer arietinum L.) در شرایط آبیاری تکمیلی و دیم کرمانشاه. بوم­شناسی کشاورزی، دوره 9، شماره 2، صفحات544-535.
کیانی سمانه، سیادت سید عطااله ، مشایخی شهلا (1394)، ارزیابی اثر گرد و غبار بر خصوصیات موفولوژی و فیزیولوژی رشد گیاهان. اولین کنفرانس بین المللی گرد و غبار، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران، اسفند۱۳۹۴. 
گوهردوست اعظم (1394)، بررسی تاثیر ریزگرد بر روند رشد گیاه نیشکر جنوب خوزستان". اولین کنفرانس بین المللی گرد و غبار، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران، اسفند 1394.
محمدی‌نژاد جواد، خداقلی مرتضی (1392)، تحلیل آماری اثرات متقابل خشک‌سالی بر تشدید ریزگردها و عملکرد گندم در سطح اراضی دیم استان لرستان. مهندسی و مدیریت آبخیز، دوره 5، شماره 3، صفحات 214-223.
مرادی محمد، رضازاده پرویز (1394)، بررسی فصلی میدان باد و گلماسه در اطراف دریاچه ارومیه. پنجمین کنفرانس منطقه­ای تغییر اقلیم،سازمان هواشناسی، تهران، ایران، بهمن1394.
ناجی حمیدرضا، بازگیر مسعود، نادری مصطفی (۱۳۹۷)، تأثیر گرد و غبار در شرایط بر برخی ویژگی‌های بیوشیمیایی بلوط ایرانی Quercus brantii Lindl.. پژوهش­های فرسایش محیطی. جلد ۸ شماره ۱ صفحات ۵۹-۷۳.
نوری غلامرضا، آقایی واحد (1391)، ارزیابی خطرات زیست محیطی مناطق حاشیه دریاچه ارومیه ناشی از نوسانات مرز پیرامونی طی سال‌های 1985 تا 2010. مخاطرات محیط طبیعی سال اول زمستان 1391 شماره 21: صفحات 79-94.
Abuduwaili, J. and Z. Zhaoyong (2015), The disastrous effects of salt dust deposition on cotton leaf photosynthesis and the cell physiological properties in the Ebinur Basin in Northwest China. PloS one. 10 (5), 1-24.  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0124546.
Ahmed, S. (2007), Impact of air pollution on plant diseases–a review. Pakistan Journal of Phytopathology. 19,192-198.
Analojeh, A. T., H.-R. Azimzadeh, A. M. Arani and H. Sodaiezadeh (2016), Investigating and comparing short period impact of dust on physiological characteristics of three species of Pinus eldarica, Cupressus sempervirens, and Ligustrum ovalifolium. Arabian Journal of Geosciences. 9(4), 244,1-12. https://doi.org/10.1007/s12517-015-2241-5
Borka, G. (1981), Effect of cement-kiln dust on the maize plant. Acta Agronomica Academiae Scientiarum Hungaricae, Budapest. 30, 289-295.
Bradford, M. M. (1976), A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical biochemistry.72, 248-254.  https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
Cabungcag, L., M. H. Madroñal, J. B. A. Olila, D. P. Quilatan and V. R. K. R. Galarpe (2017), Dust and chlorophyll contents of selected plant species along the highway in cagayan de oro city, philippines. Advanced Science, Engineering and Medicine. 9, 725-730. https://doi.org/10.1166/asem.2017.2062
Farmer, A. M. (1993), The effects of dust on vegetation-a review. Environmental pollution, 79(1): 63-75. https://doi.org/10.1016/0269-7491(93)90179-R
Hirano, T., Kiyota, M., Kitaya Y. and Aiga I., (1990), The physical effects of dust on photosynthetic rate of plant leaves. Journal of Agricultural Meteorology. 46, 1-7. https://doi.org/10.2480/agrmet.46.1
Irwe, R., S. Sontakke, S. Sheikh and M. Darade (2017), Study of dust deposition on leaves of some plant species in GVISH. Campus of Amravati (MS) India. International Journal of Life Sciences. 5, 639-643.
Joseph, H. and H. Roe (1955), The determination of sugar in blood and spinal fluid with anthrone reagent. Journal of Biological Chemistry. 212, 335-343.
Kameswaran, S., Y. Gunavathi and P. G. Krishna (2019), Dust pollution and its influence on vegetation–a critical analysis. Research Journal of Life Sciences, Bioinformatics, Pharmaceutical and Chemical Sciences, 5(1), 341-363. https://doi.org/10.26479/2019.0501.31
Kumar, S. R., T. Arumugam, C. Anandakumar, S. Balakrishnan and D. Rajavel (2013), Use of plant species in controlling environmental pollution. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences. 2, 52-63. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.604.113
Lichtenthaler, H. K. (1987), Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in enzymology: Elsevier, 34, 350-382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1
Ram, S., S. Majumder, P. Chaudhuri, S. Chanda, S. Santra, A. Chakraborty and M. Sudarshan (2015), A review on air pollution monitoring and management using plants with special reference to foliar dust adsorption and physiological stress responses. Critical reviews in environmental science and technology. 45, 2489-2522.
Ranjbar, A. and E. Zandi Esfahan (2017), Effects of atmospheric dust deposition on leaf chlorophyll fluorescence parameters of cow-tail shrubs (Smirnovia iranica) in the desert regions of Kashan, Iran. Environmental Resources Research,  5, 135-142. https://doi.org/10.22069/IJERR.2016.3871
Saberi, M., Modarres-Sanavy, S. A. M., Zare, R., Ghomi, H., (2019), Improvement of photosynthesis and photosynthetic productivity of winter wheat by cold plasma treatment under haze condition. Journal of Agricultural Science and Technology. 21, 1889-1904. http://jast.modares.ac.ir/article-23-18761-en.html
Sarma, B., S. K. Chanda and M. Bhuyan (2017), Impact of dust accumulation on three roadside plants and their adaptive responses at National Highway 37, Assam, India. Tropical Plant Research. 4,161-167.
https://doi.org/10.22271/tpr.2017.v4.i1.023
Seyyednejad, S., M. Niknejad and H. Koochak (2011), A review of some different effects of air pollution on plants. Research Journal of Environmental Sciences. 5, 302-309. https://doi.org/10.3923/rjes.2011.302.309
Sharifi, Z., M. Saeidi, I. Nosrati and H. Heidary, (2019), The effect of dust particles on grain yield and some of the physiological and biochemical characteristics of wheat in west of Iran. Plant Productions. 42 (2), 149-164. https://doi.org/10.22055/PPD.2019.21856.1470
Sundar, S. and R. Naresh (2017), Modeling the effect of dust pollutants on plant biomass and their abatement from the near earth atmosphere. Modeling Earth Systems and Environment. 3, 1-13. https://doi.org/10.1007/s40808-017-0302-3
Ulrichs, C., B. Welke, T. Mucha-Pelzer, A. Goswami and I. Mewis (2008), Effect of solid particulate matter deposits on vegetation: a review. Function Plant Science and Biotechnology. 2, 56-62.
Zia-Khan, S., W. Spreer, Y. Pengnian, X. Zhao, H. Othmanli, X. He and J. Müller (2015), Effect of dust deposition on stomatal conductance and leaf temperature of cotton in northwest China. Water. 7, 116-131.  https://doi.org/10.3390/w7010116.
  • تاریخ دریافت: 14 شهریور 1399
  • تاریخ بازنگری: 03 آذر 1399
  • تاریخ پذیرش: 27 دی 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 27 دی 1399
  • تاریخ انتشار: 01 خرداد 1401