مجید بگ نظری

این پژوهش باهدف بررسی اثرات هم‌افزایی کاربرد تلفیقی باکتری‌های محرک رشد (Bacillus aerius و Pantoea agglomerans) و نانوذرات اکسید آهن (Fe₂O₃) بر ویژگی‌های رشدی، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه مرزه تابستانه (Satureja hortensis) انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ایلام اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد باکتری‌ها (در چهار سطح: شاهد، B. aerius، P. agglomerans و ترکیب هر دو باکتری) و غلظت‌های مختلف نانوذرات اکسید آهن (صفر، 25، 50 و 100 میلی‌گرم در لیتر) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات ساده و متقابل تیمارها بر اکثر صفات موردمطالعه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. یافته‌ها حاکی از آن است که تیمار تلفیقی دو باکتری همراه با غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات اکسید آهن، به‌عنوان تیمار برتر، باعث بهبود چشمگیر شاخص‌های رشدی شد؛ به‌طوری که ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه در مقایسه با شاهد به ترتیب تا 30، 132 و 135 درصد افزایش یافتند. این تیمار همچنین با بهبود وضعیت تغذیه‌ای و کاهش تنش، محتوای نسبی آب برگ را افزایش و نشت الکترولیت را به میزان 29 درصد کاهش داد. بررسی صفات بیوشیمیایی نشان داد که کاربرد تلفیقی باکتری‌ها و نانوذرات در غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر، محتوای کلروفیل a، b و کل، کاروتنوئید و آنتوسیانین را به‌طور معنی‌داری ارتقا داد. فعالیت آنزیم‌های کلیدی مسیر فنیل‌پروپانوئید شامل فنیل‌آلانین آمونیالیاز (PAL) و تیروزین آمونیالیاز (TAL) در این تیمار بیشترین مقدار را داشت که منجر به افزایش قابل‌توجه محتوای فنول کل (87 درصد) و فلاونوئید کل (95 درصد) گردید. همچنین، بالاترین ظرفیت آنتی‌اکسیدانی (مهار رادیکال DPPH) و کمترین میزان مالون‌دی‌آلدئید (MDA) در تیمار مذکور مشاهده شد که نشان‌دهنده تقویت سیستم دفاعی گیاه و کاهش آسیب‌های اکسیداتیو بود. هرچند غلظت 100 میلی‌گرم در لیتر نانوذرات باعث افزایش فعالیت کاتالاز و پرولین گردید، اما در اکثر صفات رشدی و کیفی نسبت به غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر کاهش نشان داد که بیانگر اثر دوز-پاسخ و محدودیت‌های ناشی از غلظت بالای نانوذرات است. به‌طور کلی، نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که کاربرد همزمان B. aerius، P.agglomerans و نانوذرات Fe₂O₃ (50 میلی‌گرم در لیتر) به‌عنوان یک راهبرد پایدار و سازگار با محیط‌زیست، می‌تواند با تحریک مسیرهای متابولیکی و دفاعی، هم‌زمان کمیت و کیفیت گیاه مرزه تابستانه را به حداکثر برساند.