عنوان

بررسی آزمایشگاهی امکان استفاده از خاک دیاتومه در همراهی با چند نانوذره منتخب در بهبود کارایی کنترل شیمیایی شانکر باکتریایی درختان میوه هسته دار

پ۲۵۱۱۶

per

بررسی آزمایشگاهی امکان استفاده از خاک دیاتومه در همراهی با چند نانوذره منتخب در بهبود کارایی کنترل شیمیایی شانکر باکتریایی درختان میوه هسته دار

مهسا کیاور

کشاورزی

۱۴۰۰

۵۹ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

بیماری شناسی گیاهی

۱۳۹۹/۱۲/۲۵

چیکیده: آذربایجان شرقی از مناطق مهم کاشت درختان میوه هسته¬دار به شمار میرود. بیماری شانکر باکتریایی که توسط باکتری Pseudomonas syringae pv. syringae ایجاد میشود، از بیماری¬های مهم و خسارت زا درختان میوه هسته دار در ایران میباشد. هر چند این بیماری همه ساله موجب خسارت و کاهش محصول می¬شود اما تا کنون هیچ راه حل کاملا موثری برای کنترل آن ارائه نشده و تنها سموم مسی برای آن تجویز شده است. مس توانایی خوبی در کنترل باکتری¬های بیمارگر گیاهی دارد اما آثار سوء زیست محیطی ناشی از تجمع آن استفاده آن را محدود کرده است. نانو ذرات از جمله اکسید مس، نیترات کبالت و نیترات نیکل میتوانند برای مدت طولانی¬تری در محیط حضور داشته باشند و به صورت آهسته و پیوسته روی هدف تاثیر بگذارند. همچنین اثر گذاری آنها به دلیل اندازه کوچک، نسبت بالای سطح به حجم و توانایی عبور از منافذ غشای باکتری بیشتر از فرمولاسیون¬های درشت¬تر است. با در نظر گرفتن توانایی بسیار فوق العاده خاک دیاتومه در جذب و نگهداری فلزات سنگین از جمله مس، کبالت و نیکل به خود می¬توان از آن به عنوان بستری برای نانوذرات استفاده کرد. خاک دیاتومه این نانوذرات را به خود جذب کرده و در خلل و فرج خود نگه می¬دارد به این ترتیب از آزاد شدن آن در محیط جلوگیری کرده و از اثرات سو زیست محیطی آن می¬کاهد. خاک دیاتومه را در ایران میتوان به قیمت بسیار مناسب تهیه کرد و در مناطق ممقان،مراغه و خراسان معادن بزرگ این خاک وجود دارد. این تحقیق به منظور بررسی امکان استفاده از خاک دیاتومه در همراهی با چند نانوذره منتخب در بهبود کارایی کنترل شیمیایی شانکر باکتریایی درختان میوه هسته‏دار انجام گردید. در ابتدا به منظور به حداقل رساندن ترکیبات دیگر خاک دیاتومه و همچنین گسترش این خلل و فرج فرآیندهای اسیدشویی و کلسیناسیون انجام گرفت. اکسید مس از سولفات مس 5 آبه در آزمایشگاه سنتز شده و توسط دستگاه اولتراسونیک در خلل و فرج خاک دیاتومه جاسازی شد. رشد جمعیت باکتری مذکور در محیط کشت مایع و در حضور خاک دیاتومه و نانوذرات در ساعت¬های 0،9،24،48،72 توسط دستگاه الایزا ریدر اندازی گیری شد. نتایج به دست آمده توسط نمودار¬ها و آنالیز آماری ANOVA مورد سنجش قرار گرفت.نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید مس 2 درصد به تنهایی 48/17 درصد و در همراهی با خاک دیاتومه 5/89 درصد جمعیت باکتری را کاهش داد. نیترات کبالت دو درصد به تنهایی 37/29 درصد و در همراهی با خاک دیاتومه 76/30 درصد باعث کاهش رشد گردید. نیترات کبالت پنج درصد نیز در صورت استفاده تنها 75/60 درصد و در همراهی خاک دیاتومه 30/71 درصد کنترل از خود نشان داد. نیترات نیکل دو درصد نیز به تنهایی 74/58 درصد و در همراهی خاک دیاتومه 09/9 درصد کنترل نشان داد. و در نهایت نیترات نیکل 5 درصد به تنهایی 46/31 درصد و در حضور خاک دیاتومه 07/23 درصد کاهش رشد نشان داد. تمامی درصد¬های ذکر شده با نتایج 48 ساعت بعد محاسبه شده است. از بین این سه نانو ذره منتخب، اکسید مس در کنار خاک دیاتومه بهترین نتیجه را در کاهش جمعیت باکتری از خود نشان داد. نتایج این تحقیق می¬تواند بعنوان راهکار جدید در کنترل شیمیایی این باکتری در سطح باغبات مورد آزمایش قرار گیرد.

Abstract: East Azerbaijan is one of the important areas for planting stone fruit trees. Bacterial canker caused by Pseudomonas syringae pv. syringae is one of the most important and destructive diseases of stone fruit trees in Iran. Although this disease causes damage and reduction of the crop every year, so far no effective solution has been provided to control it and only copper based pesticides have been prescribed for it. Copper has a good ability to control plant pathogenic bacteria, but the adverse environmental effects of its accumulation have limited its use. Copper oxide, nickel nitrate and cobalt nitrate nanoparticles can be present in the environment for a longer period of time and affect the target slowly and continuously. They are also more effective than larger formulations due to their small size, high surface-to-volume ratio, and ability to pass through bacterial membrane pores. Considering the extraordinary ability of diatomaceous earth to absorb and retain heavy metals such as copper, cobalt and nickel, it can be used as a substrate for nanoparticles. Diatomaceous earth absorbs these nanoparticles and keeps them in its pores, thus preventing their release into the environment and reducing its adverse environmental effects. Diatomaceous earth can be prepared in Iran at a very reasonable price and there are large mines of this soil in Mamqan, Maragheh and Khorasan regions. Therefore, this study was conducted to assessment of efficiency of diatomaceous earth in conjunction with some selected nanoparticles in the improvement of chemical control of bacterial canker of stone fruit trees in laboratory conditions. Initially, acid leaching and calcination processes were performed to minimize other soil compositions as well as to expand these pores. The copper oxide was synthesized from 5-aqueous copper sulfate in the laboratory and embedded in the pores of diatomaceous earth by an ultrasonic device. The bacterial population was measured in a liquid culture medium in the presence of diatomaceous earth and nanoparticles at 0, 9, 24, 48, 72 hours by ELISA reader. Cobalt and nickel nitrate nanoparticles were also purchased and tested by similar methods. Finally, the results were evaluated by graphs and ANOVA statistical analysis. The results showed that copper oxide nanoparticles alone reduced the bacterial population by 17.48% and in combination with diatomaceous earth this percentage increased to 89.5%. Cobalt nitrate 2% alone inhibited the growth by 29.37% and in combination with diatomaceous earth by 30.76%. Cobalt nitrate 5% showed 60.75% inhibation if used only and 71.30% in combination with diatomaceous earth.Nickel nitrate nanoparticles showed 58.74% inhibition if used alone and 9.09% if used with diatomaceous earth. Finally, nickel nitrate 5% alone showed 31.46% of the decrease in growth and in the presence of diatomaceous earth 23.07%. All mentioned percentages are calculated with the results 48 hours later. From these three selected nanoparticles, copper oxide along with diatomaceous earth gave the best result. The results of this study can be tested as a new solution in the chemical control of this bacterium at the surface of orchards.

Laboratory assessment of efficiency of diatomaceous earth in conjunction with some selected nanoparticles in the improvement of chemical control of bacterial canker of stone fruit trees

‏کیاور،

‏مهسا

تهيه کننده

‏خاک ور،

کیانی،

‏رضا

‏ غلامرضا

استاد راهنما

استاد مشاور

‏تبریز