چكيده فارسي :
توليد و استفاده از نانو مواد در زمينه¬هاي مختلف ازجمله بخش كشاورزي به‌طور فزاينده‌اي درحال‌توسعه است. نانو ذرات از مسيرهاي مختلفي مي‌توانند وارد خاك شده و بر خصوصيات فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي آن و نيز عملكرد گياه تأثير گذارند. اين پژوهش در قالب طرح كاملاً تصادفي با هدف بررسي تأثير نانو ذرات هيدرو كسي آپاتيت و فسفات كلسيم بر ويژگي‌هاي فيزيكي خاك و رشد و عملكرد گوجه‌فرنگي انجام گرفت. در اين آزمايش گلداني، فسفر از دو منبع شامل نانو هيدرو كسي آپاتيت و فسفات كلسيم در دو سطح، برابر با مقدار توصيه‌شده توسط آزمون خاك و دو برابر سطح توصيه‌شده توسط آزمون خاك در دو نوع خاك با بافت¬هاي لومي شني و لوم رسي سيلتي بكارگرفته شد. يك تيمار بدون كوددهي فسفر نيز به عنوان شاهد استفاده شد. در هر گلدان يك نشاء گوجه‌فرنگي كشت شد. پس از 90 روز، وزن تر و خشك، طول و قطر ميوه، حجم ميوه، عملكرد به ازاي هر بوته، سفتي بافت ميوه، شاخص سبزينگي برگ، محتواي آب نسبي برگ، فلورسانس كلروفيل، فعاليت آنتي‌اكسيدان، فنول كل، ميزان پرولين، نشت يوني، غلظت فسفر و كلسيم در ريشه، برگ و ميوه گوجه‌فرنگي تعيين شد. همچنين، بعد از برداشت گياه، چگالي ظاهري، پايداري خاكدانه¬ها (MWD)، مقاومت فروروي، هدايت هيدروليكي اشباع (Ks)، منحني مشخصه رطوبتي (SWCC)، pH، رسانايي الكتريكي EC، نيتروژن كل، فسفر قابل‌جذب (Pav) و تنفس ميكروبي در خاك اندازه¬گيري شد. نتايج نشان داد كه نانو ذرات هيدرو كسي آپاتيت باعث افزايش چگالي ظاهري در خاك شني و كاهش هدايت هيدروليكي در خاك رسي شد. همچنين اين نانوذره باعث بيشترين رطوبت باقي¬مانده در خاك شني شد. بيشترين مقدار تنفس ميكروبي خاك هم در تيمار كاربرد نانو ذرات هيدرو كسي آپاتيت مشاهده شد. با كاربرد نانو ذرات هيدرو كسي آپاتيت، ميزان كلروفيل، وزن گيري، سنتز تركيبات آنتي‌اكسيداني و عملكرد ميوه گوجه‌فرنگي افزايش يافت. كود فسفات كلسيم باعث افزايش مقاومت فروروي خاك و غلظت فسفر و كلسيم در اندام‌هاي هوايي و ريشه گوجه‌فرنگي شد. به‌طوركلي استفاده از نانو ذرات باعث افزايش سرعت رهاسازي عناصر، جذب زودتر مواد غذايي، كاهش آبشويي عناصر و درنتيجه افزايش عملكرد محصول شده است.
چكيده انگليسي :
The production and use of nanomaterials in various fields, including agriculture, is rapidly increasing. Nanoparticles can enter the soil through different pathways and affect its physical, chemical, and biological properties, as well as plant growth and yield. This study aimed to investigate the effects of nano-hydroxyapatite and calcium phosphate on the physical properties of soil and the growth and yield of tomato plants. The experiment was conducted using a completely randomized design with two levels of phosphorus (recommended by the soil test and twice the recommended level in two types of soil with sandy loam and silty clay loam textures) from two sources: nano-hydroxyapatite and calcium phosphate. A control treatment without phosphorus application was also included. Each pot contained one tomato seedling. After 90 days, various parameters were measured, including plant fresh and dry weight, fruit length and diameter, fruit volume, yield per plant, fruit tissue firmness, leaf greenness index, relative water content of leaf, chlorophyll fluorescence, antioxidant activity, phenol content, proline content, electrolyte leakage, phosphorus and calcium concentration in roots, leaves, and fruit of tomato plants. Additionally, after harvesting the plant, the bulk density of soil was determined, as well as the stability of soil aggregates (MWD), penetration resistance, Saturated hydraulic conductivity (Ks), moisture characteristic curve (SWCC), pH, electrical conductivity (EC), total nitrogen, available phosphorus (Pav), and microbial respiration in soil.Results showed that nano-hydroxyapatite increased the bulk density of sandy soil and decreased hydraulic conductivity in clay soil. It also caused the highest water retention capacity in sandy soil. The highest microbial respiration was observed in the treatment with nano-hydroxyapatite. The application of nano-hydroxyapatite increased chlorophyll content, yield per plant, antioxidant synthesis, and fruit quality. Calcium phosphate increased penetration resistance of soil and phosphorus and calcium concentrations in above-ground and root tissues of tomato plants.
Overall, the use of nano-hydroxyapatite increased the release rate of elements, faster absorption of nutrients, reduced leaching of elements, and as a result, increased crop yield.
