:

گر چه آلومینیم به عنوان یک ماده غذایی ضروری در نظر گرفته نمی­شود، اما یکی از فراوان ترین مواد معدنی موجود در خاک است (Vardar and Unal, 2007).در دسترس بودن زیستی آلومینیم، و در نتیجه سمیت آن بیشترمنحصر به محیط­های اسیدی است.خاک­های اسیدی با 5pH  از مهمترین محدودیت­ها در کشاورزی می­باشند. تولید گیاهان غذایی، مخصوصاً غلات، تحت تأثیر منفی خاک اسیدی قرار

 می­گیرد (Kochian et al., 2005). برخی شیوه­های کشاورزی، مانند زدودن محصولات از مزرعه، نشت نیتروژن به زیر ناحیه ریشه گیاه، استفاده نادرست از کودهای نیتروژنی، و تجمع مواد آلی، سبب اسیدی تر شدن خاک­های کشاورزی می­شود (Silva, 2012) .

لوبیای معمولی (Phaseolus vulgaris L.) از بقولات مهم برای تغذیه انسان­ها در سراسر دنیاست و یک منبع اصلی کالری و پروتئین به خصوص برای کشورهای کم درآمد مناطق استوایی و معتدل که با کمبود مواد غذایی مواجه هستند محسوب می­شود (Graham, 1978; Rao, 2001; Beebe, 2012).

در شرایط مزرعه، لوبیای معمولی اغلب تنش­های غیر زیستی مختلفی راتجربه می­کند ازآن جمله خشکی، سمیت آلومینیم و منگنز، حاصلخیزی پایین خاک و دمای بالا را می توان نام برد (Thung and Rao, 1999; Kshitani et al., 2004; Beebe, 2012). اگر چه باروری کم خاک های اسیدی به دلیل ترکیبی از سمیت مواد معدنی آلومینیم و منگنز و کمبود مواد معدنی فسفر، کلسیم، منیزیم و مولیبدیوم، است سمیت آلومینیم مهمترین فاکتوری است که سبب محدودیت تولید گیاهان بر روی %67 از نواحی دارای خاک های اسیدی می باشد (Vardar and Unal, 2007).

زمانی که pH به زیر 5/5 افت می کند، بلورهای آمینوسیلیکات ها و مواد معدنی هیدروکسید آلومینیم شروع به حل شدن می کنند و کاتیون های هیدروکسی- آلومینیم و  را آزاد می کنند که خود آنهابا سایر کاتیونها رقابت انجام می­دهند. در این شرایط، یون  همچنین انواع مولکول­های ،  ،  و  راتولیدمی کند (Panda and Matsumoto, 2007) گونه­های تک هسته­ای  و Al 13 به عنوان سمی­ترین انواع محسوب می­شوند(Silva,2012 )

در غلظتهای میکرومولار آلومینیم، طول اولیه ریشه و توسعه ریشه­های جانبی که سریع هستند (در عرض چند دقیقه) توسط آلومینیم مهار می­شوند، جذب آب و مواد غذایی نیز کم می شود (Barcelo & Poschenrieder, 2002; Blancaflor et al., 1998) قرارگیری بیشتر در معرض آلومینیم، مورفولوژی ریشه ها را تغییر داده و منجر به مرگ ریشه ها خواهد شد (Ciamporova, 2002). به طور کلی بخش دورتر از منطقه تقسیم سلولی در نوک ریشه به استرس آلومینیم حساس می باشد (Panda et al., 2009). آلومینیم بر جوانه زنی دانه رقم های مختلف گندم (Triticum aestivum L.) تأثیر دارد و این اثر بازدارنده با افزایش غلظت آلومینیم بیشتر می شود (Aligmar & Akhter, 2009; Shen et al., 1993) آلومینیم طول ریشه و اندام هوایی Vigna radiate land در ژنوتیپ های سویا (Haider et al., 2007)، سورگوم (Baligar, 1995) و گندم (Naser et al., 2011)را کاهش می دهد. آلومینیم اثرات خود را بر محتوای پروتئین، محتوای پرولین آزاد، نشت الکترولیت و یکپارچگی غشاء نشان می دهد (Yang & Chen, 2001). یون آلومینیم با اجزاء لیپیدی غشاء پلاسمایی برهمکنش می کند (Akeson et al., 1989).

اتصال آلومینیم به لیپیدهای غشاء باعث سخت شدن غشاء پلاسمایی می شود (Deleers et al., 1986). یک شرایط محیطی متفاوت باعث القاء تشکیل انواع اکسیژن واکنش پذیر (ROS) در سلول های گیاهی می شود (Vierstra and Ubiquitin, 1987). آلومینیم بر پراکسیداسیون چربی و فعالیت های آنزیم های مربوط به تولید انواع اکسیژن فعال تأثیر گذاشت (Cakmak & Horst, 2006; Qin et al., 2010). آلومینیم تأثیر خود بر آنزیم پکتین متیل استراز (Yang et al., 2008) و نیز بر محتوای نسبی آب (Silver et al., 2012) نشان داد.