
تعداد نشریات | 21 |
تعداد شمارهها | 301 |
تعداد مقالات | 3,173 |
تعداد مشاهده مقاله | 3,211,779 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,380,296 |
مقایسه کارایی گندم، شبدر و کلزا در پالایش خاک از فلز سنگین کادمیوم | ||
تنشهای محیطی در علوم زراعی | ||
مقاله 15، دوره 10، شماره 2، تیر 1396، صفحه 345-349 اصل مقاله (299.82 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کوتاه | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22077/escs.2017.589 | ||
نویسندگان | ||
حمداله اسکندری* 1؛ اشرف عالی زاده امرایی2 | ||
1دانشیار گروه علمی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران | ||
2مربی گروه علمی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه فلزات سنگین که ازجمله مهمترین عوامل آلودهکنندهی محیط های طبیعی و سیستمهای زراعی هستند و تقریباً در تمامی نواحی صنعتی یافت میشوند. اثر سمی مقادیر بالای فلزات سنگین در گیاهان نیز دیده میشود. یکی از ویژگیهای خاص فلزات سنگین که در بروز اثرات سمی آنها نقش مهمی دارد، خاصیت انباشتگی زیستی فلزات سنگین است. فلزات سنگین ازنظر زیستی غیرقابلتخریب و تجزیه هستند و بهصورت نامحدود در محیط باقی میمانند که درنهایت کیفیت خاک و سلامت انسان را تحت تأثیر قرار میدهد؛ بنابراین، حذف و یا حداقل کاهش غلظت آنها از سیستمهای زراعی بهطور تنگاتنگی با سلامتی انسان در ارتباط است. ازجمله فلزات سنگین که از طرق مختلف مانند استفاده از آفتکشها وارد سیستمهای زراعی میشود، کادمیوم است که یک عنصر غیرضروری برای گیاهان است. این در حالی است که کادمیوم بهراحتی توسط ریشه گیاه جذب میشود و سمیت آن تا 20 برابر بیشتر از سایر فلزات سنگین است. روشهای شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی مختلفی برای حذف فلزات سنگین از خاکهای زراعی معرفی شده است. یک روش سازگار با محیطزیست و کم هزینه برای حذف فلزات سنگین از خاکهای زراعی استفاده از تکنولوژی گیاه پالایی است. هدف از اجرای آزمایش حاضر مقایسه کارایی گندم، شبدر و کلزا در حذف فلز سنگین کادمیوم از خاکهای زراعی در راستای کاهش تنش فلزات سنگین برای گیاهان زراعی بعدی در تناوب زراعی بود. مواد و روشها این آزمایش بهصورت فاکتوریل دوعاملی (3×3) در سه تکرار در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی اجرا گردید. عامل اول نوع گیاه شامل گندم، شبدر و کلزا و عامل دوم غلظت فلز سنگین کادمیوم افزودهشده به خاک شامل صفر، 50 و 100 میلیگرم برای هر کیلوگرم خاک بود. برای اجرای آزمایش، ابتدا نمونه های خاک با مقادیر صفر، 50 و 100 میلیگرم کادمیوم در هر کیلوگرم خاک آلوده و سپس گلدانهای آزمایش (با قطر و ارتفاع 40 سانتیمتر) با نمونه های خاک تهیهشده به میزان مساوی (10 کیلوگرم خاک آلوده) پر شدند. بهمنظور به تعادل رسیدن کادمیوم اضافهشده به خاک، قبل از کاشت، سه دوره خشکی و رطوبت اعمال گردید. در مرحله بعد، بذر گیاهان گندم، شبدر و کلزا بر اساس تراکم مطلوب هر گیاه در گلدانها کاشته شدند. بعد از چهار هفته، کل اندامهای گیاهان (ریشه و اندامهای هوایی) برداشت شدند و پس از خشککردن در آون در دمای 75 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت، آسیاب شدند. میزان کادمیوم در نمونه های آسیاب شده اندازهگیری شد. یافتهها بیشترین میزان جذب کادمیوم در گندم در غلظت 50 و 100 میلیگرم کادمیوم در هر کیلوگرم خاک مشاهده شد که از سایر تیمارهای آزمایش بیشتر بود. افزایش غلظت از 50 به 100 میلیگرم در هر کیلوگرم خاک تأثیر زیادی بر توانایی گندم، کلزا و شبدر در جذب کادمیوم از خاک نداشت. معمولاً گیاهانی که دارای توده زیستی بالاتری باشند، قادرند مقدار بیشتری از فلزات سنگین را از خاک حذف نمایند. این موضوع با نتایج تحقیق حاضر تا حدودی مطابقت دارد چراکه گندم که بیشترین میزان جذب کادمیوم از خاک را داشت، زیست توده آن از شبدر بیشتر است. بااینحال، عدم تفاوت معنیدار بین کلزا و شبدر در برداشت کادمیوم از خاک با یافته های این محققان مطابقت ندارد چراکه کلزا، زیست توده بیشتری از شبدر تولید میکند. اگرچه روشهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مختلفی برای کاهش غلظت فلزات سنگین در خاک مورداستفاده قرار میگیرد ولی برای کادمیوم استفاده از رو گیاهپالایی کارایی بیشتری دارد. نتیجه گیری بهطورکلی، نتایج پژوهش حاضر، نتایج سایر تحقیقات در مورد امکان استفاده از گیاه پالایی در حذف فلزات سنگین ازجمله کادمیوم را مورد تأیید قرار داد. همچنین، نتایج مشخص نمود که گندم علاوه بر ارزش تغذیه ای، توانایی بالایی در کاهش تنش فلزات سنگین ناشی از کادمیوم دارد که در تعیین برنامه های تناوبی میتواند موردتوجه قرار بگیرد | ||
کلیدواژهها | ||
تناوب زراعی؛ تنش فلزات سنگین؛ کادمیوم؛ گیاهپالایی | ||
مراجع | ||
Akbarpour, F., Sadri F., Golalizadeh, D., 2013. Phytoremediation of heavy metal (Lead, Zinc and Cdmium) from polluted soils by Arasbaran protected areas native plants. Journal of Water and Soil Conservation. 1(4), 53-67. [In Persian with English Summary].
Amouie, A.I., Mahvi, A.H., Nadafi, K., 2012. Effect of chemical materials on cupper and cadmium uptake by plants in North Iran. Journal of Medical Science. 86, 116-124. [In Persian with English Summary].
Amouie, A.I., Mahvi, A.H., Nadafi, K., Fahimi, H., Mesdaghinia, A., Naseri, S., 2013. Evaluation of optimum operation for phytoremediation of cadmium and cupper. Journal of Medical Science. 17, 93-102. [In Persian with English Summary].
Chen, H., Teresa, C., 2001. EDTA and HEDTA effects on Cd, Cr and Ni uptake by Helianthus annuus. Journal of Chemosphere. 45, 21-28.
Clemente, R., Almela, C., Bernal, M.P., 2006. A remediation strategy based on active phytoremediation followed by natural attenuation in a soil contaminated by pyrite waste. Journal of Environmental Polluttion. 143(3), 397-406.
Eskandari, H. 2015. The text book of physiology of abiotic stress on crop plant. Arna publication. Tehran. 275p. [In Persian].
Khan, A.G., 2005. Role of soil microbes in the rhizospheres of plants growing on trace metal contaminated soils in phytoremediation. Journal of Trace Element and Medical Biology. 18(4), 355-64.
Liphadzi, M.S., Kirkham, M.B. (2006). Availability and plant uptake of heavy metals in EDTA-assisted phytoremediation of soil and composted bio solids. South Africa Journal of Botany. 72(3), 391-397.
Naderi, MR., Danesh-Shahraki, A.R., Naderi, R., 2013. A review on polluted soils by heavy metals. Human and Environment. 23, 35-49. [In Persian with English Summary].
Neisi, A., Vosoughi, M., Mohammadi, M.J., Mohammadi, B., Naeimabadi, A., 2015. Phytoremediation of by Helianthus plant. Journal of Medical Science. 2(2), 55-66. [In Persian with English Summary].
Nourani Azad, H., Kafil-zadeh F., 2012. The effect of cadmium toxicity on growth, soluble sugars, photosynthetic pigments and some of enzymes in safflower. Iranian Journal of Biology. 6(24), 858-867. [In Persian with English Summary].
RafatI, M., Khorasani, N., Moraghebi, F., Shirvany, A., 2012. Phtoextraction and phystostabilization potential of cadmium chromium and nickel by Pupulus alba and Morus alba species. Journal of Natural Environment. 65(2), 181-191. [In Persian with English Summary].
Salimi, M., Amin, M.M., Ebrahimi, A., Ghazifard, A., Najafi, P., Amini, H., Razmjoo, P., Vahid Dastjerdi, M., 2012. Influence of salinity on phytoremediation of cadmium on contaminated soils. Journal of Health Research. 6, 1130-1137. [In Persian with English Summary].
Salt, D.E., Prince, R.C., Pickering, I.J., Raskin, I., 1995. Mechanism of cadmium mobility and accumulation in Indian mustard. Plant Physiology. 109, 1427- 1433.
Tüzen, M., 2003. Determination of heavy metals in soil, mushroom and plant samples by atomic absorption spectrometry. Microchemistry Journal. 74(1), 289-97.
Vinita, B., 2007. Phytoremediation of toxic metals from soil and waste water. Indian Journal of Environmental Biology. 28(2), 367-376.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,415 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 865 |