تأثیر ترکیبات مختلف بستر کاشت بر انباشتگی فلزات سنگین در لوبیاچیتی (Phaseolus vulgaris L.)

پژوهش‌های حبوبات ایران

مقاله 3، دوره 9، شماره 2، بهار 1397، صفحه 41-54  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v9i2.55252

نویسندگان

حمیدرضا بلوچی ¹؛ فاطمه امینی²؛ محسن موحدی دهنوی²؛ محمود عطارزاده²

¹یاسوج

²دانشگاه یاسوج

چکیده

آلودگی خاک‏ها با فلزات سنگین اغلب ناشی از فعالیت‏های انسان بوده و کاهش میزان آن در گیاهان با استفاده از ترکیبات مختلف بستر کاشت راهکاری مؤثر و اقتصادی می‏باشد. به‌منظور بررسی تأثیر ترکیبات مختلف بستر کاشت بر انباشتگی فلزات سنگین در لوبیاچیتی (رقم صدرا)، آزمایشی به‌طور جداگانه برای چهار فلز سنگین (نیترات کادمیوم، نیترات سرب، نیترات نیکل و سولفات مس) و به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه یاسوج در سال1392 اجرا گردید. فاکتور اول آزمایش شامل ترکیب‌های آلی خاک با چهار ترکیب (شاهد خاک، کمپوست، ورمی‌کمپوست و خاک‌اره سپیدار) و فاکتور دوم شامل غلظت هر فلز با دو سطح (شاهد و غلظت 50 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک) بودند. نتایج نشان داد که کاربرد کمپوست و ورمی‌کمپوست سبب افزایش میزان انباشت فلز کادمیوم در شاخساره و ریشه لوبیا گردید. از سوی دیگر کمپوست و خاک‌اره سپیدار سبب کاهش میزان نیکل در شاخساره و ریشه لوبیا گردید. همچنین بیشترین میزان انباشت مس در ریشه لوبیاچیتی، در شرایط کاربرد خاک‌اره سپیدار و کمپوست به‌دست آمد. انباشت فلزات سنگین در ریشه به‌مراتب بیشتر از شاخساره و دانه بود. در مجموع با توجه به انباشت کم فلزات سنگین در دانه لوبیاچیتی و جذب زیاد توسط ریشه و شاخساره، این گیاه جهت کشت در مناطق آلوده مناسب و درصورت امکان خروج ریشه و شاخساره از زمین و رشد سریع جهت گیاه پالایی نیز مناسب است.

کلیدواژه‌ها

نیکل؛ کادمیوم؛ کمپوست؛ گیاه پالایی؛ خاک‌اره سپیدار؛ مس

مراجع

1. Angelova, V., Ivanova, R., Pevicharova, G., and Ivanov, K. 2010. Effect of organic amendments on heavy metals uptake by potato plants. World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 1-6 August 2010, Brisbane, Australia, 84-87.

2. Baker, A.J.M., and Brooks, R.R. 1989. Terrestrial higher plants which hyperaccumulate metallic elements. A review of their distribution, ecology and phytochemistry. Biorecovery, Academic Publishers 1: 81-126.

3. Basso, M.C., Cerrella, E.G., and Cukierman, A.L. 2002. Lignocellulosic materials as potential biosorbent of trace toxic metal from wastewater. Industrial Engineering Chemistry Research 41: 3580-3585.

4. Carbonell, G., Imperial, R.M.D., Torrigos, M., Delgado, M., and Rodriguez, J.A. 2011. Effect of municipal solid waste compost and mineral fertilizer amendments on soil properties and heavy metals distribution in maize plants (Zea mays L.). Chemosphere 85: 1614-1623.

5. Carrasquero Duran, A., Flores, I., Perozo, C., and Pernalete, Z. 2006. Immubilization of lead by a vermicompost and its effect on white bean (Vigna sinenis var. Apure) uptake. Environmentally Sciences Technology 3: 203-212.

6. Chang, A.C., Page, A.L., and Warneke, J.E. 1987. Long-term sludge application on cadmium and zinc accumulation in Swiss chard and radish. Environmental Quality 16: 217-221.

7. Chlopecka, A., and Adriano, D.C. 1997. Influence of zeolite, apatite and Fe-oxide on Cd and Pb uptake by crops. Science of the Total Environment 207: 195-206.

8. Hall, J.L. 2002. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance. Journal of Experimental Botany 53: 1-11.

9. Islam, E., Liu, D., Li, T., Yang, X., Jin, X., Mahmood, Q., Tian, S., and Li, J. 2008. Effect of Pb toxicity on leaf growth, physiology and ultrastructure in the two ecotypes of Elsholtzia argyi. Journal of Hazardous Materials 154: 914-926.

10. Jadia, C.D., and Fulekar, M.H. 2008. Phytoremediation: The application of vermicompost to remove zinc, cadmium, copper, nickel and lead by sunflower plant. Environmental Engineering and Management 7(5): 547-558.

11. Kafi, M., Borzooyi, A., Salehi, M., Masumi, A., and Nabati, J. 2009. Environmental Stress Physiology of Plants. SID of Mashhad. Press, 502 p. (In Persian).

12. Kayser, A., Wenger, K., Keller, A., Attinger, W., and Schulin, R. 2000. Enhancment of phytoextraction of Zn, Cd, and Cu from calcarieous soil: The use of NTA and sulfur amendments. Environmentally Sciences Technology 34: 1778-1783.

13. Khan, A.G. 2005. Role of soil microbes in the rhizospheres of plants growing on trace metal contaminated soils in phytoremediation. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 18: 355-364.

14. Lasat, M.M. 2003. Phytoextraction of metals from contaminated soil: A review of plant/soil/metal interaction and assessment of pertinent agronomic issues. Journal of Hazardous Substance Research 2: 1-25.

15. Lavando, R.S. 1998. Heavy metal in soil of Argentina: comparision between urban and agricultural soil commun. Communications in Soil Science and Plant Analysis 29: 1913-1917.

16. Mahendran, R.P. 2014. Phytoremediation-insights into plants as remedies. Malaya Journal of Biosciences 1(1): 37-41.

17. Mench, M.J., Didier, V.L., Loffler, M., Gomez, A., and Masson, P. 1994. A mimicked 1n-situremediation study of metal contaminated soils with emphasis on cadmium and lead. Environmental Quality 23: 58-63.

18. Mousavi, S.M., Bahmanyar, M.A., and Pirdashti, H. 2012. Nickel and chromium status in soil and rice under vermicompost treatment. Soil Management and Sustainable Production 1(1): 43-61. (In Persian with English Abstract Summary).

19. Mozaffari, A., Habibi, D., Maleki, A., and Babai, F. 2013. Evaluation ability of some crop species for remedation of heavy metal cadmium (Cd) in contaminated soils. Journal of Agronomy and Plant Breeding 3:1-14. (In Persian with English Summary).

20. Park, J.H., Lamb, D., Paneerselvam, P., Choppala, G., Bolan, N., and Chung, J.W. 2011. Role of organic amendments on enhanced bioremediation of heavy metal (loid) contaminated soils. Hazardous Materials 185: 549-574.

21. Raskin, I., Smith, R.D., and Salt, D.E. 1997. Phytoremediation of metals: using plants to remove pollutants from the environment. Current Opinion in Biotechnology 8: 221-226.

22. Vogel-Mikus, K., Drobne, D., and Regvar, M. 2005. Zn, Cd and Pb accumulation and arbuscular mycorrhizal colonisation of pennycres Thlapi praecox Wulf (Brassicaceae) from the vicinity of a lead mine and smelter in Slovenia. Environmental Pollution 133: 233-242.

23. Yaghtin, Sh., Moez Ardalan, M., Shorafa, M., and Alikhani, H.A. 2010. Effects of municipal waste compost and vermicompost on growth and nutrients uptake of corn. Journal Water and Soil 19(2): 35-43. (In Persian with English Summary).

24. Yandi, J., Zhenli, H.E., and Xiaoe, Y. 2007. Role of soil rhizobacteria in phytoremediation of heavy metal contaminated soils. Zhejiang University Science Biological 8: 192-207.