آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شماره‌ها | 688 |
| تعداد مقالات | 7,127 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,301,509 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,261,530 |
تأثیر EDTA و BTC بر گیاه‌پالایی سرب خاک توسط گیاه همیشه بهار (Calendula officinalis) | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 14 مهر 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2026.23748.3811 | ||
| نویسندگان | ||
| نرگس دهمرده قائم اباد1؛ مهدی دهمرده* 2؛ احمد غلامعلی‌زاده آهنگر3؛ سمیه شهرکی4؛ عیسی خمری5 | ||
| 1دانشگاه زابل دانشکده کشاورزی گروه زراعت | ||
| 2گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
| 3دانشیار، بخش علوم خاک، دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
| 4دانشیار، بخش شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
| 5دانشیار، بخش زراعت، دانشکده کشاوزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: آلودگی خاک به فلزات سنگین، به‌ویژه سرب (Pb)، یکی از معضلات جدی زیست‌محیطی به‌شمار می‌رود که اثرات منفی قابل‌توجهی بر سلامت انسان، گیاهان و سایر موجودات زنده دارد. در این راستا، فناوری‌های پالایش زیستی، به‌ویژه گیاه‌پالایی، به‌عنوان روشی مؤثر، اقتصادی و سازگار با محیط زیست برای کاهش غلظت این فلزات در خاک، با استقبال فزاینده‌ای مواجه شده‌اند. گیاه دارویی همیشه بهار (Calendula officinalis) با ویژگی‌هایی همچون رشد سریع، سازگاری با شرایط متنوع محیطی و ظرفیت بالای جذب عناصر، گزینه‌ای مناسب برای این فرآیند محسوب می‌شود. همچنین، ترکیبات کی‌لیت‌کننده‌ای نظیر EDTA و BTC، با افزایش حلالیت و قابلیت زیستی فلزات، می‌توانند جذب آن‌ها را توسط گیاهان به‌طور چشمگیری تقویت کنند. اثر این مواد بر فراهمی زیستی سرب در خاک و انتقال آن به اندام‌های مختلف گیاه، می‌تواند نقش تعیین‌کننده‌ای در موفقیت گیاه‌پالایی ایفا کند. بااین‌حال، بررسی هم‌زمان تأثیر این ترکیبات بر کارایی جذب فلزات، پاسخ‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه، و پیامدهای زیست‌محیطی ناشی از کاربرد آن‌ها، به‌ویژه در شرایط کنترل شده گلخانه‌ای، نیازمند مطالعات جامع‌تری است. بر همین اساس، پژوهش حاضر با هدف بررسی و مقایسه کارایی گیاه دارویی همیشه بهار در گیاه‌پالایی خاک آلوده به سرب، تحت تأثیر کی‌لیت‌کننده‌های EDTA و BTC، در شرایط گلخانه‌ای طراحی و اجرا شد. مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و ۳۲ تیمار و 96 واحد آزمایشی، تحت شرایط گلخانه‌ای و در سال زراعی ۱۳۹۸-۱۳۹۹ در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل واقع در شهرستان زهک اجرا شد. سه عامل مورد بررسی شامل نوع کی‌لیت‌کننده (EDTA و BTC)، غلظت کی‌لیت‌کننده در چهار سطح (۰، 5/0، ۱ و 5/1 درصد) و میزان سرب خاک در چهار سطح (۰، ۱۵۰، ۳۰۰ و ۴۵۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم) بود که سرب از منبع نیترات سرب تأمین شد. جهت آلوده‌سازی نمونه‌ها، ابتدا نمونه‌های خاک پس از الک شدن با الک ۲ میلی‌متری، در واحدهای ۲ کیلوگرمی وزن شده و برای آلوده‌سازی آماده شدند. سپس، مقادیر معینی از سرب (از منبع نیترات سرب) و کی‌لیت‌کننده‌ها به شکل محلول و با استفاده از افشانه به خاک اعمال و کاملاً مخلوط گردیدند. این نمونه‌های آلوده به مدت ۲ هفته در گلخانه با دمای 25 درجه سانتی‌گراد و رطوبت حدود ظرفیت مزرعه تحت انکوباسیون قرار گرفتند. برای اطمینان از تثبیت فلز سنگین و شبیه‌سازی شرایط طبیعی، خاک در معرض تناوب‌های تر و خشک شدن قرار داده شد. پس از دوره تثبیت، خاک آلوده و اشباع شده، هوا خشک و کوبیده شد و به گلدان‌های یک کیلوگرمی منتقل گردید. کاشت گیاه همیشه بهار در اوایل دی‌ماه صورت گرفت و آبیاری در کل دوره رشد با آب مقطر و در حد رطوبت ظرفیت مزرعه تنظیم شد؛ برای این منظور، گلدان‌ها هر دو روز یک‌بار توزین می‌شدند تا آب از دست رفته جبران گردد. در نهایت، در پایان دوره رشد، بخش‌های هوایی و ریشه گیاه به صورت جداگانه از هر گلدان برداشت شدند. برداشت نمونه‌ها دو ماه پس از کاشت انجام شد و بخش‌های هوایی و ریشه به صورت جداگانه جمع‌آوری شدند. پارامترهای مورد ارزیابی شامل رنگیزه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئید) و میزان سرب در اندام‌های گیاهی و خاک بود. تجزیه واریانس از طریق رویه Proc GLM و مقایسات میانگین با استفاده از آزمون چنددامنه‌ای دانکن در سطح معنی‌داری ۵ درصد انجام شد و همه محاسبات آماری با نرم‌افزار SAS نسخه 4/9 صورت گرفت. یافته‌ها: نتایج بررسی تأثیر کی‌لیت‌کننده‌ها و آلودگی سرب بر رنگیزه‌های فتوسنتزی گیاه همیشه بهار نشان داد که این عوامل به‌طور معنی‌داری بر میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئیدها اثرگذار بودند. با افزایش غلظت سرب، مقدار هر سه رنگیزه کاهش یافت؛ این کاهش برای کلروفیل a در شرایط بدون استفاده از کی‌لیت‌کننده چشم‌گیرتر بود. کاربرد کی‌لیت‌کننده‌ها، به‌ویژه EDTA، به‌خصوص در شرایط بدون سرب و در غلظت 5/1 درصد، موجب افزایش معنی‌دار کلروفیل a شد؛ به‌طوری‌که بیشترین مقدار آن (38/6 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در تیمار ترکیبی EDTA 1.5% و بدون سرب مشاهده گردید. همچنین، EDTA در شرایط آلودگی متوسط و شدید (150 و 450 میلی‌گرم سرب بر کیلوگرم) تا حدودی اثرات منفی سرب را کاهش داد. در خصوص کلروفیل b، بیشترین مقدار آن (01/12 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در تیمار شاهد (بدون کی‌لیت و بدون سرب) مشاهده شد. افزایش غلظت سرب، به‌ویژه در سطح 450 میلی‌گرم بر کیلوگرم، باعث کاهش میزان این رنگیزه در همه تیمارها شد. این کاهش در تیمارهای حاوی غلظت بالای کی‌لیت‌کننده‌ها، به‌ویژه BTC، بیشتر بود که نشان‌دهنده اثر منفی ترکیبی برخی کی‌لیت‌کننده‌ها با سرب بر سنتز کلروفیل b است. در مورد کارتنوئیدها نیز کاربرد کی‌لیت‌کننده‌ها، به‌ویژه EDTA در غلظت 1 درصد به بهبود نسبی این رنگیزه منجر شد، به‌طوری‌که بیشترین مقدار کارتنوئید (90/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در تیمار فاقد سرب و حاوی 1 درصد EDTA مشاهده گردید. با این حال، در غلظت‌های بالای EDTA (5/1 درصد) و در حضور سرب، کاهش بیشتر رنگیزه‌ها مشاهده شد که بیانگر اثر منفی احتمالی ترکیب این دو عامل است. مطالعه همچنین نشان داد که نوع و غلظت کی‌لیت‌کننده نقش مهمی در جذب، انتقال و توزیع سرب در گیاه دارند. تیمارهای حاوی 5/1 درصد EDTA در شرایط آلودگی بالا (450 میلی‌گرم سرب بر کیلوگرم) منجر به بیشترین تجمع سرب در اندام هوایی (88/30 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و ریشه (39/62 میلی‌گرم بر کیلوگرم) شدند. در مقایسه با BTC، EDTA اثربخشی بیشتری در تسهیل انتقال سرب از خاک به گیاه نشان داد، در حالی‌که استفاده از BTC موجب کاهش قابل توجه باقی‌مانده سرب در خاک (تا 5/69 درصد نسبت به شاهد) شد اما جذب سرب در گیاه کمتر بود؛ که احتمالاً ناشی از پایداری بیشتر کمپلکس‌های BTC –سرب است. در مجموع، افزایش غلظت کی‌لیت‌کننده‌ها، به‌ویژه EDTA، معمولاً با افزایش تجمع سرب در گیاه همراه بود؛ در مقابل، تیمارهای فاقد کی‌لیت‌کننده بالاترین میزان باقی‌مانده سرب در خاک را نشان دادند. نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش بر نقش تعیین‌کننده نوع و غلظت کی‌لیت‌کننده‌ها در بهبود کارایی گیاه‌پالایی در شرایط آلودگی با فلزات سنگین، به‌ویژه سرب، تأکید دارد. استفاده از کی‌لیت مناسب مانند EDTA در غلظت‌های کنترل شده و در بازه‌های زمانی مشخص، می‌تواند ضمن کاهش اثرات منفی آلودگی بر شاخص‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه، جذب و انتقال سرب را افزایش دهد و در نتیجه باقی‌مانده آن را در خاک کاهش دهد. بنابراین، انتخاب دقیق نوع و میزان کی‌لیت‌کننده متناسب با شدت آلودگی سرب، به‌ویژه برای حفظ سلامت و عملکرد گیاهان دارویی و زینتی، از اهمیت بالایی برخوردار است. موفقیت این رویکرد همچنین نیازمند مدیریت زیست‌محیطی مؤثر و پایدار است تا از بروز پیامدهای ناخواسته، نظیر انتقال بیش از حد فلزات سنگین به بخش‌های مصرفی گیاه، جلوگیری شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| گیاه‌پالایی؛ سرب قابل جذب خاک؛ گیاه همیشه بهار؛ BTC؛ EDTA | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 0 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب