ارزیابی توان بیش اندوزی گیاه شاهی برای پالایش گیاهی خاک های آلوده به کادمیم
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاریفرانک محمدی‌پور 1 , صفورا اسدی کپورچال 2
1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد خاکشناسی؛ دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات؛ گروه خاکشناسی؛ تهران؛ ایران
2 - استادیار گروه خاکشناسی؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه گیلان؛ گیلان؛ ایران
کلید واژه: آلودگی خاک, پالایش گیاهی, فلزات سنگین, کادمیم,
چکیده مقاله :
آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از چالش های مهم در ارتباط با حفاظت منابع آب و خاک است. کادمیم یکی از مهم ترین آلاینده های زیست محیطی است که با توجه به تحرک خیلی زیاد در چرخه خاک- گیاه- انسان و اثرات نامطلوبی که بر انسان و حیوان دارد، پالایش آن از خاک های آلوده بسیار ضروری است. یکی از راه های آلودگی زدایی خاک گیاه پالایی است که در آن از گیاهان بیش اندوز برای جذب آلاینده ها از خاک های آلوده استفاده می شود. هدف از انجام این پژوهش، بررسی امکان آلودگی زدایی کادمیم از خاک با استفاده از گیاه شاهی بود. بدین منظور، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 6 تیمار شامل شاهد، 3، 5، 10، 25 و 50 میلی گرم کادمیم در هر کیلوگرم خاک و 4 تکرار در گلخانه اجرا گردید. پس از طی دوره رشد، گیاهان از خاک برداشت و غلظت کادمیم تجمع یافته در اندام های هوایی و ریشه گیاه و همچنین خاک تیمارهای مختلف اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در تمام تیمارها با افزایش غلظت کادمیم در خاک، مقدار جذب کادمیم در ریشه افزایش می یابد. با افزایش غلظت کادمیم در خاک، غلظت کادمیم در اندام هوایی 3/19 و در ریشه حدود 34 برابر شد. این نتایج نشان دهنده توانایی زیاد ریشه و اندام هوایی شاهی برای جذب کادمیم از خاک های آلوده است. مجموع میانگین مقادیر کادمیم جذب شده در ریشه 18/65 و در اندام هوایی 86/60 میلی گرم بر کیلوگرم بود. همچنین، با افزایش غلظت کادمیم، زمان لازم برای پالایش گیاهی نیز افزایش یافته و کمترین زمان لازم مربوط به پالایش غلظت 3 میلی گرم بر کیلوگرم بود. بنابراین با توجه به اینکه شاهی گیاهی با دوره رشد نسبتاً کوتاه و عملکرد بالا می باشد، می توان از این گیاه به عنوان گیاهی بیش اندوز برای پالایش خاک های آلوده به کادمیم استفاده کرد.
Soil contamination with heavy metals is one of the most important challenges in soil and water conservation area. Remediation of Cd as one of the most important environmental contaminants from contaminated soils due to its high mobility in soil-plant-human chain and adverse effects on human and animals, is very important. Phytoextraction is one of the biological remediation methods in which hyperaccumulator plants are used to take up pollutants from contaminated soils. The objective of this study was to investigate the capability of Land Cress (Lepidium sativum) for phytoremediation of cadmium from Cd-contaminated soils. For this purpose, a randomized block experimental design with six treatments of 0, 3, 5, 10, 25 and 50 mg Cd/ kg soil and four replicates was established in the greenhouse. When plants were fully developed, plants were harvested and cadmium concentrations in the soil, roots and shoots were measured. The results indicated that by increasing Cd concentration in soil, its accumulation in plant tissues was also increased. By increasing cadmium concentration in soil, its concentration within the roots and shoots was increased to 19.3 and 34 times, respectively. This indicates the high capability of both roots and shoots for cadmium uptake from contaminated soils. Total average cadmium concentration in roots and shoots was 65.18 and 60.86 mg/kg, respectively. With increasing cadmium concentration, the time needed for phytoextraction was also increased. The minimum time needed for phytoextraction was belonged to the 3 mg/kg Cd treatment. Since Land Cress has short growing period and high biomass, it can be used as hyperaccumulator plant to remediate cadmium from Cd-contaminated soils.