بررسی میزان جذب کادمیوم از خاک آلوده در دوره‌های مختلف رشد گوجه فرنگی

یارقلی, بهمن

doi:10.22092/aridse.2012.102259

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

بهمن یارقلی

عضو هیات علمی و استادیار مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

https://doi.org/10.22092/aridse.2012.102259

چکیده

آلودگی محیط زیست با فلزات سنگین مشکل جهانی در حال گسترش است. فلزات سنگین عمدتاً در لایة سطحی خاک رسوب میکنند و در دراز مدت با افزایش غلظت آنها در خاک جذب گیاهان میشوند و در اندامهای مختلف آنها تجمع پیدا می‌کنند. کادمیوم خاک از معادل 001/0 تا 1 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن خشک متغیر است ولی حد نرمال آن باید کمتر از 1 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک ‌باشد. مقدار جذب و تجمع فلزات سنگین در گونههای مختلف گیاهی و در بخشهای مختلف
گونهها متفاوت و متأثر از غلظت فلز و مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک است. در زمینة استفاده از آبهای آلوده و
پسابهای حاوی فلزات سنگین در کشاورزی بررسی‌های زیادی شده است، ولی اطلاعات در زمینة مقدار جذب و تجمع فلزات سنگین در دوره‌های مختلف رشد بسیار محدود است. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف غلظت کادمیوم خاک محیط ریشه بر مقدار جذب و تجمع آن در اندامهای مختلف گوجه فرنگی در دوره‌های مختلف رشد، به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تیمار شامل غلظتهای صفر، 50 ، و100 میلیگرم کادمیوم در کیلوگرم خاک، در سه تکرار اجرا شد. خاک مورد استفاده از نوع لومی بود که از مزرعة چهارصد هکتاری مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر (کرج) انتخاب و بعد از دو بار الک کردن با مش دو میلی‌متر و افزودن نیترات کادمیوم (Cd(NO₃)₂) و مخلوط کردن آن، آماده شد. برای کاشت از بشکه‌های پلاستیکی به قطر 80 و ارتفاع 120 سانتیمتر استفاده شده است. در دورۀ تحقیق از محلول خاک در عمق‌های مختلف ساعت به ساعت و از اندام‌های مختلف گوجه‌فرنگی در دوره‌های مختلف رشد جهت سنجش مقدار تجمع کادمیوم نمونهبرداری شد. نتایج حاصل، پس از تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار SPSS، نشان میدهد که در تمام اندام‌های گوجه فرنگی اثر تیمار بر مقدار کادمیوم تجمع یافته در سطح احتمال یک درصد معنیدار است و اندام‌های مختلف گوجه فرنگی از نظر جذب و تجمع کادمیوم رفتارهایی متفاوت دارند بدین معنا که غلظت کادمیوم تجمع یافته در برگ، ریشه، ساقه، میوه و پوست میوه تا دانه روندی کاهشی دارد. نتایج همچنین نشان می‌دهد که از کل کادمیوم اضافه شده به خاک میزان ناچیزی در اندام مختلف گوجه‌فرنگی تجمع مییابد، به طوری که میزان کل کادمیوم تجمع یافته در توده سلولی در تیمار شاهد، 50 و 100 ppm به ترتیب معادل 0384/0، 564/0، و 678/0گرم است. مقایسۀ نتایج نشان می‌دهد که افزایش غلظت کادمیوم کاهش رشد گوجه فرنگی و به ویژه میزان تولید محصول را به همراه دارد. نتایج بیانگر کاهش 20 و 35 درصدی کاهش محصول تولیدی در تیمار 50 و 100 ppm ، نسبت به تیمار شاهد است. به ‌رغم کاهش شدید غلظت کادمیوم در محلول خاک در دوره‌های مختلف رشد، از میزان کادمیوم جذب شده در اندام‌های گوجه‌فرنگی کاسته نمیشود.

کلیدواژه‌ها

مراجع

Anon. WHO. 1992. Cadmium-Environmental Aspects. Geneva. World Health Organization.

Anon. USEPA. 1995. Standard for Use Or Disposal Of Sewage Sludge. Fedral Register: Oct. 25. 60(206).

Carlos, A., Constantino, L., Garcia, F.P., Razo, L.M.D., Vazquez, R.R. and Varaldo, H.M.P. 2005. Chemical fractionation of heavy metals in soils irrigated with wastewater in central Mexico. J. Agric. Ecosys. Environ. 108, 57-71.

Carr, R. 2005. WHO guidelines for safe wastewater use: More than just numbers. J. Irrig. Drain. Eng. 54, 103-111.

Channey, R.L. 1980. Health risks associated with toxic metals in municipal sludge. In: Damron, G.T. (Eds.) Ann Arbor. Science Pub.

Channey, R., Baker, A., Malik, Y. and Brown, J. 2002. Phytoremediation of soil metals. J. Current Opinion Biotech. 36, 115-21.

Farshi, A.A., Shariati, M.R., Jarollahi, R., Shahabifar, M. and Tavallaei, M.M. 1999. An Estimate of Water Requirement of Main Field Crops and Orchards in Iran. Vol. 1: Field Crops. Soil and Water Research Institute. (in Farsi)

Fazeli, M.S. 1998. Enrichment of heavy metal in paddy crops irrigated by paper mill effluents near Nanjangud, Mysore District, Karnatake. India Environ. J. Geol. 34(4): 42-54.

Giordano, P.M. and Mays, D.A. 1977. Yield and heavy metal content of several vegetable species grown in soil amended with sewage sludge. In Biological Implications of Heavy Metals in the Environment. ERDA REP. Conf. 750929. Oak. Ridge. Tennessee.

Hattori, H.E., Asari, E. and C. Mitsuo. 2002. Estimate of cadmium concentration in brown rice. The 17^th World Conference of Soil Science. Aug. 14-21. Thailand.

Jafarzadeh, N. 1997. Assessment the wastewater use effects in Shiraz on heavy metals concentration on soil and plants. Proceeding of the 6^th Water and Soil Conference. (in Farsi)

Kabatta, A. and Pendias, H. 2001. Trace Elements in Soils and Plants. The 3^rd Ed. CRC Press. Boca Raton FL.

Lasat, M. M. 2003. The use of plants for the removal of toxic metals from contaminated soil. J. Environ Pollution. 113, 121-7.

Lee, J., Reeves, R.D. and Brooks, R. 1998. The relation between nickel and citric acid in some nickel accumulation plants. Phytochemistry. 17, 1033-1035.

Markert, B. 1996. Insturmental Element and Multi-element Analysis of Plant Samples. John Wiley and Sons. Sussex. England.

Mattigod, S.V., Sposito, G. and Page, A.L. 1981. Factors affecting the solubility's of trace metal in soils. In: Dowdy, R.H. (Ed) Chemistry in the Soil Environment Soil. Sci. Soc. Am. Madison, WI.

Mostashari, M. 2002. Investigation of Quazvin soils and plants pollution with heavy metals during irrigation with wastewater. Proceeding of the 7^th Water and Soil Conference. (in Farsi)

Nicholson, F.A., Smith, S.R., Alloway, B.J., Carlton-Smith, C. and Chambers, B.J. 2003. An inventory of heavy metals inputs to agricultural soils in England and Wales. J. Sci. Total Environ. 311, 205-219.

Okoronkwo, N.E., Igwe, J.C. and Onwuchekwa, E.C. 2005. Risk and health implications of polluted soils for crop production. African J. Biotech. 4(13): 1521-1524.

Ramos, I., Esteban, E., Lucena, J.J. and Garate, A. 2002. Cadmium uptake and subcellular distribution in plants of lactuca sp. Ca-Mn intraction. Plant Sci. 162, 761-767.

Richard-Sally, L. and Buechiler, S. 2005. Managing wastewater agriculture to improve livelihoods and environmental quality in poor countries. J. Irrig. Drain. Eng. 54, 11-22.

Rossini, S., Oliva, A. and Fernandez, E. 2007. Monitoring of heavy metals in topsoil, atmospheric particles and plant leaves to identify possible contamination sources. Microchemical. J. 86, 131-139.

تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی

بررسی میزان جذب کادمیوم از خاک آلوده در دوره‌های مختلف رشد گوجه فرنگی

مراجع

مراجع

دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1390
صفحه 1-18

بررسی میزان جذب کادمیوم از خاک آلوده در دوره‌های مختلف رشد گوجه فرنگی

مراجع

مراجع

دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 4اسفند 1390صفحه 1-18

دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1390
صفحه 1-18