بررسی کارایی روش گیاه‌پالایی در حذف فسفات از زه‌آب اراضی شالیزاری استان گیلان (مطالعه موردی: گیاهان وتیور، تیفا و نی)

Abstract

فسفر مهم‌ترین ماده مغذی موثر در پدیده خوراک‌وری منابع آب سطحی است. فرسایش ذرات خاک، از عوامل هدررفت فسفر از اراضی کشاورزی و تخلیه آن به زهکش‌های کشاورزی محسوب می‌شود. گیاه پالایی از سال 1980 به عنوان یک راهکار اجرایی و ارزان برای حذف آلاینده‌ها به کار گرفته می‌شود. در گیاه‌پالایی انتخاب گیاهی که علاوه‌بر توانایی بالای جذب آلاینده‌ها، امکان رشد در شرایط آلوده و تعرق بالا داشته‌ باشد، اهمیت بسیاری دارد. تا کنون طیف وسیعی از گیاهان و درخت‌ها به منظور سنجش قابلیت کاربرد در فرآیند گیاه‌پالایی در سراسر دنیا مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در پژوهش حاضر توانایی جذب فسفات توسط سه گیاه نی، تیفا و وتیور به منظور ارزیابی توانایی گیاه‌پالایی آن‌ها در کاهش فسفات زه‌آب اراضی شالیزاری استان گیلان، آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا 18 مخزن خاک آماده و پس از کشت گیاهان، آب حاوی کود سوپر فسفات تریپل با غلظت 8 میلی‌گرم بر لیتر فسفات و نیترات پتاسیم در دو سطح 10 و 20 میلی‌گرم بر لیتر نیترات در طول مدت آزمایش جهت شبیه‌سازی کیفی زه‌آب منطقه استفاده شد. مخازن با خاک با بافت سیلتی لوم پر و دو هفته بعد از کشت گیاهان و پس از اطمینان از استقرار گیاهان، محلول کود با ارتفاع 10 سانتی‌متر روی سطح خاک در تمام طول مدت آزمایش به مخازن اعمال شدند. در طول آزمایش، توانایی کاهش فسفات توسط گیاهان در عمق‌های 35 و 70 سانتی‌متر با اندازه‌گیری مقادیر ارتوفسفات عصاره خاک بررسی شد. نتایج نشان داد که بیش‌ترین مقدار جذب ارتوفسفات مربوط به گیاه نی در غلظت 10 و در عمق 35 سانتی‌متر به میزان 8/99 درصد و کم‌ترین مقدار آن در عمق 35 سانتی‌متر و غلظت 20 میلی‌گرم بر لیتر، به میزان 2/99 درصد توسط گیاه وتیور روی داد. میزان کاهش ارتوفسفات خاک توسط گیاه تیفا نیز در غلظت 10 و در عمق 70 سانتی‌متری خاک 9/99 درصد بود. نتایج نشان از تاثیر میزان حذف ارتوفسفات از غلظت نیترات زه‌آب داشت بنابراین در طراحی سیستم گیاه‌پالایی می‌بایست غلظت نیترات زه‌آب مد نظر قرار گیرد. گیاه نی به‌دلیل دارا بودن میانگین ارتوفسفات 019/0 میلی‌گرم بر لیتر و نیز خطای استاندارد 001/0، عملکرد بهتری نسبت به دو تیمار گیاهی دیگر در جذب ارتوفسفات از خود نشان داد. بعد از گیاه نی، گیاهان تیفا و وتیور به‌ترتیب با مقادیر میانگین ارتوفسفات 035/0 و 138/0 میلی‌گرم بر لیتر توانستند در جذب ارتوفسفات عمل نمایند. علاوه بر این نتایج نشان داد که افزایش عمق در گیاهان وتیور و نی منجر به کاهش حذف ارتوفسفات می‌شود.با توجه به نتایج این پژوهش، گیاه نی به عنوان مناسب‌ترین گیاه برای حذف فسفات بخش کشاورزی به خصوص در سیستم گیاه‌پالایی زهکش سطحی در استان گیلان پیشنهاد می‌شود.