گیاه‌پالایی سرب در حضور تلقیح جداگانه و هم‌زمان کرم خاکی، قارچ‌های میکوریزا و ریزوباکتر‌ها در ذرت

Abstract

سابقه و هدف:خاک ممکن است به‌طور طبیعی ازجمله نزدیکی به مواد معدنی و سنگ معدن و فعالیت‌های صنعتی بشر با غلظت بالایی از فلزات سنگین آلوده شود.سرب (Pb)،معمولاً مسبب آلودگی خاک است و عامل کاهش قابل‌توجه فعالیت زیستی خاک در نظر گرفته می‌شود.گیاه‌پالایی فن‌آوری نوظهور و کم‌هزینه‌ای است که با بهره‌گیری از گیاهان و موجودات زنده باعث حذف، تبدیل یا تثبیت آلاینده‌ها در آب، رسوبات و یا خاک می‌شود. بنابراین موفقیت گیاه‌پالایی به اثر متقابل بین ریز/درشت جانداران و ریشه گیاهان در ریزوسفر بستگی دارد.هدف این پژوهش بررسی پیامد مایه‌زنی جداگانه و هم-زمان کرم خاکی قارچ و باکتری بر قابلیت دسترسی و استخراج و یا تثبیت عنصر سرب توسط گیاه ذرت در خاک آلوده به سرب با اندازه گیری غلظت و جذب سرب در اندام هوایی و زیرزمینی گیاه می‌باشد. <br /> مواد و روش‌ها: خاک آلوده از منطقه معدن سرب باما واقع در جنوب غربی اصفهان جمع‌آوری شد. بذر ذرت، پس از استریل سطحی و جوانه‌زنی، به گلدان‌های حاوی 4 کیلوگرم خاک آلوده به سرب (استریل شده در دمای oC 121 به مدت 2ساعت) منتقل شدند.آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل(2×2×2) انجام شد.فاکتور‌ها شامل 1) کرم خاکی (بدون کرم و با کرم خاکی ایزینیا فتیدا (Eisenia foetida))، 2) قارچ میکوریزا (بدون قارچ و با قارچ میکوریزا (ترکیبی از Funneliformis mosseae و Septoglomus constrictum)) و 3) باکتری (بدون باکتری و با باکتری (ترکیبی از Bacillus sp.و Bacillus licheniformis)). پس از گذشت 3ماه از دوره رشد تحت شرایط گلخانه، اندام هوایی ذرت از سطح خاک جدا شد. ریشه و اندام هوایی به‌طور جداگانه به‌منظور تعیین غلظت سرب هوا‌خشک، توزین و آسیاب شدند. به‌منظور عصاره‌گیری سرب ریشه و اندام هوایی از روش خاکستر استفاده شد و توسط دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. غلظت سرب خاک با روش DTPA-TEA اندازه‌گیری شد. فاکتور‌های تجمع زیستی، انتقال و اصلاح برای هر تیمار محاسبه شد.<br /> یافته‌ها:به طور‌کلی تلقیح گیاه با این جانداران، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، سرب قابل دسترس خاک، جذب سرب و فاکتور‌های تجمع زیستی و اصلاح سرب را افزایش داد. بیشترین وزن خشک اندام هوایی در تیمار‌های هم‌زمان کرم خاکی- میکوریزا و میکوریزا-باکتری با افزایش 2/3 برابری نسبت به شاهد مشاهده شد. سرب قابل دسترس خاک نیز در تیمار هم‌زمان کرم خاکی-میکوریزا-باکتری نسبت به شاهد حدود 3 برابر بیشتر بود. بیشترین مقدار جذب سرب در ریشه و اندام هوایی ذرت در تیمار همزمان کرم خاکی-میکوریزا-باکتری مشاهده شد. علاوه براین، تجمع زیستی سرب در ریشه ذرت در تمام تیمارها، به‌ویژه در تیمار میکوریزا به تنهایی، بیشتر از یک بود. اگرچه فاکتور انتقال سرب برای گیاه ذرت کمتر از یک بود، اما تنها تیمار هم‌زمان کرم خاکی و باکتری این نسبت را به بیش از یک(32/1) افزایش داد. این در حالی است که قارچ میکوریزا فاکتور انتقال را نسبت به تیمار شاهد کاهش داد. حداکثر فاکتور اصلاح سرب (14/0%)توسط ذرت با افزایش ۲۳ برابری نسبت به شاهد در تلقیح هم‌زمان کرم خاکی-میکوریزا-باکتری مشاهده شد اما به‌اندازه‌ای نبود که جهت اصلاح خاک آلوده به کار رود.<br /> نتیجه‌گیری:با وجود افزایش قابل توجه غلظت سرب در ذرت، جذب سرب آن به اندازه ای نیست که برای استخراج عملی سرب استفاده شود. همچنین با توجه به مقادیر فاکتور‌های تجمع زیستی، انتقال و اصلاح زیستی، گیاه ذرت در فرآیند تثبیت گیاهی خاک مفیدتر بوده و بنابراین قارچ میکوریزا به‌عنوان عامل بهبود دهنده تثبیت گیاهی در افزایش رشد گیاه و همچنین ممانعت از سمیت گیاه از طریق جلوگیری از انتقال سرب به اندام هوایی مؤثر است. حضور قارچ میکوریزا موجب رشد بهتر گیاه در تیمارهای کرم خاکی و باکتری شد،به‌ویژه در شرایط طبیعی که حضور هر سه موجود زنده با یکدیگر محتمل تر است، که می‌تواند نقش بسزایی در کاهش سمیت و رشد گیاهان در مناطق آلوده داشته باشد.