بررسی آلودگی خاک به فلزات سنگین و پتانسیل گیاه‌پالایی چند گونه شورروی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده منابع طبیعی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات

4 مدیر گروه مرتعداری دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

5 استادیار پژوهشی، دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

doi
10.22092/ijrdr.2024.132035
چکیده

سابقه و هدفگیاهان شورروی گیاهانی هستند که در شرایط آب و خاک بسیار شور رشد کرده و تولید دارند؛ ولی با محصولات کشاورزی بر سر خاک و آب با کیفیت به عنوان منابع اصلی تولید رقابتی ندارند. گیاهان شورروی به دلایل مختلف مانند ویژگی‌های ظاهری، شکل رویشی، فیزیولوژی و مکانیسم‌های تحمل به شوری قادرند شوری بالا را تحمل کنند. اگرچه مطالعات خوبی در مورد رشد و تحمل به شوری گونه‌های هالوفیت انجام شده است، ولی اطلاعات در مورد جذب عناصر سنگین و توان گیاه پالایی گونه های مختلف هالوفیت اندک است. آلودگی به فلزات سنگین یک مشکل جدی در اراضی مجاور معادن است، که می توان به روش هایی از جمله گیاه پالایی برای اصلاح خاک های آلوده اقدام کرد، ولی مطالعات بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. هدف از انجام پژوهش حاضر، ارزیابی پتانسیل چند گونه شورروی در گیاه‌پالایی خاک‌های آلوده معدنی بود.مواد و روش‌هابدین منظور توان چند گونه گیاهی Haloxylon persicum، Tamarix ramossisima و Halocnemum strobilaceum در گیاه پالایی فلزات سنگین آرسنیک، مس، سرب و نیکل در سایت معدن‌کاری میدوک بررسی شد. معدن مس میدوک در ۴۲ کیلومتری شمال شرقی شهر‌بابک در قرار گرفته است. پوشش گیاهی این منطقه شامل بوته‌های کوتاه و درختان جنگلی پراکنده مانند درختان ارژن (Buxus hyrcana)، بادام کوهی (Prunus antarctica)، بنه (Pistacia atlantica)، اسکنبیل (Calligonum comosum)، گز (Tamarix spp.)، قیچ (Astragalus spp.) و گیاهان بوته‌ای مانند جاز (Artemisia sieberi)، ، جفنه (Salsola richteri)، ، ریواس (Rheum ribes)، کنگر (Cirsium vulgare)، جاشیر (Ferula communis) و کاه کوتی (Ziziphora clinopodioides) می باشد. از پنج گونه شوروری مذکور در فاصله‌های 1000، 1500، 2000 و 5000 متری از معدن مس میدوک نمونه‌برداری انجام شد که شامل 4 تکرار و هر تکرار شامل 20 پایه بود. نمونه‌گیری با برداشت گیاه و سپس جداسازی شاخساره (اندام‌های هوایی) و ریشه (اندام زیرزمینی) در زمان گل‌دهی گیاه انجام شد. اندازه‌گیری عناصر مس، نیکل، آرسنیک و سرب با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت شده القاییICP-OES  انجام شد.نتایجنتایج نشان داد که تفاوت‌های معنادار بین گونه‌های Ha.strobilaceum، Ha.persicum و Ta.ramossisima در مورد مقادیر آرسنیک، مس و سرب در اجزای مختلف گیاهان و خاک مشاهده شده است. گونه Ha.persicum بیشترین مقادیر آرسنیک و مس را در شاخساره، ریشه و خاک داشت. در فاصله 1000 متری، بیشترین غلظت آرسنیک در شاخساره، ریشه و خاک و همچنین مقادیر مس در شاخساره و خاک مشاهده می‌شود. در حالتی که در فاصله 5000 متری، غلظت کمتری از مس در خاک و غلظت بیشتری از آرسنیک در شاخساره و خاک دیده می‌شود. در حالتی که در گونه Ta.ramossisima بیشترین غلظت آرسنیک در ریشه و بیشترین مقدار سرب نیز در شاخساره مشاهده می‌شود. نتایج تائید کننده پتانسیل گیاه‌پالایی هر پنج گونه شورروی برای اصلاح خاک‌های آلوده در فاصله 1000 متری معدن مس بود، در عین حالی که گونه Halocnemum strobilaceum توان بالاتری برای گیاه پالایی خاک های آلوده داشت. همچنین، آلودگی‌های زیست‌محیطی در منطقه فاقد آلودگی تا آلودگی متوسط مشاهده نشد؛ که احتمالا نشان‌دهنده عدم انتقال فلزات سنگین به محصولات کشاورزی در زمین‌های با فاصله بیشتر از معدن بود.نتیجه‌گیریتفاوت‌های معناداری در توزیع و غلظت عناصر بین این گونه‌ها و در فواصل مختلف مشاهده شده است، که این نتایج می‌تواند به درک بهتری از تأثیرات محیطی بر تراکم و توزیع عناصر در گیاهان کمک کند. نتایج این پژوهش پتانسیل گیاه پالایی گونه‌های گیاهی Haloxylon persicum، Tamarix ramossisima و Halocnemum strobilaceum را نشان داد، که بیانگر توان قابل قبول گونه های شورروی برای اصلاح خاک های آلوده معدنی بود. پتانسیل گیاه پالایی گونه Halocnemum strobilaceum بالاتر از سایر گونه ها بود. همچنین، بر اساس شاخص‌های تجمع عناصر و مقدار پایین آلودگی گونه های مورد بررسی در نقاط با فاصله بیشتر از معدن (بیشتر از 1500 متر) نشان داد که  به نظر می رسد  کشاورزی در منطقه اطراف معدن با رعایت احتیاط و بررسی متناوب منطقه از‌ نظر غلظت فلزات سنگین امکان‌پذیر باشد.