نقش باکتریهای مفید خاکزی در افزایش کارایی پالایش سبز یک خاک آلوده به کادمیوم
نویسندگان
1 دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب ،کرج
2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
3 استاد گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
doi
10.22092/ijsr.2012.126373چکیده
کادمیم (Cd) از جمله آلایندههای خطرناکی است که امروزه با مصرف بیرویه کودهای شیمیایی فسفاته، غلظت آن در خاکهای زراعی رو به افزایش میباشد. گیاهپالایی که همانا استفاده از گیاهان برای جذب، تجمع و سمیتزدایی آلایندههای خاک از طریق فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی میباشد؛ از جمله راهکارهای کم هزینه و مطمئنی است که همواره برای حذف و یا کاهش غلظتهای عناصر سنگین در خاک توصیه میگردد. یکی از معایب این روش رشد کم گیاهان منتخب برای زیست پالایی میباشد. استفاده از باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه (PGPR) بالاخص انواع مولد آنزیم ACC د آمیناز میتواند محدودیت رشد ناشی از وجود (Cd) را تعدیل بخشیده و با بهبود شاخصهای رشد به زیستپالایی بهتر کادمیم در خاک کمک نماید. لذا به منظور بررسی تأثیر باکتریهای محرک رشد بر کارایی زیست پالایی Cd توسط کلم زینتی (Brassica oleraceae var. viridis)، آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس در سال 1388 اجرا شد. در این آزمایش فاکتورهای تلقیح شامل، (1) تیمارشاهد بدون تلقیح، تیمار (2) تلقیح باکتری Pseudomonas fluorescens strain 169؛ تیمار (3) تلقیح باکتری P. putida strain 108 ؛ تیمار (4) تلقیح باکتریP. putida strain 11 تیمار (5) تلقیح باکتری P. putida strain 159 ؛ تیمار (6) تلقیح باکتری P. putida strain 4 و فاکتور غلظت Cd شامل سطوح صفر، 5، 10، 15، 30، 50 و 100 میلیگرم در کیلوگرم بود. پس از تلقیح باکتریها با بذر و کشت آنها در خاک، مدیریت داشت در گلخانه انجام گرفت. پس از هفت ماه، برداشت اندام هوایی و ریشه کلم زینتی به طور مجزا انجام و در تمامی نمونهها میزان Cdبا استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازهگیری گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که فاکتورهای تلقیح و غلظت Cd تاثیر معنیداری (P<0.01) بر رشد و تجمع غلظت Cd دراندام هوایی، ریشه و همچنین فاکتور جذب داشتند. با افزایش غلظت Cd، رشد اندام هوایی و ریشه کاهش یافت. تلقیح با باکتریها به خصوص تیمار 5 توانست تا حدی این اثر را تعدیل کند. حداکثر غلظت Cd در ریشه 136 و در اندام هوایی 58 میلیگرم در کیلوگرم بر مبنای وزن خشک در بالاترین غلظت Cd (100 میلیگرم در کیلوگرم) با تیمار 6 بدست آمد. در حالیکه حداکثر وزن خشک ریشه 96/1 گرم و وزن خشک اندام هوایی 53/12 گرم به ترتیب مربوط به تیمارهای 3 و 4 باکتریایی و سطوح 15 و 30 میلیگرم در کیلوگرم Cd خاک بود. در مجموع با توجه به تأثیر مایه تلقیحها در افزایش جذب Cd توسط کلم زینتی، استفاده از مایه تلقیح میتواند به عنوان گزینهای برای پالایش خاکهای آلوده به Cd در غلظتهای کم تا متوسط (کمتر از 50 میلی گرم در کیلوگرم خاک) باشد. در خاکهای با غلظت بالای آلاینده، به علت افت زیاد قدرت انتقال Cd به شاخساره حتی در حضور باکتری، کاشت کلم زینتی توصیه نمیشود.