بررسی زیست‏پالایی علف کش نیکوسولفورون توسط قارچ Aspergillus niger

نویسندگان

1 دانشیار گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران. *(مسوول مکاتبات)

2 دانشیار گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران

3 دانشیار گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران.

4 دانش ‏آموخته کارشناسی ارشد علوم علف‏های هرز، گروه تولیدات گیاهی، دانشگاه گنبد کاووس، ایران.

doi
چکیده

زمینه و هدف: علف‏کش‏های خانواده سولفونیل اوره، با مهار استولاکتات سنتاز، در رشد گیاهان حساس اخـتلال ایجاد می‌کنند. به دلیل سمیت گیاهی بالای آن‌ها نسبت به محصولات حساس و احتمال انتقال آن‌ها در رواناب سطحی، سرنوشت و تأثیر آن‌ها بر اکوسیستم‌های آبی نگران کننده است. در این مطالعه، توانایی تجزیه نیکوسولفورون توسط قارچ‏ Aspergillus niger مورد بررسی قرار گرفته است. روش بررسی: این پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و سه تیمار شامل غلظت‎های صفر (شاهد)، 4/0 و 8/0 میلی‌گرم بر لیتر علف‏کش نیکوسولفورون در سال 1396 انجام شد. به این منظور از جدایه قارچ A.niger استفاده شد. نمونه‌ها در انکوباتور با دمای 1±25 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 روز نگهداری شدند. تکثیر جدایه‌ها بر روی محیط کشت PDA (200 گرم سیب زمینی، 20 گرم دکستروز و 20 گرم آگار) در شرایط استریل انجام شد و نمونه‌ها در انکوباتور با دمای 25 درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. نمونه‌های قارچی به‌منظور تهیه‌ی کشت جوان و تازه‌ی قارچ هرچند روز یک‌بار تجدید کشت شدند. پارامترهای هدایت الکتریکی، کدورت، اکسیژن محلول در آب و مجموع جامدات محلول اندازه گیری شدند و برای اندازه گیری غلظت باقی‏مانده علفکش از HPLC استفاده شد. یافته‏ ها: نتایج نشان داد که در هر سه غلظت‌ صفر، 4/0 و 8/0 در طول زمان، کدورت افزایش و اکسیژن محلول کاهش یافته است. بیشترین میزان اکسیژن محلول در تمام غلظت‌ها، پنج روز پس از مایه‌زنی توسط قارچ‌ A. niger 9/7 میلی‏گرم و کمترین مقدار آن بیست و پنج روز پس از مایه‌زنی معادل 2/1  میلی‏گرم ثبت شد. کمترین مقدار هدایت الکتریکی از دز صفر و بیشترین از دز 8/0 به‏دست آمد. مجموع جامدات قابل حل با افزایش غلظت، زیاد شد. بیشترین مجموع جامدات قابل حل در غلظت 8/0 در قارچ‌ A. niger معادل 3/1959 میلی‏گرم و کمترین آن در دز صفر معادل 903 میلی‏گرم به‏دست آمد. نتایج حاصل از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا نشان داد که در نمونه‎ی تلقیح شده با A. niger غلظت نیکوسولفورون از ppm 20 بهppm   457/0 رسید که بیانگر تجزیه آن توسط قارچ مورد نظر می‌باشد. افزایش میزان کدورت محیط کشت، نشان دهنده رشد قارچ A. niger است. بحث و نتیجه گیری: افزایش میزان کدورت محیط کشت، نشان دهنده رشد قارچ A. niger است. با گذشت زمان، قارچ‌ موردنظر با کسب توانایی تجزیه و استفاده از علف‌کش به‌عنوان منبع غذایی، توانایی رشد و تولیدمثل یافتند. پارامتر هدایت الکتریکی نشانگر خوبی در مورد کل مواد حل‌شده در آب به شمار می‌آید زیرا افزایش آن احتمالا می‏تواند بیانگر تجزیه زیستی نیکوسولفورون و تولید یون‌های معدنی و آلی باشد. ممکن است توانایی قارچ در شکستن علف‌کش به اجزا تشکیل‌دهنده آن، سبب افزایش مجموع جامدات محلول در محیط کشت شده است. علف‏کش نیکوسولفورون متعلق به خانواده سولفونیل اوره می‏باشد که در شرایط اسیدی، هیدرولیز می‏شوند. تجزیه گلوکز موجود در محیط کشت و تولید استیک اسید سبب کاهش pH می‏گردد که به هیدرولیز این علف‏کش کمک می‏کند. در نتیجه هیدرولیز نیکوسولفورون، مواد حد واسطی تولید می‏‏گردد که به‏وسیله قارچ‏های مورد نظر تجزیه و مورد استفاده قرار گرفتند. از این رو به نظر می‏رسد که وجود گلوکز در محیط کشت، جهت تسریع فرایند تجزیه زیستی لازم است.