فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

میکروپلاستیک‌های موجود در خاک ذرات پلیمری ناشی از فعالیت‎‌های انسانی با ترکیبات شیمیایی مختلف هستند که با تغییر در تنوع زیستی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک رشد گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهند. کادمیوم فلز سنگین غیرضروری با آلایندگی بالا بوده که وجود بیش از حد آن در خاک مناطق کشاورزی و محیط‌های طبیعی می‌تواند از طریق کاهش کارایی فتوسنتز و مهار فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانی به رشد محصولات زراعی آسیب وارد کند. کادمیوم برای گیاه و انسان سمی بوده و از طریق ورود به زنجیره غذایی تهدیدی جدی برای سلامتی انسان ایجاد می‌کند. گیاه پالایی یک روش پاکسازی در محل با استفاده از گیاهان سبز با پوشش زیاد برای حذف، تخریب یا جداسازی آلاینده‌ها از جمله کادمیوم از محیط زیست می‌باشد. کوشیا یک گیاه علفی بسیار سازگار، مقاوم به شوری، خشکی و تنش‌های محیطی است که به علت سازگاری بالا در اقلیم‌های مختلف دامنه گسترش وسیعی دارد. این مطالعه با هدف بررسی پتانسیل گیاه پالایی کادمیوم توسط گیاه کوشیا در شرایط آلودگی خاک به کادمیوم و میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید و میزان دسترسی گیاه به عناصر غذایی مهم در چنین شرایطی انجام شده است. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی فیزیولوژی گیاهان زراعی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا در سال 1401 اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید در سه سطح صفر، 1/0 و 1 درصد وزنی خاک و کادمیوم در دو سطح صفر و 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک بود. در این پژوهش وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی، پرولین، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، درصد مهار رادیکال‌های آزاد و تجمع عناصر کادمیوم، آهن، مس، منگنز و روی در اندام هوایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش غلظت کادمیوم به 10 میلی‌گرم در خاک و میکروپلاستیک به 1/0 و 1 درصد سبب کاهش وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی، غلظت عنصر آهن، مس، منگنز و روی در گیاهچه‌های کوشیا ‌شد. اثر توأم کادمیوم و میکروپلاستیک به طور معنی‌داری سبب افزایش میزان پرولین، ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، درصد مهار رادیکال‌های آزاد و کادمیوم گردید. در بالاترین سطح تنش (کادمیوم 10 میلی‌گرم و میکروپلاستیک 1 درصد) وزن خشک ریشه و اندام هوایی به ترتیب 10/1 و 60/5 گرم در بوته بود. بیشترین مقدار پرولین در غلظت 10 میلی‌گرم در کیلوگرم کادمیوم و میکروپلاستیک 1 درصد خاک، معادل 70/38 میکرومول بر گرم وزن تر حاصل شد. در تیمار 10 میلی‌گرم کادمیوم با افزایش میکروپلاستیک خاک از صفر به 1/0 و 1 درصد میزان فعالیت آنتی اکسیدانی کل به ترتیب 62/53 و 38/81 درصد افزایش یافت. درصد مهار رادیکال‌های آزاد نیز در تیمار 10 میلی‌گرم کادمیوم و میکروپلاستیک 1 درصد نسبت به شاهد 55/9 درصد افزایش یافت. همچنین درغلظت 10 میلی‌گرم کادمیوم در خاک با افزایش میکروپلاستیک خاک از صفر به 1/0 و 1 درصد میزان کادمیوم اندام هوایی 30/21 و 02/42 درصد افزایش نشان داد. در بالاترین سطح تنش، کادمیوم 10 میلی‌گرم و میکروپلاستیک 1 درصد، میزان عنصر آهن، مس، منگنز و روی اندام هوایی به ترتیب 24/13، 97/55، 88/39 و 93/47 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک نسبت به بدون میکروپلاستیک (شاهد) کاهش یافت، به طوری که بیشترین تأثیر منفی به ترتیب در عنصر مس، روی، منگنز و سپس آهن مشاهده شد.نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد گرچه عنصر کادمیوم و میکروپلاستیک پلی وینیل کلراید در غلظت‌های به کار رفته در خاک سبب کاهش جذب عناصر غذایی مهم، کاهش رشد و در نتیجه کاهش وزن خشک اندام هوایی و ریشه گیاه می‌شود ولی گیاه کوشیا از طریق جذب و تجمع کادمیوم در اندام هوایی دارای پتانسیل مناسبی جهت گیاه پالایی در خاک‌های آلوده به کادمیوم و میکروپلاستیک است.