تاثیر کاربرد کودهای فسفره و همزیستی قارچ میکوریز با ذرت و آفتابگردان بر قابلیت دسترسی سرب در یک خاک آلوده

دانشکده مهندسی کشاورزی
گروه آب و خاک
پایاننامه کارشناسی ارشد
تاثیر کاربرد کودهای فسفره و همزیستی قارچ میکوریز با ذرت و آفتابگردان بر قابلیت دسترسی سرب در یک خاک آلوده
مهدیه آموزگار
اساتید راهنما:
دکتر علی عباسپور
دکتر شاهین شاهسونی
اساتید مشاور:
دکتر حمیدرضا اصغری
دکتر مهدیه پارسائیان
بهمن ماه 1393
شکر خدا که هر چه طلب کردم از خدا بر منتهای همت خود کامران شدم
تقدیم به مقدسترین واژه ها در لغت نامه دلم:
پدر گرانقدرم، مهربانی مشفق، بردبار و حامی.
مادر مهربانم ؛که زندگی ام را مدیون مهر و عطوفت آن می دانم. برادر و خواهرانم همراهان همیشگی و پشتوانه های زندگیم…
ره آوردی گران سنگ تر از این ارزان نداشتم تا به خاک پایتان نثار کنم،باشد که حاصل تلاشم نسیم گونه غبار خستگیتان را بزداید.

«بوسه بر دستان پرمهرتان»
سپاس بی کران پروردگار یکتا را که هستی مان بخشید و به طریق علم و دانش رهنمونمان شد و به همنشینی رهروان علم و دانش مفتخرمان نمود و خوشه چینی از علم و معرفت را روزیمان ساخت. سپاسگذار کسانی هستم که سرآغاز تولد من هستند.از یکی زاده می شوم و از دیگری جاودانه.استادی که سپیدی را بر تخته سیاه زندگی ام نگاشت و مادری که تار مویی از او بپای من سیاه نماند.که هرچه آموختم در مکتب عشق شما آموختم و هرچه بکوشم قطره ای از دریای بی کران مهربانیتان را سپاس نتوانم بگویم امروز هستی ام به امید شماست و فردا کلید باغ بهشتم رضای شما…
از اساتتید گرانقدر جناب آقای دکتر علی عباسپور و جناب آقای دکتر شاهین شاهسونی که صبورانه در کمال سعه صدر، با حسن خلق و فروتنی، از هیچ کمکی در این عرصه بر من دریغ ننمودند و زحمت راهنمایی این رساله را متقبل شدند که بدون مساعدت ایشان، این پروژه به نتیجه مطلوب نمی رسید ، لذا از محبت های بی دریغ و راهنمایی های ارزنده آنان صمیمانه سپاسگزارم .باشد که این خردترین، بخشی از زحمات آنان را سپاس گوید.
از اساتید مشاور پایان نامه جناب آقای دکتر حمیدرضا اصغری و سرکار خانم دکتر مهدیه پارسائیان به سبب راهنمائی های علمی شان و از اساتید محترم داور این پایان نامه جناب آقای دکتر محمد رضا عامریان و جناب آقای دکتر هادی قربانی که زحمت بازخوانی آن را را به عهده داشتند صمیمانه تشکر و قدردانی می نمایم.
از ریاست محترم دانشکده کشاورزی و کارکنان آموزش دانشکده، کارشناس های آزمایشگاه های خاکشناسی، گیاهشناسی، آبیاری و زراعت آقای مهندس شاکری ، آقای مهندس حسین پور، آقای مهندس گلی و آقای مهندس مطهری نژاد، سایر دوستان و سرورانی که به نحوی از الطاف بی ریایشان بهره مند گشتم تشکر و قدردانی می نمایم.
از برادر و خواهرانم که با قبول مسئولیتهایم در خانواده فرصت تحصیل را برایم فراهم آوردندصمیمانه تشکر و قدردانی می نمایم.
«برای همه بهترین آرزوها را دارم»
center-372745تعهد نامه

00تعهد نامه

اینجانب مهدیه آموزگار دانشجوی دوره کارشناسی ارشد رشته علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهرود نویسنده پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان: تاثیر کاربرد کودهای فسفره و همزیستی قارچ میکوریز با ذرت و آفتابگردان بر قابلیت دسترسی سرب در یک خاک آلوده. تحت راهنمائی جناب آقای دکتر علی عباسپور و جناب آقای دکتر شاهین شاهسونی متعهد میشوم.
تحقیقات در این پایان نامه توسط اینجانب انجام شده است و از صحت و اصالت برخوردار است.
در استفاده از نتایج پژوهشهای محققان دیگر به مرجع مورد استفاده استناد شده است.
مطالب مندرج در پایان نامه تاکنون توسط خود یا فرد دیگری برای دریافت هیچ نوع مدرک یا امتیازی در هیچ جا ارائه نشده است.
کلیه حقوق معنوی این اثر متعلق به دانشگاه شاهرود می باشد و مقالات مستخرج با نام « دانشگاه صنعتی شاهرود » و یا « Shahrood University » به چاپ خواهد رسید.
حقوق معنوی تمام افرادی که در به دست آمدن نتایح اصلی پایان نامه تأثیرگذار بوده اند در مقالات مستخرج از پایان نامه رعایت میگردد.
در کلیه مراحل انجام این پایان نامه ، در مواردی که از موجود زنده ( یا بافتهای آنها ) استفاده شده است ضوابط و اصول اخلاقی رعایت شده است.
در کلیه مراحل انجام این پایان نامه، در مواردی که به حوزه اطلاعات شخصی افراد دسترسی یافته یا استفاده شده است اصل رازداری ، ضوابط و اصول اخلاق انسانی رعایت شده است. تاریخ
امضای دانشجو
-43815208915مالکیت نتایج و حق نشر
کلیه حقوق معنوی این اثر و محصولات آن (مقالات مستخرج، کتاب، برنامه های رایانه ای، نرم افزار ها و تجهیزات ساخته شده است ) متعلق به دانشگاه شاهرود می باشد. این مطلب باید به نحو مقتضی در تولیدات علمی مربوطه ذکر شود.
استفاده از اطلاعات و نتایج موجود در پایان نامه بدون ذکر مرجع مجاز نمی باشد.
00مالکیت نتایج و حق نشر
کلیه حقوق معنوی این اثر و محصولات آن (مقالات مستخرج، کتاب، برنامه های رایانه ای، نرم افزار ها و تجهیزات ساخته شده است ) متعلق به دانشگاه شاهرود می باشد. این مطلب باید به نحو مقتضی در تولیدات علمی مربوطه ذکر شود.
استفاده از اطلاعات و نتایج موجود در پایان نامه بدون ذکر مرجع مجاز نمی باشد.

چکیده
همزمان با رشد جمعیت، پیشرفت فعالیتهای صنایع و معادن نیز حادث شده است. پیامد این فعالیتها آلودگی محیط زیست به آلایندهها بخصوص فلزات سنگین میباشد. یکی از مهمترین این عناصر سرب میباشد زیرا این عنصر در اشکال یونی محلول بسیار سمی میباشد و میتواند منجربه کاهش کیفیت و عملکرد محصولات کشت شده در خاکهای آلوده به این عنصر شود. همزیستی ریشه این گیاهان با قارچ میکوریز میتواند مقاومت گیاه را در مقابل عناصر سنگین افزایش دهد. همچنین قابلیت دسترسی این عنصر برای ریشه گیاهان میتواند با تشکیل ترکیبات با حلال پذیری پایین و رسوب آنها توسط اصلاح کنندههای فسفره، کاهش یابد. بدین منظور آزمایشی گلدانی به صورت آزمایشات فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شاهرود انجام پذیرفت. تیمارهای این آزمایش شامل قارچ میکوریز با دو سطح تلقیح و عدم تلقیح و کودهای آلی و غیرآلی فسفره از قبیل شاهد، اسید هیومیک، دی آمونیوم فسفات، پودر استخوان و کاربرد توام پودر استخوان و اسید هیومیک بر روی دو گیاه ذرت و آفتابگردان میباشد. نتایج نشان داد تلقیح میکوریز در هر دو گیاه ذرت و آفتابگردان سبب افزایش معنی دار درصد کلونیزاسیون میکوریزایی و وزن خشک ریشه گیاهان شده است. کودهای فسفره در هر دو گیاه سبب افزایش معنی دار فسفر محلول و قابل دسترس خاک، وزن خشک اندام هوایی و ریشه شده است. غلظت و میزان جذب فسفر اندام هوایی و ریشه با کاربرد جداگانه قارچ میکوریز و کودهای فسفره در گیاه آفتابگردان معنی دار شده است در حالی که در گیاه ذرت اثرات متقابل آنها در این صفات معنی دار گشته است. اثرات متقابل میکوریز و کودهای فسفره بر کاهش سرب تبادلی خاک در هر دو گیاه معنی دار میباشد. تیمار دی آمونیوم فسفات در گیاه ذرت و تیمارهای اسید هیومیک و دی آمونیوم فسفات به همراه میکوریز در گیاه آفتابگردان، کاهش معنی دار سرب تبادلی خاک را سبب شدند. اثرات اصلی تیمارکودهای فسفره و میکوریز بر کاهش غلظت سرب اندام هوایی هر دوگیاه معنی دار میباشد در حالی که اثرات متقابل کود فسفره و میکوریز بر کاهش میزان جذب سرب اندام هوایی در گیاه ذرت معنی دار است و در گیاه آفتابگردان اثر اصلی تیمار کود فسفر معنی دار میباشد. غلظت سرب اندام هوایی گیاه ذرت توسط کاربرد تیمار دی آمونیوم فسفات بیشترین کاهش را در پی داشت در حالیکه در گیاه آفتابگردان تیمارهای دی آمونیوم فسفات،اسید هیومیک و پودر استخوان و کاربرد توام اسید هیومیک و پودر استخوان سبب کاهش معنی دار غلظت سرب اندام هوایی شدهاند. بطور کلی تیمار کودی دی آمونیوم فسفات بر اکثر صفات این پژوهش در هر گیاه سبب تاثیر مثبت و افزایش وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، فسفر قابل دسترس خاک و کاهش سرب تبادلی خاک، غلظت سرب گیاه و ریشه شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که استفاده از اصلاح کنندههای فسفره بر کاهش میزان سرب قابل دسترس و کاهش میزان جذب توسط گیاه میتواند موثر واقع شود.
کلمات کلیدی: میکوریز، فسفر، سرب، ذرت، آفتابگردان
مقالات مستخرج:
1- تاثیر کاربرد کودهای فسفره و همزیستی قارچ میکوریزا با گیاه ذرت بر قابلیت دسترسی فسفرخاک در خاک آلوده به سرب. اولین همایش ملی بهداشت محیط، سلامت و محیط زیست پایدار. دانشکده شهید مفتح. 20 شهریور 1393. همدان.
2- بررسی همزیستی قارچ میکوریزا در سطوح کودهای آلی و غیرآلی در گیاه آفتابگردان بر قابلیت دسترسی فسفر در خاک آلوده به سرب. هفتمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست. دانشکده محیط زیست. 15 الی 19 آذر 1393. دانشگاه تهران.
3- تاثیر تلقیح قارچ میکوریزا در سطوح کودهای آلی و غیرآلی بر فراهمی فسفر خاک و محتوای فسفر گیاه ذرت در خاک آلوده به سرب. هفتمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست. دانشکده محیط زیست. 15 الی 19 آذر 1393. دانشگاه تهران.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
2540014732000
TOC \o “1-6” \h \z \u 1 فصل یک: مقدمه………………………………………………………………………………11-1 مقدمه22 فصل دو: کلیات و بررسی منابع……………………………………………………………………..72-1 آفتابگردان82-2 ذرت82-3 خاک و اهمیت آن92-4 آلودگی خاک92-5 انواع آلایندهها102-5-1 آلایندههای آلی102-5-2 آلایندههای غیر آلی102-5-2-1 عناصر سنگین و مضرات آن102-5-2-2 پراکنش برخی فلزات سنگین در خاکهای ایران112-6 سرب121-6-2 سرب در اتمسفر132-6-2 سرب در خاک132-6-2-1 منشأ طبیعی142-6-2-2 منشأ انسانی142-6-2-3 گونههای سرب در محلول خاک142-6-3 سرب در گیاه152-6-4 سرب در انسان172-6-4-1 سرب در زنجیره غذایی172-6-4-2 تاثیر سرب بر سلامتی انسان172-7 روشهای پاکسازی و اصلاح خاکهای آلوده182-7-1 روشهای بیولوژیکی182-7-2 روشهای غیربیولوژیکی182-8 قارچهای میکوریز192-8-1تاریخچه192-8-2 تقسیم بندی و وظایف قارچهای میکوریز192-8-3 تاثیر و نقش میکوریز در خاکهای آلوده212-9 فسفر222-9-1 اهمیت فسفر222-9-2 نقش فسفر در اصلاح خاکهای آلوده222-10 اسید هیومیک232-10-1-1 تاریخچه شناسایی مواد هیومیکی232-10-2 شناخت و اهمیت اسیدهیومیک232-10-3 ساختار شیمیایی اسید هیومیک242-10-4 تشکیل اسید هیومیک در طول تجزیه بافتهای گیاهی و جانوری242-10-5 فرمهای اسید هیومیک موجود در بازار ایران252-10-6 معرفی ویژگیهای اقسام کودهای هیومیکی252-11 پودر استخوان263 فصل سوم: مواد و روشها………………………………………………………………………………………………….293-1 زمان، مشخصات آب و هوایی و موقعیت جغرافیایی منطقه303-2 خصوصیات خاک303-3 انتخاب بذر مناسب و تهیه مایه تلقیح313-4 عملیات اجرایی313-4-1 نوع و قالب طرح آزمایشی313-4-2 آماده سازی و نحوه کاشت در گلدانها323-4-3 عملیات داشت333-4-4 برداشت نهایی و نمونه برداری از خاک و ریشه343-5 اندازه گیری درصد کلونیزاسیون ریشه343-6 اندازه گیری EC و pH در سوسپانسیون خاک363-7 اندازه گیری فسفر محلول363-8 اندازه گیری فسفر قابل جذب خاک به روش اولسن363-8-1 ساخت محلولهای شیمیایی لازم373-8-2 ساخت محلول استاندارد373-9 اندازه گیری میزان فسفر در بافت گیاهی (اندام هوایی و ریشه)373-9-1 تهیه محلول شیمیایی383-9-2 تهیه محلول استاندارد383-9-3 تهیه نمونهها393-10 اندازه گیری میزان سرب گیاه393-11 اندازه گیری میزان سرب محلول و تبادلی خاک393-12 تجزیه و تحلیل آماری داده‏ها394 فصل چهارم: نتایج و بحث…………………………………………………………………………………………………..414-1 گیاه ذرت424-1-1 وزن خشک اندام هوایی424-1-2 وزن خشک ریشه434-1-3 هدایت الکتریکی خاک454-1-4pH خاک454-1-5 کلونیزاسیون میکوریزی474-1-6 فسفر محلول خاک484-1-7 فسفر قابل دسترس خاک494-1-8 غلظت فسفر اندام هوایی524-1-9 میزان جذب فسفر اندام هوایی524-1-10 غلظت فسفر ریشه534-1-11 میزان جذب فسفر ریشه554-1-12 سرب قابل استخراج با کلرید منیزیم ( سرب محلول و تبادلی خاک)554-1-13 غلظت سرب اندام هوایی گیاه574-1-14 میزان جذب سرب اندام هوایی594-1-15 غلظت سرب ریشه604-1-16 میزان جذب سرب ریشه612-4 گیاه آفتابگردان634-2-1 وزن خشک اندام هوایی634-2-2 وزن خشک ریشه644-2-3 هدایت الکتریکی خاک664-2-4pH خاک674-2-5 کلونیزاسیون میکوریزی684-2-6 فسفر محلول خاک694-2-7 فسفر قابل دسترس خاک704-2-8 غلظت فسفر اندام هوایی714-2-9 میزان جذب فسفر اندام هوایی724-2-10 غلظت فسفر ریشه744-2-11 میزان جذب فسفر ریشه754-2-12 سرب قابل استخراج با کلرید منیزیم ( سرب محلول و تبادلی خاک)774-2-13 غلظت سرب اندام هوایی794-2-14 میزان جذب سرب اندام هوایی814-2-15 غلظت سرب ریشه824-2-16 میزان جذب سرب ریشه84 نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………85
پیوست………………………………………………………………………………………………………………………………….89
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………95
فهرست اشکال
7112015875000
TOC \h \z \c “شکل” شکل ‏31- نمایی از گلدانهای آزمایش در طول فصل رشد34شکل ‏32- نمایی از ریشه در زیر میکروسکوپ35شکل ‏41- تاثیر کاربرد کودهای مختلف فسفره بر وزن خشک اندام هوایی گیاه ذرت43شکل ‏42- اثر کاربرد تیمار کود فسفره بر وزن خشک ریشه گیاه ذرت44شکل ‏43- تاثیر کودهای فسفره بر EC خاک رایزوسفر گیاه ذرت45شکل ‏44- اثر تلقیح میکوریز برpH خاک رایزوسفر گیاه ذرت46شکل ‏45- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر pH خاک رایزوسفر گیاه ذرت47شکل ‏46- اثر تلقیح قارچ میکوریز بردرصد کلونیزاسیون ریشه گیاه ذرت48شکل ‏47- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر میزان فسفر محلول خاک در گیاه ذرت49شکل ‏48- تاثیر کودهای فسفره بر فسفر قابل دسترس خاک در گیاه ذرت50شکل ‏49- اثراث متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر غلظت فسفر اندام هوایی گیاه ذرت..51شکل ‏410- اثر متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر جذب فسفر اندام هوایی گیاه ذرت53شکل ‏411- تاثیر تلقیح میکوریز بر میزان فسفر ریشه گیاه ذرت54شکل ‏412- اثر متقابل قارچ میکوریز و کودهای فسفره بر غلظت فسفر ریشه گیاه ذرت54شکل ‏413- اثر متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر میزان جذب فسفر ریشه گیاه ذرت55شکل ‏414- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کودهای فسفره بر سرب قابل دسترس خاک57شکل ‏415- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره برغلظت سرب اندام هوایی گیاه ذرت59شکل ‏416- اثرات متقابل میکوریز و کود فسفره بر جذب سرب اندام هوایی گیاه ذرت60شکل ‏417- اثرات متقابل قاچ میکوریز و کودهای فسفره بر غلظت سرب ریشه گیاه ذرت61شکل ‏418- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کودهای فسفره بر جذب سرب ریشه گیاه ذرت62شکل ‏419- تاثیر کاربرد کود مختلف فسفره بر وزن خشک اندام هوایی گیاه آفتابگردان64شکل ‏420- اثر متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر وزن خشک ریشه گیاه آفتابگردان66شکل ‏421- تاثیر کاربرد قارچ میکوریز برEC خاک رایزوسفر گیاه آفتابگردان67شکل ‏422- اثر کاربرد کودهای فسفره بر EC خاک رایزوسفر گیاه آفتابگردان67شکل ‏423- تاثیر کودهای فسفره بر pH خاک رایزوسفر گیاه آفتابگردان68شکل ‏424- اثر تلقیح میکوریز بر درصد کلونیزاسیون ریشه گیاه آفتابگردان69شکل ‏425- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر میزان فسفر محلول خاک در گیاه آفتابگردان70شکل ‏426- تاثیرکاربرد کود فسفره بر میزان فسفر قابل دسترس خاک در گیاه آفتابگردان71شکل ‏427- اثرات متقابل قارچ میکوریز وکود فسفره برغلظت فسفر اندام هوایی آفتابگردان72شکل ‏428- اثر تلقیح میکوریز بر جذب فسفر اندام هوایی گیاه آفتابگردان73شکل ‏429- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب فسفر اندام هوایی آفتابگردان73شکل ‏430- تاثیر کاربرد تلقیح میکوریز بر میزان غلظت فسفر ریشه گیاه آفتابگردان75شکل ‏431- اثر کاربرد کودهای فسفره بر غلظت فسفر ریشه گیاه آفتابگردان75شکل ‏432- تاثیر تلقیح میکوریز بر میزان جذب فسفر ریشه گیاه آفتابگردان76شکل ‏433- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب فسفر ریشه گیاه آفتابگردان77شکل ‏434- تاثیر میکوریز و کود فسفره بر قابلیت دسترسی سرب خاک در آفتابگردان79شکل ‏435- تاثیر کاربرد قارچ میکوریز بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه80شکل ‏436- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان81شکل ‏437- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان82شکل ‏438- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر غلظت سرب ریشه آفتابگردان83شکل ‏439- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر جذب سرب ریشه گیاه آفتابگردان84
فهرست جداول
2349519685000
TOC \h \z \c “جدول” جدول ‏31: نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه PAGEREF _Toc409856699 \h 31جدول ‏32- مشخصات اسید هیومیک PAGEREF _Toc409856700 \h 32جدول ‏33- خصوصیات پودر استخوان مورد استفاده PAGEREF _Toc409856701 \h 33جدول ‏41- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه ذرت و خصوصیات خاک کشت شده آن PAGEREF _Toc409856702 \h 90جدول ‏42- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت PAGEREF _Toc409856703 \h 90جدول ‏43- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت PAGEREF _Toc409856704 \h 91جدول ‏44- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت PAGEREF _Toc409856705 \h 91جدول ‏45- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت PAGEREF _Toc409856706 \h 92جدول ‏46- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه آفتابگردان و خصوصیات خاک کشت شده آن PAGEREF _Toc409856707 \h 92جدول ‏47- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان PAGEREF _Toc409856708 \h 93جدول ‏48- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان PAGEREF _Toc409856709 \h 93جدول ‏49- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان PAGEREF _Toc409856710 \h 94جدول ‏410- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان PAGEREF _Toc409856711 \h 94
فصل یک مقدمه مقدمهخاک یکی از منابع مهم و ارزشمند در طبیعت است که بدون وجود آن حیات و زندگی بر روی زمین امکان پذیر نخواهد بود. 95 درصد غذای انسان از آن تهیه میگردد. همچنین علاوه بر نقشی که خاک در تداوم حیات به عهده دارد، در پیدایش حیات و تکامل نیز مؤثر بوده است (دبیری، 1375). افزایش توان علمی و فنی بشر از یک سو و افزایش جمعیت از سوی دیگر موجب افزایش دستکاری بشر و جابجایی مواد در کره خاکی گردیده است (الووی، 1995؛ هولدن، 1989). پیشرفت سریع فناوری در دهههای اخیر با وجود مزایای فراوانی که برای بشر داشته، منابع طبیعی و اجزا محیطزیست را در معرض آلایندههای مختلف از جمله فلزات سنگین قرار داده است (خان، 2005).
فلزات سنگین ترکیباتی هستند که بطور طبیعی در خاک وجود دارند یا در نتیجه فعالیتهای انسان وارد خاک میشوند. گداختن فلزات، فعالیتهای معدنکاوی، استفاده از سوختهای فسیلی، به کار بردن کودها و حشرهکشها و تولید فاضلابهای شهری از مهمترین فعالیتهای انسانی است که خاک را با مقادیر زیادی از فلزات سنگین آلوده میکنند (سالت و همکاران، 1998؛ بارکر، 1987؛ بروکس، 1998). این فلزات در خاک غیر قابل تجزیه هستند و به علت جذب توسط گیاهان و ورود به زنجیرههای غذایی به عنوان آلاینده محسوب میشوند و سلامتی انسان را به مخاطره میاندازند (سالت و همکاران، 1998). آلودگی اراضی کشاورزی به فلزات سنگین مانند سرب، کادمیم، روی و نیکل از منابعی نظیر کودهای شیمیایی فسفاته، کاربرد لجن فاضلاب، پسابهای شهری و فاضلابهای خانگی یکی از مشکلات مهم و تهدیدهای جدی برای محیطزیست و سلامت انسان به شمار میآید (خان ،2005).
وجود فلزات سنگین در محیط یکی از عوامل محدود کننده رشد گیاهان محسوب میشود که در حالت شدید باعث از بین رفتن گیاه میشود. با اینحال، در بسیاری از خاکهای آلوده به فلز، جمعیتها و گونههای گیاهی مقاوم وجود دارند که برخی از این گیاهان توانایی جذب و تجمع فلز را در بافتهای هوایی و برگهای خود دارند و بنابراین منبع ارزشمندی برای مقابله با آلودگیهای زیستمحیطی هستند (سالت و همکاران، 1998؛ بروکس، 1998). درکشورهای در حال توسعه مانند ایران نیز به دلیل فشارهای اقتصادی و صنعتی شدن، آلودگی فلزی رفته رفته به عنوان واقعیتی انکار ناپذیر در آمده است. لذا شناخت مسائل محیطزیست و روشهای حفاظتی پیش از آنکه دیر شده باشد، بسیار ضروری است (خداوردیلو، 1385).
در بین فلزات سنگین، سرب یکی از خطرناکترین فلزات میباشد که بهوسیله گیاهان جذب میشود و گیاهان با جذب آن در معرض آلودگی به این عنصر قرار میگیرند و با جذب آن علاوه بر این که آسیبهایی به خود گیاه وارد میگردد، سبب میشود تا انسان و دامهایی که از این گیاهان تغذیه میکنند نیز در معرض خطر آلودگی به این فلز قرار بگیرند (دل ریو سلستینو و همکاران، 2006). اثرات سوء سرب در انسانها بهخوبی شناخته شده است. بهطور کلی در اطفال، سبب بروز مشکلاتی از قبیل کاهش بهره هوشی، کند شدن رشد فیزیکی و مشکلات شنوایی میشود. در افراد بالغ، ممکن است سبب کمخونی، امراض کلیوی، آسیب رساندن به مغز و سیستم عصبی، افزایش فشار خون، و غیر عادی شدن تولیدمثل و متابولیسم ویتامین D و در حالت شدید سبب مرگ گردد (دادکا و همکاران، 1997).
اگر چه پاک سازی خاک از طریق روشهای فیزیکی و شیمیایی امکانپذیر میباشد ولی تمام این روشها نیاز به کارشناس و ابزارآلات دارند، از سوی دیگر این روشها میتوانند سبب از بین رفتن ساختمان خاک و اختلال در فعالیتهای بیولوژیکی خاک و آلودگی بخش دیگری از محیطزیست شوند (دل ریو سلستینو و همکاران، 2006). روشهای مختلفی جهت اصلاح خاکهای آلوده وجود دارد، یکی از روشهای کاهش قابلیت دسترسی سرب در خاکهای آلوده، غیرمتحرک نمودن (Immobilization) سرب توسط برخی ترکیبات آلی و غیرآلی میباشد. از جمله اصلاحکنندهها، میتوان به ترکیبات فسفردار اشاره نمود (عباسپور و همکاران، 2010؛ ما و رائو، 1997). ولیکن مشخص نیست در روش غیرمتحرک کردن سرب توسط ترکیبات فسفردار، گیاهان قادر به جذب سرب میباشند یا خیر. عباسپور وگلچین (2010) از دی آمونیوم فسفات، زئولیت و ورمی کمپوست جهت کاهش قابلیت دسترسی سرب در یک خاک آلوده استفاده نمودند که دی آمونیوم فسفات بیشترین تاثیر را به همراه داشت. ما و رائو (1997) نشان دادند که وجود سنگ فسفات، سرب قابل دسترس گیاه را کاهش میدهد و دامنه این کاهش از 10 تا 96% بود.
ریزوسفر زیستگاه مناسبی برای فعالیت بسیاری از میکروارگانیسمهای مفید خاکزی میباشد. در این بین قارچهای میکوریز از اهمیت خاصی برخوردار هستند. میکوریز، همزیستی ایجاد شده بین ریشه گیاه با یک قارچ میباشد و اکثر گیاهان آوندی در این همزیستی شرکت میکنند. مهمترین تاثیر قارچهای میکوریز، افزایش جذب عناصر غذایی میباشد. این افزایش عمدتا به دلیل انتشار ریسههای قارچی مرتبط با بافتهای درونی ریشه، در فضای پیرامون ریشه و تشکیل یک سیستم جذبی مکمل برای سیستم ریشه گیاه میباشد (سلیمان زاده و همکاران، 1388). سیوردینگ (1991) گزارش کرد تاثیر همزیستی میکوریزی در جذب عناصر کم تحرک مانند فسفر که جریان آن به سمت ریشه با مکانیسم پخش و به کندی انجام میشود، اهمیت بیشتری پیدا میکند. عوامل متعددی بر شدت وابستگی میکوریزی گیاه موثر میباشند که از مهمترین آنها میتوان به نوع گیاه میزبان، گونه قارچ میکوریز و شرایط خاک اشاره کرد (براندت و همکاران، 1988).
در تحقیقات اولیه بر روی میکوریز، عمدتا اثرات مثبت این همزیستی بر تغذیه معدنی گیاهان گزارش میشد ولی بعدها به اثرات غیر تغذیهای میکوریز از جمله توانایی دفع یونهای سمی، کنترل گسترش پاتوژنها، تاثیر بر فتوسنتز و روابط آبی گیاه، افزایش مقاومت گیاه میزبان به فلزات سنگین و …. نیز پی برده شده است (اوگ و همکاران، 2005). در اواخر قرن 19 میلادی گیاه کیسه چوپان (Thlaspi caerulesens) جز اولین گونههای گیاهی بود که برای تجمع غلظتهای بالای فلزات در برگها مورد استفاده قرار گرفت (بیرز، 1935). گلچین و همکاران (1385) گزارش نمودند در آفتابگردان و کلزا حداکثر میزان تجمع سرب در ریشه و حداقل آن در دانه مشاهده شده است. صفری سنجانی و همکاران (1390) پیامد کاربرد کود مرغی و عصاره آن در خاک برگیاه بهسازی سرب یک خاک آلوده توسط گیاه شاهدانه را بررسی کردهاند که میانگین غلظت سرب در گیاه کشت شده در خاک شاهد (کود داده نشده) بیشتر از خاک تیمار شده با عصاره کود مرغی و همچنین غلظت در گیاه کشت شده در خاک تیمار شده با عصاره کود مرغی بیش از کود مرغی بود. حیدری سورشجانی و همکاران (1390) تاثیر کلات کنندههای شیمیایی و کود دامی بر مقدار استخراج سرب به وسیله گیاه گوجه فرنگی را بررسی کردهاند که نتایج نشان داد که نوع و غلظت کلات کننده، اثر آماری معنی داری بر مقدار سرب انباشته شده در ریشه، ساقه و برگ گوجه فرنگی داشته است.
هدف از اجرای این پژوهش بررسی تاثیر کودهای فسفره بر میزان حلالیت و قابلیت دسترسی سرب در خاکهای آلوده و همچنین میزان توانایی گیاهان آفتابگردان و ذرت همزیست با قارچ میکوریز، در جذب سرب موجود در خاک اصلاح شده با کودهای فسفره میباشد.
فرضیات :
1-کود فسفره باعث کاهش حلالیت و قابلیت دسترسی سرب موجود در خاک آلوده میگردد.
2- همزیستی میکوریزی سبب تغییر در جذب سرب توسط ریشه گیاه میشود.
فصل دو:کلیات و بررسی منابعآفتابگردانآفتابگردان با نام علمی هلیانتوس آنوس گیاهی یک ساله از خانواده مرکبه میباشد که به صورت بوتهای استوار رشد مینماید. نام علمی این گیاه از دو واژه یونانی هلیوس به معنی آفتاب و آنتوس به معنی گل گرفته شده است. این گیاه داری یک ریشه اصلی عمقی بوده که در محدوده زیر یقه و در سطح الارض حاوی شبکه ریشه قوی افشان است، همچنین دارای ساقهای قطور با مقطعی گرد و تاردار است ( آلیاری و شکاری، 1379).
این گیاه دارای برگهای قلبی شکل، مضرس و تاردار است و به طور متوسط طولی برابر 20 تا 30 سانتیمتر دارند. میوه آفتابگردان از نوع فندقه است که به رنگهای سیاه، خاکستری با خطوط سفید مشاهده میشود. (سعادت لاجوردی، 1379؛ آلیاری و شکاری 1379). تاریخ ورود آفتابگردان به ایران دقیقاً مشخص نیست لیکن کشت آن به منظور آجیل از حدود یک قرن پیش در مناطق آذربایجان غربی معمول بوده است. آفتابگردان در اغلب مناطق معتدله به خوبی میروید و خصوصیات مختلف فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی این گیاه در تطبیق پذیری وسیع آن دخالت دارد.
ذرتذرت گیاهی متعلق به تیره غلات Poaceae، جنس Zea، گونه mays و با نام علمی Zea mays L. میباشد که تاکنون 507 گونه آن شناخته شده است. این گیاه از لحاظ فتوسنتزی گیاهی چهار کربنه و از گیاهان گرمسیری و روزکوتاه میباشد که عملکرد آن در مناطق معتدله بیشتر است (پورصالح، 1373). دارای ساقه استوانه‌ای که در مقطع عرضی بیضوی است، میباشد وبرگ‌ها از غلاف و پهنک تشکیل یافته‌اند (راشد محصل و همکاران، 1376). تاریخچه دقیق ورود این گیاه به ایران نیز دقیقاً مشخص نیست و درباره نحوه ورود آن به ایران گفتهها متفاوت است. برخی معتقدند که این گیاه توسط پرتغالیها از جنوب ایران وارد شده است و ابتدا در همان جا کشت میشده است. برخی دیگر نیز ورود ذرت را به دوران شاه اسماعیل صفوی نسبت میدهند (میرهادی، 1380). ذرت یکی از گیاهان با ارزش علوفهای است که تنوع، سازگاری بالا و ارزش غذایی فراوانش آن را در ردیف مهمترین گیاهان زراعی جهان قرار داده است. سطح زیر کشت، میزان تولید در هکتار و مقدار مصرف ذرت، در طی سالهای اخیر در اغلب کشورهای جهان افزایش شدیدی یافته به نحوی که در بین غلات مقام سوم را پس از گندم و برنج کسب نموده است. ( تاج بخش، 1375).
خاک و اهمیت آنخاک مهمترین زیر بنای تمدن هر کشور و ماده زندگیساز میباشد که بدون آن زندگی بشر غیرممکن است. این ماده زندگیساز گرچه منظری زیبا ندارد و همه از گرد و غبار آن گریزانند ولی زندگی صدها میلیون انسان در رابطه مستقیم با خاک و کشاورزی است و آن را تنها عامل بقا و ثروت خود میدانند. از آنجاییکه گیاه در خاک رویش مییابد، مهمترین منبع تامین کننده غذا، مسکن و پوشاک بشر میباشد. از دیدگاه جهانی پس از آب و هوا، پوسته خاک سومین جزء عمده محیطزیست انسان تلقی میشود (سلیمانی و همکاران، 2009).
آلودگی خاکهر گونه تغییر در ویژگی اجزای تشکیل دهنده خاک به طوری که استفاده از آن را ناممکن سازد، آلودگی خاک نامیده میشود (سلیمانی و همکاران، 2009). با وجود اینکه خاک منبع اصلی تولید غذا و دیگر مواد خام برای انسان محسوب میگردد، اما امروزه از آن برای دفع ضایعات شهری وصنعتی بویژه در کشورهای صنعتی استفاده میشود. آلودگی خاک خطرات روزافزونی برای سلامتی انسانها و محیطزیست دارد (لاپرچ و همکاران، 1997). روند فعلی فعالیتهای صنعتی، کشاورزی و خانگی بشر امروزه، خطر جدی برای آلوده کردن محیط زیست بشمار میآیند. (الووی، 1995؛ هولدن، 1989).
انواع آلایندههاآلایندههای آلیاز مهمترین آنها میتوان به هیدروکربنهای نفتی، آفت کشها، حلالهای کلره، بقایای چوب و مواد دیگر اشاره نمود (پیوتز، 2001).
آلایندههای غیر آلیشامل فلزات و غیرفلزات، متالوئیدها و مواد رادیواکتیو میباشند (پیوتز، 2001). در کشورهای اتحادیه اروپا میزان آلودگی با فلزات بیشتر از 37 درصد، مواد معدنی روغنی در حدود 33 درصد و آلودگی توسط هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه ای چیزی در حدود 3/13 درصد میباشد (EEA، 2010).
عناصر سنگین و مضرات آناز جمله مهمترین آلایندههای محیطزیست عناصر سنگین میباشند که در چند دهه اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفتهاند. این عناصر در خاک، بویژه در زمینهای کشاورزی، به تدریج تجمع یافته و میتواند به سطوحی برسد که امنیت غذایی بشر را تهدید نماید. سالانه هزاران تن از این عناصر که ناشی از فعالیتهای شهری، صنعتی و کشاورزی است وارد خاک میشود. به عنوان مثال سالانه بیش از 38 هزار تن کادمیوم و 1 میلیون تن سرب از منابع مختلف به خاک اضافه میشود‌‍ (الووی، 1995؛ هولدن، 1989). استخراج معادن، ذوب فلزات و مصرف سوختهای فسیلی بیشترین منابع آلودگی خاک هستند. هر ساله نیز مقادیر قابل توجهی لجن فاضلاب، پساب و کمپوست ضایعات شهری به خاک افزوده میگردد. از منابع دیگر آلودگی خاک به عناصر سنگین، میتوان به گرد و غبار اتمسفری حاصل از کارخانجات تولید انرژی و کارخانجات صنعتی اشاره کرد (الووی، 1990؛ کیواواویلر، 1998).
این فلزات شامل 53 عنصر بوده و در ردهبندی عناصر دارای جرم اتمی بالای 5 گرم بر سانتیمتر مکعب قرار میگیرند (هولمان و همکاران، 1995). بیش از دو قرن است که پراکنش فلزات سنگین سمی از منابع طبیعی و فعالیتهای انسان به طور آشکاری افزایش یافته و مناطق بسیاری را آلوده کرده است (اوانجلو، 2004؛ کلمنز، 2006).
فلزات سنگین به طور مداوم از طریق فعالیتهای کشاورزی مانند کاربرد طولانی مدت فاضلابهای شهری در اراضی کشاورزی، استفاده از مواد شیمیایی کشاورزی، همچنین فعالیتهای صنعتی، پسماندها، سوزاندن بقایا و دود حاصل از وسایل نقلیه به خاک اضافه میشوند. این امر سبب تجمع فلزات و شبه فلزات در خاکهای کشاورزی شده و در پی آن تهدید امنیت غذایی و ایجاد خطرات بالقوه بهداشتی به دلیل انتقال آنها از خاک به گیاه را به دنبال خواهد داشت (یانگ و همکاران، 2005؛ خان، 2006). سمیت بالای فلزات سنگین در غلظت های کم برای زیستبوم ، تجزیه ناپذیری و تأثیرپذیری اندک آنها از بوم سازگان اهمیت آلودگی به این عناصر را نشان میدهد (لسمانا و همکاران، 2009).
این عناصر شامل دو گروه کلی میباشند:
1- عناصر ضروری: گیاهان به مقدار خیلی جزئی به آن نیاز دارند و در متابولیسمهای گیاهی دخالت دارند ولی در صورت داشتن غلظت بالا سمی بهشمار میآیند، نظیر Fe، Ni، Mn، Cu و Zn (یانگ و همکاران، 2005).
2- عناصر غیر ضروری: وجود آن ها برای رشد گیاهان لازم نیست و سمی می باشند مانندPb ، As، Hg، Se، Sr، Co و Cs(مکینتایر، 2003).
پراکنش برخی فلزات سنگین در خاکهای ایران
با تجزیه نمونههای خاک جمعآوری شده از زمینهای کشاورزی مجاور کارخانجات استان زنجان، گلچین (1382) مقدار کادمیوم کل و قابل استخراج با DTPA را به ترتیب بین 10 تا 3233 و 3 تا 47 و مقدار سرب کل و قابل استخراج با DTPA را به ترتیب 59 تا 15850 و 5/0 تا 98 میلیگرم در کیلوگرم خاک گزارش کرد که نشاندهنده آلودگی شدید خاکهای مطالعه شده به عناصر مذکور میباشد.
جهت تهیه نقشه آلودگی سرب و کادمیوم، امینی و همکاران (2005)، 255 نمونه تصادفی از 6800 کیلومترمربع خاکهای نواحی استان اصفهان جمعآوری نمودند. آنها مشاهده کردند که کادمیوم کل بیش از 89 درصد خاکها بیشتر از مقدار مجاز سوئیس ( برای کادمیوم و سرب به ترتیب 8/0 و 50 میلیگرم بر کیلوگرم ) بود. برای سرب این مقدار کمتر از 5 درصد بود. افیونی و همکاران (1379) با تحقیق بر خاکهای اطراف اصفهان گزارش کردند که مقدار کادمیوم بین 2/0 تا 6/3 و سرب کل بین 4/3 تا 2/63 میلیگرم بر کیلوگرم خاک میباشد. غلظت کادمیوم و سرب قابل استخراج با DTPA در خاکهای خرمشهر به ترتیب 06/0 تا 24 و 8/0 تا 186 میلیگرم در کیلوگرم خاک گزارش شده است (امینی و همکاران، 2005).
سربیکی از سمیترین عناصرسنگین برای انسان خصوصاً اطفال سرب میباشد. این عنصر با ورود به محیط، نهایتاً به زنجیره غذایی وارد و مسمومیت شدید حیوانات و انسانها را باعث میگردد (باسک و همکاران، 1993). همچنین در اولویت بندی سازمان حفاظت محیطزیست امریکا (EPA) بین مضرترین فلزات جهان این عنصر در رده دوم قرار دارد (لیو و همکاران، 2006).
سرب جز عناصر شیمیایی واسطه در جدول تناوبی است و در رده بندی فلزها قرار دارد. این عنصر در جدول تناوبی با عدد اتمی ۸۲ و نشان Pb وجود دارد. عنصری سنگین، سمی و چکش خوار است که دارای رنگ خاکستری مایل به کدر می‌باشد .بیشترین استفاده جهانی از سرب در باطریها میباشد. همچنین از این عنصر در لحیم کاری، آلیاژها، وزنههای سربی، مواد شیمیایی، کابلها، پشم سربی و بنزین نیز استفاده میشود (کاباتا پندیاس و موخرجی، 2007).
سرب در اتمسفرسرب موجود در اتمسفر اطراف کره زمین بیشتر نتیجه استفاده از ترکیبات سرب در سوخت وسایل نقلیه است. استفاده از تترا اتیل سرب، تترا متیل سرب، برمید اتیلن، برمید اتیل و دیگر ترکیبات با مقدار سرب حدود 78/0 گرم در لیتر که منجر به انتشار برمید و اکسید سرب از اگزوز ماشینها میشود (کیواواویلر، 1980). در سال 1970 در آمریکا، ماشینها سالیانه حدود 250000 تن تترا اتیل سرب مصرف مینمودند. سرب منتشرشده از اگزوز ماشینها عمدتاً به شکل نمکهای هالیدی نظیر PbBrCl،PbBr+، Pb(OH)Br، Pb(O)2PbBr2 است. این ذرات سرب منتشر شده معمولاً ناپایدار بوده و به راحتی



قیمت: 11200 تومان

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *