آهن، لجن، فاضلاب، خاک،، دریافتند، کانیهای

ز RNA دارد. در اثر کمبود آهن غلظت کلروفیل و دیگر رنگریزه های گیاهی نظیر کاروتن و گزانتوفیل کاهش مییابد. آهن در فعال ساختن حاملهای الکترون هر دو فتوسیستم (I و II) موثر است. در اثر کمبود آهن فتوسنتز شدیداً کاهش مییابد درحالی که کمبود آن اثری بر تنفس ندارد. همچنین در اثر کمبود آهن به علت کاهش فردوکسین و در نتیجه کاهش احیاء نیتریت، نیترات در گیاه تجمع مییابد. در لگومهای که از کمبود آهن رنج میبرند، احتمالاً به علت صدمه دیدن تکثیر باکتریها در طی تشکیل اولیه گره، گرهبندی توسط ریزوبیومها مختل میگردد. به طور کلی در برگهای تمام گونههای گیاهی علامت اصلی کمبود آهن جلوگیری از رشد کلروپلاست است (ملکوتی وهمکاران، 1384؛ زرین کفش، 1376). رامش و همکاران (2001) در بررسی اثر فسفر و آهن در عملکرد آفتابگردان گزارش کردند که عملکرد دانه و درصد پروتئین با میزان 5 میلیگرم آهن در یک کیلوگرم خاک، برای هر گیاه افزایش معنیداری مییابد. سینگ (2000) در بررسی اثر عنصر آهن در خواص فیزیولوژیکی آفتابگردان گزارش کرد که افزودن آهن به میزان 10 کیلوگرم در هکتار اثر معنیداری در عملکرد دانه دارد.
2-8- علائم ظاهری کمبود آهن در گیاه
اگر گیاهی قادر به جذب آهن به مقدار کافی نباشد ساخت سبزینه (کلروفیل ) در برگ کاهش مییابد و برگها رنگ پریده خواهند شد. به نحوی که، ابتدا فاصله بین رگبرگها و سپس با شدت یافتن کمبود، به جز رگبرگها، تمام سطح برگ زرد میشود. چون آهن در گیاه پویا نیست (غیرمتحرک است)، این علائم ابتدا در برگهای جوان و در قسمت بالای ساقه مشاهده میشود و با شدت یافتن کمبود، تمامی گیاه را در بر میگیرد. در درختان میوه، زردی برگ در حالی که رگبرگها کم و بیش سبز ماندهاند، پدیده رایجی است. حاشیه برگها با شدت یافتن کمبود به سفیدی گراییده، سپس علائم سوختگی (نکروز) مشاهده میشود. باید توجه داشت که تنها کمبود آهن به زردی برگ منجر نمیشود، کمبود ازت، گوگرد، منیزیم، و برخی عناصر غذایی دیگر، بعضی آفات و بیماریها و یا نور کم در مواردی به رنگ پریدگی برگ میانجامد (سالاردینی، 1382). سامر و همکاران (1995) در آزمایشی بر روی ذرت دریافتند که کمبود آهن باعث کاهش اندازه کلروپلاست میگردد و گیاه کوتاه میماند.
2-9- اثر لجن فاضلاب بر عملکرد گیاه
گزارشات نشان می دهد کاربرد لجن فاضلاب بر رشد و عملکرد گیاه میتواند مثبت، منفی و یا بی اثر باشد. مقدار لجن اضافه شده به خاک، گیاه کشت شده، خصوصیات خاک مانند بافت و ظرفیت تبادل کاتیونی و خصوصیات لجن، برخی از عواملی هستند که میتوانند در مثبت یا منفی بودن اثر لجن فاضلاب بر رشد مؤثر باشند (کسرایی، 1389؛ افیونی و همکاران، 1377و هندریک، 1994).
گزارشات متعددی در مورد اثر لجن فاضلاب بر عملکرد گیاهان مختلف ارائه شده است (زاریچ و میلز، 1979؛ آگلیدس و لوندرا، 2000؛ فروست، 2000؛ دلیباکاک و همکاران، 2009؛ گو و همکاران، 2012).
پرز-مورسیا و همکاران (2006) با بررسی تأثیر کمپوست لجن فاضلاب بر رشد کلم بروکلی گزارش نمودند، افزودن لجن باعث افزایش عملکرد گیاه و افزایش عناصر پرمصرف و کممصرف در کلم بروکلی گردید.
سیمونی و همکاران (1984) استفاده از لجن فاضلاب را موجب کاهش عملکرد گیاهانی چون کاهو و یولاف دانستهاند که دلیل آن افزایش بیش از حد شوری خاک است.
خدیوی (1386) پس از بررسی اثر کودهای کمپوست و لجن فاضلاب بر جذب عناصر سنگین توسط گندم نشان داد که در بین عناصر مورد مطالعه، غلظت آهن در دانه و کاه و کلش بیشترین مقدار را داشته است. همچنین با بررسی همبستگی غلظت عناصر در اندامهای گیاهی گندم با فرمهای مختلف دریافتند که بین جذب و مقدار قابل جذب و کل عناصر، در بیشتر موارد همبستگی وجود دارد. اسپیر و همکاران (2004) افزایش عملکرد چغندر را در اثر افزودن کمپوست لجن فاضلاب گزارش کردند.
هودجی (1380) در تحقیق خود نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب افزایش معنیداری در عملکرد هر سه گیاه شاهی، کاهو و اسفناج به همراه داشته است که این افزایش در سطح 5 درصد معنیدار است. موررا و همکاران (2002) نشان دادند که افزودن لجن فاضلاب به خاک ( 80، 130 و 160 تن در هکتار) میانگین وزن خشک آفتابگردان را به طور معنیداری افزایش داد.
اکدینز و همکاران (2006) اثرات کاربرد لجن فاضلاب و نیتروژن را بر رشد سورگم دانهای در ترکیه بررسی نمودند. نتایج آنان نشان داد، لجن فاضلاب باعث افزایش ماده خشک گیاهی و دانه، ارتفاع گیاه و میزان نیتروژن برگ و کل گیاه و کل نیتروژن جذب شده گردید. همچنین آنان بیان داشتند، غلظت فلزات سنگین در برگ و دانه کمتر از سطوح سمی برای انسان و دام بوده و می توان از لجن فاضلاب به عنوان کود نیتروژن در تولید سورگوم دانهای استفاده نمود.
سانگ و لی (2010) با ارزیابی جنبههای اقتصادی و زیست محیطی مصرف لجن فاضلاب بر خاک و گیاه گزارش نمودند، لجن فاضلاب باعث افزایش بیوماس برگ و پارامترهای فیزیولوژیکی مانند میزان کلروفیل و سرعت فتوسنتز میگردد.
پیردشتی و همکاران (2010) گزارش کردند، افزودن 40 تن در هکتار لجن فاضلاب به خاک تحت کشت سویا، شاخص کلروفیل برگ و عملکرد گیاه را در مقایسه با کودهای شیمیایی و دیگر کودهای آلی افزایش داد.
کومار و کوپرا (2014) با بررسی اثر کاربرد تیمارهای لجن فاضلاب در لوبیا دریافتند که افزودن لجن موجب افزایش عملکرد گیاه گردید. آنها افزایش عملکرد ناشی از اعمال لجن را به ترتیب در برگ، ساقه و ریشه گیاه مشاهده کردند.
همچنین افزایش عملکرد ذرت (کاستیکا و همکاران، 2007)، آفتابگردان (لاوادو، 2006) و برنج (کبیر و همکاران، 2011) در اثر کاربرد لجن فاضلاب نیز گزارش شده است.
2-10- اثر لجن فاضلاب بر غلظت آهن در گیاه
افزودن مقادیر زیاد مواد آلی به خاکها به موجب کاهش اسیدیته خاک و همچنین بهدلیل دارا بودن مقادیر زیادی از عناصر ضروری گیاه از جمله آهن، حلالیت و جذب این عناصر را در خاک و گیاه افزایش میدهد (کبیرینژاد و همکاران، 1388).
کاپلان و همکاران (2014) گزارش کردند که افزودن لجن فاضلاب به خاک، موجب افزایش غلظت آهن موجود در ریشه گیاه شد. این افزایش در تیمارهای 60 و 80 تن در هکتار لجن مشاهده شد.
حسینپور و قاجار (1392) با بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب بر خاک تحت کشت تربچه دریافتند که با کاربرد لجن غلظت آهن در ریشه تربچه افزایش یافت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان آهن در کاربرد سه ساله تیمار 40 تن در هکتار لجن مشاهده شد.
احمد و همکاران (2014) دریافتند که با کاربرد پسماند آلی به خاک، میزان غلظت عناصر کم مصرف نظیر آهن در بافت گیاه اسفناج افزایش یافت. نتایج آنها نشان داد که میزان آهن از 9/46 میلی گرم بر گرم به 9/71 میلی گرم بر گرم افزایش یافت.
شیخی و همکاران (1392) گزارش کردند که با افزودن پسماند آلی به خاک تحت کشت اسفناج، غلظت آهن اندام هوایی افزایش یافت. این افزایش در تیمار 10% وزنی پسماند آلی مشاهده شد.
احمد آبادی و همکاران (1390) بیان کردن که با افزودن لجن فاضلاب به خاک، عملکرد گیاه نعناع افزایش یافت. آنها همچنین دریافتند که به کارگیری لجن به عنوان یک کود آلی به صورت غنی شده و غنی نشده با کود شیمیایی، موجب افزایش غلظت عناصر کممصرف از جمله آهن در برگ گیاه نسبت به شاهد شد.
هایسنلی و همکاران (1979) افزایش غلظت عناصر کم مصرف از جمله آهن را در دانه گندم در اثر کاربرد لجن گزارش کردند.
کمال و همکاران (2013) با بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب در سطوح صفر، 40، 80، 120 و 240 تن در هکتار بر عملکرد گیاه برنج دریافتند که عملکرد گیاه برنج در اثر کاربرد لجن افزایش یافت و همچنین موجب افزایش غلظت آهن در دانه گیاه گردید. با کاربرد لجن غلظت آهن در دانه برنج از 33/482 میلیگرم بر گرم به 719 میلیگرم بر گرم افزایش یافت.
ابراهیمی (1380) طی پژوهشی اعلام کرد که افزودن مواد آلی نظیر لجن فاضلاب، به میزان 100 تن در هکتار، موجب افزایش معنیدار غلظت آهن در کاه ذرت گردید.
واثقی و همکاران (1380) گزارش کرد که کاربرد لجن فاضلاب در چهار خاک با اسیدیتههای متفاوت، موجب افزایش معنیدار غلظت فلزاتی نظیر آهن و روی در اندامهوایی و ریشه دو گیاه کاهو و اسفناج شد.
جارش و رهین (2001) دریافتند که مقدار آهن موجود در بوتههای ذرت تحت تیمارمصرف کمپوست لجن فاضلاب، در حد نیاز رشد بوتهها بوده و کمپوست لجن فاضلاب میتواند به عنوان منبع ارزشمند تأمین آهن برای کشت ذرت باشد.
محمدی و رهبر (1391) با بررسی اثر تیمارهای لجن فاضلاب در سطوح صفر، 4 و 6 درصد میلیگرم بر کیلوگرم بر روی گیاه دریافتند که افزودن لجن فاضلاب، موجب افزایش غلظت آهن از 69/55 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار شاهد به 46/62 میلیگرم بر کیلوگرم در تیمار 6 درصد لجن در اندام هوایی گیاه رسید.
2-11- شکلهای آهن در خاک
آهن موجود در خاک با توجه به ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی یه شش دسته تقسیم میشوند که عبارتند از یونهای محلول، کمپلکسهای آلی و غیرآلی در محلول خاک، آهن تبادلی، کمپلکسهای پایدار آلی هوموس، آهن جذب شده بر روی اکسیدهای آبدار منگنز، آهن و آلومینیوم، آهن جذب شده بر روی کمپلکس کلوییدی هوموس، رس و آهن پیوند یافته با شبکه کریستالی از کانیهای خاک (تسیر و همکاران، 1979). اجزای آهن خاکها یا اشکال شیمیایی که معمولاً جدا میشوند محلول در آب، قابل تبادل، متصل به کربناتها، مواد آلی، اکسیدهای آهن و منگنز و یا به صورت اجزای معدنی باقیمانده هستند (سینگ و همکاران، 1988).
2-11-1- آهن تبادلی
آهن نگهداری شده بهوسیله جذب الکتروستاتیک (مکانیسمهای تبادلیونی یا جذب غیراختصاصی) در مکانهای تبادلی خاک، آهن تبادلی نامیده میشود. مکانهای تبادلی سطوح باردار منفی رسها و اکسیدهای آهن و آلومینیوم و منگنز و نیز گروههای عامل مواد آلی را شامل میشوند (هودگسون، 1963). بارمنفی کانیهای رسی ناشی از پروتوندهی گروههای هیدروکسیل است درحالی که جایگزینی همشکل یونها در ساختمان رسها در ایجاد بار دائمی نقش دارد. بار منفی بر روی اکسیدهای آهن و آلومینیوم و منگنز ناشی از پروتوندهی گروههای هیدروکسیل سطحی است (نوده شریفی، 1392).
2-11-2- آهن جذب اختصاصی شده
جذب اختصاصی آهن به شکل کمپلکس پایدار بین یون آهن و گروههای عامل بهویژه در سطح کلوییدهای آلی و غیرآلی خاک اشاره دارد. آهن میتواند بهطور اختصاصی توسط رسهای سیلیکاتی لایهای، اکسیدهای آهن و منگنز و آلومینیوم و مواد آلی جذب شود (نوده شریفی، 1392). در جذب اختصاصی، یونها با قدرت بسیار زیادی بهوسیله بارهای سطحی نگهداری میشوند. بهطوری که این یونها در کئوردیناسیون اتم ساختمانی نفوذ میکنند و بهوسیله پیوندهای کووالانسی از طریق اتمهای اکسیژن و یا گروههای OH به کاتیونهای ساختمانی پیوند مییابند (هوانگ، 1980).
2-11-3- آهن موجود در ساختمان کانیهای سیلیکاتی و کانیهای اولیه
آهن میتواند از طریق جایگزینی همشکل به درون کانیهای سیلیکاتی وارد شود. آهن در سنگهای بازالتی غالب است جایی که تجمعی از کانیهای فرومنیزیم و سولفیدها وجود دارد. بسیاری از ترکیبات آلی کمپلکس شده با منشأ میکروبی گیاهی موجود در خاک میتوانند عناصر میتوانند عناصر معدنی را حل کرده، موجب تخریب کانیها و تبدیل آنها به کانیهای ثانویه، ترکیبات بیشکل و کمپلکسهای آلی-معدنی محلول شوند (دیکسیت و هرینگ، 2006). مهمترین کانیهای موجود در سنگ آهن عبارتند از هماتایت- گئوتایت- مگنتایت- لپیدوکروسایت- بوهمایت. گئوتایت فراوانترین هیدروکسید آهن در خاک است، از نظر ترمودینامیکی یکی از پایدارترین کانیها در طبیعت است، و تقریباً در همه خاکها و اقلیمها وجود دارد. رنگ قهوهای مایل به زرد خاکها نیز متأثر از این کانیها است. سطح ویژه بالا، فراوانی در محیطهای طبیعی نظیر خاک، پایداری در شرایط مختلف آزمایشگاهی و ساده و مشخص بودن سطح کانی گئوتایت نسبت به دیگر اجزای خاک، موجب شده است که در بیشتر مطالعات مربوط به جذب سطحی یونها و تجزیههای کمی به عنوان نماینده خاک و بخش اکسیدهای خاک استفاده شود (شورتمن و تیلور، 1989).
2-11-4- آهن پیوند یافته با توده زنده خاک
قسمتی از آهن خاک با پسماندهای زیستی و مواد میکروبی و موادآلی در حال تجزیه پیوند یافته مییابد. آهن یکی از عناصری است که با اتصال به ترکیبات آلی مرکب و یا ترکیبات آلی ساده مثل اسیدهای سیتریک و اگزالیک که به مقدار نسبتاً زیادی در خاک وجود دارد، کمپلکسهای پایدار آلی آهنرا بهوجود میآورد. ریز موجودات هتروتروف در خاکهای آنیونهای کمپلکسهای آلی آهن را به عنوان منبع انرژی مصرف کرده و آهن آنها را آزاد میسازد. بازگرداندن بقایای گیاهی به خاک و تخریب آنها از طریق تجزیه میکروبی، میزان آهن خاک را افزایش میدهد. با این وجود، آهن میتواند از طریق ورود به بافتهای میکروبی تثبیت شده و برای گیاه غیرقابل دسترس گردد (هودگسون، 1963).
2-12- تعیین آهن خاک به روش عصارهگیری دنبالهای
برای درک رفتار فلزات در خاک، روشهای مختلفی به منظور تجزیه و تفکیک فلزات به بخشهای مختلف شیمیاییشان توسعه یافته است. محققان روشهای متفاوتی را برای جداسازی شکلهای مختلف عناصر کممصرف به کار بردهاند. از جمله روشهایی که به طور گسترده برای اندازهگیری و جداسازی اشکال آهن خاک استفاده میشود، روش استخراج دنبالهای است که در حقیقت یک روش آزمایشگاهی و تجزیهای است که در آن با استفاده از حلالهای شیمیایی، فازهای مختلف ژئوشیمیایی فلزات در طی پنج مرحله عملیاتی جدا میشوند. روش استخراج دنبالهای شامل پنج مرحله است که از روش تسیر و همکاران (1979) گرفته شده و معمولاً برای ارزیابی هر دو شکل پویا و بالقوه فلزات در محیط استفاده میشود (کلوپکاو همکاران، 1996). در این روش مقدار کل فلز به پنج بخش قابل تبادل، پیوند یافته با کربنات ها، پیوند یافته با اکسیدهای آهن و منگنز، پیوند یافته با موادآلی و باقیمانده تقسیم میشود (گلاسیز و همکاران، 2002).
1- بخش قابلتبادل: فلزاتی که در

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

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