آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,184 |
| تعداد مقالات | 14,553 |
| تعداد مشاهده مقاله | 49,929,933 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,135,817 |
ارزیابی اثر گذاری اصلاح کننده آلی و باکتری محرک رشد در فرآیند گیاه پالایی گیاه ذرت(.Zea mays L) تحت تنش فلز سنگین کادمیم | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| دانش کشاورزی وتولید پایدار | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| دوره 31، شماره 4، دی 1400، صفحه 147-162 اصل مقاله (945.84 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/saps.2021.43955.2607 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| فاطمه دلاورنیا1؛ فائزه زعفریان* 2؛ رقیه حسن پور3؛ همت اله پیردشتی4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1زراعت، علوم زراعی، علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3دانش آموخته دکتری گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، مازندران، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اهداف: پژوهش حاضر بهمنظور ارزیابی اثرگذاری اصلاحکننده آلی و باکتری محرک رشد در گیاه‌پالایی گیاه ذرت تحت تنش کادمیم (Cd) انجام شد. مواد و روشها: این آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار صورت گرفت. فاکتورهای آزمایشی عبارت بود از: 1- بیوچار بهعنوان اصلاحکننده آلی خاک در دو سطح (عدم مصرف و مصرف 20 گرم به ازای هر کیلوگرم خاک)، 2- باکتری سودوموناس پوتیدا در دو سطح عدم تلقیح و تلقیح باکتری و 3- سطوح فلز سنگین (0، 25، 50، 75 و 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک). یافتهها: کادمیم در همه غلظتها موجب کاهش وزن خشک ریشه و شاخساره شد؛ در حالیکه مصرف بیوچار و تلقیح باکتری موجب افزایش این صفات گردید. بیشترین مقدار وزن خشک شاخساره (43/9 گرم در بوته)، با مصرف بیوچار و تلقیح سودوموناس پوتیدا و عدم آلودگی کادمیم بهدست آمد که نسبتبه شاهد خود 30/45 درصد افزایش نشان داد. بیشترین میزان کادمیم قابل استفاده در خاک، ریشه و شاخساره بهترتیب 29/23، 90/33 و 25/36 میلی‌گرم در کیلوگرم بود که هر سه مربوط به غلظت 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک بودند. کمینه مقدار فاکتور تجمع زیستی ریشه (75/0) و فاکتور تجمع زیستی شاخساره (03/1) مربوط به تیمار هم‌افزایی بیوچار و باکتری سودوموناس پوتیدا در غلظت 25 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک بود که بهترتیب 90/17 و 62/10 درصد نسبتبه شاهد خود کاهش یافتند. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| بیوچار؛ ذرت؛ سودوموناس پوتیدا؛ کادمیم؛ هم‌افزایی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
مقدمه آلودگی فلزات سنگین در خاک موضوعی است که در سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است (آدیلوغلو سوینچ 2020). فلزات سنگین یک اصطلاح کلی است که بهطور گسترده برای گروه فلزات و شبه فلزاتی استفاده میشود که تراکم اتمی بالاتر از چهار گرم در سانتیمتر مکعب دارند (هاوکس 1997). زبالههای خانگی، آلایندههای صنعتی، آبهای سطحی حاصل از بارندگی (کومار و همکاران 2019)، آفتکشها، کودهای شیمیایی، زبالههای شهری (حسنین و همکاران 2020)، معدن کاری، ذوب، کاربردهای زمینی لجن فاضلاب و سایر فعالیتهای انسانی منجر به آلودگی گسترده فلزات در خاک شده است (مدینسکا-ژوراسک و همکاران 2020). کادمیم (Cd) یک فلز سنگین سمی است که در خاک نسبتاً متحرک است و به یک مشکل جدی برای محیط زیست در سراسر جهان تبدیل شده است (وو و همکاران 2020). اگر کادمیم موجود در خاک کمتر از 5/0 میلی‌گرم در کیلوگرم باشد، تنش قابل توجهی برای گیاهان ایجاد نمیکند؛ اما بسته به مواد اصلی خاک میتواند تا سه (خالوفا و همکاران 2019) الی 7/16 میلی‌گرم در کیلوگرم برسد (ما و همکاران 2020) و این در حالیست که قرار گرفتن گیاه در معرض سطوح بالای کادمیم باعث تغییر در هومئوستازی عناصر اساسی میشود، موجب تخریب سیستم فتوسنتز میشود، تنش اکسیداتیو ایجاد میکند و رشد و نمو گیاه را مختل میسازد (لو و همکاران 2020). برای کنترل آلودگی فلزات سنگین، در سراسر دنیا تلاش بر این است تا برای رفع تهدیدهای بهداشتی و دستیابی به توسعه بوم‌شناختی پایدار، از فناوریهایی استفاده شود که مقرون به صرفه، کارآمد و امکان‌پذیر باشد (ژانگ و همکاران 2020). در میان فناوریهای موجود برای اصلاح، گیاه‌پالایی یک فناوری سبز و نسبتاً ارزان قیمت است که از گیاهان برای از بین بردن خاکهای آلوده به فلزات سمی استفاده میشود و بیش از یک دهه است که مورد توجه بسیاری قرار گرفته است (لی و همکاران 2020). گیاه‌پالایی یک فرآیند آلودگی‌زدایی است که در آن از گیاهان برای حذف آلاینده‌ها از محیط و یا تبدیل آلاینده‌ها به موادی که خطر کمتری برای موجودات زنده دارند استفاده میشود (برتان و همکاران 2020). گیاه‌پالایی از قابلیت جذب منحصر به فرد و انتخابی سیستمهای ریشه گیاه همراه با قابلیت انتقال، تجمع زیستی و تجزیه آلاینده در کل اندامهای گیاهی در فرآیند اصلاح برخوردار است (ابراهیم و همکاران 2020). لذا، گونههای گیاهی با رشد سریع قادر به تولید مقادیر زیادی زیست توده هوایی و زیرزمینی هستند؛ بنابراین پتانسیل خوبی برای استخراج، تخریب و تثبیت آلاینده‌ها دارند (لابرک و همکاران 2020). ذرت بعد از گندم و برنج از مهمترین و گستردهترین غلات در جهان است (اودیی و همکاران 2020). ذرت در مناطق مختلف کره زمین و در محیطهای متنوع کشت میشود، و دارای سیستم ریشهای منشعب ریز و فراوان است. همچنین دارای تعداد زیادی تار کشنده است که نقش مهمی در جذب آب، مواد مغذی و آلاینده‌ها از خاک دارند (چیوتالو و همکاران 2020). علاوهبراین، در مطالعه‌ای گزارش شده است، که ذرت بهعنوان یک گیاه C4 درجه حساسیت متوسطی نسبتبه تنشهای فلزات سنگین نشان می‌دهد (صوفی و همکاران 2020). در این زمینه، جداسازی و استفاده از جمعیت میکروبی برای اصلاح یونهای فلزات سنگین از محیط زیست نیز، توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است که در این بین باکتریهای محرک رشد گیاه مورد توجه ویژهای قرار گرفتهاند (تیری و همکاران 2018). برخی از باکتریهای محرک رشد گیاه، دارای توانایی فوقالعادهای در بهبود رشد گیاه از طریق سازوکارهای مختلف از جمله تولید سیدروفور، ایندول استیک اسید و انحلال فسفات میباشند. همچنین این باکتریها برای کاهش آلایندههای خاک و معدنی کردن ترکیبات آلی مورد استفاده قرار میگیرند (نریمانی و همکاران 2017). باکتری جنس سودوموناس بهطور گسترده بهعنوان باکتری محرک رشد گیاه معرفی میشود که دربردارنده خصوصیاتی مانند پتانسیل تولید محرک رشد گیاه، هورمونهای گیاهی، محلولسازی فسفات، سیانید هیدروژن، سیدروفور، آنتی بیوتیکها، آنزیمهای هیدرولیتیک و ترکیبات ضد میکروبی می‌باشد (سابرامانیوم و سوندارام 2020). بیوچار مادهای غنی از کربن است که از طریق تجزیه حرارتی زیست توده لیگنوسلولزی و مواد زائد بیولوژیکی جامد در شرایط بدون اکسیژن یا محدود به اکسیژن در دمای 900-400 درجه سانتی‌گراد بهدست می‌آید، به این فرآیند پیرولیز گفته میشود (زوبری و همکاران 2020). بیوچار حاصل از باقیماندههای کشاورزی حاوی عناصر غذایی پرمصرف باارزش (به ویژه نیتروژن، فسفر، کلسیم و غیره) و کممصرف (مثل مس، روی و غیره) است که نقش مهمی در اصلاح خاک و تغذیه گیاه دارند (سان و همکاران 2020). باتوجهبه موارد ذکر شده و افزایش صنعتی شدن در نتیجه افزایش آلاینده‌ها، روشی کارآمد و مقرون به صرفه مانند گیاه‌پالایی برای کاهش یا حذف آلاینده‌ها ضروری است. همچنین استفاده از مکملها برای بهبود و تسریع این فرآیند توصیه میشود، بنابراین این پژوهش با هدف ارزیابی اثرگذاری اصلاحکننده آلی بیوچار و باکتری محرک رشد سودوموناس پوتیدا در فرآیند گیاه‌پالایی توسط گیاه ذرت، تحت تنش کادمیم برنامه‌ریزی و انجام شد.
مواد و روشها جهت بررسی توانایی کاهش آلودگی عنصر سنگین کادمیم توسط گیاه ذرت رقم سینگل کراس 500 همراه با مصرف بیوچار و تلقیح باکتری سودوموناس پوتیدا R-8 (Pseudomonas putida R-8) آزمایشی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، در شرایط گلخانه انجام شد. این آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار صورت گرفت. فاکتورهای آزمایشی عبارت بود از: 1- بیوچار بهعنوان اصلاحکننده آلی خاک در دو سطح بدون مصرف (شاهد) و مصرف 20 گرم به ازای هر کیلوگرم خاک 2- باکتری سودوموناس پوتیدا R-8 در دو سطح بدون تلقیح با باکتری (شاهد) و تلقیح با باکتری 3- سطوح عنصر آلاینده در پنج سطح 0 (شاهد)، 25، 50، 75 و 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک از منبع نیترات کادمیم (Cd(NO3)2). در مجموع 80 گلدان پنج کیلوگرمی در نظر گرفته شد. در هر گلدان چهار کیلوگرم خاک ریخته شد. خاک پس از هوا خشک شدن با مقدار مورد نظر نیترات کادمیم برای هر تیمار بهصورت لایهای با خاک مخلوط گردید. برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در جدول 1 نشان داده شده است. بیوچار مصرفی حاصل از بقایای درختان جنگلی بود که از شرکت داخلی کربن اکتیو بشل تهیه شد. خواص فیزیکی و شیمیایی بیوچار در جدول 2 نشان داده شده است. پس از اضافه نمودن نیترات کادمیم به خاک، مقدار بیوچار تعیین شده به تیمارهای مورد نظر اضافه گردید. بهمنظور جذب کامل نیترات کادمیم در خاک بهمدت 14 روز آبیاری از طریق زیرگلدانی صورت گرفت. مایه تلقیحی مایع شامل سودوموناس پوتیدا R-8 بود که از موسسه تحقیقات خاک و آب کرج تهیه و بهصورت آغشته کردن (چند ساعت قبل از کاشت) با بذر تلقیح و به خاک افزوده شد. اندازه‌گیری ارتفاع بوته قبل از گلدهی و برداشت بوته صورت گرفت. برداشت قبل از شروع مرحله گلدهی صورت گرفت، در این مرحله گیاهان هر گلدان کف‌بر شدند. پس از برداشت اندام هوایی، گلدان‌ها برای خارج کردن ریشه‌ها ابتدا آبیاری شدند. درنهایت ریشه‌ها از گلدان خارج شدند و نمونههای اندامهای هوایی و اندامهای زیرزمینی گیاه به آزمایشگاه انتقال یافتند. پس از کف‌برکردن بوته‌ها، نمونههای ریشه و شاخساره جهت تعیین وزن خشک بهمدت 72 ساعت در دمای 35 درجه سانتی‌گراد در آون قرار داده شد؛ سپس با استفاده از ترازوی دیجیتال وزن خشک نمونه‌ها در گلدان تعیین شد. اندازه‌گیری غلظت کادمیم در گیاه بهروش هضم تر انجام شد (وودیزجونیور و همکاران 1997). غلظت قابل جذب کادمیم در نمونههای خاک نیز با استفاده از روش لیندسی و نورول (1978) اندازه‌گیری شد. پس از اتمام محاسبات آزمایشگاهی، تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرمافزار SAS (v. 9) انجام و باتوجهبه معنی‌دار شدن اثرات متقابل سه‌گانه، برشی‌دهی اثر متقابل صورت گرفت. از آزمون LSD در سطح پنج درصد جهت مقایسه میانگین‌ها استفاده شد. با استفاده از روابط زیر توانایی گیاهان در انباشت عنصر کادمیم محاسبه شد.
100 (لوکس و همکاران 2004) (باکر و بروکز 1989 و ژانگ و همکاران 2002) (ما و همکاران 2001) (ما و همکاران 2001 و کلیوس 2004)
(کاس و همکاران 2003) جدول 1- برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک
جدول 2- برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بیوچار
*ظرفیت جذب ید و متیلن بلو شاخصی برای اندازه‌گیری میزان جذب مواد سمی توسط بیوچار است.
نتایج و بحث وزن خشک ریشه و شاخساره جدول تجزیه واریانس (جدول 3) نشان می‌دهد در صفت وزن خشک ریشه، همه تیمارها بهجز اثرات دوگانه کادمیم×بیوچار و کادمیم×سودوموناس پوتیدا، در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. اما تمامی اثرات ساده، دوگانه و سه‌گانه مورد مطالعه بر وزن خشک شاخساره گیاه ذرت معنی‌دار شد (جدول 3). با افزایش غلظت کادمیم از صفر تا 100 میلی‌گرم، وزن خشک ریشه و شاخساره کاهش یافتند (جدول 4). شکری و همکاران (2016) گزارش دادند وزن خشک اندام هوایی ﮔﻞ ﺟﻌﻔﺮی زﯾﻨﺘﯽ (Tagetes erecta) در حضور کادمیم از 68/1 گرم در گلدان در سطح شاهد به 12/0 گرم در گلدان در سطح 800 میلی‌گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک رسید، که 14 برابر کاهش داشت. وزن خشک ریشه نیز از 72/0 گرم در گلدان در سطح شاهد به 08/0 گرم در گلدان رسید که 9 برابر کاهش یافت. در گزارش دیگری مشاهده شد که وزن خشک ریشه دو واریته ذرت در غلظتهای متفاوت کادمیم (10، 25، 50، 75 و 100) به میزان قابل توجهی کم شد (دیاب و همکاران 2020). کاهش رشد و زیست توده گیاهان رشد یافته در تنش فلزات سنگین ممکن است بهدلیل افزایش سطح پراکسیداسیون لیپید، H2O2 و اختلال در محتوای مواد مغذی باشد (عباس و همکاران 2020).
*، ** و ns: بهترتیب معنی‌داری در سطح احتمال پنج درصد، یک درصد و عدم معنی‌داری می‌باشد.
کاربرد جداگانه بیوچار و سودوموناس پوتیدا و همچنین هم‌افزایی بیوچار و سودوموناس پوتیدا در همه غلظتها موجب افزایش وزن خشک ریشه و شاخساره شدند (جدول 4). در همه غلظتها کاربرد تلفیقی بیوچار و سودوموناس پوتیدا بیشترین تأثیر را بر وزن خشک شاخساره داشت؛ بهطوری که بیشترین مقدار وزن خشک شاخساره 43/9 گرم در بوته، مربوط به تیمار مصرف بیوچار و تلقیح سودوموناس پوتیدا و عدم آلودگی کادمیم بود که نسبتبه شاهد خود 30/45 درصد افزایش نشان داد. نتایج آزمایشی نشاندهنده آن است که کاربرد تلفیقی بیوچار و تلقیح باکتری سودوموناس فلورسنس (Pseudomonas fluorescens) توانسته است موجب افزایش زیست توده شاخساره و کل گیاه بید سفید (Salix alba L.) تحت تنش فلزات سنگینی نظیر مس، روی و کادمیم شود (مکرم کشتیبان و همکاران 2019). مطابق با مطالعات پیشین هم‌افزایی بیوچار و تلقیح باکتریهای محرک رشد میتوانند با افزایش محتوای کربن و نیتروژن، بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، تحریک جوامع میکروبی، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، جذب و حذف فلزات سنگین از خاک بهطور مستقیم و غیرمستقیم زیست توده گیاهان تحت تنش فلزات سنگین را بهبود بخشند (کوی و همکاران 2013). کمترین مقدار وزن خشک شاخساره گیاه ذرت یعنی 78/3 گرم در بوته در تیمار عدم مصرف بیوچار و عدم تلقیح باکتری در بیشترین غلظت کادمیم یعنی 100 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک مشاهده گردید (جدول 4). در یک آزمایش روی سه گونه گیاهی شامل گیاه سبط(Stipagrostis plumose)، گیاه استبرق (Calotropis procera) و گیاه یونجه (Medicago sativa) که در مناطق آلوده به ترکیبات نفتی رشد یافتند مشاهده شد که با مصرف بیوچار وزن خشک ریشه و شاخساره افزایش یافت (جهانتاب و همکاران 2016). یکی از عوامل بهبوددهنده شرایط خاک بهمنظور رشد گیاهان افزودن انواع مواد آلی به محیط کشت است (جعفری و همکاران 2017). بیوچار باعث بهبود احتباس مواد مغذی، جذب آب، افزایش کربن آلی، عناصر پرمصرف (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منگنز) و افزایش ریزمغذیها در خاک شده، درنتیجه حاصلخیزی خاک را بهبود میبخشد و رشد رویشی را افزایش می‌دهد (عباس و همکاران، 2020). باکتریها نیز میتوانند از طریق تأمین منابع غذایی و انواع پروتئینهای مورد نیاز گیاه، موجب بهبود خصوصیات شیمیایی، فیزیکی و زیستی خاک، افزایش تولید اسیدهای آمینه و آلی، کاهش اثرات تنشهای محیطی خاک از طریق افزایش مقاومت گیاه و حفظ رطوبت بیشتر در اطراف ریشه شوند، درنتیجه رشد مورفولوژیکی گیاه را بهبود میبخشند (مکرم کشتیبان و همکاران 2019).
ارتفاع بوته اثرات ساده تیمارهای آزمایشی بر ارتفاع بوته در سطح پنج درصد معنی‌دار شدهاند. اما باقی تیمارهای آزمایشی اثر معنی‌داری نداشتند (جدول 3). براساس شکل 1، ارتفاع بوته بهصورت خطی با شیب 2874/0- واحد کاهش یافت و میزان کاهش ارتفاع در تیمار 100 میلی‌گرم کادمیم نسبتبه شاهد (عدم مصرف کادمیم) حدود 33/29 درصد بود (شکل 1). در این راستا نتایج مشابهی در آزمایش شفیق و همکاران (2019) مشاهده شد. در آزمایش آنها نیز مشاهده شد ارتفاع بوته گیاه ذرت (Zea mays L.) با کاربرد کادمیم کاهش یافت. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد افزودن بیوچار و سودوموناس پوتیدا به بستر کشت موجب بهبود ارتفاع بوته شدهاند که بهترتیب 27/4 و 30/5 درصد افزایش داشتهاند (شکل 2 الف و ب). بهبود ارتفاع بوته با مصرف بیوچار ممکن است بهدلیل کاهش جذب کادمیم در ریشه و شاخساره هنگام حضور بیوچار در خاک باشد (دینش و همکاران 2019).
شکل 1- روند تغییرات ارتفاع بوته گیاه ذرت در افزایش غلظت کادمیم خاک
شاخص تحمل نتایج تجزیه واریانس (جدول 3) نشان می‌دهد اثر دوگانه بیوچار×سودوموناس پوتیدا در سطح پنج درصد و سایر اثرات بررسی شده بر شاخص تحمل گیاه ذرت در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. شاخص تحمل گیاه ذرت با افزایش غلظت کادمیم کاهش نشان داد؛ بهطوری که کمترین شاخص تحمل (58/0) در بیشترین غلظت کادمیم مشاهده شد (جدول 4). نتایج پژوهشی حاکی از آن بود که شاخص تحمل گیاه شاهی (Lepidium sativum) با افزایش غلظت دو فلز کادمیم و کروم کاهش یافت (سوباریو و همکاران 2016). مطابق جدول 4، کاربرد بیوچار، تلقیح سودوموناس پوتیدا و هم‌افزایی این دو باعث افزایش شاخص تحمل شد و در همه غلظتها هم‌افزایی بیوچار و باکتری بالاترین شاخص تحمل را به‌خود اختصاص داد. کمترین و بیشترین شاخص تحمل بهترتیب 58/0 و 45/1 بود که مربوط به تیمار عدم مصرف بیوچار و عدم تلقیح باکتری در غلظت 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک و مصرف بیوچار، تلقیح باکتری در غیاب کادمیم بود (جدول 4). شاخص تحمل براساس زیست توده خالص انباشته شده در گیاهان تحت تنش فلزات سنگین در مقایسه با گیاهان شاهد برآورد میشود؛ از این رو، شاخص قابل اعتمادی از سطح تحمل گیاهان به فلزات سنگین خاک است (پیوتتو و همکاران 2018). هنگامیکه تیمارها بر رشد گیاه تأثیری نداشته باشند، شاخص تحمل برابر با یک است. درجه تحمل به سه دسته تحمل بالا (بزرگتر از 60/0)، تحمل متوسط (60/0-35/0) و حساس (کوچکتر از 35/0) تقسیم میشود (لوکس و همکاران، 2004). بنابراین، باتوجهبه اینکه در آزمایش حاضر شاخص تحمل بزرگتر از 60/0 است، میتوان ذرت را جزء گیاهان با تحمل بالا نسبتبه کادمیم در نظر گرفت.
جدول 4- مقایسه میانگین برشدهی برهمکنش اثر تیمارهای آزمایشی بر وزن خشک اندامهای گیاهی و شاخص تحمل گیاه ذرت
میانگینهایی که در هر ستون و هر تیمار کادمیم دارای حروف مشترک میباشند، براساس آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی‌داری ندارند.
غلظت کادمیم در خاک، ریشه و شاخساره همه اثرات تیمارهای آزمایشی بر غلظت کادمیم در خاک و ریشه در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. همچنین همه اثرات تیمارهای آزمایشی بهجز اثر ساده بیوچار بر غلظت کادمیم در شاخساره در سطح یک درصد معنی‌دار شدند (جدول 5). براساس جدول 6 با افزایش غلظت کادمیم، میزان کادمیم در خاک، ریشه و شاخساره افزایش یافت. با مصرف بیوچار میزان کادمیم خاک (بهجز شاهد) کاهش نشان داد. همچنین، مصرف بیوچار در همه غلظتهای کادمیم موجب کاهش میزان کادمیم در ریشه و شاخساره شد. نتایج آزمایش آلابودی و همکاران (2019) حاکی از آن است که با افزایش میزان فلزات سنگین در خاک، غلظت سرب، کادمیم و کروم در زیست توده گیاه ذرت افزایش یافت. در این راستا، آنها به این نتیجه رسیدند که افزودن بیوچار بهتدریج فرم قابل دسترس سرب و کادمیم را در خاک کاهش داد؛ لذا میزان جذب سرب و کادمیم توسط گیاهان در حال رشد نیز کاهش یافت.
جدول 5- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) اثر تیمارهای آزمایشی بر میزان غلظت کادمیم خاک، ریشه و شاخساره در گیاه ذرت
*، ** و ns: بهترتیب معنی‌داری در سطح احتمال پنج درصد، یک درصد و عدم معنی‌داری می‌باشد.
مکانیسمهای مختلف بیحرکتی فلزات سنگین را میتوان پس از استفاده از بیوچار مشاهده کرد. اول، بیوچار میتواند خصوصیات خاک را در تعیین تحرک عناصر مانند pH خاک یا ظرفیت تبادل کاتیونی تحت تأثیر قرار دهد. در مرحله دوم، بیوچار میتواند با استفاده از چندین مکانیزم، از جمله تبادل فلز، ایجاد کمپلکس با گروههای مختلف عاملی در بیوچار و جذب اختصاصی و غیراختصاصی، از مجموعههای جذب خاک پشتیبانی کرده و موجب بیحرکتی عناصر شود (مدینسکا-ژوراسک و همکاران 2020). تلقیح سودوموناس پوتیدا و کاربرد همزمان بیوچار و باکتری موجب افزایش غلظت کادمیم در خاک، ریشه و شاخساره شد. بیشترین میزان کادمیم در خاک، ریشه و شاخساره بهترتیب 29/23، 91/33 و 25/36 میلی‌گرم بود که هر سه مربوط به غلظت 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک میباشند (جدول 6). باکتریها از طریق تغییر pH خاک، رهاسازی کلاتکنندهها (مانند اسیدهای آلی و سیدروفورها) و واکنشهای اسید و احیاء قادر به تغییر قابلیت دسترسی فلزات سنگین هستند (محوحی و همکاران 2018).
جدول 6- مقایسه میانگین برشدهی برهمکنش اثر تیمارهای آزمایشی بر میزان غلظت کادمیم خاک، ریشه و شاخساره در گیاه ذرت
میانگینهایی که در هر ستون و هر تیمار کادمیم دارای حروف مشترک میباشند، براساس آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی‌داری ندارند.
فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره مطابق جدول 7، کلیه اثرات تیمارهای آزمایشی بر فاکتور تجمعی زیستی ریشه در سطح یک درصد معنی‌دار شد. اثر ساده بیوچار و اثر دوگانه کادمیم×بیوچار بر فاکتور تجمع زیستی شاخساره معنی‌دار نشدند. فاکتور تجمع زیستی شاخصی است که برای ارزیابی پتانسیل انتقال فلز از خاک به گیاه استفاده میشود (لیو و همکاران 2020). افزایش غلظت کادمیم از صفر تا 25 میلی‌گرم موجب کاهش فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره شد؛ اما با افزایش غلظت کادمیم از غلظت 25 تا 100 میلی‌گرم، فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره زیاد شد. کاربرد بیوچار در همه غلظتها موجب کاهش فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره گردید؛ در حالیکه تلقیح سودوموناس پوتیدا و همزیستی بیوچار و باکتری در همه غلظتها بهجز شاهد موجب افزایش فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره شد (جدول 8).
جدول 7- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) اثر تیمارهای آزمایشی در صفات مرتبط با قابلیت گیاه‌پالایی گیاه ذرت
*، ** و ns: بهترتیب معنی‌داری در سطح احتمال پنج درصد، یک درصد و عدم معنی‌داری می‌باشد.
نتایج آزمایش کبیری و همکاران (2018) نیز نشان داد که کاربرد مقادیر مختلف بیوچار، فاکتور تجمع زیستی سرب را در ریشه ذرت کاهش معنی‌داری داد (05/0P<). رسولی صدقیانی و همکاران (2018) از نتایج آزمایش خود دریافتند که تلقیح گیاه گل گندم (Centaurea hypoleuca johncoutts) با سه گونه باکتری از جنس سودوموناس شامل سودوموناس پوتیدا (Pseudomonas putida)، سودوموناس فلورسنس (Pseudomonas fluorescens) و سودوموناس آئروژینوزا (Pseudomonas aeruginosa) موجب افزایش فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره گیاه تحت تنش کادمیم شد. در مطالعه حاضر کمترین مقدار فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره (75/0 و 03/1) مربوط به تیمار مصرف بیوچار و عدم تلقیح باکتری در غلظت 25 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک بود که بهترتیب 48/18 و 43/10 درصد نسبتبه شاهد خود کاهش نشان داد.
فاکتور انتقال براساس جدول تجزیه واریانس (جدول 7) تمام تیمارهای آزمایشی در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. فاکتور انتقال در گیاه ذرت با افزایش غلظت کادمیم روند کاهشی داشت. بهطوری که کمترین فاکتور انتقال (02/1) در غلظت 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک و بیشترین فاکتور انتقال (33/2) در شاهد دیده شد (جدول 8). فاکتور انتقال اندازه‌گیری توانایی گیاهان برای انتقال فلزات انباشته شده از ریشه‌ها به اندام هوایی گیاه است و نسبتی از غلظت فلز در اندام هوایی به ریشه‌ها می‌باشد (حسین و همکاران 2013). اگر فاکتور انتقال بزرگتر از یک باشد، گیاه مورد نظر برای استخراج گیاهی آلاینده‌ها مناسب است و گیاهانی که در آنها میزان فاکتور انتقال کمتر از یک و میزان فاکتور تجمع زیستی بیشتر از یک باشد، برای فرآیند تثبیت گیاهی مناسب هستند (جهانتاب و همکاران 2016). در این پژوهش فاکتور انتقال گیاه بزرگتر از یک است؛ بنابراین، میتوان اذعان داشت گیاه ذرت برای استخراج گیاهی که یکی از فرآیندهای گیاه‌پالایی است، مناسب است.
جدول 8- مقایسه میانگین برشدهی برهمکنش اثر تیمارهای آزمایشی بر صفات مرتبط با قابلیت گیاه‌پالایی گیاه ذرت
میانگینهایی که در هر ستون و هر تیمار کادمیم دارای حروف مشترک میباشند، براساس آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی‌داری ندارند.
جذب کادمیم در شاخساره براساس نتایج جدول تجزیه واریانس 7، اثر ساده، اثر دوگانه و اثر متقابل سه‌گانه تیمارهای آزمایشی بر مقدار جذب کادمیم در شاخساره در سطح یک درصد معنی‌دار شدند. جذب کادمیم در شاخساره با بالا رفتن غلظت کادمیم یک سیر صعودی را طی کرد (جدول 8). تلقیح باکتری و همزیستی بیوچار و سودوموناس پوتیدا موجب افزایش جذب کادمیم در شاخساره شدند. در حالیکه، با کاربرد بیوچار در همه غلظتها بهجز شاهد مقدار جذب کادمیم در شاخساره کاهش یافت (جدول 8). همچنین جدول 8 نشان می‌دهد کمترین میزان جذب کادمیم در شاخساره (000016/0 میلی‌گرم) متعلق به تیمار مصرف بیوچار، عدم تلقیح باکتری و عدم آلودگی کادمیم است درصورتیکه بیشترین مقدار جذب (177044/0 میلی‌گرم) در تیمار هم‌افزایی بیوچار و باکتری در غلظت 100 میلی‌گرم کادمیم در کیلوگرم خاک مشاهده شد. مقدار جذب هر فلز در شاخساره از حاصل‌ضرب مقدار وزن ماده خشک شاخساره در غلظت فلز در شاخساره بهدست می‌آید. این صفت معیاری مناسب برای تعیین پالایش فلزات و در واقع قوی‌ترین معیار برای تعیین پتانسیل پالایش گیاه می‌باشد (کاس و همکاران 2003). در پژوهش حاضر جذب کادمیم در شاخساره که بهعنوان فاکتور پالایش در نظر گرفته میشود؛ با افزایش غلظت کادمیم در خاک افزایش یافت. اما، با مصرف بیوچار جذب کادمیم در شاخساره تنزل یافت؛ در حالیکه با تلقیح باکتری و هم‌افزایی بیوچار و سودوموناس پوتیدا میزان جذب کادمیم در شاخساره افزایش یافت. با مصرف بیوچار و تلقیح باکتری مقدار وزن خشک شاخساره افزایش نشان داد؛ اما چون غلظت کادمیم در شاخساره با مصرف بیوچار کاهش نشان داد؛ بنابراین، میزان جذب کادمیم در شاخساره نیز با مصرف بیوچار کاهش یافت.
نتیجهگیری کلی افزایش غلظت کادمیم موجب تجمع بیشتر آن در اندامهای گیاهی ذرت گردید، اما باتوجهبه بالا بودن شاخص تحمل گیاه ذرت میتوان استفاده از این گیاه را در گیاه‌پالایی توصیه کرد. همچنین استفاده از بیوچار و باکتری سودوموناس پوتیدا توانست موجب افزایش شاخص تحمل شود. بنابراین ذرت میتواند تحمل بالاتری را در برابر کادمیم بدون علائم سمیت یا با سمیت کمتر نشان دهد. باتوجهبه اینکه با مصرف بیوچار غلظت کادمیم در خاک، ریشه و شاخساره و فاکتور تجمع زیستی ریشه و شاخساره، کاهش یافت و با تلقیح باکتری و هم‌افزایی بیوچار و باکتری این صفات افزایش نشان داد، لذا میشود از بیوچار بهواسطه بیحرکتسازی فلزات سنگین موجود در خاک بهعنوان تثبیت گیاهی استفاده کرد. در حالیکه تلقیح باکتری و هم‌افزایی بیوچار و باکتری از طریق افزایش سازگاری گیاه میزبان با خاک نامطلوب در حالت تنش، افزایش رشد گیاه، تغییر در فراهمی زیستی فلزات سنگین، از بین بردن علائم مسمومیت گیاهی و افزایش انتقال فلزات سنگین در گیاه، کارایی گیاه‌پالایی را افزایش میدهند.
سپاسگزاری به این وسیله از مسئولین آزمایشگاه مرکزی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری جهت یاری رساندن در انجام بخشی از این پژوهش تشکر و قدردانی میگردد.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Abbas A, Azeem M, Naveed M, Latif A, Bashir S, Ali A, Bilal M and Ali L. 2020. Synergistic use of biochar and acidified manure for improving growth of maize in chromium contaminated soil. International Journal of Phytoremediation, 22 (1): 52-61.
Abbas S, Javed MT, Shahid M, Hussain I, Haidera MZ, Chaudhary HJ, Tanwir K and Maqsood A. 2020. Acinetobacter sp. SG-5 inoculation alleviates cadmium toxicity in differentially Cd tolerant maize cultivars as deciphered by improved physio-biochemical attributes, antioxidants and nutrient physiology. Plant Physiology and Biochemistry, 155: 815-827.
Adiloglu S. 2020. Interaction of some heavy metals with copper content in dock plant. Journal of Agriculture and Nature, 23 (4): 1078-1084.Alaboudi KA, Ahmed B and Brodie G. 2019. Effect of biochar on Pb, Cd and Cr availability and maize growth in artificial contaminated soil. Annals of Agricultural Sciences, 62: 95-102.
Aprile A and De Bellis L. 2020. Editorial for special issue “heavy metals accumulation, toxicity, and detoxification in plants”. International Journal of Molecular Sciences, 21 (11): 1-5.
Baker AJM and Brooks RR. 1989. Terrestrials higher plants which hyper accumulate metallic elements. A review of their distribution, ecology and phytochemistry. Biorecovery, 1: 81-126.
Bertan AS, Baumbach FP, Tonialb IB, Pokrywiecki TS and Dusman E. 2020. Assessment of phytoremediation potencial of Allium cepa L. in raw sewage treatment. Brazilian Journal of Biology, 80 (2): 431-436.
Chiwetalu UJ, Mbajiorgu CC and NJ Ogbuagu. 2020. Remedial ability of maize (Zea mays) on lead contamination under potted condition and non-potted field soil condition. Journal of Bioresources and Bioproducts, 5: 51-59.
Cluis C. 2004. Junk-greedy greens: phytoremediation as a new option for soil decontamination. Journal of Biotechnology, 2: 60-67.
Cui L, Yan J, Yang Y, Li L, Quan G, Ding C, Chen T, Fu Q and Chang A. 2013. Influence of biochar on microbial activities of heavy metals contaminated paddy fields. BioResources, 8 (4): 5536-5548.
Danish S, Tahir FA, Rasheed MK, Ahmad N, Ali MA, Kiran S, Younis U, Irshad I and Butt B. 2019. Effect of foliar application of Fe and banana peel waste biochar on growth, chlorophyll content and accessory pigments synthesis in spinach under chromium (IV) toxicity. Open Agriculture, 4: 381-390.
Diab EE, Makeen EA and Elhassan HE. 2020. Phytoremediation of cadmium contaminated-soil by maize (Zea mays) plant. International Journal of Agriculture and Environmental Research, 6 (2): 252-265.
El-Hassanin AS, Samak MR, Abdel-Rahman GN, Abu-Sree YH and Saleh EM. 2020. Risk assessment of human exposure to lead and cadmium in maize grains cultivated in soils irrigated either with low-quality water or freshwater. Toxicology Reports, 7: 10-15.
Hawkes JS. 1997. What is a heavy metal?. Journal of Chemical Education, 74: 1369-1374.
Hussain A, Abbas N, Arshad F, Akram M, Khan ZI, Ahmad K, Mansha M and Mirzaei F. 2013. Effects of diverse doses of lead (Pb) on different growth attributes of Zea mays L.. Agricultural Sciences, 4 (5): 262-265.
Ibrahim N and El Afandi G. 2020. Phytoremediation uptake model of heavy metals (Pb, Cd and Zn) in soil using Nerium oleander. Heliyon, 6 (7): 1-7.
Jafari M, Moameri M, Jahantab E and Zargham N. 2017. Effects of municipal solid waste compost and biochar on the phytoremediation potential of Bromus tomentellus Boiss. in greenhouse condition. Journal of Rangeland, 11 (2): 194-206.
Jahantab E, Jafari M, Motasharezadeh B, Tavili A and Zargham N. 2016. Evaluation of the phyto-remediation of rangeland plants in soils contaminated with petroleum, with an emphasis on heavy metal Ni. Environmental Sciences, 14 (3): 107-122.
Kabiri P, Motaghian HR and Hosseinpur AR. 2018. Phytoremediation potential of maize (Zea mays L.) using biochars produced from walnut leaves in a contaminated soil. Journal of Soil and Water Conservation, 25 (4): 133-152.
Khalofah A, Bokhari NA, Migdadi HM and Alwahibi MS. 2019. Antioxidant responses and the role of Moringa oleifera leaf extract for mitigation of cadmium stressed Lepidium sativum (L.). South African Journal of Botany, 129: 341-346.
Kos B, Grcman H, and Lestan D. 2003. Phytoextraction of lead, zinc and cadmium from soil by selected plants. Plant and Soil Environmental, 49: 548-553.
Labrecque M, Hu Y, Vincent G and Shang K. 2020. The use of willow microcuttings for phytoremediation in a copper, zinc and lead contaminated field trial in Shanghai, China. International Journal of Phytoremediation, 22 (13): 1331-1337.
Li Y, Lin J, Huang Y, Yao Y, Wang X, Liu C, Liang Y, Liu K and Yu F. 2020. Bioaugmentation-assisted phytoremediation of manganese and cadmium co-contaminated soil by Polygonaceae plants (Polygonum hydropiper L. and Polygonum lapathifolium L.) and Enterobacter sp. FM-1. Plant and Soil, 448: 439-453.
Lindsay WL and Norvell WA. 1978. Development of a DTPA test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science Society of America Journal, 42: 421-428.
Liu S, Pu S, Deng D, Huang H, Yan C, Ma H and Razavie BS. 2020. Comparable effects of manure and its biochar on reducing soil Cr bioavailability and narrowing the rhizosphere extent of enzyme activities. Environment International, 134: 1-11.
Luo JS, Xiao Y, Yao J, Wu Z, Yang Y, Ismail AM and Zhang Z. 2020. Overexpression of a defensin-like gene CAL2 enhances cadmium accumulation in plants. Frontiers in Plant Science, 11 (217): 1-10.
Lux A, Sottníkova A, Opatrna J and Greger M. 2004. Differences in structure of adventitious roots in Salix clones with contrasting characteristics of cadmium accumulation and sensitivity. Plant Physiology, 120: 537-545.
Ma LQ, Komar KM, Tu C, Zhang W, Cai Y and Kenelly ED. 2001. A fern that hyper accumulates arsenic. Nature, 409: 579-582.
Ma QJ, Sun MH, Lu J, Hu DG, Kang H, You CX and Hao YJ. 2020. Phosphorylation of a malate transporter promotes malate excretion and reduces cadmium uptake in apple. Journal of Experimental Botany, 71 (12): 3437-3449.
Mahohi A, Raiesi F and Hosseinpur AR. 2018. Phytoremediation of lead in the presence of individual and combined inoculation of earthworms, arbuscular mycorrhizal fungi and rhizobacteria by maize. Journal of Soil and Water Conservation, 25 (2): 91-110.
Medynska-Juraszek A and Cwieląg-Piasecka I. 2020. Effect of biochar application on heavy metal mobility in soils impacted by copper smelting processes. Polish Journal of Environmental Studies, 29 (2): 1749-1757.
Medynska-Juraszek A, Rivier PA, Rasse D and Joner EJ. 2020. Biochar affects heavy metal uptake in plants through interactions in the rhizosphere. Applied Sciences, 10 (15): 1-12.
Mokarram-Kashtiban S, Hosseini SM, Tabari Kouchaksaraei M and Younesi H. 2019. Bioavailability of soil heavy metals as influenced by biochar and rhizosphere bacteria in the white willow (Salix alba L.) phytoremediation process. Applied Soil Research, 7 (4):196-211.
Narimani S, Bazgir E and Mirzaei Najafgholi H. 2017. Evaluation of effective factors on survival and activity of petroleum degradation bacteria in bioremediation process. Journal of Cellular and Molecular Research (Iranian Journal of Biology), 30 (1): 85-93.
Odiyi BO, Giwa GO, Abiya SE and Babatunde OS. 2020. Effects of crude oil pollution on the morphology, growth and heavy metal content of maize (Zea mays Linn.). Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 24 (1): 119-125.
Piotto FA, Carvalho MEA, Souza LA, Rabelo FHS, Franco MR, Batagin-Piotto KD and Azevedo RA. 2018. Estimating tomato tolerance to heavy metal toxicity: cadmium as study case. Environmental Science and Pollution Research, 25: 27535-27544.
Rasouli Sadaghiani MH, Khodaverdiloo H, Barin M and Kazemalilou S. 2018. Evaluation of the potential of soil microbial activity on Cd phytoremediation in a contaminated soil. Journal of Soil and Water Science, 22 (1): 305-316.
Shafiq S, Adeel M, Raza H, Iqbal R, Ahmad Z, Naeem M, Sheraz M, Ahmed U, and Azmi UR. 2019. Effects of foliar application of selenium in maize (Zea mays L.) under cadmium toxicity. Biological Forum, 11 (2): 27-37.
Shokri Z, Boroomand N, Sarcheshmeh Pour M and Alizadeh HR. 2016. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on cadmium phytoremediation by marigold (Tagetes erecta). Journal of Soil Management and Sustainable, 6 (1): 191-204.
Sobariu DL, Tudorache Fertu DL, Diaconu M, Pavel LV, Hlihor RM, Dragoi EN, Curteanu S, Lenz M, Corvini PFX and Gavrilescu M. 2016. Rhizobacteria and plant symbiosis in heavy metal uptake and its implications for soil bioremediation. New Biotechnology, 39: 125-134.
Sofy MR, Seleiman MF, Alhammad BA, Alharbi BM and Mohamed HI. 2020. Minimizing adverse effects of Pb on maize plants by combined treatment with jasmonic, salicylic acids and proline. Agronomy, 10 (5): 1-19.
Subramanium N and Sundaram L. 2020. Siderophore producing Pseudomonas spp. isolated from rhizospheric soil and enhancing iron content in Arachis hypogaea L. plant. International Journal of Agricultural Technology, 6 (2): 429-442.
Sun J, Cui L, Quan G, Yan J, Wang H and Wu L. 2020. Effects of biochar on heavy metals migration and fractions changes with different soil types in column experiments. BioResources, 15 (2): 4388-4406.
Tirry N, Tahri Joutey N, Sayel H, Kouchou A, Bahafid W, Asri M and El Ghachtouli N. 2018. Screening of plant growth promoting traits in heavy metals resistant bacteria: Prospects in phytoremediation. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 16: 613-619.
Woodis Jr TC, Hunter GB and Johnson FJ. 1977. Statistical studies of matrix effects on the determination of cadmium and lead in fertilizer and material and plant tissue by flame atomic absorption spectrophotometry. Analytical Chemistry Acta, 90: 127-136.
Wu Q, Huang L, Su N, Shabal L, Wang H, Huan X, Wen R, Yu M, Cui J, and Shabala S. 2020. Calcium-dependent hydrogen peroxide mediates hydrogen-rich water-reduced cadmium uptake in plant roots. Plant Physiology, 183: 1331-1344.
Zhang WH, Cai Y, Tu C and Ma QL. 2002. Arsenic speciation and distribution in an arsenic hyperaccumulating plant. Environmental Science, 300: 167-177.
Zhang Y, Li C, Ji X, Yun C, Wang M and Luo X. 2020. The knowledge domain and emerging trends in phytoremediation: a scientometric analysis with CiteSpace. Environmental Science and Pollution Research, 27: 15515-15536.
Zubbri NA, Mohamed AR, Kamiuchi N and Mohammadi M. 2020. Enhancement of CO2 adsorption on biochar sorbent modified by metal incorporation. Environmental Science and Pollution Research, 27: 11809-11829.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 609 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 255 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||