شکل ۴‑۳۵- تاثیر کاربرد قارچ میکوریز بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه ۸۰
شکل ۴‑۳۶- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان ۸۱
شکل ۴‑۳۷- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان ۸۲
شکل ۴‑۳۸- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر غلظت سرب ریشه آفتابگردان ۸۳
شکل ۴‑۳۹- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر جذب سرب ریشه گیاه آفتابگردان ۸۴
فهرست جداول
جدول ۳‑۱: نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه ۳۱
جدول ۳‑۲- مشخصات اسید هیومیک ۳۲
جدول ۳‑۳- خصوصیات پودر استخوان مورد استفاده ۳۳
جدول ۴‑۱- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه ذرت و خصوصیات خاک کشت شده آن ۹۰
جدول ۴‑۲- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت ۹۰
جدول ۴‑۳- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت ۹۱
جدول ۴‑۴- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت ۹۱
جدول ۴‑۵- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت ۹۲
جدول ۴‑۶- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه آفتابگردان و خصوصیات خاک کشت شده آن ۹۲
جدول ۴‑۷- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان ۹۳
جدول ۴‑۸- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان ۹۳
جدول ۴‑۹- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان ۹۴
جدول ۴‑۱۰- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان ۹۴
فصل یک
مقدمه
مقدمه
خاک یکی از منابع مهم و ارزشمند در طبیعت است که بدون وجود آن حیات و زندگی بر روی زمین امکان پذیر نخواهد بود. ۹۵ 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، ۱۳۷۵). 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، ۱۹۹۵؛ هولدن، ۱۹۸۹). 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، ۲۰۰۵).
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
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 می کنند (سالت و همکاران، ۱۹۹۸؛ بارکر، ۱۹۸۷؛ بروکس، ۱۹۹۸). 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، ۱۹۹۸). 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 می آید (خان ،۲۰۰۵).
وجود فلزات سنگین در محیط یکی از عوامل محدود کننده رشد گیاهان محسوب می شود که در حالت شدید باعث از بین رفتن گیاه می شود. با اینحال، در بسیاری از خاکهای آلوده به فلز، جمعیتها و گونه های 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، ۱۹۹۸؛ بروکس، ۱۹۹۸). 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، ۱۳۸۵).
در بین فلزات سنگین، سرب یکی از خطرناکترین فلزات میباشد که بهوسیله گیاهان جذب می شود 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 می شود تا انسان و دامهایی که از این گیاهان تغذیه می کنند نیز در معرض خطر آلودگی به این فلز قرار بگیرند (دل ریو سلستینو و همکاران، ۲۰۰۶). اثرات سوء سرب در انسانها بهخوبی شناخته شده است. به طور کلی در اطفال، سبب بروز مشکلاتی از قبیل کاهش بهره هوشی، کند شدن رشد فیزیکی و مشکلات شنوایی می شود. 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، ۱۹۹۷).
اگر چه پاک سازی خاک از طریق روشهای فیزیکی و شیمیایی امکان پذیر 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، ۲۰۰۶). 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، ۲۰۱۰؛ ما و رائو، ۱۹۹۷). ولیکن مشخص نیست در روش غیرمتحرک کردن سرب توسط ترکیبات فسفردار، گیاهان قادر به جذب سرب میباشند یا خیر. عباسپور وگلچین (۲۰۱۰) 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 (۱۹۹۷) نشان دادند که وجود سنگ فسفات، سرب قابل دسترس گیاه را کاهش میدهد و دامنه این کاهش از ۱۰ تا ۹۶% 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 می کنند. 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، ۱۳۸۸). سیوردینگ (۱۹۹۱) 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 می شود، اهمیت بیشتری پیدا می کند. 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، ۱۹۸۸).
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، ۲۰۰۵). در اواخر قرن ۱۹ میلادی گیاه کیسه چوپان (Thlaspi caerulesens) جز اولین گونه های گیاهی بود که برای تجمع غلظتهای بالای فلزات در برگها مورد استفاده قرار گرفت (بیرز، ۱۹۳۵). گلچین و همکاران (۱۳۸۵) گزارش نمودند در آفتابگردان و کلزا حداکثر میزان تجمع سرب در ریشه و حداقل آن در دانه مشاهده شده است. صفری سنجانی و همکاران (۱۳۹۰) پیامد کاربرد کود مرغی و عصاره آن در خاک برگیاه بهسازی سرب یک خاک آلوده توسط گیاه شاهدانه را بررسی کرده اند 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 (۱۳۹۰) تاثیر کلات کننده های شیمیایی و کود دامی بر مقدار استخراج سرب به وسیله گیاه گوجه فرنگی را بررسی کرده اند 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 :
۱-کود فسفره باعث کاهش حلالیت و قابلیت دسترسی سرب موجود در خاک آلوده میگردد.
۲- همزیستی میکوریزی سبب تغییر در جذب سرب توسط ریشه گیاه می شود.
فصل دو:کلیات و بررسی منابع
آفتابگردان
آفتابگردان 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، ۱۳۷۹).
این گیاه دارای برگهای قلبی شکل، مضرس و تاردار است و به طور متوسط طولی برابر ۲۰ تا ۳۰ سانتیمتر دارند. میوه آفتابگردان از نوع فندقه است که به رنگهای سیاه، خاکستری با خطوط سفید مشاهده می شود. (سعادت لاجوردی، ۱۳۷۹؛ آلیاری و شکاری ۱۳۷۹). 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.
ذرت
ذرت گیاهی متعلق به تیره غلات Poaceae، جنس Zea، گونه mays و با نام علمی Zea mays L. میباشد که تاکنون ۵۰۷ 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، ۱۳۷۳). دارای ساقه استوانه‌ای که در مقطع عرضی بیضوی است، میباشد وبرگ‌ها از غلاف و پهنک تشکیل یافته‌اند (راشد محصل و همکاران، ۱۳۷۶). 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 می دهند (میرهادی، ۱۳۸۰). 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، ۱۳۷۵).
خاک و اهمیت آن
خاک 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 می شود (سلیمانی و همکاران، ۲۰۰۹).
آلودگی خاک
هر گونه تغییر در ویژگی اجزای تشکیل دهنده خاک به طوری که استفاده از آن را ناممکن سازد، آلودگی خاک نامیده می شود (سلیمانی و همکاران، ۲۰۰۹). 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 می شود. آلودگی خاک خطرات روزافزونی برای سلامتی انسانها و محیطزیست دارد (لاپرچ و همکاران، ۱۹۹۷). روند فعلی فعالیتهای صنعتی، کشاورزی و خانگی بشر امروزه، خطر جدی برای آلوده کردن محیط زیست بشمار میآیند. (الووی، ۱۹۹۵؛ هولدن، ۱۹۸۹).
انواع آلایندهها
آلایندههای آلی
از مهمترین آنها میتوان به هیدروکربنهای نفتی، آفت کشها، حلالهای کلره، بقایای چوب و مواد دیگر اشاره نمود (پیوتز، ۲۰۰۱).
آلایندههای غیر آلی
شامل فلزات و غیرفلزات، متالوئیدها و مواد رادیواکتیو میباشند (پیوتز، ۲۰۰۱). در کشورهای اتحادیه اروپا میزان آلودگی با فلزات بیشتر از ۳۷ درصد، مواد معدنی روغنی در حدود ۳۳ درصد و آلودگی توسط هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه ای چیزی در حدود ۳/۱۳ درصد میباشد (EEA، ۲۰۱۰).
