اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات284
تعداد نشریات سازمان82
تعداد شماره‌ها3,083
تعداد مقالات34,401
تعداد مشاهده مقاله48,273,183
تعداد دریافت فایل اصل مقاله79,009,062
استوار, پویا, خاوازی, کاظم, ملکوتی, محمد جعفر. (1391). نقش باکتری‌های مفید خاکزی در افزایش کارایی پالایش سبز یک خاک آلوده به کادمیوم. سامانه مدیریت نشریات علمی, 26(2), 175-183. doi: 10.22092/ijsr.2012.126373
پویا استوار; کاظم خاوازی; محمد جعفر ملکوتی. "نقش باکتری‌های مفید خاکزی در افزایش کارایی پالایش سبز یک خاک آلوده به کادمیوم". سامانه مدیریت نشریات علمی, 26, 2, 1391, 175-183. doi: 10.22092/ijsr.2012.126373
استوار, پویا, خاوازی, کاظم, ملکوتی, محمد جعفر. (1391). 'نقش باکتری‌های مفید خاکزی در افزایش کارایی پالایش سبز یک خاک آلوده به کادمیوم', سامانه مدیریت نشریات علمی, 26(2), pp. 175-183. doi: 10.22092/ijsr.2012.126373
استوار, پویا, خاوازی, کاظم, ملکوتی, محمد جعفر. نقش باکتری‌های مفید خاکزی در افزایش کارایی پالایش سبز یک خاک آلوده به کادمیوم. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1391; 26(2): 175-183. doi: 10.22092/ijsr.2012.126373

نقش باکتری‌های مفید خاکزی در افزایش کارایی پالایش سبز یک خاک آلوده به کادمیوم

پژوهش های خاک
دوره 26، شماره 2، شهریور 1391، صفحه 175-183    اصل مقاله (217.36 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijsr.2012.126373
نویسندگان
پویا استوار* 1؛ کاظم خاوازی2؛ محمد جعفر ملکوتی3
1دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
2دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب ،کرج
3استاد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
کادمیم (Cd) از جمله آلاینده­های خطرناکی است که امروزه با مصرف بی­رویه کودهای شیمیایی فسفاته، غلظت آن در خاک­های زراعی رو به افزایش می­باشد. گیاه­پالایی که همانا استفاده از گیاهان برای جذب، تجمع و سمیت­زدایی آلاینده­های خاک از طریق فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می­باشد؛ از جمله راه­کارهای کم هزینه و مطمئنی است که همواره برای حذف و یا کاهش غلظت­های عناصر سنگین در خاک توصیه می­گردد. یکی از معایب این روش رشد کم گیاهان منتخب برای زیست پالایی می­باشد. استفاده از باکتری­های ریزوسفری محرک رشد گیاه (PGPR) بالاخص انواع مولد آنزیم ACC د آمیناز می­تواند محدودیت رشد ناشی از وجود (Cd) را تعدیل بخشیده و با بهبود شاخص­های رشد به زیست­پالایی بهتر کادمیم در خاک کمک نماید. لذا به منظور بررسی تأثیر باکتری­های محرک رشد بر کارایی زیست پالایی Cd توسط کلم زینتی (Brassica oleraceae var. viridis)، آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس در سال 1388 اجرا شد. در این آزمایش فاکتورهای تلقیح شامل، (1) تیمارشاهد بدون تلقیح، تیمار (2) تلقیح باکتری Pseudomonas fluorescens strain 169؛ تیمار (3) تلقیح باکتری P. putida strain 108 ؛ تیمار (4) تلقیح باکتریP. putida strain 11  تیمار (5) تلقیح باکتری P. putida strain 159 ؛ تیمار (6) تلقیح باکتری P. putida strain 4  و فاکتور غلظت Cd شامل سطوح صفر، 5، 10، 15، 30، 50 و 100 میلی­گرم در کیلوگرم بود. پس از تلقیح باکتری­ها با بذر و کشت آنها در خاک، مدیریت داشت در گلخانه انجام گرفت. پس از هفت ماه، برداشت اندام هوایی و ریشه کلم زینتی به طور مجزا انجام و در تمامی نمونه­ها میزان  Cdبا استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه­گیری گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که فاکتورهای تلقیح و غلظت Cd تاثیر معنی­داری (P<0.01) بر رشد و تجمع غلظت Cd دراندام هوایی، ریشه و همچنین فاکتور جذب داشتند. با افزایش غلظت Cd، رشد اندام هوایی و ریشه کاهش یافت. تلقیح با باکتری­ها به خصوص تیمار 5 توانست تا حدی این اثر را تعدیل کند. حداکثر غلظت Cd در ریشه 136 و در اندام هوایی 58 میلی­گرم در کیلوگرم بر مبنای وزن خشک در بالاترین غلظت Cd (100 میلی­گرم در کیلوگرم) با تیمار 6 بدست آمد. در حالی­که حداکثر وزن خشک ریشه 96/1 گرم و وزن خشک اندام هوایی 53/12 گرم به ترتیب مربوط به تیمارهای 3 و 4 باکتریایی و سطوح 15 و 30 میلی­گرم در کیلوگرم Cd خاک بود. در مجموع با توجه به تأثیر مایه­ تلقیح­ها در افزایش جذب Cd توسط کلم زینتی، استفاده از مایه تلقیح می­تواند به عنوان گزینه­ای برای پالایش خاک­های آلوده به Cd در غلظت­های کم تا متوسط (کمتر از 50 میلی گرم در کیلوگرم خاک) باشد. در خاک­های با غلظت بالای آلاینده، به علت افت زیاد قدرت انتقال Cd به شاخساره حتی در حضور باکتری، کاشت کلم زینتی توصیه نمی­شود.
کلیدواژه‌ها
کلم زینتی(Brassica oleraceae var. viridis)؛ کادمیوم(Cd)؛ باکتری‌های محرک رشد گیاه PGPR)؛ ACCد‌آمیناز؛ پالایش سبز
عنوان مقاله [English]
Role of Soil Beneficial Bacteria in Increasing Phytoremediation Efficiency in Cadmium-Contaminated Soil
نویسندگان [English]
Pouya Ostovar1؛ K. Khavazi2؛ M. J. Malakouti3
1Former M.Sc.Student, Tarbiat Modares University of Tehran. College of Agriculture. Soil Science Department
2Associate Professor, Soil and Water Research Institute of Karaj. Biology Department
3Professor, Tarbiat Modares University of Tehran. College of Agriculture. Soil Science Department
چکیده [English]
Cadmium (Cd) is one of the most toxic pollutants whose concentration in soil has been rising due to the increasing application of phosphorus fertilizers in agricultural fields. Phytoremediation, an emerging low-cost and ecologically benign technology for decontamination of soils, is defined as the process of utilizing plants to absorb, accumulate and detoxify contaminants in soil through physical, chemical and biological processes. One of the problems of this method is slow growth rate of the selected plant. Use of plant growth promoting Rhizobacteria (PGPR), especially those containing ACC deaminase, stimulates growth of plants and, thereby,  improves bioremediation of Cd in contaminated soil. Therefore, to investigate the bacteria effect on the efficiency of Cd bioremediation by kale (Brassica oleraceae var. viridis), a pot-culture experiment was conducted in a completely randomized block design in the green house of agricultural college, Tarbiat Modares University,  in 2009-2010. In this experiment, inoculants including:1) control (un-inoculated), 2) Pseudomonas fluorescens strain 169, 3) P. putida strain 108, 4) P. putida strain 11, 5) P. putida strain 159 , 6) P. putida strain 4, and seven Cd concentration levels, i.e. 0, 5, 10, 15, 30, 50 and 100 mg kg-1, were studied. Inoculated and un-inoculated seeds of kale were planted. Plants grew in green house for seven months. Afterwards, kale shoots and roots were harvested separately. In all treatments, Cd concentration was measured using flame Atomic Absorption spectrophotometer. The results were analyzed using SAS software and revealed that the inoculants and Cd concentration levels had significant effects on kale growth and Cd concentration in both shoots and roots (α=1%). By increasing Cd concentration, shoots and roots growth decreased, but inoculants, especially inoculant (5), decreased this effect. Maximum Cd concentrations were 136 and 58 mg kg-1 in roots and shoots, respectively, in 100 mg kg-1 Cd concentration treatment accompanied by inoculant (6). Maximum root dry weight was 1.96 gr for inoculant (4) in 15 mg kg-1 Cd concentration treatment and maximum shoot dry weight was 12.53 gr for inoculant (3) in 30 mg kg-1Cd concentration treatment. According to the noticeable amount of Cd uptake in case of the combination of the plant and the inoculants, kale accompanied by the bacteria can be considered as a reliable option for the remediation of low to moderate Cd-polluted soils (< 50 mg kg-1). In high Cd-polluted soils, however, due to severe decrease in Cd translocation, kale is not a suitable plant for phytoremediation in highly Cd contaminated soils, even if inoculated with bacteria.
کلیدواژه‌ها [English]
Kale (Brassica oleraceae var. viridis), Plant Growth Promoting Bacteria (PGPR), ACC deaminase, Phytoremediation
مراجع
  1. جلیلی،ف.، خاوازی، ک. واسدی رحمانی، ه.(1390). تأثیر سودوموناس­های فلورسنت با فعالیت آنزیم ACC- دآمیناز بر شاخص­های رشد کلزا در شرایط شور. مجله دانش آب و خاک، جلد 21، شماره 2، صفحات 188-175.
  2. رسولی صدقیانی، م. ح.، رحیمیان، ح . خاوازی، ک. ملکوتی، م. ج. و اسدی رحمانی، ه.(1384). بررسی تراکم جمعیت و شناسایی سودوموناس­های فلورسنت در ریزوسفر گندم مناطق مختلف ایران. مجله علوم خاک و آب، جلد 19، صفحات 224-234.
  3. قهرمانی، ر. (1387). بررسی شدت آلودگی خاک‌های جنوب تهران به کادمیم و میزان جذب آن توسط اسفناج. پایان‌نامه کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، ایران.
  4. کریمیان، ن‌. (1377). پیامدهای زیاده‌روی در مصرف کودهای فسفاتی. مجله علوم خاک و آب، جلد12، صفحات 1-14.
  5. گلچین، ا. و شفیعی، س. (1385). بررسی تأثیر کارخانجات سرب و روی زنجان بر آلودگی محصولات زراعی و باغی به فلزات سنگین. مجموعه مقالات همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار، صفحات 21-22. دانشکده مهندسی آب و خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران.
  6. لادن، ش. (1388). بررسی زیست­پالایی خاک­های آلوده به آرسنیک توسط پیازچه و کلم زینتی. پایان­نامه دوره ارشد خاکشناسی. دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس. تهران، ایران.
  7. ملکوتی، م .ج. (1375). کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه سازی مصرف کود در ایران. انتشارات معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی وزارت کشاورزی، ص 279. کرج، ایران.
  8. ملکوتی، م. ج، بغوری،ا.، گلچین، ا .و خانی، م .ر. (1379). کنترل کیفی کودهای فسفاتی ضرورتی انکارناپذیر در راستای نیل به کشاورزی پایدار. مجله علوم خاک و آب،جلد 12،صفحات 6- 11.
  9. ملکوتی ،م. ج.، کشاورز، پ. و کریمیان، ن .(1387). روش جامع تشخیص و توصیه بهینه کود برای کشاورزی پایدار «چاپ هفتم با بازنگری کامل». انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، ص. ایران.
  10. ملکوتی ،م. ج. و همایی م. (1383). حاصلخیزی خاک­های مناطق خشک و نیمه خشک (مشکلات و راه‌حل ها). چاپ دوم با بازنگری کامل. انتشارات دانشگاه تربیت مدرس، 482 ص. تهران، ایران
  11. Baharlouei, J., khavazi, K., Pazira, E., and Solhi, M. 2011. Evaluation of inoculation of plant growth-promoting rhizobacteria on cadmium and lead uptake by canola and barley. African Journal of Microbiology Research 14:1747-1754.
  12. Brooks, R. R. 1998. Plants that Hyperaccumulate Heavy Metals. CAB. International, Oxon, UK. P. 356.
  13. Dell’Amico, E., Cavalca, L., and Andreoni, V. 2008. Improvement of Brassica napus growth under cadmium stress by cadmium-resistant rhizobacteria. Journal of Soil Biology and Biochemistry 40:74-84.
  14. Glick, B. R. 1995. The enhancement of plant growth by free-living bacteria. Can. J. Microbiol. 41: 109-117.
  15. Glick, B. R. 2003. Phytoremediation: Synergistic use of plants and bacteria to clean up the environment. Biotechnol. Adv. 21: 383-393.
  16. Gupta, P.K. (2000). Soil, plant, water and fertilizer analysis. Agrobios, New Delhi, India. P. 438.
  17. Haque, N., J. R. Peralta-Videa, G. L. Jones, T. E. Gill., and J. L. Gardea-Torresdey. 2008. Screening the phytoremediation potential of desert broom (Baccharis sarothroides Gray) growing on mine tailing in Arizona, USA. Environmental Pollution. 153: 362-368
  18. Jalili, F., Khavazi, K., Pazira, E., Nejati, A., AsadiRahmani, H., RasuliSedghiani, H., and Miransari, M. Isolation and characterization of ACC deaminase- producing fluorescent pseudomonads,to alleviate salinity stress on canola(Brassica napus L.) growth. Journal of Plant Physiology 166: 667—674.
  19. Kirkham, M.B. Cadmium in plants on polluted soils: Effects of soil factors, hyperaccumulation, and amendments. Geoderma 137:19–32.
  20. Lin, J., and M. Schorr. 1997. A challenge for the phosphate industry: Cadmium removal Phosphorus and Potassium 208:27-31.
  21. Rajkumar, M., Nagendran, R.,Lee., K. J. ,Lee., W H. and Kim. S .Z. Influence of plant growth promoting bacteria and Cr6+ on the growth of Indian mustard. Chemosphere 62:741-748.
  22. Saxena, P. K., Krishnaraj, S., Dan, T., Perras, M. R. and Vettaakkorumakankav, N. N. 1999. Phytoremediation of heavy metal contaminated and polluted soils, In: Prasad, M. N. V., Hagemeyer, J. (eds.), Heavy Metal Stress in Plants: from Molecules to Ecosystems. Springer, Berlin, pp. 305-329.
  23. Wu, S. C., Cheung, K. C., Luo, Y. M., and Wong, M. H. 2006. Effects of inoculation of plant growth-promoting rhizobacteria on metal uptake by Brassica juncea. Journal of Environmental Pollution 140: 124-135
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 383
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 266


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب