تأثیر افزودن کانی‌های سپیولیت و پالیگورسکیت به یک خاک آلوده بر جذب عناصر کادمیوم و سرب توسط اسفناج (Spinacia Oleracea)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استادیار گروه خاکشناسی دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استادیار گروه باغبانی دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

اطلاعات اندکی در رابطه با توانایی کانی­های رسی مانند پالیگورسکیت و سپیولیت درکاهش جذب عناصر سرب و کادمیوم توسط گیاهان وجود دارد. این پژوهش با هدف ارزیابی و مقایسه تأثیر کاربرد کانی­های سپیولیت ایران و پالیگورسکیت اسپانیا بر میزان زیست توده تولیدی و غلظت عناصر سرب و کادمیوم در ریشه و اندام هوایی اسفناج در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی و با سه تکرار در شرایط گلخانه­ای انجام شد. به این منظور نمونه خاکی از عمق 0 تا 30 سانتیمتری مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید چمران اهواز تهیه و به صورت مصنوعی با محلول­های 150 میلی گرم بر لیتر سرب و کادمیوم آلوده گردید. تیمارها عبارت بودند از: خاک آلوده به عناصر سرب و کادمیوم و فاقد جاذب (شاهد)، خاک آلوده به عناصر سرب و کادمیوم و مخلوط با 20 گرم بر کیلوگرم سپیولیت، و خاک آلوده تیمار شده با 20 گرم بر کیلوگرم پالیگورسکیت. سپس در خاک­های آلوده تعداد 6 بذر اسفناج (رقم Virofly) کشت شده و در طول مدت آزمایش برای حفظ رطوبت گلدان­ها در حد 70 درصد ظرفیت زراعی از آب مقطر استفاده شد. پس از 45 روز گیاه اسفناج برداشت و ریشه و اندام­ هوایی از یکدیگر جدا شدند. سپس غلظت کادمیوم و سرب در آنها با دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. نتایج نشان داد که کاربرد کانی­های سپیولیت و پالیگورسکیت وزن خشک ریشه و اندام هوایی را طور معنی­داری نسبت به تیمار شاهد افزایش داده است. همچنین پس از کاربرد کانی­های سپیولیت وپالیگورسکیت، تجمع زیستی سرب و کادمیوم موجود در ریشه و ساقه گیاه اسفناج به ترتیب 2/56 و 1/78 درصد و 75 و 7/91 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. به علاوه، نتایج نشان داد که هر دو کانی سپیولیت و پالیگورسکیت تمایل بیشتری به جذب سرب نسبت به کادمیوم دارند. در کل به نظر می­رسد که اگرچه هر دو کانی سپیولیت و پالیگورسکیت در کاهش جذب سرب و کادمیوم توسط گیاه اسفناج مؤثر بوده­اند، اما هیچکدام از این دو کانی نتوانسته است تجمع سرب و کادمیوم را در بخش خوراکی گیاه اسفناج به کمتر از حد مجاز آن تقلیل دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Sepiolite and Palygorskite Additions on Cd and Pb Uptake from a Contaminated Soil by Spinach (Spinacia oleracea)

نویسندگان [English]

  • M. Delfieh 1
  • S. Hojati 2
  • F. Sedighi Dehkordi 3
چکیده [English]

Limited information is available about the ability of clay minerals such as sepiolite and palygorskite to reduce bioavailability of Pb and Cd for plants. A pot experiment was conducted using a randomized complete block design to assess and compare the ability of Iranian sepiolite (Yazd) and Spanish palygorskite (Tolsa Co.) on biomass production and uptake of Pb and Cd from a contaminated soil by spinach. A soil sample (0-30 cm depth) was taken from research farms of Shahid Chamran University of Ahvaz and artificially contaminated with Pb and Cd solutions (150 mg/l). Treatments included polluted soils with no amendments (control), with 20 g kg-1 sepiolite, and with 20 g kg-1 palygorskite. Six seeds of spinach (Virofly cultivar) were then planted into each pot and loss of water was replenished daily using distilled water to reach field capacity throughout the experiment. After 45 days, the plants were harvested and the concentrations of Pb and Cd in roots and shoots were determined using atomic absorption spectroscopy. The results showed that application of both sepiolite and palygorskite significantly increased root and shoot dry biomass compared with the control. However, after application of both sepiolite and palygorskite, bioaccumulation factor (BF) of Cd and Pb in roots of spinach decreased by 78.1% and, 56.2% and in shoots by 91.7% and 75%, respectively. Both sepiolite and palygorskite minerals showed more tendency to adsorb Pb than Cd. The results demonstrate that both sepiolite and palygorskite could be effective in reducing Pb and Cd bioavalability and accumulation in spinach. However, sepiolite was more effective than palygorskite.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pollution
  • Adsorption
  • Bioaccumulation Factor
  • Transfer factor