عنوان پایان‌نامه
بررسی تأثیر عوامل زیستی بر کارایی گیاه پالایی اکالیپتوس در خاک آلوده به سرب و کادمیوم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5216;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56624
- تاریخ دفاع
- ۲۸ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- سماء کمال پور
- استاد راهنما
- بابک متشرع زاده
- چکیده
- آلودگی خاک با عناصر سرب و کادمیوم یکی از مهمترین آلودگی¬های زیست محیطی در بسیاری از کشورها است. به منظور فائق آمدن بر این مشکلات، فناوری¬های جدید، نظیر گیاه پالایی ارتقا یافته با استفاده از ریزسازواره¬های همزیست با گیاه و مقاوم به آلودگی فلزات سنگین، مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر قارچ میکوریزی و باکتری¬های محرک رشد گیاه در جذب فلزات سنگین سرب و کادمیوم توسط نهال¬های یک ساله اکالیپتوس گونه کامالدولنسیس (Eucalyptus Camaldulensis) انجام گرفت. تیمارها شامل سه سطح فلز سنگین (صفر، 30 و mg/kg60 برای کادمیوم و صفر، 50 و mg/kg 100برای سرب) و سه سطح باکتریایی (بدون باکتری (B0)، باسیلوس (Ba105) و سودوموناس (Ps36, Ps448))، همراه با تلقیح قارچ میکوریزی گلوموس موسه (M1) و عدم تلقیح قارچ (M0) در قالب طرح پایه بلوک¬های کامل تصادفی با چهار تکرار در شرایط گلخانه بود. صفات مورد بررسی شامل وزن خشک ریشه و اندام هوایی، ارتفاع گیاه، قطر ساقه، شاخص سطح برگ، کلروفیل، درصد کلونیزاسیون ریشه، جمعیت باکتری، مقدار جذب عناصر غذایی (فسفر و پتاسیم) و عناصر سرب و کادمیوم بود. نتایج نشان داد، با افزایش غلظت سرب و کادمیوم در خاک، جذب این عناصر توسط گیاه افزایش یافت. تلقیح با باکتری Ba105 منجر به افزایش 55 درصدی مقدار جذب سرب و تلقیح با باکتری Ps448 باعث افزایش 90 درصدی مقدار جذب کادمیوم نسبت به تیمار شاهد (بدون تلقیح) شد، همچنین تلقیح گیاهان با قارچ میکوریزی باعث افزایش 24 درصدی مقدار جذب کادمیوم و 44 درصدی مقدار جذب سرب در ریشه نسبت به شاهد گشت. با افزایش غلظت فلز سنگین در خاک رشد گیاه کاهش یافت اما تلقیح گیاه با قارچ میکوریزی و تیمارهای باکتریایی باعث افزایش مقاومت گیاه در شرایط تنش فلزی شد و رشد گیاه را در چنین شرایطی افزایش داد. تلقیح گیاهان با قارچ و باکتری¬های محرک رشد همچنین باعث افزایش مقدار جذب عناصر غذایی در اندام هوایی و ریشه گیاه گردید، با افزایش مقدار فلزات سرب و کادمیوم در خاک، مقدار جذب عناصر فسفر و پتاسیم در گیاه کاهش یافت اما تلقیح با باکتری Ps36 و قارچ میکوریزی باعث افزایش مقدار جذب فسفر و تلقیح با باکتری Ba105 منجر به افزایش جذب پتاسیم توسط اکالیپتوس در خاک آلوده به سرب شد. تلقیح گیاهان با باکتری Ps448 در خاک آلوده به کادمیوم باعث افزایش 3 و 2 برابری مقدار جذب فسفر به ترتیب در اندام هوایی و ریشه، نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح باکتری) گردید، همچنین تلقیح با باکتری Ba105 و قارچ میکوریزی باعث افزایش 40 درصدی مقدار جذب پتاسیم در اندام هوایی نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح میکوریزی و باکتریایی) شد. تلقیح گیاهان با عوامل زیستی، تاثیر مثبتی در افزایش انباشت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در بافت¬های گیاه اکالیپتوس داشت. با توجه به نتایج بدست آمده، اکالیپتوس به همراه عوامل زیستی (قارچ و باکتری) دارای توانایی پاکسازی و پالایش خاک¬های آلوده به فلزات سنگین سرب و به ویژه کادمیوم می باشد.
- Abstract
- Soil contamination with lead and cadmium is one of the most important environmental pollutions in many countries. In order to overcome these problems, novel technologies such as assisted phytoremediation using microorganisms associated with plants and heavy metal-resistant recieved much attention. Present study was conduced with the aim of evaluation of the effect of biotic factors including mycorhiza fungi and plant growth promoting bacteria on plant growth and nutrients uptake by one-year eucalyptus camaldulensis. Treaments include three heavy metal levels (0, 30 and 60mg/kg Cd and 0, 50 and 100mg/kg Pb), three bacteria levels (without bacteria (control), bacillus (Ba105) and pseudomonas (Ps448, Ps36)) along with gomus museae inoculation and without mycorhizal inoculation based on completely randomized block design with four replications under greenhouse conditions. Measured traits include shoot and root dry weight, plant height, stem diameter, leaf area index, chlorophyll content, root colonization percent, bacterial population, nutrients uptake (phosphorous and potassium) and Pb and Cd uptake. Results showed that increasing in soil Cd and Pb content, these nutrients uptake by plant increased. Inoculaton wiith bacterium Ba105 resulted in increase in Pb uptake by 55% and inoculation with bacterium Ps448 increased Cd uptake by 90% compared to control (without bacterial inoculation). Also, maycorhizal inoculation resulted in 24 and 44% increase in Cd and Pb uptake in plant roots, respectively. Increase in heavy metal concentration in soil decreased plant growth, while inoculation with mycorhiza and bacterial treatments increased plant resistance to heavy metal stress conditions and increased plant growth in such conditions. Plant inoculation with growth promoting bacteria also increased nutrients uptake in plant roots as well as shoot. As Pb and Cd concentration in soil increasd, potassium and phosphorous uptake decreased but inoculation with Ps36 bacterium and mycorhiza and inoculation with bacterium Ba105 caused increase in phosphorous and potassium uptake by eucalyptus in Pb-contaminated soil, respectively. Inoculation with Ps448 in Cd-contaminated soil caused 3- and 2-fold increase in phosphorous uptake in plant shoot and root, respectively, compared to control. Inoculation with Ba105 bacterium and mycorhiza caused 40% increase in shoot potassium uptake compared to control (without bacteria and mycorhiza). Plants inoculation with biotic factors has positive effect in heavy metal accumulation in eucalyptus tissues. According to results, eucalyptus along with biotic factors (bacteria and fungi) has ability to remediation of Pb- and Cd-contaminated soils, especially Cd.
