بخشی از مقاله
چکیده
گسترش کشاورزی متراکم و استفاده از کودهای شیمیایی باعث تخریب خصوصیات خاک و به وجود آمدن مشکلات زیست محیطی شده است. استفاده از کودهای آلی می تواند به عنوان یک راه کار مناسب جهت نگهداری و بهبود باروری خاک و افزایش بهره وری مصرف کود مدنظر قرار گیرد. در این راستا به منظور ارزیابی برخی از خصوصیات فیزیولوژیکی گونههای گیاهی یونجه - MR - Medicago Rigidula ویونجه - MP - polymorphaMedicago واسپرس Onobrychis - OS - sativa در پاسخ به کودهای آلی تحت تأثیر عنصر سنگین سرب، آزمایش هایی در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با دو تیمار و چهار تکرارو به ترتیب در دو و سه سطح کود ورمی کمپوست و عنصر فلز سنگین سرب در محیط گلخانه دانشکده منابع طبیعی دانشگاه ملایر در سال 1394-1393 اجرا شد.نتایج آزمایشات نشان داد در گونه های گیاهی در معرض کود ورمی کمپوست در مقایسه با گونه هایی که فاقد اینکود بودند، حضور سرب تأثیر منفی چندانی در رشد گونه های گیاهی نداشت. همچنین بیشترین رشد گونه های گیاهی در حضور کود ورمی کمپوست مشاهده گردید.گونه های گیاهی که فاقد کود بودند در حضور فلز سرب رشد آنها کاهش چشمگیر نشان داد که علت آن جذب بالای سرب در این شرایط توسط گیاه و ممانعت از رشد گیاه توسط این فلز می باشد.از بین گونه های گیاهی، گونهMR، بیشترین رشد و گونه OSکمترین رشد را در حضور سرب نشان دادند .در مجموع نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از اثر مثبت کود ورمی کمپوست در شاخص های رشدی گونه های گیاهی یونجه و اسپرس بود.
واژگان کلیدی: گونه گیاهی، فلزسنگین سرب، کود ورمی کمپوست، روند رشد
مقدمه
یکی از ارکان سیستم های کشاورزی پایدار استفاده از کودهای بیولوژیک به منظور تأمین عناصر مورد نیاز گیاه با هدف حذف یا کاهش قابل ملاحظه در مصرف نهاده های شیمیایی است که از میان کودهای بیولوژیک می توان به کود ورمی کمپوست اشاره کرد shaalan - ، . - 2005کود ورمی کمپوست در نتیجه فعالیت کرم های خاکی روی مواد آلی تولید شده و حاوی عناصر غذایی است که به راحتی توسط گیاه جذب می شود - Atiyeh و همکاران، . - 2000 روغنیان - 1384 - در بررسی تأثیر شیرابه زباله و کود ورمی کمپوست بر پاسخ های گیاه ذرت نشان داد که استفاده از کمپوست درسه سطح مختلف با میزان کود 15، 30 و 60 تن در هکتار باعث افزایش وزن تر و خشک گیاه میگردد.این ماده سبب تخلخل زیاد، قدرت جذب و نگهداری عناصر غذایی بالا، تهویه و زهکشی مناسب و فعالیت میکروبی زیاد در خاک می شود - Dominguez و همکاران،. - 1997
سرب به عنوان خطرناکترین فلز سنگین آلاینده منابع طبیعی بیشتر از طریق صنایع ساخت باطری های سربی، افزودنی های رنگ و بنزین، حشره کش ها، کودهای شیمیای و اگزوز اتومبیل ها وارد منابع طبیعی میگردد Eick - و همکاران، . - 1999 این فلز به دلیل عدم تجزیه، دارا بودن آثار زیان بار فیزیولوژیک بر جانداران در غلظت های کم نیز می تواند در آلودگی منابع طبیعی نقش داشته باشد - Pilon-Smits، . - 2005در تحقیقی در مورد اثر سرب، نیکل و مس روی گونه Salix acmophyllaمشخص گردید که هر سه فلز سبب کاهش ظرفیت کل کلروفیل ،وابسته به میزان غلظت فلز شدند که بیشترین اثر مربوط به فلز سرب بود - . - Ali et al; 2003همچنین سمیت سرب درگیاه Elsholtziaargyi باعث مهار رشد، کاهش ارتفاع گیاه و طول ریشه، کاهش وزن تر و خشک اندام هوایی شده است Li - و همکاران، . - 2007
هدف ازاین پژوهش بررسی تأثیر کود ورمی کمپوست بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی شامل وزن ساقه و ریشه، طول ساقه و ریشه دو گونه گیاهی یونجه و اسپرس تحت تأثیر فلز سنگین سرب می باشد.نتایج این تحقیق در بررسی تأثیر این کود در میزان جذب یون سرب از خاک های آلوده به آن - پالایش خاک - توسط گونه های گیاهی مذکور به کار خواهند آمد.
مواد و روش
این پژوهش در 3 تیرماه 1393 در محیط گلخانه با طرح آزمایشی فاکتوریول در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. دو سطح برای کود ورمی کمپوست - بدون کود و در حضور نسبت 1 به 1 کود و خاک - و سه سطح برای آلودگی به عنصر سرب 0 - ، 4
و 8 میلی مولار - انتخاب شد. برای تیمارشاهد - بدون کود ورمی کمپوست - از کود ورمی کمپوست استفاده نگردید و برای سطوح دارای کود، به هر گلدان مقداری کود ورمی کمپوست با نسبت مشخص اضافه شد. پس از سبز شدن بذرها عمل تنک سازی گلدان ها تا 5 پایه در هر گلدان انجام شد Akhzari - و همکاران، . - 2012 برای هر کدام ازگونه های گیاهی چهار تکرار و سه تا سطح آلودگی و دو تا سطح کود وجود داشت که بدین ترتیب 72عدد گلدان برای اجرای این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت.به بیان دیگربرای هر یک از سطوح کود ورمی کمپوست براساس تعداد تکرار و تعداد سطح آلودگی 12 تا نمونه در نظر گرفته شد و برای هر گونه گیاهی 24 تا نمونه، که این تعداد نمونه برای هر دو سطح کود می باشد.
برای انجام هر آزمایش ابتدا کود ورمی کمپوست از الک 2 میلی متر عبور داده میشدوسپس نسبت یکسانی ازورمی کمپوست و خاک به وسیله بیل دستی مخلوط شده و به گلدانهای مقتضی اضافه می گردید.گلدان های استفاده شده در این پژوهش به ترتیب دارای ارتفاع و قطر 25 و 35 سانتی متر بودند . - Norman et al ; 2005 - در هر گلدان 20 تا بذر از گونه گیاهی مورد نظر در محیط گلخانه کشت گردید که در تیمارهای مربوط به بررسی اثر یون سرب، همزمان با کشت بذرهاازاین یون به مقادیر ذکر شده اضافه کرده به این صورت که هر یک از گونه های گیاهی را در سه دسته چهار تایی قرار داده، برای دسته اول سطح آلودگی صفر و به عنوان شاهد، برای دسته دوم سطح آلودگی 4 میلی مولار و برای دسته سوم سطح آلودگی 8 میلی مولار منظور می گردید.
اولین آبیاری بلافاصله بعد از کاشت و بعد از آن هرچهار روز تا زمانی که گونه های گیاهی به حداکثر رشد خود برسند انجام می شد و به منظور حصول تراکم مناسب گونه های گیاهی، عمل تنک سازی صورت می پذیرفت و در هر گلدان 5 تا گونه گیاهی باقی میماند Akhzari - و همکارن، . - 2012 همچنین مبارزه با علف هرز توسط وجین دستی در سه نوبت انجام میگرفت و زمانی که گونه های گیاهی به حداکثر رشد خود رسیدند اقدام به برداشت گونه ها می شد و خاک موجود در گلدان ها با استفاده از آب مقطر شستشو داده می شد.
صفات مورد بررسی در این تحقیق شامل طول ساقه، طول ریشه، وزن ساقه، وزن ریشه می باشد.پس از برداشت نمونه های گیاهی که در یک فاصله زمانی انجام شد،در آزمایشگاه آنها به دو قسمت ریشه و بخش هوایی تفکیک گردیده وطول ساقه وریشه اندازه گیری شده و در مرحله دوم نمونه های گیاهی خشک شده و در هاونگ کوبیده شدند و سپس وزن نمونه ها انداره گیری گردید.
تجزیه و تحلیل آماری داده های آزمایش با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد. برای رسم شکل ها از نرم افزار Excel استفاده گردید ومقایسه میانگین ها با آزمون LSD و در سطح احتمال 5 درصدصورت پذیرفت.
نتایج و بحث
بررسی شاخص های رشدی
نتایج حاصل از مقایسه میانگین مشاهدات مربوط به شاخصه های رشد در جدول 1 گرد آورده شده است.در این جدول میانگین شاخص های رشدی گونه های گیاهی MR،MP و OS تحت تأثیر دو تیمار کود ورمی کمپوست و فلز سرب ارائه گردیده است. این نتایج نشان می دهد که کود ورمی کمپوست و عنصر سنگین فلز سرب تأثیر معنی داری در شاخص های رشدی - وزن ساقه و ریشه، طول ساقه و ریشه - در گونه های گیاهی مورد بررسی MR،MPوOS داشت.در صورت نبود عنصر سنگین سرب میزان رشد در حضور کود ورمی کمپوست بالا است که با تحقیقات Khorramdelو همکاران در سال 2008 همخوانی دارد. در آن پژوهش نیز گزارش گردیده است که استفاده از کودهای بیولوژیکی باعث افزایش معنی دار شاخص سطح برگ، حداکثر تجمع ماده خشک، ارتفاع گیاه و سرعت رشد محصول سیاهدانه - - Nigella sativa L در مقایسه با شاهد شد. نتایج مندرج در جدول 1 بیان می نماید که سرب می تواند سرعت رشد گونه های گیاهی را پایین بیاورد.و با تحقیق صورت پذیرفته توسط Liو همکاران در سال 2007 دارای مطابقت می باشد. همچنین مقایسه میانگین داده های حاصل از جدول 1 بیان می نماید که میزان رشد گونه گیاهی MRنسبت به گونه گیاهی MPو OS بیشتر است.
نتایج آزمایش بر روی سطوح با کود ورمی کمپوست حاکی از آن است که شاخصه های رشد مربوط به هر سه گونه گیاهی در هر سه سطح تیمارهای میزان سرب در حضور کود ورمی کمپوست نسبت به فقدان آن رشد چشمگیری داشته است.همچنین شاخصه های رشد هر سه گونه گیاهی در هردو سطح کود ورمی کمپوست، با افزایش مقدار سرب در خاک کاهش نشان می دهد.
بالا بودن میزان سرب در گیاهان باعث اثراتی از قبیل مهار جوانه زنی دانه، مهار رشد جوانه و ریشه، کاهش ارتفاع گیاه و طول ریشه، کاهش وزن تر و خشک اندام هوایی ، بر هم زدن تعادل آب شده است Li - و همکاران، 2007؛ Kopittke و همکاران، - Khalid et al; 2006 - . - 2007 در آزمایشی نشان دادند که کود ورمی کمپوست باعث افزایش معنی دار وزن تر و خشک برگ، گل آذین و اندام هوایی گیاه ریحان شد.
جدول :1 تأثیر میزان سطوح اعمالی کود ورمی کمپوست و یون سرب بر وزن - بر حسب گرم - و طول - بر حسب سانتی متر - ریشه و ساقه مربوط به سه گونه گیاهی مورد مطالعه.
