بخشی از مقاله
چکیده
در سالهای اخیر آلودگی میکروبی آبهای سطحی و زیر سطحی، یک مسئله و مشکل جدی از کشورها بهشمار میرود که منجر به ایجاد بیماریهای خطرناک میشود. شوری خاک و و خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک می-تواند بر میزان جابه جایی و یا زنده مانی باکتریها در خاک اثر داشته باشد.
در این تحقیق اثر سطوح مختلف شوری آب ابیاری با قابلیت هدایت الکتریکی 1، 5 و 10 دسیزیمنس بر متر و با اعمال کود آلی گاوی به میزان 10 تن بر هکتار بر ستونهای خاک دستخورده بررسی شده و رفتار باکتری اشرشیاکلی در شرایط رطوبتی اشباع بررسی شد. با سنجش غلظت باکتری اشرشیاکلی در زهآب خروجی، شدت آلودگی زهآب ستونهای خاک تیمار شده با کود دامی، با شوری آب 10 دسیزیمنس بر متر، کمتر از شوری 1 دسیزیمنس بر متر و همچنین بیشترین شدت آلودگی در شوری 5 دسیزیمنس بر متر بود که این اختلافات در سطح آماری 1 درصد معنی دار شد.
-1 مقدمه
باکتریها به دلیل تنوع متابولیکی، قادرند در جاهایی زندگی کنند که اغلب میکروارگانیسمهای دیگر قادر به زندگی در آن مکانها نیستند. چنان چه ویروسها را استثنا بدانیم، معمولا تعداد باکتریها در خاک نسبت به سایر میکرو ارگانیسمها بیشتر است. تنها در یک نمونه خاک ممکن است بیش از 4000 باکتری یافت شود که از لحاظ ژنتیکی با هم متفاوت است
باکتریها از لحاظ اکولوژیکی به دو دسته تقسیم میشوند، باکتریهای بومی - اتوکتونوس - که به عنوان ساکنین واقعی و دائمی شناخته شده اند و باکتریهای غیر ساکن یا خارجی - الوکتونوس - که به عنوان مهاجم یا عابر در نظر گرفته میشوند - . - 2 نتایج حاصل از بررسیها نشان داده است که غلظت میکرو ارگانیسمهای موجود در کود های دامی در میزان آلودگی منابع آبی نقش مهمی را ایفا می-کنند
پاتوژنها از سطح خاک در طول منافذ حرکت میکنند تا این که خود را به آب های زیر زمینی برسانند - . - 24 غلظت باکتری بیماری زا به نوع حیوان، نوع میکروارگانیسم، تعداد میکرو ارگانیسم، سن حیوان،روش ذخیره کردن، مدت ذخیره کردن - میزان تجزیه قبل از اضافه شدن به خاک - و روش استفاده از کود، بستگی دارد
انتقال باکتری بستگی به اندازه سلول میکروارگانیسم، خصوصیات سطح سلول، نوع خاک، اندازه ذرات،نفوذ پذیری،درجه همگنی و مینرالوژی خاک دارد. این انتقال همچنین به pH محلول، قدرت یونی و تحرک خود باکتری بستگی دارد - . - 3 مطالعات جربا و همکاران - - 8، تیت و همکاران - - 26، کیبی و همکاران - - 15، کرین و همکاران - - 3، ردی و همکاران - - 23، فوست و همکاران - - 6، موبیرو و همکاران - - 20، انتری و همکاران - - 5، نیز نشان دادند که جذب - ابقا - و یا انتقال باکتری در خاک تحت تاثیر فاکتورهای خاک چون رطوبت، درجه حرارت، مقدار و خصوصیات کود آلی، فراهمی مواد غذایی، بافت - توزیع اندازه ذرات - و pH میباشد.
میزان رطوبت خاک بر سرعت حرکت و آبشویی باکتریها موثر است. هاگدون و همکاران - - 11 دریافتند که در شرایط غیر اشباع، عمق حرکت باکتریها کمتر از یک متر است، در حالی که در شرایط اشباع میتواند به 30 تا 60 متر هم برسد. فلیپ و همکاران - - 7 در آزمایشی که برای تعیین قابلیت بقای چند میکرو ارگانیسم در خاک اشباع انجام دادند، مشاهده نمودند که باکتری اشرشیاکلی برای مدت بیش از 100 روز در دمای 10 درجه سانتی گراد باقی میماند.
نتایج کادوا و همکاران - - 16 نشان داد که یک گونه باکتری اشرشیاکلی به نامE.coli o157:H7 حتی به مدت 630 روز در خاک حاوی کود گوسفندی که تهویه مناسبی نداشت، در دمای پایین تر از 23 درجه سانتی گراد باقی ماند. زمانی که کود به صورت مایع به خاک تزریق شود، نسبت به زمانی که کود در سطح خاک بخش گردد، میکرو ارگانیسم های کمتری توسط اشعه ماورابنفش خورشید از بین میروند. از طرف دیگر، تزریق کود به خاک، امکان جذب سطحی میکروارگانیسمها را بر روی سطوح کلوییدی خاک افزایش میدهد
افزودن کودهای مایع آلی، سبب نزدیک شدن باکتریها به سطح خاک میگردد، لذا با افزایش غلظت محلول کود، انتظار میرود انتقال و آبشویی باکتریها در خاک کند تر شود
از طرفی باکتریهای موجود در کود، می-توانند جذب سطوح کلوییدی کود و خاک شوند. این عمل میتواند انتقال و حرکت باکتریها را به دلیل توانایی انتقال ذرات کلویید، آسان کند. البته این ذرات میتوانند منافذ ریز خاک را مسدود و از حرکت باکتریهای دیگر جلوگیری نمایند - . - 4 عمل انتقال باکتریها در خاکهای مختلف متفاوت است. هاگدون و همکاران - - 12، بیتون و هاروی - - 3 عمق انتقال باکتری در عمق خاک را از 1 تا 83 متر گزارش کرده اند که بستگی به نفوذپذیری و درجه اشباع خاک و طول زمان آبشویی کود دارد. در خاکهایی با منافذ درشت و زهکشی مناسب، انتقال باکتری بیشتر است
ردی و همکاران - - 23 سرعت حرکت اشرشیاکلی را در دو خاک با زهکشی مناسب و ضعیف را مورد ارزیابی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که سرعت حرکت باکتری اشرشیاکلی در خاک با زهکشی مناسب بیشتر از خاک با زهکشی ضعیف بود، دلیل این امر را به بالا بودن منافذ درشت در خاک با زهکشی مناسب نسبت دادند. در این راستا هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر شوری آب آبیاری در ستون های دست خورده تیمار شده با کود دامی بر آبشویی باکتری اشرشیاکلی آزاد شده از انتهای ستونها بود.
مواد و روشها:
این پژوهش در شرایط آزمایشگاهی و تحت جریان غیر ماندگار، بر روی ستونهای خاک دست خورده به ارتفاع 30 سانتی متر و قطر 10 سانتی متر انجام شد. خاک مورد استفاده از عمق صفر تا 20 سانتی متری از منطقه زیارت شهرستان گرگان با بافت لومی شنی تهیه شد. برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در جدول زیر آمده است.
جدول :1 برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه
کود گاوی مورد استفاده از گاوداری صنعتی حومه گرگان تهیه شد. آب مورد استفاده برای انجام آزمایشها، آب دو بار تقطیر شده و شور شده به وسیله نمک Nacl با شوری های 1، 5 و 10 دسیزیمنس بر متر تهیه شدند. پس از آماده سازی ستونهای خاک، میزان10 تن در هکتار - بر حسب وزن خشک - کود با خاک تلقیح شده و با آبهایی با شوری مورد نظر آبشویی گردیدند.
زه آب به دست آمده جمع اوری شد و پس از رقیق سازی به میزان لازم، بر روی محیط کشت مک کانکی اگار - Macconky Agar - کشت داده شدند. پلیتهای محیط کشت به مدت 24 تا 48 ساعت در انکوباتور با دمای 37 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. در محیط کشت مک کانکی اگار باکتریهای گرم منفی دیگری مثل سالمونلا و کلاپسلا نیز رشد میکنند که برای تشخیص باکتری اشرشیاکلی از سایر باکتریهای گرم منفی، از روش رنگ امیزی گرم و مشاهده باکتری مشکوک به اشرشیا کلی با گونه خالص استفاده شد.
این پژوهش در فاکتوریل و طرح کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. فاکتور اول شوری آبها - 1 ،5 و 10 دسی-زیمنس بر متر - ، فاکتور دوم حجم منفذی 3 - ، 5 و - 7 بود. دادههای به دست آمده به وسیله نرم افزار آماری SPSS تجزیه و تحلیل شدند و مقایسه میانگینها به فاکتوریل در سطح اماری 1 درصد انجام شد. همچنین نمودارها به کمک نرم افزار SPSS رسم گردید.
-3 نتایج و بحث:
-3-1 اثر تیمارهای مختلف شوری آب آبیاری بر غلظت اشرشیاکلی در زهآب خروجی:
اثر تیمارهای شوری مختلف بر غلظت باکتری اشرشیاکلی در شکل 1 آورده شده است. نتایج نشان دادند که تیمارهای مختلف شوری بر غلظت باکتری در سطح اماری 1 درصد معنی دار شد. بیشترین غلظت باکتری اشرشیاکلی در زهآب جمع آوری شده مربوط به آب مقطر و کمترین غلظت باکتری در شوری 10 دسیزیمنس بر متر مشاهده شد.
