بخشی از مقاله
چکیده
یکی از کارامدترین روشها جهت حذف، جذب و تجزیه و تبدیل آلودگیها از محیط زیست، گیاهپالایی میباشد. در این تحقیق تاثیر سطوح مختلف مس و قارچ میکوریز بر خصوصیات رشدی گیاه آفتابگردان زینتی در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با 5 تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی شهید باهنر به اجرا درآمد. این طرح شامل 6 سطح مس - 800،400،200،100،50،0 میلی گرم بر کیلوگرم خاک - و دو سطح قارچ میکوریزا شامل وجود - - M1 و عدم وجود - - M2 بود. نتایج کشت گلخانه ای نشان داد که تاثیر سطوح مس بر کلیه صفات اندازهگیری شده درسطح احتمال یک درصد معنیدار شد. اثرات متقابل مس و قارچ میکوریز نیز برغلظت مس اندام هوایی، شاخص سطح برگ و غلظت مس ریشه در سطح یک درصد معنیدار شد و بر حجم ریشه اثر معنیدار نداشت.
کلمات کلیدی: گیاه پالایی، مس، قارچ آربوسکولار میکوریزا، آفتابگردان زینتی
مقدمه
خاک به عنوان جزیی از بیوسفر، نقش مهمی در تولید غذا و پایداری محیط زیست دارد. مهمترین آلایندههای خاک شامل فلزات سنگین، بارشهای اسیدی، سموم و برخی مواد آلی میباشند، در سالهای اخیر، فلزات سنگین به دلیل داشتن خصوصیات آلایندگی در خاک شدیدا مورد توجه قرار گرفتهاند. زدودن این آلودگیها از طریق فرآیندهای بیوتکنولوژی و از جمله استفاده از گیاهان تجمعدهنده عناصر سنگین و یا گیاهانی که قدرت تحمل سمیت این عناصر را دارند، یکی از بهترین روشها در زدودن این آلودگی ها و ایجاد رویشگاهی سبز در جهت جلوگیری از پراکنش آلودگی فلزی خاک است Reeves - و همکاران، . - 2000 برخی فلزات به مقدار ناچیزی برای عملکرد طبیعی بدن ضروری میباشند اما ورود بیش از اندازه از آنها به بدن مسمومیت ایجاد خواهد کرد.
ایراد اصلی فلزات سنگین این است که در بدن متابولیزه نمیشوند. فلزات سنگین همچنین جایگزین دیگر املاح و مواد معدنی مورد نیاز در بدن میگردند. ازجمله مهمترین مضرات فلزات سنگین ایجاد اختلالات عصبی - پارکینسون، آلزایمر، افسردگی، اسکیزوفرنی - ، انواع سرطان-ها، فقر مواد مغذی، بر هم خوردن تعادل هورمونها، چاقی، سقط جنین، اختلالات تنفسی و قلبی-عروقی، آسیب دیدن کبد، تضعیف سیستم ایمنی بدن، تخریب ژنها، پیری زودرس، اختلالات پوستی، کاهش حافظه، بیاشتهایی، التهاب مفاصل، ریزش مو، پوکی استخوان و در نهایت مرگ میباشد Sadat Taghavirad - و همکاران، 2014؛ Goudarzi و همکاران، . - 2014 فلزات سنگین در غلظتهای بالا بر روی گیاهان زراعی نیز اثرات منفی قابل توجهی میگذارند.
توقف رشد، عملکرد ضعیف، عدم عملکردهای متابولیک مانند تنفس و فتوسنتز از جمله مسمومیتهای فلزات سنگین بر روی گیاهان است Garbisu - وAlkorta، 2001 ؛ Schwartz و همکاران، . - 2003 آلودگی فلزات سنگین ترکیب میکروبی خاک را نیز تغییر میدهد که در نهایت باعث تخریب خواص بیوشیمیایی خاک مانند باروری میشود Kozdroj - وVan Elsas، 2001 ؛ Kurek وBollag، . - 2004 پاکسازی محیط با روشهای مهندسی مرسوم بسیار پرهزینه است و فقط در سطوح کوچک قابل اجرا میباشد و بدین علت بکارگیری روش پالایشی مناسب مورد نیاز است - عابدیکوپایی، . - 1385 همزیستی گیاهان با میکروارگانیسمها و سایر موجودات زنده موجب حفظ و پایداری گونهها و جوامع گیاهی میگردد. میکوریز یکی از سودمند ترین همزیستیها می باشد که در آن گیاه میزبان و قارچهای همزیست به طور متقابل سود می برند. میکوریز یک رابطه متقابل بین قارچ و ریشه گیاه است Turk - و همکاران، . - 2006گیاه آفتابگردان زینتیHelianthus annuus از تیره Asteraceae/Compositae و بومی غرب آمریکاست که دارای تعداد زیادی گونههای یک ساله و چند ساله است. واژه Helianthus از دو کلمه یونانی Helios به معنی آفتاب و Anthos به معنی گلی که مسیر آفتاب را دنبال میکند، گرفته شده است - قهساره و کافی، . - 1389
مواد و روش ها
خاک مورد استفاده در این آزمایش از افق سطحی مزرعه دانشگاه شهید باهنر کرمان جمع آوری و به طور یکنواخت مخلوط و به نسبت - 1:5 - به آن شن اضافه و از الک 4 میلیمتری عبور دادهشد. نمونهای از خاک تهیه و برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آن تعیین گردید. جهت حذف کلیه اسپورها و پروپاگولهای قارچی، خاک مورد آزمایش توسط اتوکلاو استریل و سپس در نایلونهایی ریخته و درب آن تا زمان کاشت محکم بسته شد تا از آلوده شدن خاکها جلوگیری شود.آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با 6 سطح مس، 2 سطح میکوریزا و 5 تکرار برای آفتاب گردانزینتی اجرا شد و مجموعا شامل 60 گلدان بود. فاکتور مس شامل 6 سطح 800 - ،400،200،100،50،0 میلیگرم بر کیلوگرم خاک - بود که از منبع سولفات مس - CuSO .5H O - تهیه و اضافه شد و فاکتور دوم شامل قارچ آربوسکولار میکوریزا بود که در دو سطح وجود - - M و عدم وجود قارچ - - M مورد بررسی قرار گرفت. قارچ میکوریز به نیمی از گلدانها به صورت مایه تلقیح به مقدار 100 گرم به صورت لایه لایه اضافه شد. سپس تعداد 5 بذر در درون هر گدان کاشته شد. پس از استقرار کامل بوته ها، تعداد گیاهچهها به 3 عدد بوته یکنواخت در هر گلدان کاهش یافت. پس از اتمام یک دوره رویشی 4 ماهه که گیاهان به رشد کافی رسیدند، هر تیمار جداگانه برداشت گردید و صفات مورد نظر بررسی شد.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1 دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مس و مایهزنی توام با قارچ میکوریز بر کلیه صفات در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد و اثرات متقابل مس و قارچ میکوریز نیز برغلظت مس اندام هوایی وشاخص سطح برگ و غلظت مس ریشه در سطح یک درصد معنیدار شد اما بر حجم ریشه اثر معنیدار نداشت. به ترتیب نمایانگر غیر معنی دار بودن و تفاوت معنی دار در سطح احتمال پنج و یک درصد است. ،*و ns**
شاخص سطح برگ
اثرات اصلی سطوح مس و میکوریز و نیز اثر متقابل آنها بر شاخص سطح برگ در سطح یک درصد معنیدار شد - جدول. - 1 دادههای حاصل از نتایج مقایسه میانگین این صفت در جدول2 آورده شده است. بیشترین سطح برگ مربوط به تیمار 25/05 Cu0M1 سانتیمتر مربع به ازاء بوته بود که نسبت به شاهد غیر میکوریزی 39 درصد افزایش داشت. کمترین مقدار این صفت در تیمار Cu800M0، 7/59 سانتیمتر مربع به ازاء بوته مشاهده شد که نسبت به شاهد بدون میکوریز 50 درصد کاهش داشت. Azmat و همکاران - 2006 - مشاهده کردند که فلزات سنگین به طور معنیداری باعث کاهش سطح برگ و طول ساقه در دو گیاه Phaseolus mungo و Lens culinaris میشوند و علت آن را کاهش حجم سلول عنوان کردند. میانگینهای دارای حروف مشابه اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد آزمون دانکن ندارند.
حروف کوچک نمایانگرمیانگین اثرات متقابل و حروف بزرگ نمایانگر میانگین اثرات ساده میباشد.غلظت مس در اندام هوایی اثرات اصلی سطوح مس و میکوریز و نیز اثرات متقابل آنها بر غلظت مس اندام هوایی گیاه در سطح یک درصد معنیدار شد - جدول. - 1 دادههای حاصل از نتایج مقایسه میانگین این صفت در جدول3 آورده شده است. نتایج نشان داد با افزایش سطوح مس، غلظت آن در بافتهای گیاهان تلقیح شده و گیاهان بدون تلقیح افزایش یافت. بیشترین مس اندام هوایی مربوط به تیمار Cu800M0 29/52 - میلیگرم بر کیلوگرم ماده خشک گیاه - بود که نسبت به شاهد غیرمیکوریزی 82 درصد افزایش داشت وکمترین مقدار این صفت در تیمار 3/17 - Cu0M1 میلیگرم بر کیلوگرم ماده خشک گیاه - مشاهده شد. مطالعات انجام گرفته در ایالات متحده نشان داد درخت گز در اطراف معادن مس، توانایی تجمع این عنصر را به میزان 1090 میلیگرم بر کیلوگرم ماده خشک در ریشه دارد Jorgge - و همکاران، . - 2008 گل زینتی قرنفل نیز به عنوان یک گیاه برای تجمع مس در مکانهای آلوده شناخته شده و میزان تجمع مس در ساقه و ریشه آن به ترتیب 146 و 163 میلیگرم بر کیلوگرم بدست آمده است Zheng - و همکاران، . - 2004
