بخشی از مقاله
مقدمه
سرب یکی از گستردهترین آلایندههاي فلزي در خاك است. سطوح بالاي سرب در خاك، اغلب در نتیجه فعالیتهاي انسانی مانند صنعت، معدن، کشاورزي و همچنین دفع لجن فاضلاب شهري میباشد. اگر چه غلظت کل سرب در بسیاري از خاكهاي آلوده ممکن است بالا باشد، بخش قابل تحرك و زیستی سرب معمولا" بسیار پایین است
گیاهان براي کاهش سمیت سرب از مکانیسمهاي مختلفی بهره میگیرند که مهمترین آنها شامل تولید عوامل و پروتئینهاي پیوند شونده با فلزات سنگین، ورود فلزات سنگین به سلولها به وسیله انتخاب و انتقال یون فلز و دفع یا ذخیره فلز سنگین در واکوئل است
روشهاي مختلفی به منظور پاکسازي محیط از این آلودگیها بکار میرود. گیاه پالایی که در دهههاي اخیر توجه زیادي را به خود جلب کرده است نسبت به روشهاي رایج مهندسی از قبیل شستشو با اسید و حفاري کردن، هزینهي کمتري در بر داشته و سازگار با محیط زیست نیز میباشد قارچهاي میکوریز آربوسکولار ارتباط مستقیمی بین خاك و ریشههاي گیاه برقرار میکنند، به این ترتیب کارآیی گیاه پالایی را از طریق تاثیر بر قابلیت دسترسی فلزات سنگین و افزایش تحمل گیاه تحت تاثیر قرار میدهند
مکانیسمهایی که قارچ میکوریز آربوسکولار براي کاهش تنش فلزات سنگین براي گیاهان اعمال میکنند شامل کلاتیکردن و غیر پویایی نمودن فلزات سنگین در میسلیومهاي خارجی، بهبود تغذیه معدنی بویژه فسفر، تغییر پهاش ریزوسفر، تنظیم بیان ژن ناقلهاي فلزي میباشد
وتیوریکی از گیاهان مورد استفاده در گیاه پالایی در برخی از کشورهاي جهان است که از پتانسیل بسیار بالایی جهت جذب آلودگیها برخوردار بوده و داراي ویژگیهاي مطلوب مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و اکولوژیکی جهت کشت و توسعه میباشد.
وتیور ارتباط همزیستی قوي با طیف گستردهاي از میکروبهاي خاك در ریزوسفر - باکتريهاي تثبیت کننده نیتروژن، باکتريهاي حل کننده فسفر، قارچهاي میکوریزي، قارچهاي تجزیه کننده مواد سلولزي و باکتريهاي افزایش دهنده رشد گیاه - براي تامین عناصر غذایی، رشد و توسعه ایجاد میکند. بهبود رشد و توسعه در وتیور هنگامی که ریشههاي آن توسط ریز جانداران مایه زنی شدند مشاهده شد. تنظیم کنندههاي رشد گیاهی باعث توسعه ریشههاي جانبی و افزایش زیست توده کل گیاه میشوند
هدف از این پژوهش بررسی تاثیر قارچهاي میکوریز آربوسکولار بر میزان جذب و پالایش سرب توسط گیاه وتیور میباشد.
مواد و روشها
آزمون گلخانهاي به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا" تصادفی با فاکتورهاي سرب از منبع نیترات سرب در 4 سطح 50 - ، 200، 400 و 800 میلی گرم سرب در کیلوگرم - و قارچ شامل 3 سطح - شاهد، گلوموس اینترارادیسز و گلوموس ورسیفرم - در یک خاك غیر استریل و در سه تکرار انجام شد. نمونه هاي پنج کیلوگرمی از خاك درون کیسه هاي پلاستیکی ریخته، پس از افزودن عناصر غذایی بر اساس آزمون خاك تیمارهاي سرب نیز با سطح مربوط به آن افزوده و به گلدان هاي پنج کیلوگرمی انتقال داده شد، جهت اعمال تیمار قارچمیکوریز آربوسکولار، حدود پنج تا هفت سانتی متر از قسمت بالایی خاك هر گلدان برداشته شد و مقدار 50 گرم زادمایه به صورت لایه نازك و یکنواختی در سطح خاك پخش گردید.
در هر گلدان یک نهال وتیور کشت شد. چهار ماه پس از کاشت، گیاهان از محل طوقه قطع شدند. نمونهها جهت انجام تجزیه شیمیایی آسیاب گردید و پس از خاکستر کردن نمونه ها به روش خشک سوزانی، میزان سرب گیاه با دستگاه جذب اتمی اندازه گیري شد. فاکتور انتقال فلز سرب از نسبت غلظت فلز در اندام هوایی گیاه به غلظت فلز در ریشه به دست آمد. نتایج و دادهها با استفاده از نرم افزارآماري SAS مورد تجزیه و تحلیل آماري قرار گرفت. براي رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد اثر سرب، قارچ میکوریز و اثرات متقابل آنها بر درصد کلنیزاسیون ریشه معنیدار بود. در اثر مایه زنی گیاه وتیور با قارچ میکوریز درصد کلنیزاسیون ریشه در مقایسه با تیمار شاهد به طور معنیدار افزایش یافت. گونههاي قارچ نیز با یکدیگر تفاوت معنیدار داشتند. مقایسه میانگینها - نمودار - 1 نشان داد با افزایش سطوح سرب میانگین درصد کلنیزاسیون ریشه به طور معنیدار کاهش یافت. مقایسه میانگینها - جدول - 1 نشان داد با افزایش سطوح سرب، میانگین جذب سرب در اندام هوایی و ریشه افزایش یافت.
میانگین مقدار سرب جذب شده در اندام هوایی و ریشه به طور معنیداري در تیمارهاي میکوریزي نسبت به شاهد بالاتر بوده است، بین گونه-هاي قارچی نیز تفاوت معنیدار بود. با افزایش سطوح سرب فاکتور انتقال از ریشه به اندام هوایی کاهش یافت مایه زنی با قارچ در مقایسه با تیمار شاهد میزان فاکتور انتقال را افزایش داد - نمودار. - 2 نتایج نشان داد که میزان فاکتور انتقال در تمام سطوح سرب در قارچ گلوموس ورسیفرم بیشتر از قارچ گلوموس اینترارادیسز میباشد - جدول. - 1
یکی از دلایل کاهش کلنیزاسیون ریشه، به خاطر سمیت سرب می باشد، گونههاي قارچی احتمالا"تحمل آلودگی بالاي سرب را ندارند و با افزایش سطح سرب فعالیت آنها کاهش مییابد. نتایج متناقضی در مورد تاثیر غلظتهاي بالاي فلزات سنگین بر درصد کلنیزاسیون ریشه وجود دارد، که این کاهش و افزایش درصد کلنیزاسیون ممکن است در ارتباط با تفاوت در تحمل گیاهان با قارچ میکوریزي به فلزات سنگین و نیز شرایط ادافیکی خاص نظیر، غلظت فلز سنگین در خاك، نوع و گونه فلز و پهاش خاك باشد
با توجه به اینکه میزان سرب جذب شده در ریشه گیاه وتیور و تجمع سرب در ریشه بیشتر از اندام هوایی میباشد، همچنین بر اساس فاکتور انتقال که در تمام تیمارها کمتر از 1 می باشد میتوان گفت گیاه وتیور براي فرایند تثبیت گیاهی سرب مناسب میباشد. همانطور که نتایج نشان میدهد توانایی قارچ گلوموس ورسیفرم در انتقال سرب از ریشه به اندام هوایی بیشتر از قارچ گلوموس اینترارادیسز میباشد.
جدول-1مقایسه میانگین اثر اصلی و اثر متقابل سطوح سرب و قارچ میکوریز آربوسکولار برجذب کل سرب اندام هوایی و ریشه - میکروگرم در گلدان - وتیور.
* اعدادي که داراي یک حرف مشترك کوچک - در ردیف یا ستون - یاحرف بزرگ - در ردیف یا ستون - هستند از لحاظ آماري با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد تفاوت معنیداري ندارند. :G0 بدون قارچ، :G1گلوموساینترارادیسز،
:G2 گلوموس ورسیفرم.
نمودار-1 اثر فاکتورهاي اصلی بر درصد کلنیزاسیون ریشه گیاه وتیور
