بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه پتانسل گیاه عدسک آبی در جذب کادمیوم از محیط های آبی و تاثیر کادمیوم بر رشد آن بررسی گردید. نتایج نشان داد که عدسک آبی پتانسیل بسیار بالایی در جذب کادمیوم از محیط های آبی دارد بطوریکه در غلظت 80 میلی گرم کادمیوم در لیتر عدسک آبی توانست 3190/95 میلی گرم در کیلوگرم را جذب کند . با افزایش غلظت کادمیوم بتدریج رشد کاهش و در غلظت های بالای کادمیوم موجب مرگ عدسک آبی شد. نتایج نشان داد که عدسک آبی گیاه مناسبی برای گیاه پالایی کادمیوم از محیط های آبی می باشد.
مقدمه
حضور فلزات سنگین در آب و خاک به یکی از مشکلات بسیار مهم محیط زیست تبدیل شده است. برعکس بیشتر مواد آلی، فلزات بوسیله میکروارگانیسم ها تغییر شکل پیدا نمی کنند بنابراین در آب، خاک، رسوب و در موجودات زنده تجمع پیدا می کنند - میرتزکی و همکاران، . - 2004 بیشتر این فلزات سنگین سمی و سرطان زا هستند و سلامت انسان و محیط زیست را تهدید می کنند - وینودینی و نارایانان، . - 2009 مس - Cu - ، روی - Zn - ، کادمیوم - Cd - و نیکل - Ni - از این عناصر سمی می باشند که اثرات زیان باری بر گیاهان، حیوانات و انسان ها دارند گیاه پالائی - Phytoextraction - ، فرایندی است که طی آن گیاهان، آلوده کننده ها را از آب و خاک جذب کرده و سپس به زیتوده قابل برداشت انتقال داده و ذخیره می کنند و در زیست استخراجی، هدف حذف آلوده کننده ها از مکان های آلوده است که در گیاهان خیلی تجمع گر که مقاومت زیادی به آلوده کننده ها دارند دیده می شود.
مطالعه ای در لهستان بر روی گونه آزولا کارولینا - Azolla caroliniana - برای جذب Pb - II - و Cd - II - صورت گرفته بود نشان می هد که میزان Pb - II - تا 90 درصد کاهش یافته و غلظت Cd - II - تا 22 درصد پایین آمده است. که البته در این غلظت ها رشد آزولا نیز بین 22 تا 47 درصد کاهش یافته بود - ستنپویسکا، . - 2004 بنیسلی و همکاران - 2004 - توانایی آزولا را برای حذف فلزات سنگین Hg - II - ، Cr - III - و Cr - VI - از فاضلاب شهری بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که آزولا ظرفیت جذب مقادیر بالای کروم و جیوه را دارد. طی پژوهشی که بوسیله اوزتورک و همکاران - 2010 - برروی تجمع آرسنیک و پاسخ های بیولوژیکی ترتیزک آبی در معرض آرسنیک بعمل آمد این نتیجه حاصل شد که ترتیزک آبی آرسنیک را در بافت های خود بخوبی ذخیره می کند و آرسنیک باعث تاثیر بر دی ان ای و دیگر خصوصیات بیولوژیکی آن میشود.
مواد و روشها
به منظور بررسی پتانسیل عدسک آبی برای جذب کادمیم از محیط های آبی، آزمایشیدر قالب طرح کاملاً تصادفی در بهار سال 1391 در گلخانه تحقیقاتی گروه خاکشناسی دانشگاه زنجان انجام گرفت. گیاه عدسک آبی شهرستان آمل جمع آوری و پس از شستشو با آب مقطر و گرفتن آب آزاد آن، به داخل ظروف حاوی محیط کشت منتقل شد. آزمایش با 6 سطح کادمیم - صفر ، 5 ، 10، 20، 40 و 80 میلی گرم در لیتر - در 3 تکرار انجام شد. برای تهیه محلول غذایی اپستین مقادیر مختلف کادمیم از منبع سولفات کادمیم تامین و به محلول غذایی اپستین اضافه شد تا غلظت های ذکر شده حاصل و به ظرف های حاوی این گیاه اضافه شد.
پس از گذشت 30 روز گیاه موجود در هر یک از ظرف ها برداشت و پس از شستشو با آب مقطر و گرفتن آب آزاد، وزن نهایی آنها اندازه گیری گردید. سپس جهت انجام تجزیه به آزمایشگاه منتقل و به مدت 72 ساعت در آون در دمای 55 تا 60 درجه سانتی گراد خشک شدند. نمونههایخشک شده کاملاً پودر و از الک 0/5 میلی متری عبور داده و 0/3 گرم از آن توزین و به کمک اسید سولفوریک، اسید سالسیلیک و آب اکسیژنه بافت آنها هضم شد - علی احیایی و بهبهانی زاده، . - 1372 غلظت کادمیم به کمک دستگاه جذب اتمی - مدل واریان - اندازه گیری شد. شاخص تجمع زیستی - BCF - شاخصی از توانایی گیاه برای تجمع فلزات با توجه به غلظت سوبسترا است که از رابطه زیر محاسبه می شود.
غلظت فلز در بافت گیاه - = شاخص تجمع زیستی - غلظت اولیه فلز در محلول خارجی
تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار آماری SPSS و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. برای ثبت داده ها و رسم نمودار از نرم افزار Excel استفاده شد.
نتایج و بحث
تأثیر سطوح مختلف کادمیوم بر شاخص سرعت رشد نسبی عدسک آبی در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. با افزایش غلظت کادمیوم محلول غذایی رشد عدسک آبی کاهش یافت که کمترین مقدار آن در تیمار 10 میلی گرم کادمیوم در لیتر بود. از سطح 20 تا 80 میلی گرم کادمیوم در لیتر، شاخص سرعت رشد نسبی عدسک آبی منفی شد که نشان دهنده مرگ گیاه بود - شکل . - 1
کادمیوم فتوسنتز و رشد گیاه را کاهش می دهد و یک عنصر سمی برای گیاه است به همین دلیل کاهش رشد گیاه در نتیجه سمیت ناشی از کادمیوم دور از انتظار نبود. سمیت کادمیوم ناشی از اختلالاتی است که کادمیوم در فعالیت آنزیم ها ایجاد می کند. در حضور کادمیوم از تشکیل آنتوسیانین و رنگدانه های کلروفیل ممانعت می شود. عناصر سنگین و بخصوص کادمیوم با تأثیر بر میزان فتوسنتز و کاهش میزان کلروفیل گیاه باعث کاهش رشد گیاه شده و اثرات منفی و مخربی را در گیاه بجای می گذارند.
تأثیر سطوح مختلف کادمیوم بر غلظت کادمیوم گیاه عدسک آبی نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر سطوح مختلف کادمیوم محلول غذایی بر غلظت کادمیوم در بافت های عدسک آبی در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. مقایسه میانگین داده ها حاکی از آن بود که بیشترین غلظت کادمیوم گیاه مربوط به تیمار 80 میلی گرم کادمیوم در لیتر با غلظت میانگین 3190/95 میلی گرم در کیلوگرم بود. با افزایش غلظت کادمیوم محلول غذایی، مقدار کادمیوم جذب شده نیز افزایش یافت. تیمارهای 5 و 10 میلی گرم کادمیوم در لیتر اختلاف معنی داری باهم نداشتند و در یک کلاس آماری قرار گرفتند. کمترین غلظت کادمیوم گیاه در تیمار شاهد با میانگین 17/1 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم بافت خشک اندازه گیری شد - شکل . - 2
