پوستر همایش ملی گیاهان دارویی و داروهای گیاهی

پوستر همایش ملی گیاهان دارویی و داروهای گیاهی

اسلاید 1: تاثیرکودهای پتاسیم بر غلظت پتاسیم در گیاه اسطوخدوس در یک خاک آلوده به سرب وکادمیمزهره محمدیان*.1، احمد غلامعلی زاده آهنگر2، زینب محکمی3 ، مریم قربانی41 دانشجوی کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشگاه زابل. zohre.mohamadiyan@uoz.ac.ir 093992112072 استادیار بخش خاکشناسی؛ دانشکده آب و خاک، دانشگاه زابل ahangar@uoz.ac.ir3 عضوهیئت علمی پژوهشکده کشاورزی، دانشگاه زابل zaynabmohakami@yahoo.com4 عضو هیئت علمی بخش خاکشناسی، دانشکده آب و خاک دانشگاه زابلmaryamghorbani56@yahoo.comآلودگی خاک خطرات روز افزونی برای سلامتی انسان و محیط زیست دارد، فلزات سنگین از جمله مهم ترین آلاینده های محیط زیست به شمار می آیندکه در دهه­های اخیر به شدت مورد توجه تعداد زیادی از پژوهشگران قرار گرفته اند. گیاه پالایی یکی از روش­های مقرون به صرفه ای است که می تواندبه خروج این عناصر از خاک کمک کند. پتاسیم یکی از عناصر ضروري رشد گیاه بوده و اهمیت آن در کشاورزي به خوبی شناخته شده است. این عنصر نقش مهمی در بهبود کیفیت محصولات کشاورزي ایفا می کند. هدف از این کار، بررسی اثر کودهای پتاسیم بر میزان غلظت پتاسیم اندام هوایی و ریشه گیاه دارویی اسطوخدوس در یک خاک آلوده به سرب و کادمیم بود. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی بر پایه فاکتوریل در سه تکرار در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل اجرا گردید و فاکتورهای آزمایش شامل کودهای پتاسیم هر یک در سه سطح(110، 55، صفر) میلی گرم پتاسیم بر کیلوگرم خاک از منبع سولفات پتاسیم، نیترات پتاسیم و کلرید پتاسیم و دو سطح سرب که شامل (صفر، 100) میلی­گرم در کیلوگرم از منبع نیترات سرب و دو سطح کادمیم (صفر و 15) ازمنبع کلریدکادمیم، استفاده شد. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که کود سولفات پتاسیم و کلریدپتاسیم تاثیر بیشتری بر غلظت پتاسیم اندام هوایی در خاک آلوده به کادمیم و سرب دارند و می توانند کادمیم و سرب تجمع یافته در خاک را کاهش دهند و باعث رها سازی کادمیم و سرب تجمع یافته در خاک گردند و آلودگی را کاهش دهند. چکیدهمقدمه :زیست بوم همواره و همه جا با ما در تماس است. انسان ها هوا را تنفس کرده، بر روی خاک زندگی می کنند و برای بقای خود از غذا و پوشاکی که ریشه در خاک و یا آب دارند، استفاده میکنند. خاک و آب منابعی گران بها و حساس در زیست بوم هستند که در برابر مدیریت های ناصحیح آسیب پذیرند و سیاست های ناصحیح در مدیریت آنها در دراز مدت به نتایجی مصیبت بار می انجامد (Hillel, 1994). پس از آب و هوا، خاک مهم ترین جزء محیط زیست انسان تلقی می شود. مهمترین وظیفه خاک در قالب بستری جهت پرورش گیاه تعریف می شود که نتیجه آن تولید مواد غذایی مورد نیاز جهت بقای نسل انسان و موجودات زنده است (رنگ زن، 1385). ارتباط مداوم و مستقیم خاک با گیاهان نیاز توجه ویژه به سلامت خاک را تشدید می کند. هرگونه تغییر منفی در محیط خاک اثرات زیان آوری بر کیفیت گیاهان وبالطبع آن بر سلامت غذای جوامع بشری خواهدداشت. (رنگ زن، 1385). احتمالا آلودگی زیست بوم با کشف آتش آغاز شده و رفته رفته با گسترش صنعت و کشاورزی تا سطح تهدید کننده کنونی شدت گرفته است et al., 1995).( Athar . جوامع پیشرفته از کالاها و وسایل رفاهی زیادی از جمله گستره وسیعی از محصولات فلزی استفاده می کنند. مصرف زیاد، تخریب مکرر و جایگزینی کالاهای تخریب پذیر، انواع گوناگونی از زباله های فلزی را بوجود می آورند. این زباله ها همواره به زیست بوم تخلیه شده و زیست کره را مسموم می کنند. فعالیت های بشر از جمله معدن یابی، عملیات ذوب و پالایش، تولید انرژی، زباله های صنعتی و ماشینی، عملیات کشاورزی، تخلیه فاضلاب و انهدام زباله ها به شدت آلودگی زیست بوم را افزایش می دهند. از بین آلاینده ها، فلزات نمی توانند به فرآورده هایی غیرسمی تجزیه شوند و یا به گونه ای اقتصادی با بهره گیری از فن آوری­های مرسوم از زیست بوم آلوده بازیافت شوند. et al., 1995).( Athar. معمولا فلزات سنگین فلزاتی با وزن مخصوص بیشتر از 5/5 گرم بر سانتی متر مکعب، دارای عدد اتمی بزرگتر از 20 و خصوصیاتی مانند هدایت، رسانایی و پایداری یونها می باشند.فلزات سنگین به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و آثار زیان بار فیزیولوژیک بر جانداران در غلظت های کم، اهمیتی ویژه در آلودگی زیست بوم دارند 1990).( Alloway,. با توجه به مطالعات متعدد در مورد خاک­های جهان و از جمله ایران نشان می­دهد که غلظت فلزات سنگین خصوصا دو عنصرسرب و کادمیوم در خاک­ها رو به افزایش است (رحمانی، 1374). متداولترین فلزات سنگین در مناطق آلوده کادمیم، سرب، کروم، مس، جیوه، نیکل و روی هستند. عناصر سنگین در خاک از تحرک بسیار کمی برخوردارند. به نحوی که با غبار یا به همراه پساب از واحدهای مختلف تولید مهمترین راه ورود این عناصر به خاک، آب و گیاهان منطقه می باشد. ازآنجایی که سرب یک عنصر ضروری برای گیاه نیست لذا گیاهان کانال­هایی برای جذب این فلز ندارند به جای آن، این عنصر می­تواند با اتصال به گروه کربوکسیلی اسید­های طبیعی از سطوح ریشه­ها جذب گردد.سرب یکی از فلزات سنگین و آلاینده های مهم اکوسیستم­های خشکی است. علاوه برفرآیندهای طبیعی از طریق منابع مصنوعی (دودهای خروجی از اتومبیل­ها، کارخانه­ها، مخزن باطری­ها، آفت­کش­ها و غیره) نیز تولید می­شود. سرب به دلیل انباشت زیاد در بخش­های سطحی خاک به راحتی در دسترس گیاهان قرار می­گیرد و با جذب از طریق ریشه­ها موجب تغییر در برخی فرآیندهای متابولیکی گیاه و اختلال در رشد ونمو آنها می­شود(Parsadoost et al., 2007). در میان فلزات سنگین، کادمیوم، داراي اهميت ويژه اي است، زيرا ريشه گياه، آن را جذب می کند و سمیت کادمیم براي گياه تا 20 برابر ساير فلزات سنگين می باشد.( (Alloway, 1990. فناوری گیاه پالایی یا استفاده از گیاهان برای پالایش آلاینده ها از خاک، آب و رسوب به عنوان فناوری نسبتا جدید از طریق ریشه صافی، گیاه تثبیتی، گیاه جذبی، گیاه تصعیدی و گیاه تخریبی موجب برداشت، تخریب یا محبوس کردن آلاینده ها می گردد، بهترین رهیافت گیاه پالایی، جذب و انتقال آلاینده ها از خاک به گیاه بدون تخریب ساختمان خاک و تغییر در باروری آن است. ((Lombi et al., 2001. کارآیی گیاه جذبی در پالایش خاک بستگی به دو عامل زیست توده تولیدی و غلظت فلز در زیست توده دارد.بنابراین می توان با اعمال تیمارهای مناسب و مدیریت زراعی خوب تولید زیست توده و زیست فراهمی فلز در خاک و جذب آن توسط گیاه را افزایش داد.(Kaser et al., 2000). مصرف كودهاى شيميايى مى تواند زيست توده گياهى و جذب فلز توسط گياه را افزايش دهد. در اين رابطه مقدار و منابع كودى پتاسيمی داراى اهميت خاصى هستند پتاسیم در فیزیولوژی و متابولیسم گیاه نه تنها از نظر مقدار موجود در بافت های گیاهی بلکه از نظر وظایف فیزیولوژیکی و شیمیایی و فعال کردن آنزیم های گیاهی، مهم ترین کاتیون می باشد. پتاسیم بصورت کاتیون و به مقدار زیاد و به طور سریع توسط گیاه جذب شده و انتقال آن در داخل گیاه نیز متوسط می باشد بررسیهای انجام شده نشان می دهد که برهمکنش پتاسیم و کادمیوم می تواند در خاک و گیاه روی دهد.(ثواقبی و ملکوتی،1379). پتاسیم به عنوان سومین عنصر غذایی اصلی براي رشد گیاه مطرح بوده و نقش اساسی در فعالیت آنزیمها، سنتز پروتئین ها و فتوسنتز ایفا می کند. (Basak et al., 2009). گیاه­پالایی فلزات سنگین به سه گروه عمده تقسیم می­شود: (1) برداشت­گیاهی: فلزات سنگین از خاک برداشته شده و در اندام هوایی گیاهان (ساقه و برگ) انباشته می­شوند.( 2) تثبیت گیاهی: فلزات سنگین در ریشۀ گیاهان نگهداری می­شوند(3) فیلترسازی ریشه­ای: که در­ آن از ریشه گیاهان برای جذب، تمرکز و ته نشینی فلزات از محیط­های آلودۀ آبی استفاده می­شود. دسترسی فلزات سنگین برای گیاهان بوسیله شکل شیمیایی عنصر، ویژگی­های خاک، ریزوسفر و ویژگی گیاهان کنترل می­شود Marques et al., 2008; Sebastini et al., 2004)).اسطوخدوس با نام علمی .Lavendula officinalis L. گیاهی چند ساله و همیشه سبز از خانواده نعناعیان( Labiatae یا Lamiaceae) است این گیاه بومی اروپا می باشد و چون در ایران بصورت خودرو رشد نمی کند، تهیه و تولید آن صرفا از طریق کشت امکان پذیر است ارتفاع گیاه بین 30 تا 60 سانتی متر، گلها بصورت خوشه ای انتهایی و مجتمع در راس ساقه می باشد.دوران گلدهی با توجه به شرایط محیطی و آب و هوایی منطقه اواخر بهار تا شهریورماه گزارش شده است 2006 ). (Omidbeigi. تحقیقات نشان داده است گیاه اسطوخودوس براي تولید هر یکصد کیلوگرم گل،. /8کیلوگرم نیتروژن، 2 / 0 کیلوگرم اکسید فسفر و 8 / کیلوگرم اکسید پتاس از خاك جذب می کنند. همچنین استفاده از محلولهاي غذایی در زمان مناسب نقش عمده اي در افزایش عملکرد دارد..et al., 2001) (Qranjik. تاکنون تحقیقی در مورد کاربرد سرب، کادمیم و کودهای پتاسیم در گیاه دارویی اسطوخدوس گزارش نشده است. مواد و روشهااین پژوهش با کاربرد سطوح کودهای پتاسیم، سرب و کادمیم بر غلظت پتاسیم در پژوهشکده کشاورزی دانشگاه زابل انجام شد. این آزمایش در قالب طرح با آرایش فاکتوریل کامل تصادفی و با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل کودهای پتاسیم هر یک در سه سطح(110، 55، صفر) از منبع سولفات پتاسیم، نیترات پتاسیم و کلرید پتاسیم و دو سطح سرب که شامل (صفر، 100) میلی­گرم در کیلوگرم از منبع نیترات سرب و دو سطح کادمیم(صفر و 100) میلی­گرم در کیلوگرم خاک استفاده شد. سپس تیمارهای پتاسیمی، سرب و کادمیم به خاک اسپری شدند و با هم بخوبی مخلوط گردیدند و تا رطوبت معادل ظرفیت زراعی آبیاری شدند که بر همکنش آلاینده و کودهای پتاسیمی و خاک تکوین یافته و شرایط آلودگی طبیعی تر باشد، پس از اعمال تیمارها به خاک، به گلدان­های دو کیلوگرمی منتقل شدند. گلدان­های مورد نظر در شرایط گلخانه­ای پژوهشکده کشاورزی( با میانگین دمای25 درجه سانتی­گراد در روز و 18 درجه سانتی­گراد در شب) نگهداری شدند. برای جلوگیری از هر گونه تنش، گلدان­ها توزین و با آب مقطر تا رسیدن به رطوبت ظرفیت زراعی آبیاری شدند. بعد از گذشت 60 روز از کشت گیاه، اندام هوایی گیاه با تیغه مخصوص از بخش 2 سانتی­متری خاک جدا شد و نمونه­های گیاهی هوا خشک شدند. برای اندازه‌گیری غلظت پتاسیم وزن خشک گیاه اندازه گیری و عصاره گیری از آن به روش خاکستر خشک (خوشگفتارمنش، 2007) انجام و غلظت پتاسیم موجود در عصاره بوسیله شعله سنج(فلیم فتومتر) تعیین شد. تحلیل­های آماری با استفاده از نرم افزار SAS، نمودارها با استفاده از Excel رسم گردید. میانگین­ها با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح اطمینان 5 درصد مقایسه شدند.  شکل (1)-تاثیر متقابل کودهای پتاسیمی و کادمیم بر غلظت پتاسیم اندام هوایی گیاه اسطوخدوس)باتوجه به نتایج تجزیه واریانس، بیشترین مقدار غلظت پتاسیم در تیمار 110میلی گرم در کیلوگرم سولفات پتاسیم در سطح صفر کادمیم، که اختلاف معنی داری با سولفات پتاسیم در سطح 55میلی­گرم در کیلوگرم خاک نداشت. و کمترین مقدار غلظت در تیمار 110 میلی گرم در کیلوگرم کلرید پتاسیم در سطح 15 میلی­گرم در کیلوگرم خاک مشاهده شد که نسبت به شاهد دارای اختلاف معنی داری بود(شکل1). درخصوص تاثیر کودهای پتاسیمی بر میزان کادمیوم گیاهان، محققین این تاثیر را بیشتر به آنیون همراه نسبت می دهند. نتایج تحقیقات نشان داد که با مصرف کود سولفات پتاسیم، جذب کادمیم توسط اندام هوایی کلزا افزایش و آلودگی خاک با این فلز کاهش یافت Su et al., 2007)). پتاسيم در فتوسنتز، تنظيم اسمزي، رشد سلولي، تنظيم روزنه اي و نظام آبي گياه، بارگيري هيدروكروبنهاي ساخته شده در برگ به آوند آبكش و انتقال آنها در گياه،تعادل آنيون- كاتيون و به عنوان كاتيون همراه در انتقال نيتروژن نقش دارند (ملكوتي،1378). ثواقبي و همكاران در سال1379عنوان نمودند که با مصرف سولفات پتاسیم، غلظت کادمیوم در اندام هوایی 32درصد کاهش داشته است. نامبردگان اذعان مي­دارند پتاسيم و كادميوم داراي بر همكنش منفي مي­باشند، لذا كاربرد سولفات پتاسيم در خاك­هاي آلوده مي­تواند اثرات سوء كادميوم را بر عملكرد و جذب كادميوم كاهش دهد.شکل (2)- تاثیر متقابل کودهای پتاسیمی و کادمیم بر غلظت پتاسیم ریشه گیاه اسطوخدوسافزودن کودهای پتاسیم در سطح 15میلی­گرم کادمیم در کیلوگرم خاک باعث کاهش غلظت پتاسیم در ریشه گیاه اسطوخدوس شد که این کاهش از لحاظ آماری نیز معنی دار بود. کمترین مقدار غلظت پتاسیم جذب شده توسط ریشه در سطح 15 میلی­گرم کادمیم در کیلوگرم خاک در تیمار110 میلی­گرم در کیلوگرم کلرید پتاسیم مشاهده شد که نسبت به شاهد دارای اختلاف معنی داری است.بیشترین غلظت پتاسیم در سطح بدون کادمیم(شاهد) و در تیمار 110 میلی­گرم در کیلوگرم سولفات پتاسیم مشاهده گردید. (شکل.2). محققین دیگر گزارش نمودندکه غلظت پتاسیم بوسیله کادمیم کاهش می یابدet al., 2002). (Nocitoپتاسیم بصورت کاتیون و به مقدار زیاد و به طور سریع توسط گیاه جذب شده و انتقال آن در داخل گیاه نیز متوسط می باشد.بررسی­های انجام شده نشان می­دهد که برهمکنش پتاسیم و کادمیم می­تواند در خاک و گیاه روی دهد.(ثواقبی و ملکوتی، 1379). شکل (3)- تاثیرمتقابل کودهای پتاسیمی و سرب بر غلظت پتاسیم اندام هوایی گیاه اسطوخدوسبا افزایش سطوح مختلف کودهای پتاسیم در سطح 100 میلی­گرم در کیلوگرم سرب ، مقدار غلظت پتاسیم نسبت به شاهد افزایش یافته است که بیشترین مقدار غلظت پتاسیم در سطح 100میلی­گرم سرب در کیلوگرم خاک در تیمار 110 میلی­گرم در کیلوگرم کلرید پتاسیم مشاهده شدکه نسبت به شاهد 14درصد افزایش یافته است و کمترین مقدار غلظت پتاسیم در تیمار صفرسولفات پتاسیم مشاهده شد که از لحاظ آماری اختلاف معنی داری با شاهد نداشت.(شکل3).شکل(4)-تاثیرمتقابل کودهای پتاسیمی و سرب بر غلظت پتاسیم ریشه گیاه اسطوخدوسنتایج به دست آمده نشان داد که افزودن کودهای پتاسیمی باعث افزایش غلظت پتاسیم در ریشه گیاه اسطوخدوس گردید به طوریکه بیشترین مقدار غلظت پتاسیم در ریشه، در سطح 100میلی گرم سرب در کیلوگرم خاک و در تیمار 110 میلی­گرم در کیلوگرم نیترات پتاسیم مشاهده شد که نسبت به شاهد 68 درصد افزایش یافته است، کمترین مقدار غلظت پتاسیم نیز در سطح 100میلی­گرم در کیلوگرم سرب در تیمار سطح صفر نیترات پتاسیم مشاهده شد(شکل4). بررسی منابع نشان داد اطلاعات زیادی در مورد اثر سرب و کودهای پتاسیمی بر غلظت پتاسیم در گیاهان وجود ندارد. فوگر و ملكوتي در سال(1379) بيان نمودند پتاسيم علاوه بر افزايش توليد و بهبود كيفيت محصول، سبب افزايش تحمل گياهان به شوري، كم آبي، انواع تنش­ها، آفات و بيماري­ها شده وكارايي مصرف آب و عناصر غذايي را افزايش مي­دهد.منابع :  ثواقبی, غلامرضا, ملکوتی, محمدجعفر (1379)؛ «اثرات بر هم کنش کادمیوم و پتاسیم بر تولید ماده خشک بر علت و جذب کادمیوم و پتاسیم در گندم». نشریه علمی پژوهشی خاک و آب . جلد 12. شماره 9، تهران. ایران.رحمانی, حمیدرضا (1374)؛ «آلودگی خاك توسط عنصر سرب حاصل از وسائل نقلیه در محدوده برخی از بزرگراه¬های ایران» پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه صنعتی اصفهان.رنگ زن، ن. پاینده، خ. لندی، ا.( 1385)؛ «بررسی کیفیت پساب بر انباشت عناصر سنگین در دو گیاه سورگوم و شبدر». صفحه162-161. مجموعه مقالات همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار.کرج.فوگر، ز.ك؛ ملكوتي، محمدجعفر( 1379)؛ « اثرات بهينه كود در افزايش عملكرد گوجه فرنگي». چاپ اول. نشر آموزش كشاورزي تهران، صفحه 40-38.ملكوتي، محمدجعفر( ۱۳۷۸)؛ «روش جامع تشخيص و ضرورت مصرف بهينة كودهاي شيميايي». چاپ چهارم. دفتر نشر آثار علمي دانشگاه تربيت مدرس. ۱۳۱ ص.Alloway, B. J. (1990). Heavy metals in soils: Lead. Blackie and Glasgow.Ltd. London. Pp. 177-196Athar, M. and Vohara, S.B. (1995). Heavy metals and environment. New Age International Ltd, Publishers. New Delhi. P. 216.Basak, B. and Biswas, D. (2009). Influence of potassium solubilizing microorganism (Bascillus mucilaginosus) and waste mica on potassium uptake dynamics by Sudan grass (Sorghum vulgare Pers.) grown under two Alfisols. Plant Soil. 317: 235-255.Hillel, D. (1994). Introductory overview: Soil, Water and Civilization. In: Soil and Water Science: Key to understanding our global environment. Soil Sci. Soc. Am. Spec. Pub. 41: 1-9. Kayser A., Wenger K., Keller A., Attinger W., and Schulin R. (2000). Enhancement of Phytoextraction of Zn,Cd and Cu from calcareous soil.The use of NTA and Sulfur amendments.Environ.Sci.Technol., 34:1778-1783 Khoshgoftarmanesh, A.H. (2007). Evaluation of Plant Nutrition Status and Optimum Fertilizer Management. Isfahan University of Technology Press.158p.(In Persian). Lombi e., zhao F., dunham S., and McGrath P. 2001. Phytoremediation of heavy metal-contaminated soils.journal.Environ.Qual, 30:1919-1926. Marques, A., Moreira, H., Rangel, A., Castro, P., (2008). Arsenic, lead and nickel accumulation in Rubus ulmifolis growing in contaminated soil in Portugal. Journal. hazard mater 165, 174-179 Nocito FF, Pirovano L, Cocucci M and Sacchi GA, (2002). Cadmium-induced sulphate uptake in maize roots. Plant Physiology 129: 1872–1879. Qranjik A and Galeshi S. (2001). Effect of nitrogen spray on yield and yield component of wheat.Agriculture and Natural Resource Journal. 8 (2):87-98.Omidbeigi R. 2006, Production and processing of medicinal plants. Beh Nashr Pub. 2006, Vol 1, 3. Parsadoost, F., Bahreininejad, B., Safari sanjani, A., and Kaboli, M. (2007). Phytoremediation of lead with native rangeland plants in Irankooh polluted soils. Pajuhesh. Sazandegi. 75, 54-63 Sebastini, L., Scebba, F., Tognetti, R. 2004. Heavy metal accumulation and growth responses in poplar clones Eridano (Populus deltoides × maximowiczii) and I-214(P. × euramericana) exposed to industrial waste. Environmental and Experimental Botany 52, 79- 88. Su, Ch., Sun, L., Heng Sun, T., Ch. L., and Guo G. (2007). Interaction between Cadmium,Lead and potassium sulfate in a Soil-Plant system. Journal of Environ. Geochem. and Health.,29(5):435-446. United States Environmental Protection Agency. (1997). Cleaning Up the Nation,s Waste Sites: Markets and Technology Trends. EPA/542/R-96/005. Office of Solid Waste and Emergency Response, Washington, DC. کد مقاله A_640