گیاه‌‌پالایی کادمیوم توسط نهال‌های یک‌ساله آکاسیا ویکتوریا (Acacia victoriae L.)

Document Type: Research Paper

Authors

Abstract

استفاده ازگیاهان برای پالایش خاک‌های آلوده به ‌فلزات سنگین راه‌کاری اقتصادی و موثر می‌باشد. گیاه‌پالایی از جمله روش‌های پیشنهادی است که با انباشت عناصر سنگین در گیاهان، خروج این عناصر از خاکهای آلوده را امکان پذیر می‌کند. به ‌همین منظور در این پژوهش مقاومت و اثر جذب فلز کادمیوم بر روی نهال‌های یک‌ساله Acacia victoriae با چهار غلظت از محلول کلرید کادمیوم) 0، 50، 250، 500 میلی‌گرم بر لیتر) به ‌صورت یک ‌‌طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. پس ‌از طی 45 روز برخی از شاخص‌های مورفوفیزیولوژیکی گیاه و مقدار تجمع کادمیوم در اندام‌های ‌مختلف آن ارزیابی شد. نتایج کاربرد سطوح ‌مختلف کادمیوم نشان داد که همه شاخص‌های مورد‌ بررسی به ‌طور‌ معنی‌داری تحت تاثیر کادمیوم قرار گرفتند. به‌‌گونه‌ای ‌که با افزایش غلظت کادمیوم به ‌ترتیب کاهش 69%، 62%، 59%، 56%، 52%، 51%، 47%، 27% کلروفیل کل، شاخص تحمل، سطح برگ، وزن خشک کل، وزن ‌تر کل، ارتفاع گیاه، قطر یقه و تعداد برگ در مقایسه با تیمار شاهد حاصل شد و علائم سمیت کادمیوم در غلظت500 میلی‌گرم بر لیتر در گیاه ظاهر شد. مقدار تجمع کادمیوم نیز در همه تیمارها در ریشه‌ها بالاتر از قسمت‌های هوایی گیاه بود. به ‌طوری ‌‌که بیش ‌از 93% (56933 میلی‌گرم برکیلوگرم) کادمیوم در ریشه‌های این‌گونه در بالاترین غلظت تجمع یافت. با توجه به ‌‌‌ضریب تجمع زیستی بیش‌تر‌‌‌ از‌ یک و فاکتور انتقال کم‌تر ‌از یک (9/112 و 07/0میلی‌گرم برکیلوگرم) A.victoriae  را می‌توان به ‌‌‌عنوان گونۀ تثبیت کننده کادمیوم در پالایش خاک‌های آلوده به ‌این فلز به ‌کار برد و استفاده از این‌گونه برای مطالعات بعدی گیاه‌پالایی، به‌منظور یافتن راه‌کارهای استقرار بهتر گیاه و افزایش کارایی گیاه‌پالایی پیشنهاد می‌شود. 

- خرمن‌دار، خدیجه (1392) "بررسی پتانسیل جذب آلاینده سرب توسط درختچه بیابانی آکاسیا (Acacia victoriae)"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد بیابان‌زدایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه ایلام، 105ص.

-An, Lingyao, Pan, Yanhui, Wang, Zhubing and  Zhu, Cheng (2011) “Heavy metal absorption status of five plant species in monoculture and intercropping ”, Journal of Plant Soil, No. 345, pp. 237–245.

-Anayat, Mohsin, Kumar-Agnihotri, Rajneesh, Vamil, Rashmi and Sharma, Rajendra (2014) “Growth performance of  Foeniculum vulgare L. under cadmium and mercury induced heavy metal stress”, International Journal of Agriculture and Crop Sciences, No.7 (1), pp. 42-46.

 

-Ano, A.O, Eke-Okoro, O.N and Egesi, C.N  (2013) “ Heavy metals (Cd, Ni and Pb) pollution effects on Cassava (Manihot esculenta Crantz)”, International Journal of Biodiversity and Conservation, No. 5 (10), pp. 640-646.

 

-Asgher, Mohd, R, Khan, M-Iqbal, Iqbal, Noushina, Masood, Asim and A-Khan, Nafees (2013) “Cadmium tolerance in Mustard cultivars: dependence on proline accumulation and nitrogen assimilation”, Journal of Functional and Environmental Botany, No. 3 (1), pp. 30-42.

 

-Benyas, E, Dabbagh-Mohammadinassab, A and Oustan, S (2013) “Effects of cadmium on some morphological and physiological traits of Amaranth (Amaranthus caudatus L.) and Oilseed rape (Brassica napus L.)”, International Journal of Biosciences, No. 3 (4), pp. 17-26.

 

-Chen, X, Wang, J, Shi, Y, Zhao, M.Q and Chi G.Y (2011) “Effects of cadmium on growth and photosynthetic activities in Pakchoi and Mustard”, Botanical Studies, No. 52, pp. 41–46.

-Dai, Hui-Ping, Shan, Chan-Juan, Jia, Genliang, Lu, Chao, Yang, Tu-Xi and Wei, An-Zhi (2013) “Cadmium detoxification in Populus × canescens”, Turkish Journal of Botany, No. 37, pp. 950-955.

 

-Eissa, Mamdouh-A, Ghoneim, Mohamed-F,  El-Gharably, Galal-A and El-Razek, Mohamed Abd (2014) “Phytoextraction of nickel, lead and cadmium from metals

contaminated soils using different field crops and EDTA”, World Applied Sciences Journal, No. 32 (6), pp. 1045-1052.

 

-Golubev, Ivan A. (2011) “Handbook of phytoremediation”, Nova Science Publisher, Inc, 840 pp.

 

-Gupta, Diwaker and Abdullah (2011) “Toxicity of copper and cadmium on germination and seedling growth of maize (Zea mays L.) seeds”, Indian Journal of Sciences and Research, No. 2 (3), pp. 67-70.

 

-Han, Sim-Hee, Kim, Du-Hyun and Lee, Jae-Cheon (2010) “Cadmium and zinc interaction and phytoremediation potential of seven (Salix caprea clones)”, Journal of Ecology and Field Biology, No. 33 (3), pp. 245-251.

 

-Hazrat, Ali, Naseer, Muhammad, Anwar-Sajad, Muhammad (2012) “Phytoremediation of heavy metals by Trifolium alexandrinum”, International Journal of  Environmental Sciences, No. 2 (3), pp. 1459-1469.

 

-Hussain, Iqbal, Akhtar, Shamim, Ashraf, Muhammad-Arslan, Rasheed, Rizwan, Siddiqi, Hussain-Ejaz and Ibrahim, Muhammad  (2013)  “Response of Maize seedlings to cadmium application after different time intervals”, Agronomy, No. 2013, pp. 1-9.

 

-Kanwal, Sadia, Bano, Asma and Malik, Riffat-Naseem (2015) “Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on wheat growth, physiology, nutrition and cadmium uptake under increasing cadmium stress”, International Journal of Agronomy and Agricultural Research, No. 7(5), pp. 30-42.

 

-Mahdavi, Ali, Khermandar, Khadijeh, Ahmady-Asbchin, Salman and Tabaraki, Reza (2014) “Lead accumulation potential in Acacia victoriae”, International Journal of Phytoremediation, No. 16 (6), pp. 582–592.

 

-Mahdavi, Ali and Khermandar, Khadijeh (2015) “Differential expression of zinc accumulation during two growing seasons of Acacia victoriae”, Journal of Forestry Research, No. 26 (3), pp. 663-671.

 

-Mala, J, Cvrckova, H, Machova, P, Dostal, J and Sima, P (2010) “Heavy metal accumulation by Willow clones in short time hydroponics”, Journal of Forest Science, No. 56 (1), pp. 28–34.

 

-Maria, S.D, Puschenreiter, M and Rivelli, A.R (2013) “Cadmium accumulation and physiological  response of Sunflower plants to Cd during the vegetative growing cycle”, Plant Soil Environ, No. 59 (6), pp. 254–261.

 

-Minakshi, Dwivedi, Singh, A.K, Singh, V.P, Mishra, P.K and Singh, S.K (2012) “Studies on different concentration of lead (Pb) and cadmium (Cd) on growth and accumulation in different parts of Tulsi (Ocimum tenuifolium L.)”, Interntional Journal of Environmental Sciences, No. 2 (3), pp. 1733-1741.

 

-Moreira, H, Marques, A.P.G.C, Rangel, A.O.S.S and Castro, P.M.L (2011) “Heavy metal accumulation in plant species indigenous to a contaminated Portuguese site: prospects for phytoremediation”, Water Air Soil Pollution, No. 221 (14), pp. 377–389.

 

-Patil, Gunjan and Umadevi, M (2014) “Cadmium and lead effect on growth parameters of four Eucalyptus species”, International Journal of Biosciences, No. 5 (5), pp. 72-79.

 

-Regvar, Marjana, Matevz, Likar, Andrej, Piltaver, Nives, Kugonic and Jane, Smit (2010) “Fungal community structure under goat Willows (Salix caprea L.) growing at metal polluted site: the