پديد آورندگان :
استوار، پويا نويسنده دانش آموخته كارشناسي ارشد، دانشكده كشاورزي، دانشگاه تربيت مدرس Ostovar, P. , خاوازي ، كاظم نويسنده Khavazi, kazem , ملكوتي، محمد جعفر نويسنده malakouti, mohammad jafar , Ostovar، P. نويسنده Former M.Sc.Student, Tarbiat Modares University of Tehran. College of Agriculture. Soil Science Department Ostovar, P. , Khavazi، K. نويسنده Associate Professor, Soil and Water Research Institute of Karaj. Biology Department Khavazi, K. , Malakouti، M. J. نويسنده ,
كليدواژه :
ACC , PGPR , پالايش سبز , د آميناز , كادميوم(Cd) , كلم زينتي(Brassica oleraceae var. viridis) , باكتري هاي محرك رشد گياه
چكيده فارسي :
كادميم (Cd) از جمله آلاينده هاي خطرناكي است كه امروزه با مصرف بي رويه كودهاي شيميايي فسفاته، غلظت آن در خاك هاي زراعي رو به افزايش مي باشد. گياه پالايي كه همانا استفاده از گياهان براي جذب، تجمع و سميت زدايي آلاينده هاي خاك از طريق فرآيندهاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي مي باشد؛ از جمله راه كارهاي كم هزينه و مطميني است كه همواره براي حذف و يا كاهش غلظت هاي عناصر سنگين در خاك توصيه مي گردد. يكي از معايب اين روش رشد كم گياهان منتخب براي زيست پالايي مي باشد. استفاده از باكتري هاي ريزوسفري محرك رشد گياه (PGPR) بالاخص انواع مولد آنزيم ACC د آميناز مي تواند محدوديت رشد ناشي از وجود (Cd) را تعديل بخشيده و با بهبود شاخص هاي رشد به زيست پالايي بهتر كادميم در خاك كمك نمايد. لذا به منظور بررسي تاثير باكتري هاي محرك رشد بر كارايي زيست پالايي Cd توسط كلم زينتي (Brassica oleraceae var. viridis)، آزمايش گلداني به صورت فاكتوريل و در قالب طرح بلوك كامل تصادفي در گلخانه دانشكده كشاورزي دانشگاه تربيت مدرس در سال 1388 اجرا شد. در اين آزمايش فاكتورهاي تلقيح شامل، (1) تيمارشاهد بدون تلقيح، تيمار (2) تلقيح باكتري Pseudomonas fluorescens strain 169؛ تيمار (3) تلقيح باكتري P. putida strain 108 ؛ تيمار (4) تلقيح باكتريP. putida strain 11 تيمار (5) تلقيح باكتري P. putida strain 159 ؛ تيمار (6) تلقيح باكتري P. putida strain 4 و فاكتور غلظت Cd شامل سطوح صفر، 5، 10، 15، 30، 50 و 100 ميلي گرم در كيلوگرم بود. پس از تلقيح باكتري ها با بذر و كشت آنها در خاك، مديريت داشت در گلخانه انجام گرفت. پس از هفت ماه، برداشت اندام هوايي و ريشه كلم زينتي به طور مجزا انجام و در تمامي نمونه ها ميزان Cdبا استفاده از دستگاه جذب اتمي اندازه-گيري گرديد. نتايج اين تحقيق نشان داد كه فاكتورهاي تلقيح و غلظت Cd تاثير معني داري (P < 0.01) بر رشد و تجمع غلظت Cd دراندام هوايي، ريشه و همچنين فاكتور جذب داشتند. با افزايش غلظت Cd، رشد اندام هوايي و ريشه كاهش يافت. تلقيح با باكتري ها به خصوص تيمار 5 توانست تا حدي اين اثر را تعديل كند. حداكثر غلظت Cd در ريشه 136 و در اندام هوايي 58 ميلي گرم در كيلوگرم بر مبناي وزن خشك در بالاترين غلظت Cd (100 ميلي گرم در كيلوگرم) با تيمار 6 بدست آمد. در حالي كه حداكثر وزن خشك ريشه 96/1 گرم و وزن خشك اندام هوايي 53/12 گرم به ترتيب مربوط به تيمارهاي 3 و 4 باكتريايي و سطوح 15 و 30 ميلي گرم در كيلوگرم Cd خاك بود. در مجموع با توجه به تاثير مايه تلقيح ها در افزايش جذب Cd توسط كلم زينتي، استفاده از مايه تلقيح مي تواند به عنوان گزينه اي براي پالايش خاك هاي آلوده به Cd در غلظت هاي كم تا متوسط (كمتر از 50 ميلي گرم در كيلوگرم خاك) باشد. در خاك هاي با غلظت بالاي آلاينده، به علت افت زياد قدرت انتقال Cd به شاخساره حتي در حضور باكتري، كاشت كلم زينتي توصيه نمي شود.
چكيده لاتين :
Cadmium (Cd) is one of the most toxic pollutants whose concentration in soil has been rising due to the increasing application of phosphorus fertilizers in agricultural fields. Phytoremediation, an emerging low-cost and ecologically benign technology for decontamination of soils, is defined as the process of utilizing plants to absorb, accumulate and detoxify contaminants in soil through physical, chemical and biological processes. One of the problems of this method is slow growth rate of the selected plant. Use of plant growth promoting Rhizobacteria (PGPR), especially those containing ACC deaminase, stimulates growth of plants and, thereby, improves bioremediation of Cd in contaminated soil. Therefore, to investigate the bacteria effect on the efficiency of Cd bioremediation by kale (Brassica oleraceae var. viridis), a pot-culture experiment was conducted in a completely randomized block design in the green house of agricultural college, Tarbiat Modares University, in 2009-2010. In this experiment, inoculants including:1) control (un-inoculated), 2) Pseudomonas fluorescens strain 169, 3) P. putida strain 108, 4) P. putida strain 11, 5) P. putida strain 159 , 6) P. putida strain 4, and seven Cd concentration levels, i.e. 0, 5, 10, 15, 30, 50 and 100 mg kg-1, were studied. Inoculated and un-inoculated seeds of kale were planted. Plants grew in green house for seven months. Afterwards, kale shoots and roots were harvested separately. In all treatments, Cd concentration was measured using flame Atomic Absorption spectrophotometer. The results were analyzed using SAS software and revealed that the inoculants and Cd concentration levels had significant effects on kale growth and Cd concentration in both shoots and roots (?=1%). By increasing Cd concentration, shoots and roots growth decreased, but inoculants, especially inoculant (5), decreased this effect. Maximum Cd concentrations were 136 and 58 mg kg-1 in roots and shoots, respectively, in 100 mg kg-1 Cd concentration treatment accompanied by inoculant (6). Maximum root dry weight was 1.96 gr for inoculant (4) in 15 mg kg-1 Cd concentration treatment and maximum shoot dry weight was 12.53 gr for inoculant (3) in 30 mg kg-1Cd concentration treatment. According to the noticeable amount of Cd uptake in case of the combination of the plant and the inoculants, kale accompanied by the bacteria can be considered as a reliable option for the remediation of low to moderate Cd-polluted soils ( < 50 mg kg-1). In high Cd-polluted soils, however, due to severe decrease in Cd translocation, kale is not a suitable plant for phytoremediation in highly Cd contaminated soils, even if inoculated with bacteria.
