نقش رشد و پوسيدگي ريشه گياه ذرت در انتقال باكتري اشريشياكلي در خاك تحت شرايط جريان اشباع

Effects of Growing and Decaying Corn Plant Roots on Escherichia Coli Transport in Soil under Saturated Condition

شكاف ها و منافذ درشت ناشي از پوسيدگي ريشه گياه، مسيرهاي آب گذري سريعي را براي انتقال آلاينده ها در خاك رخ فراهم مي كنند. هدف از اين پژوهش، بررسي كمي اثر ريشه گياه ذرت بر حركت يون كلريد و باكتري اشريشياكلي در شرايط جريان اشباع در خاك بوده است. تيمارها شامل ستون هاي خاك دست خورده به ترتيب شاهد (بدون ريشه گياه)، با ريشه گياه و با ريشه پوسيده شده گياه بودند. تعداد 9 ستون خاك با بافت شن لومي (با جرم ويژه ظاهري 1/48 گرم بر سانتي متر مكعب) تهيه گرديد. مدل سينتيك جذبواجذب تك مكاني و دو مكاني برنامه HYDRUS-1D براي پيش بيني انتقال و جذب باكتري در ستون خاك استفاده شد. نتايج آزمايش ها نشان داد كه تفاوت بين ويژگي هاي هيدروليكي ( Ksو و D) تيمارهاي مختلف چشمگير بود. مدل جذبواجذب سينتيك دو مكاني در مقايسه با تك مكاني برازش بهتري با داده هاي انتقال باكتري داشت. كارايي اين مدل (E) در برآورد منحني رخنه باكتري از 0/97 تا 0/99 بود. بيشتر باكتري هاي پالايش شده در لايه هاي سطحي خاك نگهداشته شدند. كاهش نرخ حذف باكتري در تيمارهاي با ريشه گياه و با ريشه پوسيده شده، بيانگر وجود منافذ درشت در خاك بوده كه در نتيجه سيستم ريشه اي عميق گياه ذرت در خاك ايجاد شده اند.

Macrospore created by decaying plant root provides pathways for rapid transport of pollutants in soil profile. The main objective of this study was quantitative analysis of the effect of plant root (Zea mays L.) on bacterial and chloride transport through soil. Experiments were conducted in 9 soil columns packed uniformly with loamy sand. The treatments were bare soil, bare soil with corn (Zea mays L.) root and bare soil after decaying the corn root. The Breakthrough curves of Chloride were measured. Breakthrough curve (BTCs) of Escherichia coli and chloride were measured, too. The HYDRUS1D one and two site kinetic attachmentndash detachment models were used to fit and forecast transport and retention of bacteria in soil columns experiment. The results indicated that the difference between soil hydraulic properties (saturated hydraulic conductivity and flow velocity) of the treatment was significant (p < 0.05). The result also showed that the twosite kinetic model leads to better prediction of breakthrough curves and bacteria retention in the soil in comparison with onesite kinetic model. Interaction with kinetic site 1 was characterized by relatively fast attachment and slow detachment, whereas attachment to and detachment from kinetic site 2 was fast. Most of the cells showed retention close to the soil column inlet, and the rate of deposition decreased with depth. Low reduction rate of bacteria of the soil columns with plant root and with void root channel indicated the presence of macrospores in the soil created by deep corn root system.