اثر كاربرد جلبك سبز اسپيرولينا و زمان خواباندن بر شكل‌هاي شيميايي كادميم در يك خاك آهكي

Effect of Spirulina green algae and incubation time on cadmium chemical forms in a calcareous soil

كادميم يكي از مهم ترين عناصر سنگين در خاك است كه به لحاظ زيست محيطي و سلامتي انسان حائز اهميت است. هدف از پژوهش حاضر بررسي اثر كاربرد جلبك سبز اسپيرولينا و زمان خواباندن بر شكل هاي شيميايي كادميم در يك خاك آهكي بود. آزمايش به صورت فاكتوريل (2×3×3) و در قالب طرح كاملاً تصادفي و با سه تكرار انجام شد. تيمارهاي مورد استفاده در اين آزمايش شامل جلبك سبز اسپيرولينا در سه سطح (0، 500 و 1000 ميلي گرم در كيلوگرم خاك)، كادميم در سه سطح (5، 20 و 40 ميلي گرم در كيلوگرم خاك از منبع سولفات كادميم CaSO4.6H2O) و زمان خواباندن (1 و 2 ماه) بود. نتايج نشان داد كه در ماه اول، كاربرد جلبك به ميزان 500 و 1000 ميلي گرم در كيلوگرم خاك در تمامي سطوح كادميم، شكل تبادلي كادميم را كاهش و شكل هاي آلي، كربناتي و متصل به اكسيد هاي آهن و منگنز را افزايش داد. با گذشت زمان در ماه دوم، به علت تجزيه جلبك، از شكل آلي كادميم كاسته شد و شكل محلول كادميم (تبادلي) روند افزايشي داشت. بنابراين مي توان گفت هر چند كاربرد جلبك اسپيرولينا در ابتدا سبب كاهش زيست فراهمي و افزايش شكل هاي آلي و كم محلول تر فلزات مي گردد اما با گذشت زمان، افزايش زيست فراهمي فلز و در نتيجه افزايش قابليت استفاده به وسيله گياهان را به دنبال خواهد داشت. لذا قبل از كاربرد جلبك به عنوان يك كود آلي، استفاده از آن در خاك هاي آلوده با فلز كادميم بايد با احتياط صورت گيرد. پيشنهاد مي شود كه در مورد اسپرولينا تحقيقات بيشتري بر روي خاك هاي مختلف و در زمان هاي طولاني تر خوابانيدن صورت گيرد.

Cadmium is one of the most important heavy metals in soil that it is important in terms of environmental and human health. The main purpose of this study was to evaluate the effect of Spirulina algae and incubation time on chemical forms of cadmium in a calcareous soil. The experiment was conducted in a factorial (2 × 3 × 3) arranged in a completely randomized design with three replications. Treatments consisted of three Spirulina levels (0, 500 and 1000 mg kg-1 soil), cadmium levels (5, 20 and 40 mg kg-1 soil as cadmium sulfate (CaSO4.6H2O) and incubation times (1 and 2 months). Results showed that addition of 500 and 1000 mg Spirulina kg-1 soil in all of the cadmium levels in the first month decreased exchangeable fraction and increased the organic and carbonate fraction and cadmium that bound to iron and manganese oxides. Over the incubation time (in the second month), due to decomposition of algae, the organic fraction of cadmium decreased and soluble fraction of cadmium increased. In general, at first application of Spirulina decrease the bioavailability of metals and increase the organic and less soluble fraction of them, but over the time, it can increase the bioavailability of metal and therefore might be increase the uptake of Cd for plants. Therefore before application of Spirulina as an organic fertilizer, in cadmium polluted soils, it should be applied with caution. Further investigation using Spirulina at more incubation time and on a larger number of soils is recommended.