بررسی اثر نیکل و آهن بر اسیدیته خاک و برخی از پارامترهای رشد گیاه مرتعی Stipa capensis (مطالعه موردی: منطقه نفت خیز گچساران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد آلودگی‌های محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی میبد، بزد، ایران.

2 استادیار دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی دانشگاه یزد، یزد، ایران.

3 دکترای بیابان‌زدایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

10.22034/jest.2017.11348

چکیده

چکیده
زمینه و هدف: انتخاب گونه­های مقاوم وبومی که قابلیت تطابق با شرایط محیطی در محل آلوده را دارند، یک عامل کلیدی در موفقیت زیست پالایی گیاهی است. هدف از این تحقیق بررسی اثر غلظت­های مختلف نیکل و آهن بر درصد سبز شدن و ارتفاع گیاه مرتعی Stipa capensis در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی می­باشد.
روش بررسی: جهت اجرای تحقیق از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار استفاده شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع ماده آلاینده با دو سطح (آهن و نیکل) و غلظت ماده آلاینده با 4 سطح (ppm 0، 100، 150 و 200) بود.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر مقادیر مختلف آهن و نیکل بر درصد سبز شدن و ارتفاع گیاه در سطح یک درصد (01/0p<) معنی­دار بوده است. به­طوری­که با افزایش غلظت عنصر از درصد سبزشدنو ارتفاع گیاه کاسته شد. همچنین اثر نوع عنصر بر درصد جوانه­زنی در سطح یک درصد و بر ارتفاع گیاه در سطح پنج درصد (05/0p<) معنی­دار بود. درصد سبز شدن بذور (25/51%) و ارتفاع بوته (35/11سانتی­متر) در گلدان­های حاوی عنصر آهن به­طور معنی­داری بیش­تر از حالتی بود که عنصر نیکل به خاک اضافه شده بود. اثر متقابل نوع عنصر و مقدار عنصر اضافه شده نیز تنها بر درصد سبز شدن بذردر سطح پنج درصد معنی­دار بود. به­طوری که بیش­ترین درصد سبز شدن بذر مربوط به شاهد و کم­ترین میزان (10 %) مربوط به عنصر نیکل با مقدار ppm  200 بود.
بحث و نتیجه‌گیری: به­طور کلی نتایج این تحقیق بیانگر اثر منفی عناصر نیکل و آهن بر درصد سبز شدن بذر و ارتفاع گیاه Stipa capensisبود. با این­حال سبز شدن گیاه در بالاترین غلظت عناصر، بیانگر تحمل نسبی این گونه گیاهی به مواد آلاینده مورد بررسی در این مطالعه بود.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره 5 ، تابستان1396

 

بررسی اثر نیکل و آهن بر اسیدیته خاک و برخی از پارامترهای رشد گیاه مرتعی  Stipa capensis (مطالعه موردی: منطقه نفت خیز گچساران)

کامبیز حسین پور [1]*

kami9926@yahoo.com

حمید سودائی­زاده [2]

مهدیه تجملیان [3]

تاریخ دریافت: 25/06/1392

تاریخ پذیرش:21/01/1394

چکیده

زمینه و هدف: انتخاب گونه­های مقاوم وبومی که قابلیت تطابق با شرایط محیطی در محل آلوده را دارند، یک عامل کلیدی در موفقیت زیست پالایی گیاهی است. هدف از این تحقیق بررسی اثر غلظت­های مختلف نیکل و آهن بر درصد سبز شدن و ارتفاع گیاه مرتعی Stipa capensis در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی می­باشد.

روش بررسی: جهت اجرای تحقیق از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار استفاده شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع ماده آلاینده با دو سطح (آهن و نیکل) و غلظت ماده آلاینده با 4 سطح (ppm 0، 100، 150 و 200) بود.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر مقادیر مختلف آهن و نیکل بر درصد سبز شدن و ارتفاع گیاه در سطح یک درصد (01/0p<) معنی­دار بوده است. به­طوری­که با افزایش غلظت عنصر از درصد سبزشدنو ارتفاع گیاه کاسته شد. همچنین اثر نوع عنصر بر درصد جوانه­زنی در سطح یک درصد و بر ارتفاع گیاه در سطح پنج درصد (05/0p<) معنی­دار بود. درصد سبز شدن بذور (25/51%) و ارتفاع بوته (35/11سانتی­متر) در گلدان­های حاوی عنصر آهن به­طور معنی­داری بیش­تر از حالتی بود که عنصر نیکل به خاک اضافه شده بود. اثر متقابل نوع عنصر و مقدار عنصر اضافه شده نیز تنها بر درصد سبز شدن بذردر سطح پنج درصد معنی­دار بود. به­طوری که بیش­ترین درصد سبز شدن بذر مربوط به شاهد و کم­ترین میزان (10 %) مربوط به عنصر نیکل با مقدار ppm  200 بود.

بحث و نتیجه‌گیری: به­طور کلی نتایج این تحقیق بیانگر اثر منفی عناصر نیکل و آهن بر درصد سبز شدن بذر و ارتفاع گیاه Stipa capensisبود. با این­حال سبز شدن گیاه در بالاترین غلظت عناصر، بیانگر تحمل نسبی این گونه گیاهی به مواد آلاینده مورد بررسی در این مطالعه بود.

واژه­های کلیدی: گیاه­پالایی، Stipa capensis، فلزات سنگین، پارامترهای رشد، گچساران.

 

 

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 19, Special No.5, Summer 2017

 

 

 

 


The Effect of Nickel and Iron on Soil acidity and Growth Parameters in Stipacapensis

(Case study: Gachsaran oil-rich region)

 

Kambiz Hosseinpour[4]*

kami9926@yahoo.com

Hamid Sodaeezade[5]

Mahdieh Tajamolian[6]

 

Abstract

Background and Objective: Selection of resistant species with an ability to make adaptation with the local contaminated site is a key factor in the success of phytoremediation. The aim of this study was to evaluate the effect of different concentrations of Fe, Ni on seed emergence and plant height of Stipacapensis under laboratory conditions.

Method: A factorial experiment based on completely randomized design with three replications was used. Pollutant substances (iron and nickel) and pollutant concentrations (0, 100, 150, 200ppm) were considered as the first and second factors, respectively.

Findings: The results showed that the effect of different amounts of iron and nickel on seed emergence and plant height of Stipacapensis was significant (p <0.01). Germination and growth inhibition of test plant increased with increasing the concentration of elements. Also the effects of element type on seed germination percentage and plant height were significant at 1 and 5% levels, respectively. The highest germination percentage (51.25%) and hight (11.35 cm) was related to iron. The interaction of element type and element concentration had a significant effect (p <0.05) only on seed germination percentage. Maximum and minimum germination percentages were obtained at control and 200 ppm of Ni, respectively.

Conclusion: Overall results indicate the negative effects of Fe, Ni on seed germination as well as plant height of Stipacapensis.However, germination of Stipacapensis at the highest concentration of elements, indicate the relatively tolerance of this species to soil contamination elements in this study. 

Keywords: Phytoremediation, Stipacapensis, Heavy metals, Oil pollution, Ghachsaran.

 

مقدمه

 

آلاینده­ها از جمله عوامل مختل­کننده اکوسیستم به­شمار می­روند و از میان آلاینده­ها، فلزات سنگین به دلیل اثرات فیزیولوژیکی بر موجودات زنده در غلظت­های کم، حایز اهمیت هستند. فلزات سنگین نه­تنها باعث آلودگی خاک می­شوند، بلکه در بعضی موارد ارزش کشاورزی خاک را زایل می­کنند. این فلزات قادرند در اعماق زمین نفوذ کرده و باعث آلودگی شدید آب­های زیرزمینی شوند (1). از آن­جا که آلاینده­های آلی و فلزات تجزیه پذیر نمی­باشند، حذف فلزات از خاک­های آلوده یک چالش مهم محسوب می­گردد. روش­های معمول برای خروج فلزات سنگین از خاک­های آلوده عموماً پرهزینه بوده و همچنین سبب تغییرات در بعضی از ویژگی­های خاک مانند ساختمان، مواد آلی و جمعیت ریز موجودات خاک می­شود (2). به تازگی توجه پژوهشگران زیادی به روش استفاده از گیاهان برای خروج فلزات سنگین از خاک­های آلوده معطوف شده است (5،4،3). نیکل و آهن به­عنوان دو فلز سنگین، نقش مهمی را در گیاهان ایفا می­کنند. این عناصر در غلظت­های پایین اثر سمی بر گیاه ندارند، ولی در غلظت­های بالا برای گیاهان سمی هستند. تاکنون مطالعات فراوانی در مورد نحوه عکس العمل گیاهان به تنش­های ناشی از فلزات سنگین صورت گرفته است. این آزمایش­ها نشان داده که میزان نیکل موجود در بافت­های گیاهی ریشه و بخش هوایی ارتباط مستقیم با غلظت نیکل موجود در محیط کشت گیاه دارد.  هزارخانی (1385) با بررسی اثر نیکل بر پارامترهای رشد و میزان کلروفیل دو گونه کلزا گزارش کرد که با افزایش غلظت نیکل، سطح برگ­ها، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی،  طول ریشه و اندام هوایی و همچنین میزان کلروفیل کاهش می­یابد (6). خطیب و همکاران (1387) با بررسی تأثیر غلظت­های مختلف نیکل بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه جعفری (Petroselinum crispum) به این نتیجه رسیدند که با افزایش غلظت نیکل، مقاومت روزنه­ها نسبت به تیمار شاهد به­صورت معنی­داری افزایش می­یابد که نتیجه آن کاهش تولید بیوماس ریشه و اندام هوایی است. علایم مورفولوژی سمیت نیکل به­صورت نکروزه شدن برگ­ها، کاهش قطر ریشه و انشعابات آن و همچنین تغییر رنگ ریشه­ها قابل ملاحظه بوده است (7).

دریابیگی زند و همکاران (1389) با بررسی توانایی گونه­های گیاهی آفتابگردان، ذرت بلالی، کرچک و کتان در حذف ترکیبات نفتی از خاک و تأثیر آلودگی نفتی بر رشد این گونه­های گیاهی گزارش کردند که گونه­های آفتابگردان و ذرت بلالی نسبت به سایر گونه­ها دارای رشد بهتری در خاک­های آلوده بوده­اند. بیشترین بیوماس خشک اندام هوایی برای ذرت بلالی به­دست آمد. حداکثر میزان حذف TPHs در کتان (63/87%) مشاهده شد به­طوری­که این گیاه توانست در مدت سه ماه بیش از mg/kg35000 از ترکیبات نفتی خاک را حذف کند (8). بر­اساس بررسی­های به­عمل آمده تاکنون تحقیقات متعددی در زمینه استفاده از گیاهان جهت حذف عناصر سنگین از خاک صورت گرفته است. با این حال تاکنون تحقیقی در مورد استفاده از گونه مرتعی Stipa  capensis   جهت پایش خاک­های آلوده به مواد نفتی با هدف حذف فلزات سنگین آهن و نیکل در این خاک­ها صورت نگرفته است. هدف از این مطالعه تعیین اثر عنصر نیکل و آهن بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی گیاه S. capensis  و شناسایی آستانه تحمل این گیاه به عناصر فلزی آهن و نیکل در خاک­های آلوده به ترکیبات نفتی است.

روش بررسی

گیاه S. capensis گیاهی مرتعی، مقاوم، گونه غالب منطقه است و پس از رسیدن به رشد نهایی به علت زبر بودن برگ و ساقه، گیاه خوش­خوراکی برای دام به حساب نمی­آید (به­دلیل سیخک­های خشبی و نوک تیز موجب ایجاد زخم­ها و جراحات جدی در ناحیه گلو، دهان، مری، بینی، چشم، گوش و حتی پوست دام می­گردد). در نتیجه فلزات جذب شده توسط گیاه وارد بدن دام و در نتیجه چرخه غذایی نخواهد شد.  از این رو این گیاه برای سنجش عملکرد گیاه­پالایی انتخاب شد. بذر گیاه S. capensis از منطقه سدچم و شیر گچساران جمع آوری شد. در جمع­آوری بذرها سعی شد تا بذرها از بوته­هایی با رشد یکسان و در شرایط یکسان رویشی جمع­آوری شوند. جمع­آوری بذور دراطراف یک دکل حفاری چاه نفتی انجام گرفت. از آن­جا که بالا بودن درصد جوانه­زنی بذرهای انتخابی جهت انجام آزمایش نقشی مهمی را ایفا می­کند، لذا ابتدا قبل از شروع آزمایش درصد جوانه­زنی بذرهای جمع­آوری شده با روشی که در ادامه ذکر می­شود، اندازه­گیری شد و با توجه به درصد جوانه­زنی مناسب، بذرهای مورد نظر برای اجرای آزمایش انتخاب شدند. برای محاسبه  درصد جوانه­زنی از فرمول زیر استفاده شد (9):                    

 (1) 100× PG=(Ni/N)

که در آن PG درصد جوانه زنی و Ni تعداد بذر جوانه­زده در روز آخر شمارش و N  تعداد کل بذرها است.

جهت اجرای تحقیق از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار استفاده شد. از آن­جا که یکی از عناصر تشکیل دهنده نفت عنصر نیکل بوده و در بررسی­های انجام یافته از آنالیز آزمایش­های شرکت نفت بر روی خاک منطقه، غلظت آهن هم قابل توجه بود،  لذا فاکتورهای مورد بررسی شامل نوع ماده آلاینده با دو سطح (آهن و نیکل) و غلظت ماده آلاینده با 4 سطح (0، 100، 150 و 200 ppm) در نظر گرفته شد. قبل از انتخاب غلظت عناصر، رشد گیاه در غلظت­های متفاوت نیکل و آهن مورد بررسی قرار گرفته و مشخص گردید که در غلظت­های بالاتر از ppm200 گیاه سبز نشد به همین دلیل دامنه غلظت بین 100 تا 200 ppm در نظر گرفته شد. دراین تحقیق از گلدان­های با ظرفیت یک کیلوگرم خاک استفاده شد. ابتدا خاک مورد بررسی (بافت لومی) بر اساس نقشه طرح با مواد آلاینده مخلوط شده و داخل گلدان­ها ریخته شد. گلدان­های بدون آلاینده به­عنوان شاهد در نظر گرفته شد. پس از اعمال تیمارها در هر گلدان، تعداد 20 بذر از پیش جوانه زده کشت شد. در طول مدت آزمایش، گلدان­ها در زمان مورد
نیاز با استفاده از آب مقطر آّبیاری گردیدند.

فاکتورهای مورد اندازه­گیری در این آزمایش شامل درصد سبز شدن بذر، اسیدیته خاک و ارتفاع گیاه در تیمارهای مختلف بود. با توجه به اهمیت فاکتور ارتفاع گیاه در ارزیابی­ها، این فاکتور در پایان دوره­ آزمایش، پس از گذشت 2 ماه، با استفاده از خط کش اندازه گیری شد. اسیدیته گل اشباع تهیه شده از خاک­های تحت تیمارهای مختلف نیز با استفاده از دستگاه pH سنج به دست آمد (10). بعد از جمع آوری، داده­ها با توجه به برقرار بودن پیش­فرض­های نرمال بودن و تساوی واریانس­ها، از روش تجزیه واریانس دو طرفه جهت تجزیه و تحلیل داده­ها استفاده شد. میانگین تیمارها با کمک آزمون دانکن مقایسه شده و نمودارهای مربوط با استفاده از نرم افزارExcell  رسم شد. کلیه محاسبات آماری با استفاده از نرم افزار 16SPSS صورت گرفت.

یافته­ها

طبق نتایج به­دست آمده از تجزیه واریانس،  اثر غلظت عنصر بر درصد سبز شدن و ارتفاع گیاه Stipa capensis و اسیدیته خاک در سطح یک درصد (01/0p<) معنی­دار بود. همچنین اثر نوع عنصر بر درصد سبز شدن در سطح یک درصد و بر ارتفاع گیاه در سطح پنج درصد (05/0p<) معنی­دار بود. اما نوع عنصر بر اسیدیته خاک تأثیر معنی­داری نشان نداد. اثر متقابل نوع عنصر و مقدار عنصر اضافه شده نیز تنها بر درصد سبزشدن بذر در سطح پنج درصد (05/0p<) معنی­دار بود (جدول 1).

 

 

 

جدول 1- تجزیه واریانس تأثیر مقدار عنصر نیکل و آهن بر درصد سبزشدن و ارتفاع گیاه Stipa capensis و اسیدیته خاک

Table 1-The Effect of Nickel and Iron on seed emergence and plant height ofStipacapensis and Soil acidity

منابع تغییرات

درجات آزادی

میانگین مربعات

درصد سبزشدن

ارتفاع گیاه

اسیدیته خاک

عنصر

1

** 042/551

250/4*

001/0ns

مقدار

3

**  042/5851

**173/223

271/0**

عنصر*مقدار

3

*819/78

ns296/1

ns025/0

خطا

16

833/20

984/0

022/0

ns فقدان وجود اختلاف معنی­دار، *معنی­داری در سطح پنج و ** معنی داری در سطح یک درصد.

*Significant at 1% level of probability, *significantat 5%, ns nosignificant.

 

مقایسه میانگین داده­ها نشان داد که با افزایش غلظت عناصر، درصد سبزشدن در Stipa capensis کاهش یافت. بیش­ترین درصد سبزشدن بذور گیاه مربوط به شاهد با 66/86 و کم­ترین میزان مربوط به تیمار  ppm 200 با 16/14 درصد بود (شکل1-الف). همچنین با افزایش غلظت عناصر از ارتفاع گیاه کاسته شد. در بالاترین غلظت (ppm 200 ) ارتفاع گیاه Stipa capensis نسبت به شاهد  حدود 65%  کاهش یافت (شکل1-ب). بررسی‌های به­عمل آمده نشان داد با اضافه کردن عناصر بیش­ترین اسیدیته خاک مربوط به شاهد (42/7) بوده و بین اسیدیته خاک در سایر مقادیر اختلاف معنی­داری مشاهده نشد.                    


            


 

                                    (الف)                                                             (ب)

شکل1-الف) تأثیر غلظت ماده آلاینده اضافه به شده بر میانگین درصد سبزشدن بذر، ب)ارتفاع گیاه، میانگین­هایی که حداقل دارای یک حرف مشترک هستند از نظر آماری در سطح 5 درصد آزمون دانکن اختلاف معنی­داری ندارند.

Figure 1- a) Effect of pollutant concentrations on seed emergence and b) hight, the averages that have at least one common alphabet are not statistically significant at the 5% Duncan test.

 

 

درصد سبز شدن بذور گیاه Stipa capensis درخاک آلوده شده با نیکل به­طور معنی­داری کم­تر از خاک حاوی آهن بود، به­طوری­که صرف­نظر از غلظت عناصر، درصد سبز شدن بذر در خاک مخلوط شده با دو عنصر آهن و نیکل به­ترتیب 25/51 و 66/41 به­دست آمد (شکل2-الف). از بین دو تیمار نیکل و آهن بیش­ترین ارتفاع گیاه مربوط به تیمار آهن با 35/11سانتی­متر و کم­ترین میزان مربوط به تیمار نیکل با 45/10 سانتی­متر بود (شکل2-ب). بین دو تیمار نیکل و آهن در اسیدیته  خاک اختلاف معنی­داری مشاهده نشد. به­طوری­که خاک تحت تیمار آهن دارای اسیدیته 11/7 و خاک تحت تیمار نیکل دارای اسیدیته 09/7 بود.

 

 

 

 

(الف)                                                                                        (ب)

شکل2-الف) تأثیر نوع ماده آلاینده اضافه به شده بر میانگین درصد سبز شدن بذر، ب) ارتفاع گیاه، میانگین­هایی که حداقل دارای یک حرف مشترک هستند از نظر آماری در سطح 5 درصد آزمون دانکن اختلاف معنی داری ندارند.

Figure 2- a) Effect of Pollutant substances on seed emergence and b) hight, the averages that have at least one common alphabet are not statistically significant at the 5% Duncan test.

 

بررسی اثر متقابل نوع عنصر و غلظت عنصر نشان داد که بیش­ترین درصد سبز شدن بذر Stipa Capensis مربوط به شاهد و کم­ترین میزان (10 درصد) مربوط به عنصر نیکل با مقدار ppm  200 بود. همچنین در تمام غلظت­ها درصد سبز شدن بذور تحت تیمار آهن بیش­تر از نیکل بود (شکل3-الف). بیش­ترین ارتفاع  مربوط به شاهد و کم­ترین میزان با 96/2 سانتی­متر مربوط به عنصر نیکل با مقدار ppm  200 بود (شکل3-ب). همچنین به­جز در غلظت  ppm 100 که گیاهان تحت تیمار آهن از ارتفاع بیش­تری برخوردار بودند، در سایر غلظت­ها بین دو عنصر مورد بررسی از این نظر اختلاف معنی­داری مشاهده نشد. بیش­ترین اسیدیته مربوط به تیمار شاهد بود و بین تیمارهای دیگر اختلاف معنی­داری مشاهده نشد.

 

 

 

 

(الف)                                                                                     (ب)

شکل3-الف) تأثیر نوع و غلظت ماده آلاینده اضافه به شده بر میانگین درصد سبز شدن بذر، ب) ارتفاع گیاه، میانگین­هایی که حداقل دارای یک حرف مشترک هستند از نظر آماری در سطح 5 درصد آزمون دانکن اختلاف معنی داری ندارند.

Figure 3- a) Effect of Pollutant substances and concentrations on seed emergence and b) hight, the averages that have at least one common alphabet are not statistically significant at the 5% Duncan test.

 


بحث و نتیجه­گیری

 

با توجه به نتایج به­دست آمده از این آزمایش درصد سبز شدن بذر و ارتفاع گیاه در اثر تیمارهای مختلف نیکل و آهن به طور معنی­داری کاهش یافت. در مطالعات دانشمندان مختلف نتایج مشابهی درباره اثرات بازدارندگی فلزات سنگین از جمله نیکل و آهن بر رشد گیاهان مختلف به­دست آمده است. در گیاه گوجه فرنگی (11)، گندم و برنج (12) و pisum sativum (13) اثرات بازدارندگی نیکل بر رشد گزارش شده است. از جمله اثرات اولیه فلزات سنگین، آسیب غشایی (14)، تغییر در فعالیت آنزیم­ها (15) و مهار رشد ریشه است. این وقایع منجر به اختلال در تعادل هورمونی، کمبود مواد غذایی، مهار فتوسنتز و تغییراتی در ارتباطات آبی و غیره شده که این اثرات ثانویه موجب کاهش رشد در گیاه می­شود (16). همچنین علت کاهش رشد را به کاهش مقدار آب سلول و یا به دلیل کاهش الاستیسیته دیواره­ سلول نسبت داده اند (17).

 از دیگر دلایل کاهش رشد در گیاهان تحت تیمار فلزات سنگین، نقش آن­ها در ایجاد آسیب­های اکسیداتیو است. تولید اشکال مختلف اکسیژن فعال تحت القای فلزات سنگین طی تنش اکسیدواتیو، به لیپیدهای غشا، پروتئین­ها، رنگیزه­ها و اسیدهای نوکلئیک آسیب وارد کرده و منجر به کاهش آشکاری در رشد گیاه می­شود که در صورت شدید بودن میزان تنش، می­تواند در نهایت منجر به مرگ گیاه هم شود. به­طور کلی نیکل با دخالت در واکنش­های فتوسنتزی، تنفس و متابولیسم نیتروژن موجب تولید پایین بیوماس و کاهش رشد در گیاهان می­شود (18 و 19).

در این مورد بر اساس یافته­های Peralta و همکاران (2004) آسیب­های ریشه ای ناشی از فلزات سنگین و کاهش میزان کلروفیل و اختلال در فتوسیستم I علت اصلی کاهش رشد اندام هوایی معرفی گردید (20). به­طور کلی ایجاد تغییر در مورفولوژی ریشه در اثر افزایش غلظت نیکل و تغییر ساختار ریشه باعث کاهش جذب مواد غذایی شده و کاهش رشد را به­دنبال دارد (21).

از دیگر مراحل مهم در رشد گیاه جوانه­زنی است که به وجود آلاینده­های مختلف در خاک حساس می­باشد. گونه­های گیاهی مختلف رفتار متفاوتی در جوانه­زنی نشان می­دهند. در این مطالعه نیز افزایش فلزات سنگین نیکل و آهن موجب کاهش درصد سبز شدن Stipa capensisشد. همچنین نتایج نشان داد که اثر بازدارندگی عنصر نیکل بر درصد سبز شدن بذر بیش از آهن بوده است. در مطالعات انجام یافته بر روی گیاهان کرچک، یونجه، کتان، آفتابگردان و ذرت بلالی با مقایسه تیمار شاهد و تیمار خاک­های آلوده مشخص شد که حضور هیدروکربن­های نفتی دارای تأثیر قابل ملاحظه بر کاهش جوانه­زنی این گیاهان بوده است (8).

در کل نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر این مطلب است که هرچند ویژگی­های مورفولوژیکی گیاه Stipa capensis نظیر درصد سبز شدن و ارتفاع گیاه تحت تأثیر آلودگی خاک به آهن و نیکل قرار گرفته اما درصد سبز شدن و رشد آن در این خاک­ها حتی در بالاترین غلظت (ppm 200) نیز  وجود داشته است و این نشان­دهنده آن است که گیاه مذکور نسبت به مواد آلاینده تا حدودی مقاوم بوده است. همچنین مقایسه تأثیر نوع عنصر بر پارامترهای رفتاری گیاه Stipa capensis حاکی از مقاومت بیش­تر گیاه به عنصر آهن در مقایسه با نیکل بود. با این­حال پیشنهاد می­گردد که عکس­العمل گونه مورد نظر به سایر فلزات سنگین و خاک­های با بافت­های متفاوت نیز بررسی گردد.

منابع

1-     Yalcin, M. G., Battaloglu, R., Ilhan, S., 2007. Heavy metal sources in Sultan Marsh and its neighborhood, Kayseri, Turkey. Environ Geol, Vol. 53, PP. 399-415.

2-     Terry, N., Banuelos G., 2000. Phytoremediation of Contaminated Soil and Water. Lewis Pub., Boca Raton.

3-     Raskin, I., Kumar, P.B.N.A., Dushenkov, Salt, V. D.E., 1994. Bioconcentration of heavy metals by plants. Curr. Opin. Biotechnol.Vol. 5, PP. 285–290.

4-     Grath, S.P., C.M.D. Sidoli, A.J.M. Baker and Reeves, R.D., 1993. The potential for the use of metalaccumulating plants for the in situ decontamination of metal-polluted soils. PP. 673–677. In: H.J.P. Eijsackers and T. Hamers (Eds.), Integrated Soil and Sediment Research: A Basis for Proper Protection. Kluwer Academic Pub., Dordrecht, the Netherlands.

5-     Chaney, R.L., M. Malik, Y.M. Lim, S.L. Brown, E.P. Brewer, J.S. Angle, Baker, A.J.M, 1997. Phytoremediation of soil metals. Curr. Opinion Biotechnol.  Vol. 8, pp. 279-284.

6-      هزارخانی، اردشیر و سودابه هزارخوانی، «بررسی اثر نیکل بر پارامترهای رشد و میزان کلروفیل در دو نوع کلزا (Brassica napus L.)» مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، بهار 1385 ، دوره  8،  شماره 1 (مسلسل 28)، صفحات 26 تا 33.

7-     خطیب، میترا، محمدحسن، راشدمحصل، گنجعلی، علی، و لاهوتی، مهرداد، «تأثیر غلظت­های مختلف نیکل بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه جعفری (Petroselinum crispum)»، مجله پژوهش­های زراعی ایران، 1387،  جلد 6، شماره 2، صفحات 295 تا 302.

8-     دریابیگی زند، علی، نبی بید هندی،  غلامرضا، مهردادی، ناصر و روانبخش، شیردم ، «توانایی گونه­های گیاهی مختلف در حذف ترکیبات نفتی از خاک و تأثیر آلودگی نفتی بر رشد این گونه­های گیاهی». علوم و تکنولوژی محیط زیست. 1389، جلد 12 ، شماره 4، صفحات 41 تا 57.

9-     Anvari, M., Mehdikhani, H., Shahriari, A.R., Nouri, G.H., 2009. Effect of salinity stress on 7 species of range plants in germination stage. Iranian journal of Range and Desert Reseach, Vol, 16(2).

10-Thomas, G. W., 1996. Soil pH and acidity. P. 475-490. In D. L. Sparks et al. (ed.) Methods of soil analysis. Part 3. NO. 5., SSSA and SAS, Madison, WI.

11-Palacios, G., I. Gomez, R., Moral, Mataix, J., 1995. Nickel accumulation in tomato Plants. Effect on plant growth. Fresenius Environ.Bull.Vol. 4,469-474.

12-Carrier, P., Baryla, A., Havaux, M., 2003. Cadmium distribution and Microlocalization in oilseed rape (Brassica napus) after long growth on cadmium-contaminated seil, planta 216:239-250.

13-Dixit, V., Pandey, V., Shyam, R, 2001. Differential antioxidative responses to heavy metal in roots and leaves of pea (pisum sativum L. CV. Azad). J. of Exp. Bot, Vol, 52 (358), 1101-1109.

14-Kennedy CD., Gonsalves, EAN, 1987. The action of divalent zinc,cadmium, mercury, copper and lead on transport potential and H+ efflux of excised roots. J Exp Bot 38, 800-817.

15-Clijsters H., Van Assche, F., 1985. Inhibition of photosyntheticaheavy metals. Photosyntheticaes 7, 41-40.

16-Barcelo, J., Vazques, M.D., poschenrieder, C., 1988. Structural and ultra structural disorders in heavy metal- treated bush bean plants (phaseolus vulgaris L.) New phytol 108, 37-49.

17-Hegedus, A., Erdei, S., Horvath, G., 2001. Comparative studies of H2O2 detoxifying enzmes in green and greening barley under heavy metal stress. Plant Sci. 160:1085-1093.

18-Moya J. L., Ros, R., picazo, I., 1993. Influence of Cadmium and Nickel on growth, net photosynthesis and carbohydrate distribution in rice plants, photosynthesis research 36, 75-80.

19-Pandolfini, T., Gabbrielli, R., Comparini, C., 1992. Nickel toxicity and peroxidase activity in Seedings of Triticum aestivum L. plant Cell Environ15, 719-725.

20-Peralta-Videa, J.R., Rosa, G. De., Gonzalez, J.H., Gardea-Torresdey, J.L., 2004. Effects of the growth stage on the heavy metal tolerance of alfalfa plants. Advances in Environmental Research. 8, 679-685.

21-Arduini, I., D.L. Godbold., Onnis, A., 1994. Cadmium and copper change root growth and morphology of Pinus pineaand Pinus pinasterseedlings. Physiologia Plantarum. 92,675-680.

 

 



1*-  (مسوول مکاتبات):کارشناس ارشد آلودگی­های محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی میبد، بزد، ایران.

2- استادیار دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی دانشگاه یزد، یزد، ایران.

[3]- دکترای بیابان­زدایی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

1- MSc of Environmental Contamination, Meibod University, Yazd, Iran. * (Corresponding Author)

2- Assistance Professor, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran.

3- PhD of Desert Combating, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University Yazd, Iran.

1-     Yalcin, M. G., Battaloglu, R., Ilhan, S., 2007. Heavy metal sources in Sultan Marsh and its neighborhood, Kayseri, Turkey. Environ Geol, Vol. 53, PP. 399-415.

2-     Terry, N., Banuelos G., 2000. Phytoremediation of Contaminated Soil and Water. Lewis Pub., Boca Raton.

3-     Raskin, I., Kumar, P.B.N.A., Dushenkov, Salt, V. D.E., 1994. Bioconcentration of heavy metals by plants. Curr. Opin. Biotechnol.Vol. 5, PP. 285–290.

4-     Grath, S.P., C.M.D. Sidoli, A.J.M. Baker and Reeves, R.D., 1993. The potential for the use of metalaccumulating plants for the in situ decontamination of metal-polluted soils. PP. 673–677. In: H.J.P. Eijsackers and T. Hamers (Eds.), Integrated Soil and Sediment Research: A Basis for Proper Protection. Kluwer Academic Pub., Dordrecht, the Netherlands.

5-     Chaney, R.L., M. Malik, Y.M. Lim, S.L. Brown, E.P. Brewer, J.S. Angle, Baker, A.J.M, 1997. Phytoremediation of soil metals. Curr. Opinion Biotechnol.  Vol. 8, pp. 279-284.

6-      هزارخانی، اردشیر و سودابه هزارخوانی، «بررسی اثر نیکل بر پارامترهای رشد و میزان کلروفیل در دو نوع کلزا (Brassica napus L.)» مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، بهار 1385 ، دوره  8،  شماره 1 (مسلسل 28)، صفحات 26 تا 33.

7-     خطیب، میترا، محمدحسن، راشدمحصل، گنجعلی، علی، و لاهوتی، مهرداد، «تأثیر غلظت­های مختلف نیکل بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی گیاه جعفری (Petroselinum crispum)»، مجله پژوهش­های زراعی ایران، 1387،  جلد 6، شماره 2، صفحات 295 تا 302.

8-     دریابیگی زند، علی، نبی بید هندی،  غلامرضا، مهردادی، ناصر و روانبخش، شیردم ، «توانایی گونه­های گیاهی مختلف در حذف ترکیبات نفتی از خاک و تأثیر آلودگی نفتی بر رشد این گونه­های گیاهی». علوم و تکنولوژی محیط زیست. 1389، جلد 12 ، شماره 4، صفحات 41 تا 57.

9-     Anvari, M., Mehdikhani, H., Shahriari, A.R., Nouri, G.H., 2009. Effect of salinity stress on 7 species of range plants in germination stage. Iranian journal of Range and Desert Reseach, Vol, 16(2).

10-Thomas, G. W., 1996. Soil pH and acidity. P. 475-490. In D. L. Sparks et al. (ed.) Methods of soil analysis. Part 3. NO. 5., SSSA and SAS, Madison, WI.

11-Palacios, G., I. Gomez, R., Moral, Mataix, J., 1995. Nickel accumulation in tomato Plants. Effect on plant growth. Fresenius Environ.Bull.Vol. 4,469-474.

12-Carrier, P., Baryla, A., Havaux, M., 2003. Cadmium distribution and Microlocalization in oilseed rape (Brassica napus) after long growth on cadmium-contaminated seil, planta 216:239-250.

13-Dixit, V., Pandey, V., Shyam, R, 2001. Differential antioxidative responses to heavy metal in roots and leaves of pea (pisum sativum L. CV. Azad). J. of Exp. Bot, Vol, 52 (358), 1101-1109.

14-Kennedy CD., Gonsalves, EAN, 1987. The action of divalent zinc,cadmium, mercury, copper and lead on transport potential and H+ efflux of excised roots. J Exp Bot 38, 800-817.

15-Clijsters H., Van Assche, F., 1985. Inhibition of photosyntheticaheavy metals. Photosyntheticaes 7, 41-40.

16-Barcelo, J., Vazques, M.D., poschenrieder, C., 1988. Structural and ultra structural disorders in heavy metal- treated bush bean plants (phaseolus vulgaris L.) New phytol 108, 37-49.

17-Hegedus, A., Erdei, S., Horvath, G., 2001. Comparative studies of H2O2 detoxifying enzmes in green and greening barley under heavy metal stress. Plant Sci. 160:1085-1093.

18-Moya J. L., Ros, R., picazo, I., 1993. Influence of Cadmium and Nickel on growth, net photosynthesis and carbohydrate distribution in rice plants, photosynthesis research 36, 75-80.

19-Pandolfini, T., Gabbrielli, R., Comparini, C., 1992. Nickel toxicity and peroxidase activity in Seedings of Triticum aestivum L. plant Cell Environ15, 719-725.

20-Peralta-Videa, J.R., Rosa, G. De., Gonzalez, J.H., Gardea-Torresdey, J.L., 2004. Effects of the growth stage on the heavy metal tolerance of alfalfa plants. Advances in Environmental Research. 8, 679-685.

21-Arduini, I., D.L. Godbold., Onnis, A., 1994. Cadmium and copper change root growth and morphology of Pinus pineaand Pinus pinasterseedlings. Physiologia Plantarum. 92,675-680.