شکل ‏۴‑۳۵- تاثیر کاربرد قارچ میکوریز بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه ۸۰
شکل ‏۴‑۳۶- تاثیر کاربرد کودهای فسفره بر غلظت سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان ۸۱
شکل ‏۴‑۳۷- اثر کاربرد کودهای فسفره بر میزان جذب سرب اندام هوایی گیاه آفتابگردان ۸۲
شکل ‏۴‑۳۸- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر غلظت سرب ریشه آفتابگردان ۸۳
شکل ‏۴‑۳۹- اثرات متقابل قارچ میکوریز و کود فسفره بر جذب سرب ریشه گیاه آفتابگردان ۸۴
فهرست جداول
جدول ‏۳‑۱: نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه ۳۱
جدول ‏۳‑۲- مشخصات اسید هیومیک ۳۲
جدول ‏۳‑۳- خصوصیات پودر استخوان مورد استفاده ۳۳
جدول ‏۴‑۱- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه ذرت و خصوصیات خاک کشت شده آن ۹۰
جدول ‏۴‑۲- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت ۹۰
جدول ‏۴‑۳- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت ۹۱
جدول ‏۴‑۴- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه ذرت ۹۱
جدول ‏۴‑۵- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه ذرت ۹۲
جدول ‏۴‑۶- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در گیاه آفتابگردان و خصوصیات خاک کشت شده آن ۹۲
جدول ‏۴‑۷- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان ۹۳
جدول ‏۴‑۸- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان ۹۳
جدول ‏۴‑۹- آنالیز واریانس صفات مورد مطالعه گیاه آفتابگردان ۹۴
جدول ‏۴‑۱۰- تجزیه واریانس صفات مورد بررسی گیاه آفتابگردان ۹۴

فصل یک
مقدمه

مقدمه

خاک یکی از منابع مهم و ارزشمند در طبیعت است که بدون وجود آن حیات و زندگی بر روی زمین امکان پذیر نخواهد بود. ۹۵ درصد غذای انسان از آن تهیه می­گردد. همچنین علاوه بر نقشی که خاک در تداوم حیات به عهده دارد، در پیدایش حیات و تکامل نیز مؤثر بوده است (دبیری، ۱۳۷۵). افزایش توان علمی و فنی بشر از یک سو و افزایش جمعیت از سوی دیگر موجب افزایش دستکاری بشر و جابجایی مواد در کره خاکی گردیده است (الووی، ۱۹۹۵؛ هولدن، ۱۹۸۹). پیشرفت سریع فناوری در دهه­های اخیر با وجود مزایای فراوانی که برای بشر داشته، منابع طبیعی و اجزا محیط­زیست را در معرض آلاینده­های مختلف از جمله فلزات سنگین قرار داده است (خان، ۲۰۰۵).

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

فلزات سنگین ترکیباتی هستند که بطور طبیعی در خاک وجود دارند یا در نتیجه فعالیت­های انسان وارد خاک می­شوند. گداختن فلزات، فعالیت­های معدن­کاوی، استفاده از سوخت­های فسیلی، به کار بردن کودها و حشره­کش­ها و تولید فاضلاب­های شهری از مهمترین فعالیت­های انسانی است که خاک را با مقادیر زیادی از فلزات سنگین آلوده می­ کنند (سالت و همکاران، ۱۹۹۸؛ بارکر، ۱۹۸۷؛ بروکس، ۱۹۹۸). این فلزات در خاک غیر قابل تجزیه هستند و به علت جذب توسط گیاهان و ورود به زنجیره­های غذایی به عنوان آلاینده محسوب می­شوند و سلامتی انسان را به مخاطره می­اندازند (سالت و همکاران، ۱۹۹۸). آلودگی اراضی کشاورزی به فلزات سنگین مانند سرب، کادمیم، روی و نیکل از منابعی نظیر کودهای شیمیایی فسفاته، کاربرد لجن فاضلاب، پساب­های شهری و فاضلاب­های خانگی یکی از مشکلات مهم و تهدیدهای جدی برای محیط­زیست و سلامت انسان به شمار می ­آید (خان ،۲۰۰۵).
وجود فلزات سنگین در محیط یکی از عوامل محدود کننده رشد گیاهان محسوب می­ شود که در حالت شدید باعث از بین رفتن گیاه می­ شود. با این­حال، در بسیاری از خاک­های آلوده به فلز، جمعیت­ها و گونه­ های گیاهی مقاوم وجود دارند که برخی از این گیاهان توانایی جذب و تجمع فلز را در بافت­های هوایی و برگ­های خود دارند و بنابراین منبع ارزشمندی برای مقابله با آلودگی­های زیست­محیطی هستند (سالت و همکاران، ۱۹۹۸؛ بروکس، ۱۹۹۸). درکشورهای در حال توسعه مانند ایران نیز به دلیل فشارهای اقتصادی و صنعتی شدن، آلودگی فلزی رفته رفته به عنوان واقعیتی انکار ناپذیر در آمده است. لذا شناخت مسائل محیط­زیست و روش­های حفاظتی پیش از آنکه دیر شده باشد، بسیار ضروری است (خداوردیلو، ۱۳۸۵).
در بین فلزات سنگین، سرب یکی از خطر­ناک­ترین فلزات می­باشد که به­وسیله گیاهان جذب می­ شود و گیاهان با جذب آن در معرض آلودگی به این عنصر قرار می­گیرند و با جذب آن علاوه بر این که آسیب­هایی به خود گیاه وارد می­گردد، سبب می­ شود تا انسان و دام­هایی که از این گیاهان تغذیه می­ کنند نیز در معرض خطر آلودگی به این فلز قرار بگیرند (دل ریو سلستینو و همکاران، ۲۰۰۶). اثرات سوء سرب در انسان­ها به­خوبی شناخته شده است. به­ طور کلی در اطفال، سبب بروز مشکلاتی از قبیل کاهش بهره هوشی، کند شدن رشد فیزیکی و مشکلات شنوایی می­ شود. در افراد بالغ، ممکن است سبب کم­خونی، امراض کلیوی، آسیب رساندن به مغز و سیستم عصبی، افزایش فشار خون، و غیر عادی شدن تولید­مثل و متابولیسم ویتامین D و در حالت شدید سبب مرگ گردد (دادکا و همکاران، ۱۹۹۷).
اگر چه پاک سازی خاک از طریق روش­های فیزیکی و شیمیایی امکان­ پذیر می­باشد ولی تمام این روش­ها نیاز به کارشناس و ابزار­آلات دارند، از سوی دیگر این روش­ها می­توانند سبب از بین رفتن ساختمان خاک و اختلال در فعالیت­های بیولوژیکی خاک و آلودگی بخش دیگری از محیط­زیست شوند (دل ریو سلستینو و همکاران، ۲۰۰۶). روش­های مختلفی جهت اصلاح خاک­های آلوده وجود دارد، یکی از روش­های کاهش قابلیت دسترسی سرب در خاک­های آلوده، غیرمتحرک نمودن (Immobilization) سرب توسط برخی ترکیبات آلی و غیر­آلی می­باشد. از جمله اصلاح­کننده­ها، می­توان به ترکیبات فسفر­دار اشاره نمود (عباسپور و همکاران، ۲۰۱۰؛ ما و رائو، ۱۹۹۷). ولیکن مشخص نیست در روش غیر­متحرک کردن سرب توسط ترکیبات فسفردار، گیاهان قادر به جذب سرب می­باشند یا خیر. عباسپور وگلچین (۲۰۱۰) از دی آمونیوم فسفات، زئولیت و ورمی کمپوست جهت کاهش قابلیت دسترسی سرب در یک خاک آلوده استفاده نمودند که دی آمونیوم فسفات بیشترین تاثیر را به همراه داشت. ما و رائو (۱۹۹۷) نشان دادند که وجود سنگ فسفات، سرب قابل دسترس گیاه را کاهش می­دهد و دامنه این کاهش از ۱۰ تا ۹۶% بود.
ریزوسفر زیستگاه مناسبی برای فعالیت بسیاری از میکروارگانیسم­های مفید خاکزی می­باشد. در این بین قارچ­های میکوریز از اهمیت خاصی برخوردار هستند. میکوریز، همزیستی ایجاد شده بین ریشه گیاه با یک قارچ می­باشد و اکثر گیاهان آوندی در این همزیستی شرکت می­ کنند. مهمترین تاثیر قارچ­های میکوریز، افزایش جذب عناصر غذایی می­باشد. این افزایش عمدتا به دلیل انتشار ریسه­های قارچی مرتبط با بافت­های درونی ریشه، در فضای پیرامون ریشه و تشکیل یک سیستم جذبی مکمل برای سیستم ریشه گیاه می­باشد (سلیمان زاده و همکاران، ۱۳۸۸). سیوردینگ (۱۹۹۱) گزارش کرد تاثیر همزیستی میکوریزی در جذب عناصر کم تحرک مانند فسفر که جریان آن به سمت ریشه با مکانیسم پخش و به کندی انجام می­ شود، اهمیت بیشتری پیدا می­ کند. عوامل متعددی بر شدت وابستگی میکوریزی گیاه موثر می­باشند که از مهمترین آنها می­توان به نوع گیاه میزبان، گونه قارچ میکوریز و شرایط خاک اشاره کرد (براندت و همکاران، ۱۹۸۸).
در تحقیقات اولیه بر روی میکوریز، عمدتا اثرات مثبت این همزیستی بر تغذیه معدنی گیاهان گزارش می­شد ولی بعدها به اثرات غیر تغذیه­ای میکوریز از جمله توانایی دفع یون­های سمی، کنترل گسترش پاتوژن­ها، تاثیر بر فتوسنتز و روابط آبی گیاه، افزایش مقاومت گیاه میزبان به فلزات سنگین و …. نیز پی برده شده است (اوگ و همکاران، ۲۰۰۵). در اواخر قرن ۱۹ میلادی گیاه کیسه چوپان (Thlaspi caerulesens) جز اولین گونه­ های گیاهی بود که برای تجمع غلظت­های بالای فلزات در برگ­ها مورد استفاده قرار گرفت (بیرز، ۱۹۳۵). گلچین و همکاران (۱۳۸۵) گزارش نمودند در آفتابگردان و کلزا حداکثر میزان تجمع سرب در ریشه و حداقل آن در دانه مشاهده شده است. صفری سنجانی و همکاران (۱۳۹۰) پیامد کاربرد کود مرغی و عصاره آن در خاک برگیاه بهسازی سرب یک خاک آلوده توسط گیاه شاهدانه را بررسی کرده ­اند که میانگین غلظت سرب در گیاه کشت شده در خاک شاهد (کود داده نشده) بیشتر از خاک تیمار شده با عصاره کود مرغی و همچنین غلظت در گیاه کشت شده در خاک تیمار شده با عصاره کود مرغی بیش از کود مرغی بود. حیدری سورشجانی و همکاران (۱۳۹۰) تاثیر کلات کننده­ های شیمیایی و کود دامی بر مقدار استخراج سرب به وسیله گیاه گوجه فرنگی را بررسی کرده ­اند که نتایج نشان داد که نوع و غلظت کلات کننده، اثر آماری معنی داری بر مقدار سرب انباشته شده در ریشه، ساقه و برگ گوجه فرنگی داشته است.
هدف از اجرای این پژوهش بررسی تاثیر کودهای فسفره بر میزان حلالیت و قابلیت دسترسی سرب در خاک­های آلوده و همچنین میزان توانایی گیاهان آفتابگردان و ذرت همزیست با قارچ میکوریز، در جذب سرب موجود در خاک اصلاح شده با کودهای فسفره می­باشد.
فرضیات :
۱-کود فسفره باعث کاهش حلالیت و قابلیت دسترسی سرب موجود در خاک آلوده می­گردد.
۲- همزیستی میکوریزی سبب تغییر در جذب سرب توسط ریشه گیاه می­ شود.

فصل دو:کلیات و بررسی منابع

آفتابگردان

آفتابگردان با نام علمی هلیانتوس آنوس گیاهی یک ساله از خانواده مرکبه می­باشد که به صورت بوته­ای استوار رشد می­نماید. نام علمی این گیاه از دو واژه یونانی هلیوس به معنی آفتاب و آنتوس به معنی گل گرفته شده است. این گیاه داری یک ریشه اصلی عمقی بوده که در محدوده زیر یقه و در سطح الارض حاوی شبکه ریشه قوی افشان است، همچنین دارای ساقه­ای قطور با مقطعی گرد و تاردار است ( آلیاری و شکاری، ۱۳۷۹).
این گیاه دارای برگ­های قلبی شکل، مضرس و تاردار است و به طور متوسط طولی برابر ۲۰ تا ۳۰ سانتی­متر دارند. میوه آفتابگردان از نوع فندقه است که به رنگ­های سیاه، خاکستری با خطوط سفید مشاهده می­ شود. (سعادت لاجوردی، ۱۳۷۹؛ آلیاری و شکاری ۱۳۷۹). تاریخ ورود آفتابگردان به ایران دقیقاً مشخص نیست لیکن کشت آن به منظور آجیل از حدود یک قرن پیش در مناطق آذربایجان غربی معمول بوده است. آفتابگردان در اغلب مناطق معتدله به خوبی می­روید و خصوصیات مختلف فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی این گیاه در تطبیق پذیری وسیع آن دخالت دارد.

ذرت

ذرت گیاهی متعلق به تیره غلات Poaceae، جنس Zea، گونه mays و با نام علمی Zea mays L. می­باشد که تاکنون ۵۰۷ گونه آن شناخته شده است. این گیاه از لحاظ فتوسنتزی گیاهی چهار کربنه و از گیاهان گرمسیری و روز­کوتاه می­باشد که عملکرد آن در مناطق معتدله بیشتر است (پورصالح، ۱۳۷۳). دارای ساقه استوانه‌ای که در مقطع عرضی بیضوی است، می­باشد وبرگ‌ها از غلاف و پهنک تشکیل یافته­‌اند (راشد محصل و همکاران، ۱۳۷۶). تاریخچه دقیق ورود این گیاه به ایران نیز دقیقاً مشخص نیست و درباره نحوه ورود آن به ایران گفته­ها متفاوت است. برخی معتقدند که این گیاه توسط پرتغالی­ها از جنوب ایران وارد شده است و ابتدا در همان جا کشت می­شده است. برخی دیگر نیز ورود ذرت را به دوران شاه اسماعیل صفوی نسبت می­ دهند (میرهادی، ۱۳۸۰). ذرت یکی از گیاهان با ارزش علوفه­ای است که تنوع، سازگاری بالا و ارزش غذایی فراوانش آن را در ردیف مهمترین گیاهان زراعی جهان قرار داده است. سطح زیر کشت، میزان تولید در هکتار و مقدار مصرف ذرت، در طی سال­های اخیر در اغلب کشورهای جهان افزایش شدیدی یافته به نحوی که در بین غلات مقام سوم را پس از گندم و برنج کسب نموده است. ( تاج بخش، ۱۳۷۵).

خاک و اهمیت آن

خاک مهم­ترین زیر بنای تمدن هر کشور و ماده زندگی­ساز می­باشد که بدون آن زندگی بشر غیر­ممکن است. این ماده زندگی­ساز گرچه منظری زیبا ندارد و همه از گرد و غبار آن گریزانند ولی زندگی صدها میلیون انسان در رابطه مستقیم با خاک و کشاورزی است و آن را تنها عامل بقا و ثروت خود می­دانند. از آن­جایی­که گیاه در خاک رویش می­یابد، مهم­ترین منبع تامین کننده غذا، مسکن و پوشاک بشر می­باشد. از دیدگاه جهانی پس از آب و هوا، پوسته خاک سومین جزء عمده محیط­زیست انسان تلقی می­ شود (سلیمانی و همکاران، ۲۰۰۹).

آلودگی خاک

هر گونه تغییر در ویژگی اجزای تشکیل دهنده خاک به طوری که استفاده از آن را ناممکن سازد، آلودگی خاک نامیده می­ شود (سلیمانی و همکاران، ۲۰۰۹). با وجود اینکه خاک منبع اصلی تولید غذا و دیگر مواد خام برای انسان محسوب می­گردد، اما امروزه از آن برای دفع ضایعات شهری وصنعتی بویژه در کشورهای صنعتی استفاده می­ شود. آلودگی خاک خطرات روز­افزونی برای سلامتی انسان­ها و محیط­زیست دارد (لاپرچ و همکاران، ۱۹۹۷). روند فعلی فعالیت­های صنعتی، کشاورزی و خانگی بشر امروزه، خطر جدی برای آلوده کردن محیط زیست بشمار می­آیند. (الووی، ۱۹۹۵؛ هولدن، ۱۹۸۹).

انواع آلاینده­ها

آلاینده­های آلی

از مهمترین آن­ها می­توان به هیدروکربن­های نفتی، آفت کش­ها، حلال­های کلره، بقایای چوب و مواد دیگر اشاره نمود (پیوتز، ۲۰۰۱).

آلاینده­های غیر آلی

شامل فلزات و غیرفلزات، متالوئیدها و مواد رادیواکتیو می­باشند (پیوتز، ۲۰۰۱). در کشور­های اتحادیه اروپا میزان آلودگی با فلزات بیشتر از ۳۷ درصد، مواد معدنی روغنی در حدود ۳۳ درصد و آلودگی توسط هیدروکربن­های آروماتیک چند حلقه ای چیزی در حدود ۳/۱۳ درصد می­باشد (EEA، ۲۰۱۰).