تأثیر فسفر و منابع آلی بر قابلیت دسترسی کروم (VI) و جذب آن توسط فلفل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشیار گروه آب و خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود

4 عضو هیأت ‌علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان؛ سازمان تخقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سمنان، ایران

چکیده

وجود کروم به ویژه کروم شش ظرفیتی در آب و خاک مشکلات جدی بر زندگی و محیط زیست بشر ایجاد نموده است. بنابراین تثبیت یا غیر فعال کردن آن در محیط­های آلوده با روش­های، مختلف مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در همین راستا، به منظور بررسی جذب کروم در گیاه فلفل قرمز (توده محلی فرومد)،آزمایشی در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه­ای در دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهرود انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل: شاهد، کود دی آمونیوم فسفات، کود سوپر فسفات تریپل، پودر یونجه، اسید هومیک، کود دی آمونیوم فسفات + پودر یونجه، کود دی آمونیوم فسفات + اسید هومیک، سوپر فسفات تریپل + اسیدهومیکو سوپر فسفات تریپل + پودر یونجه بودند. نتایج نشان داد بین تیمارها از نظر فسفر محلول خاک، جذب کروم VI در ریشه واندام هوایی (ساقه و برگ) فلفل و غلظت آن در خاک همچنینpH خاک در سطح احتمال 5 درصدوقابلیت هدایت الکتریکی خاکدر سطح احتمال 1 درصدبین تیمارهااختلاف معنی­داری وجود داشت. در تیمارهای که از (پودر یونجه و اسید هومیک) به تنهایی و به صورت ترکیب با دی آمونیوم فسفات استفاده شد جذب کروم نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت،اما کارایی اسید هومیک در ترکیب با دی آمونیوم فسفات بیشتر بود. تیمار پودر یونجه بیشترین تأثیر را در کاهش جذب کروم توسط اندام­های هوایی گیاه داشت. نتایج همچنین نشان دادمقدار تجمع کروم VI در ریشه21/34 درصد بیشتر از اندام‌های هوایی (ساقه و برگ) گیاه فلفل بود.به نظر می‌رسد کهاستفاده از کودهای فسفاته و ترکیبات آلی با تثبیت کروم در خاک می‌تواند سبب کاهش جذب کروم VIو مانع از تجمع آن در اندام‌های گیاه فلفل شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Phosphorus and Organic Compounds on Bioavailability of Chromium (VI) and its Uptake by Pepper

نویسندگان [English]

  • Gh. Seydali 1
  • A. Abbaspour 2
  • H. R. Asghari 3
  • A. Akhyani 4
چکیده [English]

Occurrence of chromium (Cr), particularly Cr (VI), in water and soil has created serious problems for human life and the environment. Its fixation by various methods in contaminated environments has attracted the attention of many researchers. In this regard, in order to investigate the uptake of chromium in red pepper (local cultivar),an experiment was conducted at Faculty of Agriculture, Shahrood University in the greenhouse conditions as randomized complete block design with three replications. The treatments consisted of control, diammonium phosphate, triple super phosphate, alfalfa powder, humic acid, diammonium phosphate + alfalfa powder, alfalfa powder + triple superphosphate, humic acid + ammonium phosphate, triple superphosphate + humic acid. Analysis of the results revealed that there were significant differences between treatments with regard to soil solution phosphorus, Cr (VI) (in root, shoot, and soil) and soil pH value (P<0.05) and electrical conductivity (EC) (P<0.01). In the treatments receiving alfalfa powder and humic acid alone and in combination with di ammonium phosphate, the absorption of chromium was less than the control, but the efficiency of humic acid was higher in association with diammonium phosphate. Among the treatments, alfalfa powder was the most efficient treatment in decreasing Cr (VI) accumulation in the plant shoots. The results showed that the accumulation of chromium (VI) in root was 34.21 % more than shoot (stem and leaf). It seems that use of phosphate fertilizers and organic compounds can fix chromium in soil thereby decreasing the uptake and accumulation of chromium (VI) in tissues of the plant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alfalfa powder
  • humic acid
  • Phosphate

مراجع

  1. سالار دینی، علی‌اکبر،1387. حاصلخیزی خاک. چاپ هشتم، ناشر؛ تهران، دانشگاه تهران، موسسه انتشارات.
  2. زرین کفش م، 1372. خاک‌شناسی کاربردی: ارزیابی و مورفولوژی و تجزیه‌های کمی خاک، آب و گیاه. انتشارات دانشگاه تهران، ص 128-134.
  3. Abbaspour,, A. M. Kalbasi, and H. Shariatmadari, 2004. Effect of steel converter sludge as Iron fertilizer and soil amendment in somecalcareous soils.” J. Plant Nutr. 27(2): 377-394.
  4. Afyuni, M., Karami, M., and Schulin, R. 2007. ffects of sewage sludge application on heavy metals status in soil and wheat. In: Biogeochemistry of trace elements: Environmental, Protection, Remediation and Human Health, China, 576.
  5. Allison , L.E. 1965. Organic carbon, P 1372-1376. In: Black, C.A., Evans, D.D., White, L.J., Ensminger, L.E., Clark, F.E. (Eds.), Methods of Soil Analysis. American Society of Agronomy, Madison, WI. Analysis. Part 4. Phy sicalMethods. Soil Sci Soc Am Inc., USA.
  6. Alloway BJ. 2001. Heavy metal in soil. New York: John Wiley and sons Inc;.p.20-28.
  7. Alvarez PC and Blanco M, 2006. The adsorption of chromium (VI) from industrial wastewater by acid and base-activated lignocellulosic residues. Journal of Hazardous Material, 409(6), 60-67.
  8. Antoniadis, N., and B. J. Alloway. 2001. Availability of Cd, Ni and Zn to rye grass in seawage  sludge  treated  soil  at  different    Water,  Air  and  soil  pollut. 132:201–204.
  9. Ashwini C,  Poopal  R,  Laxman  . 2009.  Studies  on biological  reduction  of  chromate  by  Streptomyces griseus.  Journal of Hazardous Materials. 169 :539–545.
  10. Barnhart, N. 1997. Chromium and its soils in the proximity of the old tannery waste lagoon. International Agrophysics 15: 121-124.
  11. Bartlett , RJ, and  Kimble  1976. Behavior  of  chromium  in  soils ” .  II.  Hexavalent   forms.  J Environmental Qualit y  5(4): 383-386.
  12. Bigham , JM. 1996. Method of soil analysis. Part 3. Chemical methods, American Society of Agronomy, Inc, Madison.
  13. Bolan , NS. Thiagarajan ,S. 2001. Retention and plant availability of chromium in soils as affected by lime and organic matter amendments.”Aust J Soil Res 39,1091–1104.
  14. Courtney RG, Mullen GJ. 2008. Soil quality and barley growth as influenced by the land application oftwo compost types. Bioresource Technol. 99: 2913–2918.
  15. Gee   W.  and  Bauder  J.  W. 1979.  Particle  size  analysis.  In:  Klute  A.  (Eds.),  Methods  of  Soil  Analysis. Part  1:  Physical  and  Mineralogical  Methods. 2nd Ed.  Agronomy  Monogr.  ASA and  SSSA,  Madison,  WI. pp. 383-411.
  16. Hach Company, Chromium, hexavalent, for water and wastewater, Method 8023, in: Hach Co., DR/2000 Spectrophotometer Procedures Manual, seventh ed., Loveland, 1992, pp. 113-/117.
  17. Iskandar , I.K. 2001. Environmental restoration of metals contaminated soils. lewis Publishers.
  18. James , B. R. & R. J. Bartlet. 1996. Hndbook of soil analysis. Soil science society of america. 25:685-701.
  19. Kashem , M.A. and B.R. Sing. 2001. Metal availability in contaminated soils: I. Effects of flooding and organic matter on changes in Eh, pH, and solubility of Cd, Ni, and Zn.” Nutr. Cycling in Agroecosystems 61:247-255.
  20. Keeling, A. A. McCallum, K. R.  and Beckwith, C. P. 2003. Mature Green Waste Compost Enhances Growth and Nitrogen Uptake in Wheat (Triticum aestivum L.) and Oil Seed Rape (Brassica napus L.) through the Action of Water-Extractable Factors,” Bioresource Technology, Vol. 90, No. 2, pp. 127-132.
  21. Laing Du.G., Vos De.R., Vandecasteele B., Lesage E., Tack F.M.G., and Verloo M.G. 2008. Effect of salinity on heavy metal mobility and availability in intertidal sediments of the Scheldt estuary. Estuarine Coastal and Shelf Science 77:589-602.
  22. Lo´pez-Bucio. J. Cervantes. C. Ortiz-Castro. R. 2014. Phosphate relieves chromium toxicity inArabidopsis thaliana plants by interfering with chromate uptake. Springer Science+Business Media New York: 363-270.
  23. Miller , R O. 1998. Nitric-perchloric acid wet digestion in an open vessel. In: Kalra Y P, ed., Handbook of Reference Methods for Plant Analysis. CRC Press, Taylor & Francis, London. pp. 57-61.
  24. Minaxi , S J. 2010. Disease suppression and crop improvement in moong beans (Vigna radiata) through Pseudomonas and Burkholderia strains isolated from semi arid region of Rajasthan. BioControl. 55 (6): 799-810.
  25. Mireles, A. 2004. Heavy metal accumulation in plants and soil irrigated with waste water from Mexico city.” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B., 219-220: 187-190.
  26. Mukherjee ,A. Zimmerman , A.R. 2013. Organic carbon and nutrient release from a range of laboratory-produced biochars and biocharsoil mixtures.” Geoderma 193–194:122–130 .
  27. Olsen SR, Cole CV, Watanabe FS and Dean CA. 1954. Estimation of available phosphorous in soils by extraction  with  sodium bicarbonate.  Soil Science Society   of America 21: 144 - 149.
  28. Page , A.L. Miller, R.H. and Keeney, D.R. 1982. Methods of soil analysis. Part 2. 2nd ed. ASA and SSSSA. Madison, WI.
  29. Parameswari E,  Lakshmanan  A,  Thilagavathi  2009. Chromate  Resistance  and  Reduction  by  Bacterial Isolates.  Australian  Journal  of  Basic  and  Applied Sciences; 3(2): 1363-1368.
  30. Pawlowski L, 1992. Standard methods for the examination of water and wastewater. In: Arnold E. Greenberd, Lenore S. Clesceri, Andrew D. Eaton (eds). Journal of Water environment t federation. 18th ed, Alexandria, 1025-1030.
  31. Pirooz , P.1391. investigated the physiological stress sunflower chromium: effect on growth, accumulation and induction of oxidative stress in the roots of sunflower (Helianthus annuus). Plant Biology, year 4, page 73-86
  32. Qian ,H. Sun ,z. Sun ,l. Jiang ,Y. 2013. Phosphorus availability changes chromium toxicity in the freshwater alga Chlorella vulgaris.” Chemosphere, 93,(6), 885-891.
  33. Scheckel , K., and Ryan, J. 2003. In vitro formation of pyromorphite via reaction of Pb source with soft-drink phosphoric acid. Science of The Total Environment.” 302, 253-265.
  34. Shanker, A.K., Djanaguiraman, M., Sudhagar, R., Chandrashekar, C.N.,Pathmanabhan, G., 2004. Differential antioxidative response of ascorbate glutathione pathway enzymes and metabolites to chromium speciation stress in green gram (Vigna radiata(L) R. Wilczek. cv. CO 4) roots. Plant Science 166, 1035-1043.
  35. Weggler-Beaton K., McLaughlin M.J., and Graham R.D.2000. Salinity inceases cadmium uptake by wheat and Swiss chard from soil amended with biosolids. Australian Journal of Soil Research 38:37-45.
  36. Zayed AM, Terry N . 2003. Chromium in the environment: factors affecting biological remediation. Plant Soil 249:139–156.
پژوهش های خاک
دوره 30، شماره 4
اسفند 1395
صفحه 417-425

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار