۲۱۸۸۴پ
per
تأثیر هیدروچار کمپوست پسماند جامد شهری و باکتری‌های Enterobacter cloacae و sp. Pseudomonasبر تغذیه و رشد گیاه کلزا در یک خاک آهکی آلوده به نیکل
Effects of municipal solid waste compost-derived hydrochar and Enterobacter cloacae and Pseudomonas sp. bacteria on the nutrition and growth of canola in a nickel-spiked calcareous soil
/پریسا قائمی
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۱۷۵ص
چاپی - الکترونیکی
فاقد فایل ورد چکیده انگلیسی
کارشناسی ارشد
علوم خاک گرایش شیمی و حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه
۱۳۹۸/۰۶/۱۷
تبریز
آلودگی خاک به‌وسیله فلزهای سنگین یکی از مشکلات اصلی محیطزیست در سراسر جهان است که به سلامتی زیست‌بوم و انسان آسیب میزند .آلوده شدن خاک به فلزهای سنگین مانند نیکل رشد گیاه کلزا (.(Brassica napus L را کاهش می‌دهد .برخی بررسی‌ها نشان داده است که استفاده از باکتری‌های محرک رشد و مواد آلی در خاک می‌تواند تحمل گیاه را در برابر آلودگی فلزهای سنگین افزایش دهد .برای کاهش سرعت تجزیه کمپوست پسماند جامد شهری و آلودگی میکروبی آن میتوان آن را به هیدروچار تبدیل و سپس در خاک مصرف نمود .در پژوهش حاضر، تأثیر کمپوست پسماند جامد شهری و هیدروچار) تولید شده در دمای ۱۸۰ درجه سلسیوس و فشار ۱۱ بار (آن و باکتری‌هایEnterobacter cloacae -S۱۶ ۳و۱۹ Pseudomonas - sp. Azبر جذب عناصر و رشد گیاه کلزا در یک خاک آلودهشده به نیکل بررسی شد .برای این کار یک آزمایش گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با ۳ تکرار و ۳ فاکتور شامل اصلاحگر در ۴ سطح) شاهد، کمپوست پسماند جامد شهری و هیدروچار آن و محلول هیدروچار هر یک به مقدار ۱۵ گرم بر کیلوگرم خاک (نیکل در ۲ سطح) شاهد و ۱۲۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک از منبع NiSO۴.۶H۲O) و مایهزنی باکتری در ۳ سطح) شاهد و مایهزنی باکتری‌هایE.cloacae S۱۶ - ۳و۱۹) - Pseudomonas sp. Azانجام شد .ابتدا تیمارهای مختلف در خاک گلدان‌ها اعمال شده و بعد از مایهزنی باکتری‌ها با بذرها و خاک گلدان، بذرهای کلزا رقم بهاره هایولا در گلدان‌ها کشت شد .در طول دوره رشد گیاه، مقدار آب مصرفشده، ارتفاع گیاه، قطر ساقه در محل طوقه، تعداد برگها و شاخص کلروفیل برگها تعیین شد .در پایان دوره رشد، گیاهان برداشت شده و ارتفاع، وزن تر و خشک شاخساره و ریشه، وزن هزاردانه، طول برگ، عرض برگ، درصد خاکستر و غلظتN ،P ،K ،Na ،Ca ،Mg ،Fe ،Cu ،Zn ، Mn و Ni در شاخساره و دانه اندازه‌گیری گردید .تجزیه واریانس نشان داد که اثر اصلاحگرها بر اکثر ویژگی‌های رشد گیاه کلزا و غلظت و جذب عناصر در شاخساره و دانه معنادار بود .آلودگی نیکل باعث کاهش ماده خشک شاخساره، تعداد شاخههای جانبی، ارتفاع گیاه، تعداد خورجین، وزن هزاردانه گردید اما ماده خشک ریشه، تعداد برگ، طول و عرض برگ، شاخص کلروفیل برگها، قطر ساقه، کارایی مصرف آب و درصد خاکستر شاخساره را افزایش داد .مصرف نیکل سولفات در خاک باعث کاهش pH و افزایش پتاسیم محلول خاک شد .آلودگی نیکل باعث کاهش جذب نیتروژن دانه، غلظت و جذب فسفر دانه، غلظت و جذب پتاسیم شاخساره و دانه، جذب کلسیم دانه، غلظت و جذب منیزیم دانه، غلظت و جذب آهن دانه، جذب مس دانه، غلظت و جذب روی شاخساره، جذب روی دانه و غلظت و جذب منگنز شاخساره و دانه گردید اما غلظت و جذب نیتروژن و فسفر شاخساره، غلظت و جذب سدیم شاخساره و دانه، غلظت و جذب کلسیم شاخساره، غلظت منیزیم شاخساره، غلظت نیکل شاخساره و دانه و غلظت مس دانه را افزایش داد .در شرایط غیرآلوده به نیکل، مایهزنی باکتری انتروباکتر سبب افزایش تعداد خورجین و درصد خاکستر شاخساره و مایهزنی باکتری سودوموناس سبب افزایش حجم ریشه و کارایی مصرف آب گردید .در شرایط آلودگی خاک به نیکل، مایهزنی باکتری انتروباکتر سبب افزایش حجم ریشه و تعداد خورجین و مایهزنی باکتری سودوموناس سبب افزایش حجم ریشه گردید .مایهزنی باکتری انتروباکتر سبب کاهش pH و افزایش EC محلول خاک شد .در شرایط غیرآلوده و آلوده به نیکل، مایهزنی هر دو باکتری انتروباکتر و سودوموناس سبب افزایش غلظت و جذب عناصر شدند .در شرایط غیرآلوده به نیکل، مصرف کمپوست پسماند شهری حجم ریشه و درصد خاکستر شاخساره را کاهش داد .مصرف هیدروچار سبب افزایش ماده خشک شاخساره و تعداد خورجین گردید .مصرف هیدروچار + محلول آن سبب افزایش درصد خاکستر شاخساره گردید اما حجم ریشه را کاهش داد .در شرایط آلودگی خاک به نیکل، مصرف کمپوست سبب افزایش ماده خشک شاخساره، شاخص کلروفیل و کارایی مصرف آب گردید اما حجم ریشه و درصد خاکستر شاخساره را کاهش داد .مصرف هیدروچار سبب افزایش قطر ساقه و کارایی مصرف آب گردید اما تعداد خورجین و تعداد دانه را کاهش داد .مصرف هیدروچار + محلول آن سبب افزایش شاخص کلروفیل، درصد خاکستر شاخساره گردید اما ماده خشک شاخساره، حجم ریشه، ارتفاع گیاه و وزن هزاردانه را کاهش داد .در شرایط غیرآلوده به نیکل، مصرف کمپوست سبب افزایش جذب فسفر دانه، غلظت و جذب پتاسیم شاخساره و غلظت پتاسیم دانه و جذب آهن دانه گردید اما غلظت نیتروژن دانه، جذب آهن شاخساره و غلظت روی دانه را کاهش داد .مصرف هیدروچار سبب افزایش جذب فسفر شاخساره و دانه، جذب پتاسیم شاخساره و دانه، جذب کلسیم شاخساره، جذب آهن دانه، جذب مس دانه، جذب روی شاخساره گردید .مصرف هیدروچار + محلول آن سبب افزایش جذب فسفر دانه، جذب پتاسیم شاخساره و دانه، جذب سدیم شاخساره، جذب منیزیم دانه، جذب آهن دانه، جذب مس دانه، جذب روی دانه و جذب منگنز دانه گردید اما غلظت و جذب آهن شاخساره را کاهش داد .نتایج نشان داد که هیدروچار در غیرمتحرک‌سازی نیکل از خاک موفق‌تر از سایر اصلاحگرها عمل کرده است .بنابراین، در جایی که خاک آلوده به نیکل است برای افزایش کارایی گیاه‌پالایی نیکل، هیدروچار توصیه می‌شود
Soil contamination by heavy metals is one of the major environmental problems around the world that damages the health of the environment and humans. Soil contamination with heavy metals such as nickel (Ni) decreases the growth of rapeseed (Brassica napus L.). Some studies have shown that the use of plant growth promoting bacteria and organic matter in soil can increase plant tolerance to heavy metal toxicity. It is suggested that organic matter firstly converted to hydrochar and then to be used in soil to reduce the rate of organic matter decomposition. In this study, the effects of municipal solid waste compost and it's hydrochar and two bacteria (Enterobacter cloacae S۱۶-۳ and Pseudomonas sp. Az-۱۹) were investigated on elements uptake and growth of rapeseed plant in a Ni-spiked calcareous soil under greenhouse conditions. For this purpose, a factorial experiment was performed based on completely randomized design with three replications and three factors of amendment at four levels (no-amendment, municipal solid waste compost, hydrochar, and hydrochar + it's solution), Ni at two levels (۰ and ۱۲۰ mg/kg soil as NiSO۴.۶H۲O) and bacterial inoculation at three levels (no-inoculation, and inoculation with Enterobacter cloacae S۱۶-۳ and Sp. Az-۱۹ Pseudomonas bacteria). Different treatments were applied in the soil and poured to the pots. The pots were kept for two weeks in greenhouse, and after inoculation of bacteria with seed and pot soil, the germinated rapeseed seeds cv. Hyola ۳۰۸ were cultivated in each pot. During the growth period, the amount of water used in each pot, plant height, stem diameter, leaf number, lateral branches number, and leaf length, width, and chlorophyll index were determined. At the end of the growth period, the plants were harvested, dry weights of shoot and root, root volume, dry weights of seeds and pods, number of seeds and pods, ۱۰۰۰ seed weight, percentage of shoot and seed ash, water use efficiency (WUE) and concentrations of N, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, and Ni in rapeseed shoot and seed were measured. Analysis of variance showed that the effect of the amendments on most growth characteristics of rapeseed and the concentration and uptake of elements in shoot and seeds were significant. Ni contamination decreased shoot dry matter, number of lateral branches, plant height, pod number, ۱۰۰۰ seed weight but increased root dry matter, leaf number, leaf length and width, leaf chlorophyll index, stem diameter, WUE and shoot ash percentage. Application of nickel sulfate in soil decreased pH and increased K content of soil solution. Ni contamination decreased grain N uptake, grain P concentration and uptake, concentration and uptake of shoot and grain K, grain Ca uptake, concentration and uptake of grain Mg, concentration and uptake of grain Fe, grain Cu uptake, concentration and uptake of shoot Zn, grain Zn uptake and concentration and uptake of shoot and grain Mn decreased but concentration and uptake of shoot N and P, concentration and uptake of shoot and grain Na, concentration and uptake of shoot Ca, shoot Mg concentration, Ni shoot and grain concentration and grain Cu concentration increased. In Ni non-contaminated conditions, inoculation of Enterobacter increased pod number and shoot ash percentage and inoculation of Pseudomonas spp. increased root volume and WUE. In Ni-contaminated conditions, inoculation of Enterobacter increased root volume and number of pods and inoculation of Pseudomonas increased root volume. Inoculation of Enterobacter decreased pH and increased EC of soil solution. In Ni non-contaminated and Ni-contaminated conditions, inoculation of both Enterobacter and Pseudomonas spp. Bacteria increased concentration and uptake of the elements. Under Ni non-contaminated conditions, municipal solid waste compost application reduced root volume, shoot ash percentage, grain N concentration, shoot Fe uptake and grain Zn concentration while increased grain P uptake, shoot K concentration and uptake, seed K concentration and Fe uptake. In Ni-contaminated conditions, compost application increased shoot dry matter, chlorophyll index and WUE but decreased root volume and shoot ash percentage. Hydrochar application increased shoot dry matter, stem diameter, WUE, pod number, shoot and grain P uptake, shoot and grain K uptake, shoot Ca uptake, grain Fe and Cu uptake and shoot Zn uptake but decreased pod number and grain number. Application of hydrochar + solution increased chlorophyll index, shoot ash percentage, shoot K and Na uptake, grain P, K, Mg, Cu, Fe, Zn, and Mn uptake but decreased root volume, shoot dry matter, plant height, ۱۰۰۰-seed weight concentration and shoot Fe uptake. The results show that hydrochar has been more successful in immobilizing Ni from soil than other amendments. In Ni-contaminated soils, hydrochar is recommended to increase the efficiency of Ni phytoremediation under similar conditions
Effects of municipal solid waste compost-derived hydrochar and Enterobacter cloacae and Pseudomonas sp. bacteria on the nutrition and growth of canola in a nickel-spiked calcareous soil
قائمی، پریسا
Ghaemi, Parisa
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
