ارزیابی اثر گذاری اصلاح کننده آلی و باکتری‏ محرک رشد در فرآیند گیاه‏ پالایی گیاه ذرت(.Zea mays L) تحت تنش فلز سنگین کادمیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 زراعت، علوم زراعی، علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانش آموخته دکتری گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، مازندران، ایران

4 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

10.22034/saps.2021.43955.2607

چکیده

اهداف: پژوهش حاضر به منظور ارزیابی اثرگذاری اصلاح کننده آلی و باکتری محرک رشد در گیاه‎پالایی گیاه ذرت تحت تنش کادمیم (Cd) انجام شد.
مواد و روش‎ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار صورت گرفت. فاکتورهای آزمایشی عبارت بود از: 1- بیوچار به عنوان اصلاح کننده آلی خاک در دو سطح (عدم مصرف و مصرف 20 گرم به ازای هر کیلوگرم خاک)، 2- باکتری سودوموناس پوتیدا در دو سطح عدم تلقیح و تلقیح باکتری و 3- سطوح فلز سنگین (0، 25، 50، 75 و 100 میلی ‏گرم کادمیم در کیلوگرم خاک).
یافته‏ ها: کادمیم در همه غلظت‏ ها موجب کاهش وزن خشک ریشه و شاخساره شد؛ درحالی ‏که مصرف بیوچار و تلقیح باکتری موجب افزایش این صفات گردید. بیش‏ترین مقدار وزن خشک شاخساره (9/43 گرم در بوته)، با مصرف بیوچار و تلقیح سودوموناس پوتیدا و عدم آلودگی کادمیم به دست آمد که نسبت به شاهد خود 45/30 درصد افزایش نشان داد. بیش‏ترین میزان کادمیم قابل استفاده در خاک، ریشه و شاخساره به ترتیب 23/29، 33/90 و 36/25 میلی‏گرم در کیلوگرم بود که هر سه مربوط به غلظت 100 میلی‏ گرم کادمیم در کیلوگرم خاک بود. کمینه مقدار فاکتور تجمع زیستی ریشه (0/75) و فاکتور تجمع زیستی شاخساره (1/03) مربوط به تیمار هم افزایی بیوچار و سودوموناس پوتیدا در غلظت 25 میلی‏گرم کادمیم در کیلوگرم خاک بود که به ترتیب 17/90 و 10/62 درصد نسبت به شاهد خود کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating the Effect of Organic Amendment and Growth-Promoting Bacteria in the Phytoremediation Process of Maize (Zea mays L.) under Cadmium Heavy Metal Stress

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Delavarnia 1
  • Faezeh Zaefarian 2
  • roghayeh hasanpour 3
  • Hemmatollah Pirdashti 4
1 Agronomy, Agricultural Sciences , Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 Department of agronomy, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources
3 Graduated Ph.D Student of Agronomy, Department of Agronomy, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Mazandaran, Iran
4 Department of Agronomy, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

Objective & Background: This experiment was performed to evaluate the effect of organic amendment and growth-promoting bacteria on phytoremediation of maize under cadmium (Cd) stress.
Materials & Methods: This experiment was performed in the form of factorial in a completely randomized design with 4 replications. Experimental factors were: 1- biochar as a soil organic amendment at two levels (non-application and application (20 g/kg soil), 2- Pseudomonas putida at two levels (non-inoculation and inoculation of bacteria) and 3- heavy metal levels (0, 25, 50, 75 and 100 mg Cd/ kg soil).
Results: Cadmium in all concentrations had reduced the dry weight of roots and shoots, while biochar application and bacterial inoculation increased these traits; when the maximum shoot dry weight (9.43 g per plant) was observed by biochar application and inoculation of Pseudomonas putida and no cadmium contamination, which increased 45.30% compared to the control. The highest amount of available cadmium in soil, roots and shoots were 23.29, 33.90 and 36.25 mg/kg, respectively, which all three were obtained in the concentration of 100 mg Cd/kg soil. The lowest amount of bioconcentration factor (0.75) and bioaccumulation factor (1.03) were related to the synergistic treatment of biochar and Pseudomonas putida at the concentration of 25 mg Cd/kg soil, which decreased up to 17.90 and 10.62% compared to the control, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biochar
  • Cadmium
  • Maize
  • Pseudomonas putida
  • Synergy