علوم آب و خاک

قارچ‎های میکوریز آربسکولار در بهبود رشد گیاهان و کاهش اثرات منفی آلاینده‌ها حائز اهمیت‎اند. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر مایه‌زنی قارچ میکوریز بر غلظت عناصر سنگین جعفری (Petroselinum sativum) در یک خاک آلوده به عناصر سنگین در حضور نفت سفید بود. این پژوهش به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کامل تصادفی، با چهار تکرار، در شرایط گلخانه‌ای انجام شد. فاکتورهای آزمایشی 1- مایه‌زنی میکروبی در دو سطح مایه‌زنی با قارچ میکوریز (Rhizophagus irregularis) و شاهد (بدون مایه‌زنی میکویز) و 2- نفت سفید در چهار سطح صفر، 4، 8 و 12 میلی‏ لیتر بر کیلوگرم خاک بودند. نتایج نشان داد مایه‌زنی میکوریز سبب افزایش معنی‌دار وزن خشک ریشه (61/1 تا 150/0 درصد) و اندام هوایی (9/1 تا 51/5 درصد)، غلظت فسفر، روی و مس اندام هوایی و غلظت سرب (18/7 تا 97/9 درصد) و کادمیوم (13/3 تا 98/6 درصد) ریشه شد. درحالی‌که غلظت سرب (10/0 تا 29/2 درصد) و کادمیوم (19/6 تا 72/1 درصد) در اندام هوایی را به‌طور معنی‌داری کاهش داد. مقدار فاکتور تغلیظ زیستی (BCF) در ریشه (7/74 درصد) بیشتر از اندام هوایی بوده است. مایه‌زنی میکوریز سبب کاهش فاکتور انتقال گیاهی (TF) سرب و کادمیم شد. فاکتور انتقال کمتر از یک نشان می‌دهد که قارچ میکوریزا سرب و کادمیوم را در ریشه غیر متحرک کرده و از انتقال آن‌ها به اندام هوایی جلوگیری کرده است. ازاین‌رو مایه‌زنی میکوریز می‌تواند با تغلیظ زیستی (BCF) سرب و کادمیوم در ریشه و کاهش انتقال آن‌ها به اندام هوایی جعفری در خاک‌های آلوده مؤثر باشد.

یکی از عوامل مهم تولید محصولات کشاورزی وجود مقدار کافی از عناصر غذایی و قابل استفاده برای گیاه است که در این راستا عنصر نیتروژن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اتلاف کودهای نیتروژنه حاصل از کم‌بودن کارایی مصرف کود، منجر به مسائل زیست‌محیطی چون آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی به نیترات و آمونیوم می‌شود. در این پژوهش تأثیر کود آبیاری به صورت ترکیبی از کودهای نیتروژن‌دار اوره و نیترات آمونیوم به همراه زئولیت طبیعی سمنان (CP) و اصلاح‌شده با سورفکتانت (SMZ) در کاهش هدررفت کود بررسی شد. آزمایش‌ها در دو بخش و در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار برای هر تیمار، به‌صورت ستونی برای خاک لومی صورت گرفت. تیمارها شامل چهار سطح کاربرد زئولیت (صفر، 4، 8 و ۱۶ گرم بر کیلوگرم در لایه سطحی خاک) و یک سطح کوددهی با غلظت ۶۰ میلی‌گرم در لیتر نیترات در سه دوره کود آبیاری و با شش بار آبیاری در هر دور بودند. در بخش اول مطالعه نقش کود آبیاری به صورت ترکیبی از کودهای نیتروژن‌دار اوره و نیترات آمونیوم (UAN) در خاک معمولی در کاهش غلظت نیترات و آمونیوم زهاب بررسی شد و با کود آبیاری به صورت کاربرد یکی از کودهای مد نظر مقایسه شد. نتایج نشان داد که میزان هدررفت کود به فرم نیترات در دور اول کود آبیاری توسط تیمارهای UAN به میزان ۴۰ درصد کاهش یافت. با توجه به اینکه نتایج حاصل از بخش اول مطالعه نشان داد که غلظت نیترات و آمونیوم زهاب در حد استاندارد آب شرب کاهش نمی¬یابد، در بخش دوم از اصلاح‌کننده‌های خاک استفاده شد. بیشترین شدت حذف نیترات با اندازه‌گیری مقدار نیترات حذف‌شده مربوط به تیمار خاک مخلوط با ۱۶ گرم در کیلوگرم زئولیت اصلاح‌شده در لایه سطحی خاک (SM16) و معادل ۹۰ درصد بود و بیشترین شدت حذف آمونیوم مربوط به تیمار خاک مخلوط با ۱۶ گرم در کیلوگرم زئولیت طبیعی در لایه سطحی خاک (CP16) و به میزان ۸۵ درصد بود؛ بنابراین به‌کارگیری کود آبیاری به صورت ترکیبی از کودهای نیتروژن‌دار به همراه اصلاح‌کننده‌های خاک در شرایطی که پتانسیل آلودگی آبهای زیرزمینی به سبب افزایش آبشویی نیترات زیاد است، توصیه می¬شود.

صنعت فولاد نقش مهمی در انتشار آلاینده‌های سمی، از جمله فلزات سنگین به محیط‌زیست دارد. مطالعه توصیفی ـ کاربردی حاضر در سال 1401 برای شناسایی منابع انتشار فلزات سنگین در خاک های سطحی در مجاورت یک صنعت فولاد با استفاده از مدل‌های فاکتور ماتریس مثبت و موازنه جرم شیمیایی انجام شد. نمونه‌های خاک (50 نمونه) به طور سیستماتیک از چهار منطقه در محدوده کارخانه فولاد جمع‌آوری شدند و یک منطقه شاهد به مساحت 15 کیلومتر ایجاد شد. پنج منبع اصلی، شامل پوسته زمین (فاکتور 1)، وسایل نقلیه (فاکتور 2)، صنعت فولاد (فاکتور 3)، زیست‌توده (فاکتور 4) و سایر منابع (فاکتور 5)، به عنوان عوامل اصلی فلزات سنگین در مدل فاکتور ماتریس مثبت شناسایی شدند. کبالت، نیکل و روی بیشترین میانگین غلظت به ترتیب با مقادیر 14/5، 1/21 و 0/92میلی‌گرم بر کیلوگرم را داشتند. کادمیوم و سرب کمترین غلظت را با مقادیر 0/02 و 0/10 میلی‌گرم بر کیلوگرم به ترتیب در نمونه‌های محدوده از منطقه شرکت فولاد خوزستان نشان داد. مقایسه سهم منابع مختلف در انتشار فلزات سنگین در عوامل شناسایی‌شده نشان داد که صنعت فولاد، سایر منابع، پوسته زمین، وسایل نقلیه و زیست‌توده به ترتیب 24، 23، 19، 18 و 16 درصد در مدل فاکتور ماتریس مثبت و 23، 22، 20، 18 و 17 درصد در مدل موازنه جرم شیمیایی را تشکیل می‌دهند. مدل‌های فاکتور ماتریس مثبت و موازنه جرم شیمیایی نشان دادند که سطح زیاد آلودگی خاک با فلزات سنگین در مجاورت شرکت فولاد خوزستان در شهر اهواز داشت.