علوم آب و خاک

---

سرب حاصل از سوخت وسایل نقلیه به عنوان مهم‌ترین و بیشترین منبع آلوده‌کننده محیط ذکر گردیده است. تحقیق حاضر به منظور بررسی آلودگی خاک به وسیله ذرات سرب خارج شده از اگزوز اتومبیل‌ها در بزرگراه‌های رشت – انزلی (منطقه انزلی)، کلاچای – رامسر (منطقه رامسر)، تهران – کرج (منطقه کرج) و تهران – اصفهان (منطقه دلیجان) صورت گرفت. در هر بزرگراه راستایی به طول 100 متر عمود بر جاده، در یک یا دو طرف انتخاب گردید و در فواصل و عمق‌های مشخص از جاده نمونه‌برداری به عمل آمد. نمونه‌های خاک به آزمایشگاه منتقل شد و بعضی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی، و هم‌چنین غلظت سرب کل نمونه‌ها بعداز عصاره‌گیری، با اسید نیتریک پنج مولار تعیین گردید.

نتایج نشان داد که غلظت سرب در حاشیه بزرگراه‌ها، به ویژه در سطح خاک، در مقایسه با غلظت زمینه بسیار بیشتر است، و با افزایش فاصله از جاده به صورت نمایی کاهش می‌یابد. در مورد عمق خاک (به استثنای یک مورد)، بیشترین غلظت سرب در هر فاصله از جاده، در عمق سطحی خاک (صفر تا پنج سانتی‌متر) اندازه‌گیری شد، که نشان‌دهنده جذب تثبیت سرب در سطح خاک می‌باشد. غلظت سرب نمونه‌های خاک حاشیه جاده‌ها با حجم ترافیک هم‌بستگی مستقیم و خوبی داشت.

---

سرباره کنورتور LD یک فرآورده جنبی صنایع آهن و فولاد است که به مقدار زیاد در اصفهان تولید می‌شود. سرباره به کاررفته به ترتیب حاوی 8/52 و 2/2 درصد CaO و MgO است. برای تعیین اثر سرباره LD برخصوصیات شیمیایی خاک، یک آزمایش انکوباسیون با استفاده از سه خاک اسیدی از گیلان انجام گرفت. نمونه‌های خاک از عمق 30-0 سانتی‌متری سطح مزارع برنج و توتون و باغ چای گرفته شدند. تیمارها شامل 0 ، 5/0 ، 1 ، 2 ، 4 ، 8 و 16 درصد سرباره کنورتور در هر کیلوگرم خاک بود که به طور کامل با 5/0 کیلوگرم از هر خاک مخلوط شد. رطوبت خاک‌ها‌ در ظرفیت مزرعه‌ای برای مدت دو ماه ثابت نگه‌داشته شد، و در زمان‌های 1 ، 10 ، 30 و 60 روز پس از شروع آزمایش از نمونه‌ها، نمونه‌های فرعی برای یررسی تغییراتpH ،EC و غلظتFe ، Mn ، P و K قابل استخراج با AB-DTPA گرفته شد. نتایج نشان داد pH خاک با افزایش نسبت سرباره به کاررفته افزایش پیدا کرد. سرباره مقدارP و Mn قابل استخراج با AB-DTPA را متناسب با مقـدار به کار رفته افزایش داد. ولی تأثیر سرباره بر مقـدارFe بسته به pH اولـیه خاک متفـاوت بـود، به طـوری که با افزایش pH خاک به محدوده 5/8-4/7 از غلظت آهن کاسته شد و بعد از آن با افزایش pH خاک مقدار آهن دوباره افزایش یافت. سرباره، پتاسیم قابل استخراج با AB-DTPA را به ویژه در خاک‌ها‌ی شدیداً اسیدی کاهش داد. pH خاک در طول زمان کاهش یافت ولی قابل ملاحظه نبود. مقدار آهن قابل جذب غالباً در طول زمان کاهش یافت. اثر زمان انکوباسیون بر فسفر و منگنز متفاوت بود. اثر زمان برEC قابل ملاحظه نبود. در کل، خصوصیات شیمیایی خاک‌ها‌ بیشتر تحت تأثیر تیمارها بود تا زمان. با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می‌رسد سرباره کنورتور برای اصلاح خاک‌ها‌ی اسیدی مناسب باشد. پیشنهاد می‌شود که اثر سرباره کنورتور LD بر خصوصیات شیمیایی خاک‌ها‌ی اسیدی طی آزمایش‌های مزرعه‌ای بررسی شود.

---

عناصر سنگین از جمله کادمیوم و سرب از مسیرهای مختلف و عمدتاً تحت تأثیر فعالیت‌های انسان وارد زمین‌های کشاورزی شده و به دلیل تحرک کم در طول زمان در خاک انباشته می‌شوند. انباشت کادمیوم و سرب در خاک در نهایت باعث ورود آنها به چرخه غذایی و تهدید سلامت انسان و سایر حیوانات می‌شود. بنابراین بررسی روند انباشت عناصر سنگین برای پیشگیری از آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری بوده و باید مد نظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار گیرد. این مطالعه به منظور مدل‌سازی روند انباشت کادمیوم و سرب در زمین‌های زراعی شهرستان‌های اصفهان، برخوار، خمینی شهر، لنجان، فلاورجان، مبارکه و نجف آباد صورت گرفت. روند انباشت عناصر در زمین‌های زراعی منطقه به کمک روش تصادفی مبتنی بر توازن جرمی و با استفاده از ترکیب روش لاتین هایپر کیوب و شبیه سازی مونت کارلو محاسبه گردید. به این منظور از اطلاعات زراعی (نوع، سطح زیر کشت و عملکرد محصولات)، اطلاعات مرتبط با احشام (انواع و تعداد)، آمار مربوط به میزان مصرف کودهای شیمیایی، کمپوست و لجن فاضلاب و همین‌طور اطلاعات مرتبط با غلظت عناصر در گیاهان و مواد اصلاح کننده خاک استفاده شد. نتایج حاکی از انباشت مقادیر قابل توجهی از عناصر کادمیوم و سرب در زمین‌های کشاورزی شهرستان‌های مورد مطالعه می‌باشد. بیشترین نرخ انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب،(18g ha^-1yr^-1 ) و (260g ha^-1yr^-1) در شهرستان اصفهان و کمترین نرخ انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب، (3g ha^-1yr^-1 ) و (10g ha^-1yr^-1) در شهرستان لنجان و مبارکه دیده شد. صرف‌نظر از ریزش‌های جوی، مهم‌ترین مسیر ورود کادمیوم به زمین‌های کشاورزی در مقیاس شهرستان کودهای فسفره است. در صورتی‌که در مورد سرب کودهای حیوانی نقش مهم‌تری را در شهرستان‌های مورد مطالعه به جز اصفهان دارند. ورود سرب از طریق کودهای حیوانی به طور عمده ناشی از ریزش جوی سرب روی سطح گیاهان و انتقال آن به زنجیره غذایی حیوانات می‌باشد. در شهرستان اصفهان کمپوست مهم‌ترین مسیر ورود سرب به زمین‌های کشاورزی است زیرا بیشترین مقدار کمپوست در این شهرستان استفاده می‌شود.

---

کاربرد لجن فاضلاب در کشاورزی اخیراً‌ به عنوان منبعی جهت تأمین نیاز غذایی محصولات زراعی مورد توجه قرار گرفته است،‌ از طرف دیگر وجود عناصر سمی مثل سرب، نیکل و کادمیم در این کود مدیریت صحیح اراضی تیمار شده را ضروری می‌نماید. عصاره‌گیری دنباله‌ای عناصر سنگین می‌تواند به پی بردن قابلیت جذب زیستی عناصر مذکور توسط گیاه کمک کند. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب بر شکل‌های شیمیایی و فاکتور تحرک سرب، نیکل و کادمیم در خاک است. در این مطالعه که به صورت طرح کرت خرد شده با سه تکرار صورت گرفت سطوح مختلف کودی لجن فاضلاب شامل 0، 25، 50 و 100 مگا گرم بر هکتار به عنوان کرت‌های اصلی و سال‌های متوالی کوددهی شامل 1، 2 و 3 سال کوددهی به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. در سال سوم از عمق 25-0 سانتی متری تمام کرت‌ها نمونه برداری انجام شد. در نمونه‌های خاک شکل‌های مختلف عناصر سرب، نیکل و کادمیم اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار و دفعات کودهی با لجن فاضلاب غلظت عناصر کادمیم و نیکل در فرم محلول (SOL) افزایش و در مورد سرب کاهش یافت. فرم تبادلی (EXC)، کربناتی (CAR) و آلی (ORG) هر سه عنصر افزایش یافت. فرم حبس شده (OCC) سرب و نیکل کاهش و کادمیم افزایش یافت. فرم باقی‌مانده (RES) سرب افزایش و نیکل و کادمیم کاهش یافت. قابلیت جذب این عناصر افزایش یافت. توزیع نسبی فرم‌های مختلف عناصر سه گانه مذکور به صورت زیر بود: سرب:‌ OCC>RES>ORG>CAR>EXC>SOL، نیکل: RES>ORG>OCC>CAR>EXC>SOL و کادمیم: OCC>CAR>RES>ORG>EXC>SOL فاکتور تحرک عناصر مذکور به ترتیب زیر بود: Cd>>Pb>>Ni ترتیب این عناصر در فرم‌های مختلف به صورت زیر بود: محلول:Ni>>Pb>>Cd ، تبادلی،‌ کربناتی و حبس شده (Occluded) Pb>Ni>Cd ، آلی و باقی‌مانده : Ni>Pb>Cd با توجه به افزایش قابلیت جذب این عناصر، کوددهی مداوم لجن فاضلاب حتی در چنین خاک‌های آهکی نیز باعث افزایش مقادیر قابل جذب این عناصر گردیده است. شکل آلی هر سه عنصر مورد مطالعه با مقادیر قابل جذب آنها بستگی نشان داد.

---

استفاده از لجن فاضلاب به عنوان یک کود ارزان قیمت و غنی از عناصر غذایی در مناطقی از کشور، رواج یافته است. اما کاربرد لجن فاضلاب در مقادیر زیاد، انباشته شدن عناصر سنگین در خاک را به دنبال دارد که می‌تواند منجر به آلودگی خاک و انتقال این آلودگی به زنجیره غذایی شده و سلامتی انسان و حیوانات را با خطر مواجه کند. هدف از این تحقیق بررسی آثار تجمعی و باقی‌مانده لجن فاضلاب شهری اصفهان بر غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه گندم بود. این پژوهش در طی چهار سال با سه سطح لجن فاضلاب (25، 50 و 100 مگاگرم در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کود) در سه تکرار و در قالب طرح کرت‌های خرد شده با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی اجرا گردید. پس از کوددهی تمام کرت در سال اول، سال دوم در سه چهارم، سال سوم در نصف و سال چهارم در یک چهارم هر یک از کرت‌ها ‌کاربرد لجن در سطوح مربوطه تکرار گردید. کاربرد تجمعی لجن فاضلاب در کلیه سطوح کودی باعث افزایش معنی‌دار (P≤0/05) غلظت‌های کل و قابل عصاره‌گیری با DTPA سرب و کادمیم خاک گردید، بنابراین کاربرد لجن در مقادیر زیاد و با فواصل زمانی کم، عامل مهمی است که نهایتاً آلودگی خاک‌های تحت تیمار را در پی خواهد داشت. اثر باقی‌مانده لجن در یک‌بار کوددهی، سرب و کادمیم کل و غلظت‌های قابل عصاره‌گیری با DTPA فلزات را نسبت به شاهد افزایش داد. در هر یک از کرت‌های آزمایشی پس از متوقف شدن کاربرد لجن، با گذشت زمان غلظت‌های قابل عصاره‌گیری با DTPA عناصر سنگین در خاک به طور پیوسته کاهش یافت و به سطح تیمار شاهد نزدیک شد، گرچه حتی پس از گذشت چهار سال، غلظت‌ سرب و کادمیم در تیمارهایی که بیش از 50 مگاگرم در هکتار لجن دریافت کرده بودند، به طور معنی‌داری بیش از شاهد بود. این امر نشان می‌دهد که کاربرد لجن نه تنها در طول سال کاربرد، بلکه در طی سال‌های پس از کاربرد نیز می‌تواند خطر افزایش فرم قابل جذب سرب و کادمیم را در پی داشته باشد. برای عنصر سرب، رابطه خطی بین غلظت کل و قابل جذب مشاهده گردید. غلظت کل و قابل جذب هر دو عنصر سرب و کادمیم هم‌بستگی‌های مثبت معنی‌داری (P≤0/01) با ECe نشان دادند. نتایج تجزیه گیاه نشان داد که لجن فاضلاب اثر معنی‌داری بر غلظت کادمیم ریشه و ساقه و سرب دانه داشت. در این رابطه بر سرب دانه و کادمیم ساقه اثر تجمعی لجن بیش از باقی‌مانده بود. نتایج این تحقیق نشان داد که لجن فاضلاب به صورت باقی‌مانده و تجمعی غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه را افزایش داده است.‌‌

---

  پالایش­سبز روش نوینی است که از گیاهان برای زدودن آلودگی­ها از خاک آلوده بهره می‌برد. این روش در مقایسه با سایر روش­های پالایش، بسیار کم‌هزینه و ساده است. مدل­های پالایش­سبز برای شناخت بیشتر فرایندهای حاکم بر پدیده پالایش و مدیریت خاک‌های آلوده اهمیت ویژه­ای دارند. بررسی منابع نشان می‌دهد که تاکنون به دلیل پیچیدگی پیوستار خاک- گیاه- نیوار، مدل­های انگشت‌شماری برای پالایش­سبز تکوین یافته­اند. هدف از این پژوهش، مدل­سازی پالایش­سبز خاک‌های آلوده به سرب و کادمیم بود. بدین منظور، نظریه نوینی بر مبنای رفتار خاک (هم‌دمای برون جذبی خاک) و گیاه (نرخ جذب آلاینده به وسیله گیاه) در برابر آلاینده‌ها ارایه شد. بدین منظور، خاکی با بافت لوم شنی با غلظت­های مختلف سرب و کادمیم آلوده شد. پس از پر کردن گلدان‌ها، بذر شاهی ( Barbarea verna ) و اسفناج (. Spinacia oleracea L ) در آنها کشت گردید. گیاهان در پنج بازه زمانی برداشت شدند. غلظت کل سرب و کادمیم در گیاه و خاک به ترتیب با روش اکسیداسیون تر و اکسیداسیون با اسید نیتریک 4 مولار عصاره­گیری و با دستگاه‌های جذب اتمی و کوره گرافیتی اندازه‌گیری شد. مدل­های ارایه شده با استفاده از داده­های آزمایشگاهی واسنجی گردید و کارایی آنها با ملاک‌های کمـّی آزموده شد. نتایج نشان داد که هم‌دمای برون­جذبی خاک برای سرب و کادمیم از مدل خطی پیروی می­کند. با افزایش غلظت سرب در خاک، توانایی شاهی و اسفناج در زدودن آلودگی افزایش داشت. لیکن در آلودگی کادمیمی خاک این توانایی برای شاهی و اسفناج ثابت بود. در پایان با ترکیب واکنش خاک (هم‌دمای برون جذبی خاک) و واکنش گیاه (نرخ جذب فلز از خاک به وسیله گیاه) به آلودگی سربی و کادمیمی خاک، مدل­هایی با کارایی بالا (98/0 < ² R ) برای برآورد زمان لازم برای پالایش­سبز سرب از خاک به دست آمد. با وجود این، مدل‌های ایجاد شده تنها برای به دست آوردن برآوردی کلّی از زمان لازم برای پالایش سبز کادمیم از خاک توانا نشان دادند (70/0≈ ^2�R ).

---

استفاده از سرباره ولجن کنورتور، از محصولات فرعی صنایع فولاد، جهت افزایش کیفیت دو نوع کود آلی و اثر آنها بر تغذیه گیاه ذرت بررسی شد. این آزمایش به صورت انکوباسیون دو کود آلی، کود گاوی و ورمی کمپوست کود گاوی در نمونه‌های 3 کیلوگرمی در رطوبت ظرفیت مزرعه و دمای اتاق به مدت سه ماه انجام شد. تیمارهای غنی‌سازی شامل سطوح مختلف 0، 5 و 10 درصد آهن خالص از سرباره و لجن کنورتور کارخانه ذوب آهن و سولفات آهن تجاری بودند که در ابتدای انکوباسیون به کودهای فوق الذکر اضافه شدند. سپس نمونه‌برداری از تیمارها در زمان‌های0، 10، 25، 45، 65 و 90 روز پس از شروع آزمایش صورت گرفت. سپس کودهای غنی شده به میزان 17 گرم بر کیلوگرم (50 تن در هکتار) در گلدان‌های3 کیلوگرمی با خاک مزرعه چاه اناری دانشگاه صنعتی اصفهان مخلوط گردید. در هر گلدان دو گیاه ذرت رقم سینگل کراس 704 کشت گردید و پس از 70 روز عملکرد و غلظت آهن، منگنز، روی و مس اندام هوایی گیاه تعیین گردید. نتایج نشان داد که استفاده از سولفات آهن تجاری باعث افزایش آهن و منگنز قابل استخراج کود با DTPA شد. در غنی‌سازی به وسیله لجن کنورتور بهترین نتیجه در تیمار 10 درصد آهن مخلوط با ورمی کمپوست کود گاوی و در زمان حدود 60 روز به‌دست آمد. تیمار 5 درصد آهن خالص سرباره در کود گاوی باعث افزایش آهن و منگنز قابل استخراج باDTPA با گذشت زمان شد، ولی تیمار 10 درصد تأثیر چندانی در افزایش آهن و منگنز قابل استخراج با DTPA نداشت. بیشترین مقدار کل آهن گیاه در تیمار های غنی شده با سولفات آهن وجود داشت. بعد از تیمار سولفات آهن مقدار آهن کل گیاه در تیمار 10 درصد لجن کنورتور نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود. از طرف دیگر بیشترین میزان کل منگنز گیاه مربوط به تیمار 5 درصد لجن کنورتور مخلوط با ورمی کمپوست کود گاوی بود. در مجموع با توجه به تأثیر تیمار لجن کنورتور در افزایش جذب عناصر غذایی کم مصرف؛ آهن، منگنز، روی و مس گیاه؛ به نظر می‌رسد تیمار 10 درصد آهن خالص از لجن کنورتور مطلوب‌ترین نتیجه را در غنی‌سازی کود دامی داشته است.

---

محصول بیش از اندازه، سا یه و طول فصل رشد کوتاه می توانند موجب کاهش ذخیره کربوهیدرات ها و در نتیجه کاهش کیفیت میوه گردند . این پژوهش به منظور بررسی اثر های سطوح مختلف تعداد خوشه و سر برداری شاخه های بارور بر ایجاد عملکرد متعادل همراه با بهبود ویژگی های کیفی انگورعسکری به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلو ک های کامل تصادفی که فاکتور اول شامل تیمار تعداد خوشه با ٧ ١ طول / ١ و ٢ /٣، ١/ ٤٥ و ٥٠ خوشه در بوته ) و فاکتور دوم شامل تیمار سر برداری شاخه با ٤ سطح ( ٤،٠ ،٤٠، ،٣٥ ، ٣٠ ، سطح (شاهد ، ٢٥ شاخه) در ٤ تکرار اجرا گردید . نتا یج نشان داد که کاهش تعداد خوشه به ٢٥ تا ٣٥ عدد در هر بوته ، به طور معنی داری موجب افز ایش گردید ولی با افز ایش تعداد خوشه، کاهش معنی داری در میزان (pH) و واکنش آب میوه TSS/TA میزان درصد مواد جامد محلول، نسبت این صفات دیده شد. تیمار تنک ٢٥ خوشه از نظر درصد اسید کل نسبت به شاهد اختلاف معنی داری را نشان داد . همچنین تیمار واکنش آب میوه و کاهش درصد اسید کل نسبت ،TSS/TA سربرداری به طور معنی داری موجب افز ایش درصد مواد جامد محلول، نسبت به شاهد گرد ید. تنک خوشه از ٢٥ تا ٤٥ خوشه در هر بوته موجب افز ایش معنی دار در وزن تک خوشه نسبت به شاهد گردید ولی بین تیمارهای شاهد و تیمار ٥٠ خوشه و بین تیمارهای ٢٥ تا ٥٠ خوشه اختلاف معنی داری از نظر افز ایش وزن خوشه وجود نداشت . از نظر عملکرد در واحد بوته، تمام تیمارهای تنک خوشه موجب کاهش معنی دار در عملکرد در واحد بوته نسبت به شاهد گرد ید ولی تیمارها ی ٢٥ تا ٣٥ خوشه و تیمارهای ٤٠ تا ٥٠ خوشه در هر بوته اختلاف معنی داری را نسبت به هم نشان ندادند . براساس نتا یج این پژوهش می توان تیمار تنک خوشه توام با سر برداری شاخه ها را به منظور افز ایش ویژگی های کیفی همراه با عملکرد متعادل انگور عسکر ی در منطقه سردسیری سی سخت توصیه کرد.

---

در این پژوهش تأثیر دو نوع بسته بندی، قوطی حلبی (قلع اندود ) و نوعی بست ه بندی انعطاف پذیر برمیزان تجمع فلزات آهن، قلع و سرب در کمپوت گیلاس مورد ارزیابی قرار گرفت . کمپوت گیلاس در شرایط یکسان در دو نوع بسته بندی تولید و تغییرات میزان فلزات در آن، طی ٦٠ و ٩٠ پس از آن به روش ، ٣٥ و ٤٠ در جه سلسیوس، بلافاصله پس از تولید و در روزهای ٣٠ ، ٢٣ ، نگه داری در درجه حرارت های ٤ ٤ و در بسته انعطاف پذیر / اسپکتروفوتومتری جذب اتمی اندازه گیری شد . میانگین میزان آهن موجود در نمون ه ها، در قوطی برابر ٨٥٨ ٣٣ و میانگین میزان قلع در قوطی برابر /٩٩٣ μg/kg ٣٨ و در بسته انعطاف پذیر / ٣ ، میانگین میزان سرب در قوطی ٤٥٩ /١٦١ mg/kg برابر ٣٨٧ تعیین گردید. نتایج تجزیه واریانس داده ها حاکی از آن است که اثر نوع /٩٧٨μg/kg ٥٠٠ و در بست ههای انعطاف پذیر /٢٠٣ μg/kg معنی دار است و میزان آهن، قلع و سرب در قوط ی ها طی زمان نگه داری ب ه طور α =% بسته بندی بر تغییرات میزان فلزات فوق در سطح ٥ معنی دار افزایش می یابد. هم چنین دما سرعت حل شدن فلزات مذکور را افزایش می دهد و نمون ه های نگه داری شده در دماهای بالاتر، دارای محتوی فلزات بیشتر بودند . در نمونه های بسته بندی انعطاف پذیر، تغییرات میزان فلزات فوق طی زمان ناچیز بود و می توان گفت این نوع بسته بندی تغییر معن یداری در میزان فلزات در کمپوت گیلاس ایجاد نم یکند.

---

افزایش فعالیت‌های صنعتی در طی سال‌های اخیر و به دنبال آن ورود انواع آلاینده‌های آلی و غیر آلی از جمله سرب به خاک از مشکلاتی است که سلامت بشر را تهدید می‌کند. گیاه‌پالایی (Phytoremediation) از جمله روش‌های پیشنهادی است که با انباشت عناصر سنگین در اندام هوایی گیاهان، خروج این عناصر از خاک‌های آلوده را امکان‌پذیر می‌کند. هدف این مطالعه بررسی امکان گیاه پالایی در خاک با استفاده از گیاهان آفتابگردان، ذرت و پنبه در حضور اسید سولفوریک و EDTA بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو سطح عنصر سرب (0 و 200 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک)، EDTA با سه سطح 0، 5/1، 3 میلی‌مول در کیلوگرم خاک، اسید سولفوریک با سه سطح 0، 5/0 و 1 میلی‌مول در کیلوگرم خاک و سه گیاه آفتابگردان، ذرت و پنبه با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. نتایج نشان داد که مقدار 5/1 و 3 میلی‌مولEDTA اثر معنی‌داری بر مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهان داشت. بیشترین افزایش سرب اندام هوایی به ترتیب به اندازه 17 و 3/28 برابر شاهد در پنبه دیده شد. مقدار 5/1 میلی‌مول EDTA نسبت به 3 میلی‌مول EDTA تأثیر بیشتری در انباشت مقدار کل این عنصر در بین گیاهان داشت. افزایش EDTA در سطوح ذکرشده بر مقدار کل سرب ریشه اثر معنی‌داری نداشت. افزایش اسید سولفوریک در غلظت‌های یادشده با روند نامنظم، تغییراتی را در مقادیر سرب گیاهان ایجاد کرد. به طور کلی، ذرت در بین سه گیاه دارای توان بالاتری در جذب و انتقال سرب بود. مقایسه مقادیر سرب در ریشه و اندام هوایی گیاهی بر اثر استفاده از اسیدسولفوریک و EDTA در غلظت‌های ذکرشده نشانگر اثر بیشتر EDTA در افزایش تجمع این عنصر در گیاهان بود.

---

همزیستی‌های ریشه گیاهان و ریزجانداران خاک بویژه قارچ ریشه‌های آربسکولار‌(AM) و باکتری‌های افزاینده رشد گیاه (PGPR) بخشی اساسی و کارآمد از سامانه ریشه گیاهان است. این همزیستی‌ها نقش اساسی در کارآیی ریشه در جذب و بهبود رشد گیاه در مکان‌های شدیداً تخریب شده مانند مکان‌های آلوده به فلزهای سنگین دارند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر مایه‌زنی خاک با میکروب‌های بردبار به فلزهای سنگین بر زیست‌فراهمی سرب و کادمیم در خاک، رشد گیاه و جذب فلز به‌وسیله گیاهان ارزن (Pennisetum glaucum)، بیدگیاه (Triticum repens) و یونجه وحشی (Medicago sativa) بود. یک نمونه خاک با غلظت‌های مختلف کادمیم یا سرب آلوده شد (خاک 1). هم‌چنین، برای تهیه مایه مایه‌زنی دارای سویه‌های بومی مناطق آلوده، از خاک کشتزارهای یونجه پیرامون معادن سرب و روی زنجان نمونه‌برداری (خاک 2) و با نسبت وزنی یک به پنج به خاک 1 افزوده شد. گیاهان ارزن، بیدگیاه و یونجه‌ وحشی در گلدان‌ و در شرایط گلخانه کشت شدند. در پایان فصل رشد، کارکرد ماده خشک بخش هوایی و غلظت سرب و کادمیوم در گیاه و خاک اندازه‌‌گیری شد. یافته‌ها نشان داد که عملکرد نسبی گیاهان و غلظت سرب در گیاهان در شرایط عدم مایه‌زنی میکروبی، بیشتر از تیمارهای مشابه در شرایط مایه‌زنی میکروبی بود. با این حال، غلظت کادمیم در گیاهان در شرایط مایه‌زنی میکروبی، بیشتر بود. بیدگیاه بالاترین اندوزش کادمیم و سرب را در میان گیاهان بررسی شده داشت.

---

از میان عناصر مورد نیاز گیاهان کمبود آهن به عنوان عنصر کم مصرف بیشترین محدودیت را برای محصولات کشاورزی سرتا سر جهان دارد. متخصصین امروزه برای حل مشکل کمبود آهن در گیاهان از روش‌های بسیار پر هزینه مانند کاربرد نمک‌ها وکلات‌های آهن، تعدیل مصنوعی پ- هاش خاک و جایگزینی گونه‌های گیاهی که توانایی زیاد برای جذب آهن دارند، استفاده نموده‌اند. استفاده از مواد جامد زاید کارخانجات فولادسازی و ذوب‌آهن مانند سرباره و لجن کنورتور به عنوان مواد اصلاحی خاک در تغذیه آهن می‌توانند مفید باشند. این ترکیبات حاوی درصد قابل توجهی آهن هستند و سالانه به مقدار خیلی زیاد تولید و انباشته می‌شوند. قابلیت دسترسی زیستی و تحرک عناصر وابسته به شکل‌های شیمیایی آنها درخاک است. این تحقیق با هدف مطالعه اثر کاربرد سه ساله لجن کنورتور و سرباره کارخانه ذوب‌آهن اصفهان بر 1) مقدار آهن قابل جذب، 2) شکل‌های شیمیایی آهن و 3) چگونگی توزیع این شکل‌ها در خاک سطحی و عمقی سه خاک آهکی در قالب طرح اسپلیت پلات با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تیمار، در سه تکرار و در دو عمق طی سه سال متوالی اجرا شد. کاربرد سرباره و لجن کنورتور برای یک، دو و سه سال متوالی سبب شد بیش از 99% آهن در فرم‌های باقی‌مانده، متصل به اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن، آمورف و آزاد و کمتر از 1% آهن در سایر فرم‌های شیمیایی قرار گیرد. نتایج نشان داد کاربرد سرباره و لجن کنورتور طی سه سال متوالی باعث افزایش معنی دار شکل‌های شیمیایی آهن و آهن قابل جذب در خاک هر سه مزرعه شد.

---

کاربرد بقایای آلی از جمله لجن فاضلاب وکودگاوی سبب افزودن برخی فلزات سنگین به خاک می‌شود. این بقایا حاوی ترکیبات آلی و معدنی بوده که می‌توانند فلزات سنگین از جمله سرب را تثبیت کرده و قابلیت جذب آنها را تحت تأثیر قرار دهند. این پژوهش با هدف مقایسه اثر بخش معدنی و آلی کود گاوی و لجن فاضلاب بر توزیع شکل‌های سرب در خاک در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. تیمارها شامل کاربرد 10 درصد وزنی لجن فاضلاب و کود گاوی غنی شده (6 گرم سرب در کیلوگرم کود آلی) بود. هم‌چنین در تیمار دیگری غلظت سرب خاک با استفاده از نمک نیترات سرب به 600 میلی‌گرم در کیلوگرم افزایش یافت. به منظور مطالعه بخش معدنی و آلی کود گاوی و لجن فاضلاب، کربن آلی، اکسید آهن و آهن و منگنز قابل کاهش از نمونه‌ها حذف و پس از غنی شدن به میزان 10 درصد وزنی، به خاک اضافه شد. نمونه‌ها به مدت 111 روز در دمای 25-23 درجه سلسیوس و رطوبت 80 درصد ظرفیت مزرعه خوابانیده شد. در تیمار نمک نیترات سرب بیش از 50 درصد سرب کل، در بخش تبادلی بود، در حالی که در تیمار کود گاوی و لجن فاضلاب بیش از 40 درصد سرب کل در بخش اکسید دیده شد. اضافه کردن کود گاوی و لجن فاضلاب به خاک به ترتیب باعث افزایش 8/14 و 5/17درصدی سرب در بخش اکسید گردید. حذف کربن آلی از تیمار کودگاوی و لجن فاضلاب به ترتیب باعث افزایش 12و 14 درصدی سرب در بخش باقی-مانده شد. حذف آهن اکسید از تیمارهای لجن فاضلاب و کود گاوی میزان سرب در بخش اکسید را به ترتیب 8 و 13 درصد کاهش داد. حذف آهن و منگنز قابل کاهش نیز به ترتیب مقدار سرب در بخش اکسید را 16 و 14 درصد کاهش داد. نتایج نشان داد، با وجود درصد نسبت بالای کربن آلی در تیمارهای لجن و کود گاوی، بخش معدنی این ترکیبات تأثیر بیشتری بر قابلیت دسترسی سرب در خاک دارد

---

آلودگی خاک با فلزات سنگین از جمله کادمیم و سرب از نگرانی‌های جدی به شمار می‌رود. هدف از این مطالعه، ارزیابی کارآیی سه گیاه آتریپلکس (Atriplex verucifera)، سالیکورنیا (Salicornia europaea) و سلمه‌تره (Chenopodium album) در کاهش سدیم تبادلی و آلودگی کادمیم و سرب خاک در دو خاک با ویژگی‌های متفاوت بود. دو نمونه خاک، یکی شور- سدیمی-آهکی (1S) و دیگری آهکی (2S) انتخاب گردید. سپس غلظت‌های مختلف سرب و کادمیم به خاک افزوده شد. خاک‌ها پس از آلوده شدن، نزدیک هفت ماه تحت تیمار تر و خشک شدن قرار گرفتند. سپس بذرهای گیاهان ذکر شده در گلدان‌های حاوی خاک‌های آلوده در تیمارهای فوق و هم‌چنین تیمارهای شاهد (بدون آلودگی سرب یا کادمیم) کشت شدند. پس از طی دوره رشد، عملکرد گیاهان و غلظت سرب، کادمیم و سدیم خاک و گیاه در تیمارهای مختلف اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که سالیکورنیا بالاترین انباشت کادمیم و سالیکورنیا و آتریپلکس بالاترین انباشت سرب را تحت شرایط نامطلوب خاک‌های شور- سدیمی داشتند. درحالی‌که سلمه‌تره و آتریپلکس بردباری بالایی به کادمیم در خاک معمولی داشتند. هم‌چنین کاشت این گیاهان موجب کاهش چشمگیرESP خاک 1S شد. سالیکورنیا با کمترین کاهش عملکرد نسبی، بردبارترین گیاه نسبت به شوری و آلودگی سرب و کادمیم در بین گیاهان مورد مطالعه شناخته شد. شناسایی عوامل پیچیده گیاهی و خاکی (شوری- سدیمی و غلظت فلز در خاک) تأثیرگذار بر کنترل غلظت فلز در این گیاهان، به طراحی فناوری گیاه‌پالایی در مناطق خشک و متأثر از نمک کمک خواهد کرد.

---

امروزه به علت خشک‌سالی و کمبود آب استفاده از آب‌های نا‌متعارف به‌ویژه پساب حاصل از تصفیه فاضلاب شهری در کشاورزی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. از عوامل محدودکننده استفاده از این پساب‌ها وجود عناصر سنگین در آنها می‌باشد. در این پژوهش، اثر پساب تصفیه شده شهرکرد بر رشد، عملکرد و تجمع سرب و کادمیم در گیاه بادرنجبویه در قالب طرح کاملاً تصادفی با 5 تیمار (0، 25، 50، 75 و 100 درصد پساب در آب آبیاری) و سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع ساقه، قطر ساقه، تعداد ساقه، تعداد برگ و پنجه در تیمار 100 درصد پساب به‌دست آمد. وزن‌تر و خشک اندام هوایی و ریشه نیز در تیمار 100 درصد پساب بیشترین بود. درصد اسانس حاصل از دارو برگ‌ها تحت تأثیر درصد استفاده از پساب در آب آبیاری قرار گرفت و بیشترین مقدار آن (23/1 %) نیز در تیمار 100 درصد پساب حاصل شد. میزان تجمع سرب در ریشه و اندام‌های هوایی و فاکتور انتقال آن در گیاه بادرنجبویه دارای اختلافی معنی‌دار نبود. با این وجود، بیشترین غلظت سرب در ریشه (057/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و اندام‌هوایی (013/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به تیمار 100 درصد و کمترین مقدار آنها به تیمار صفر درصد پساب مربوط می‌شد. غلظت سرب در تمامی تیمارها کمتر از حد مجاز آن در گیاهان دارویی (2 میلی‌گرم بر کیلوگرم) بود. غلظت کادمیم در تمامی نمونه‌های گیاهی غیرقابل تشخیص بود. نتایج به‌دست آمده از این پژوهش نشان داد، آبیاری با پساب شهری شهرکرد افزون بر تأمین آب و مواد غذایی مورد نیاز گیاه بادرنجبویه، به‌طور مستقیم و یا غیر‌مستقیم از طریق افزایش زیست توده، میزان اسانس آن را نیز افزایش می‌دهد. شایان ذکر است که غلظت سرب و کادمیم تجمع یافته در این گیاه نیز بسیار کمتر از حد مجاز آنها بود.

---

به منظور بررسی اثرات کمپوست زباله شهری غنی شده با کود معدنی بر برخی خواص فیزیکی خاک و تجمع سرب و کروم در اندام‌های گیاهی اسفناج، تحقیقی در قالب طرح اسپلیت پلات با طرح پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1387، اجرا گردید. فاکتور اصلی در چهار سطح کودی شامل تیمار شاهد (C) (بدون مصرف کود)، کودشیمیایی (F)، کمپوست 20 +50 درصد کود شیمیایی (MSW20+ ½ F) و 40 تن +50 درصد کود شیمیایی (MSW40+ ½ F) در هکتار و فاکتور فرعی سال‌های کوددهی، نیز در سه تیمار زمانی یک، دو و سه سال لحاظ گردید. نتایج نشان داد که کاربرد کمپوست زباله شهری غنی شده منجر به افزایش ظرفیت زراعی، تخلخل و ظرفیت نگهداشت رطوبت خاک می‌شود اما میزان جرم مخصوص حقیقی و ظاهری خاک نسبت به شاهد کاهش می‌یابد. میزان پارامترهای فیزیکی مذکور در دو سطح کمپوست زباله غنی شده بیشتر از تیمار کود شیمیایی بوده است. از طرف دیگر، کاربرد سه ساله کمپوست زباله شهری غنی شده در کلیه سطوح کودی باعث افزایش معنی‌دار (05/0 (P غلظت سرب و کروم در اندام‌های گیاهی اسفناج گردید. میزان سرب و کروم تجمع یافته در ریشه و اندام هوایی اسفناج با مصرف 40 تن کمپوست زباله شهری در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی برای مدت 3 سال افزایش قابل توجهی یافت و در هر 3 سطح کود مصرفی میزان هر دو عنصر در ریشه بیشتر از اندام هوایی بوده است.

---

آلودگی محیط زیست به عناصر سنگین مانند سرب مشکلی جدی و روزافزون است. با توجه به نقش مهم گندم در تغذیه انسان، این پژوهش به‌منظور بررسی غلظت سرب در خاک و بذر گندم مزارع استان خوزستان انجام گرفت. بر این اساس، در سال زراعی 87-1386 از تعداد 100 مزرعه به روش وزنی، نمونه‌های خاک و بذر گندم جمع‌آوری شدند. برخی از ویژگی‌های خاک شامل بافت خاک، درصد کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربن آلی، پ-‌هاش و هدایت الکتریکی خاک و هم‌چنین غلظت سرب کل خاک، سرب قابل جذب و سرب موجود در بذر گندم در نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در هیچ یک از مناطق مطالعاتی، غلظت سرب خاک و بذر گندم، بالاتر از حد مجاز آلودگی (به‌ترتیب 50 و 300-30 میلی‌گرم بر کیلوگرم) نبود. منطقه ایذه با میانگین 01/0 میکرو‌گرم بر کیلوگرم، کمترین غلظت سرب و باغ‌ملک با میانگین 190 میکرو‌گرم بر کیلوگرم، دارای بیشترین غلظت سرب در بذر گندم بودند. میانگین غلظت سرب قابل جذب در کل منطقه مطالعاتی، 6/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. غلظت سرب قابل جذب در خاک ارتباط منفی و معنی‌داری (*2/0- =r) با قابلیت هدایت الکتریکی خاک نشان داد. هم‌چنین غلظت سرب در بذر گندم با درصد کربنات کلسیم معادل ارتباط مثبت و معنی‌داری (**3/0=r) نشان داد. غلظت بالاتر سرب در بذر گندم نان نشان داد که گندم نان پتانسیل بالاتری در انباشت سرب نسبت به گندم دوروم دارد

---

به‌منظور بررسی اثر تجمعی کاربرد سه‌ ساله کمپوست زباله شهری و کمپوست همراه با کود شیمیایی بر میزان غلظت برخی عناصر سنگین در اندام‌های مختلف گیاه برنج، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار به‌صورت مزرعه‌ای در سال 1388 انجام شد. تیمارهای این آزمایش شامل: شاهد (بدون مصرف کود شیمیایی و کمپوست)، کود شیمیایی (100 کیلوگرم اوره، 100 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و 100 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار)، 15، 30 و 45 تن کمپوست بدون کود شیمیایی، 15، 30 و 45 تن کمپوست به‌همراه مقادیر 25، 50 و 75 درصد کود شیمیایی بودند. نتایج نشان داد که کاربرد سه ساله کمپوست سبب افزایش میزان عناصر نیکل، سرب، کادمیوم و کروم در اندام‌های مختلف برنج گردید. هم‌چنین کاربرد کودهای شیمیایی به‌همراه کمپوست در مقایسه با تیمارهای بدون کمپوست میزان عناصر نیکل، سرب، کادمیوم و کروم در اندام‌های مختلف برنج را افزایش داد. بیشترین میزان نیکل و سرب (1/9 و 8/7 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در دانه در تیمار 45 تن کمپوست در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی به‌دست آمده است. ضمناً بیشترین میزان کادمیوم دانه (6/1 میلی‌گرم برکیلوگرم) در تیمار 30 تن کمپوست در هکتار همراه با 75 درصد کود شیمیایی و بیشترین میزان کروم دانه (8/1 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در تیمار کمپوست 30 تن در هکتار همراه 25 درصد کود شیمیایی حاصل شد.

---

در سال‌های اخیر به‌دلیل افزایش جمعیت شهرنشینی و تغییر در الگوی مصرفی انسان‌ها، خاک‌های با کاربری شهری، صنعتی و کشاورزی در معرض آلاینده‌های مختلفی مانند عناصر سنگین قرار گرفته‌اند. عنصر سرب به‌عنوان یکی از این عناصر شناخته شده و سمیت آن باعث مشکلاتی در سلامتی انسان می‌گردد. این پژوهش با هدف تعیین نقاط حساس سرب با استفاده از شاخص‌های جامع و منطقه‌ای مورن در زیرحوضه کشف‌رود صورت پذیرفته است. تعداد 261 نمونه خاک سطحی به‌روش شبکه‌بندی نامنظم نمونه‌برداری و مقدار کل سرب آنها اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهد با توجه به مثبت بودن شاخص جامع مورن مشاهدات سرب در سطح اطمینان بیش از 99 درصد دارای همبستگی مکانی از نوع خوشه‌ای می‌باشند. بر‌اساس شاخص منطقه‌ای مورن نیز تعداد 15 نمونه در سطح اطمینان بیش از 99 درصد به‌عنوان نقاط حساس معرفی که این نقاط در ناحیه جنوب شرقی حوضه مطالعاتی واقع شده‌اند. علاوه بر این نتایج ناشی از حذف نمونه‌های پرت نیز نشان‌دهنده امتداد موقعیت نقاط حساس به‌سمت غرب شهر مشهد می‌باشد. از علل قرار گرفتن این نواحی به‌عنوان نقاط حساس می‌توان مواردی مانند وجود کاربری شهری، جهت وزش باد غالب منطقه و نزدیکی این ناحیه به فرودگاه مشهد را معرفی نمود.

---

قارچ‌های اندوفایت به‌عنوان یکی از مهم‌ترین گروه میکروارگانیسم‌های خاک با ایجاد تغییرات ژنتیک، فیزیولوژیک و اکولوژیک در گیاهان میزبان خود نقش مؤثری در تحریک رشد گیاه و نیز افزایش توان تحمل گیاه نسبت به تنش‌های زیستی وغیر‌زیستی ایفا می‌نمایند. این‌تحقیق با‌ هدف ارزیابی تأثیر قارچ Priformospora indicaبر افزایش توان تحمل گیاه جو (Hordeum vulgare L.) به فلز سرب انجام شده ‌است. بدین‌منظور آزمایش گلخانه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی به‌صورت فاکتوریل با دو سطح قارچ (تلقیح‌ شده و تلقیح ‌نشده) و 5 سطحفلز سرب ( mg/kg 500، 100، 50، 25، 0) در سه تکرار انجام ‌شد. اندازه‌گیری وزن خشک زیست توده اندام هوایی و ریشه نشان‌ داد که عملکرد گیاهان تیمار‌ شده با قارچ در تمامی سطوح اعمال‌ شده سرب به میزان معنی‌داری (05/0P &le;) بالاتر از گیاهان فاقد قارچ بود. همچنین غلظت کلروفیل در گیاهان تلقیح‌ شده با قارچ P. indica بیشتر از گیاهان شاهد (تلقیح ‌نشده) بود. بررسی غلظت سرب در اندام هوایی و ریشه گیاهان بیان‌گر افزایش تجمع سرب در ریشه گیاهان تلقیح ‌شده و کاهش غلظت این عنصر در اندام هوایی گیاهان مذکور می‌باشد.