بررسی اثرات مصرف کادمیوم و ورمی‌کمپوست بر برخی پارامترهای رشدی گیاه اسفناج (Spinaceaoleracea L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه آزاد کرج

چکیده

کادمیوم یکی از خطرناک‌ترین فلزات سنگین است که از طریق تنش اکسیداتیو باعث اختلال در فرایند‌های گیاهی و بر هم خوردن تعادل عناصر غذایی در گیاه و نهایتا کاهش رشد می‌شود. ورمی‌کمپوست نیز یکی از منابع مواد آلی است که نقش مهمی در تغذیه گیاه و کاهش قابلیت جذب فلزات سنگین از جمله کادمیوم در خاک را دارد.
به منظور انجام این پژوهش، آزمایش در گلخانه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران در سال 1395 به صورت طرح فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با شش تیمار و چهار تکرار اجرا شد. فاکتور کادمیوم در دو سطح صفر و 20 میلی‌گرم در کیلوگرم و فاکتور ورمی‌کمپوست در سه سطح صفر، 5 و 10 درصد اختلاط حجمی با خاک در نظر گرفته شد.
نتایج نشان داد که وزن خشک اندام هوایی، تعداد برگ، ارتفاع بوته، سطح برگ و شاخص کلروفیل در اثر مصرف کادمیوم کاهش معنی‌داری یافتند. سطح برگ بیشترین حساسیت و شاخص کلروفیل، کمترین حساسیت را نسبت به کاربرد کادمیوم نشان داد. مصرف ورمی‌کمپوست باعث افزایش معنی‌دار وزن خشک اندام هوایی، تعداد برگ، سطح برگ گردید. همچنین اختلاط ورمی‌کمپوست با خاک، باعث تعدیل اثرات منفی کاربرد کادمیوم بر تعداد برگ، ارتفاع بوته و سطح برگ اسفناج گردید و این صفات را ارتقا داد. کادمیوم باعث کاهش رشد اندام های مختلف اسفناج شده و از سویی دیگر مصرف ورمی‌کمپوست به دلیل اثرات تغذیه‌ای باعث افزایش وزن خشک اندام هوایی گردید و اثرات سوء کادمیوم را تقلیل داد.

کلیدواژه‌ها


احیایی، م.، ع.ا. بهبهانی زاده.،1372. روش‌های تجزیه شیمیایی خاک. سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات خاک وآب، نشریه فنی شماره 893 و 1024.

امامی، ع.،1375. روش‌های تجزیه گیاه (جلد اول)، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات خاک وآب، نشریه فنی 982.

ایمانی، م. ر.،1391. اثر تاریخ کاشت پاییزه و روش کاشت بر عملکرد و اجزاء عملکرد اسفناج رقم ورامین 88، مجله به زراعی نهال و بذر، 449 - 457: (4) 28-2.

محمدزاده، ا.، چائی چی، م.، توکلی، م.، غفاری، م.،1389. بررسی برخی واکنش‌های رشدی سورگوم به کادمیوم و باکتری‌های محرک رشد، پنجمینھمایش ملی ایده‌های نو در کشاورزی.

Adejumo, S.A. Togun, A.O. Adediran, J.A and Ogundiran, M.B.2011. In-Situ Remediation of Heavy Metal Contaminated Soil Using Mexican Sunflower (Tithonia diversifolia) and Cassava Waste Composts. World Journal of Agricultural Sciences 7 (2): 224-233.

Alloway, B. J. 1990. Soil processes and the Behavior of Metals, Chap 2 in Alloway, B. J. (ed) Heavy Metals in Soils, Blackie Academic and Professional. Glasgow. 7-28.

Bigdeli, M and M, Seilsepour. 2008. Investigation of Metals Accumulation in Some Vegetables Irrigated with Waste Water in Shahre Rey-Iran and Toxicological Implications, American-Eurasian J. Agric. & Environ, Sci., 4 (1): 86-92

Blinda, A., Koch, B., Ramanjulu, S. and K.J. Dietz. 1997. De novo synthesis and accumulation of apoplast proteins in leaves of heavy metal exposed barley seedlings, Plant cell Environ. 20: 969-981.

Clemente R, Waljker DJ, Bernal MP. 2005. Uptake of heavy metals and As by Brassica Juncea grown in a contamination soil in Arnalcollar (Spain): The effect of soil amendments, Environmental Pollution 136, 46-58.

Coria-Cayupán, Y.S., De Pinto, M.I.S. and Nazareno, M. A. 2009. Variations in bioactive substance contents and crop yields of lettuce (Lactuca sativa L.) cultivated in soils with different fertilization treatments, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57, 10122-10129.

Deheri, G. S., Brar, M. S and S. S, Malhi. 2007. Influence of phosphorus application on growth and cadmium uptake of spinach in two cadmium-contaminated soils, J. Plant Nutr. Soil, Sci. 170:495-499.

Ghorbanli M., S. H. Kaveh and M. F. Sepehr. 2000. Effects of cadmium and giberlin on growth and photosynthesis of Glycine Max. Photosynthetica 37(4): 627-631.

Hassan, M. J., Z. Zhu, B. Ahmad and Q. Mahmood. 2006. Influence of cadmium toxicity on rice genotypes as affected by zinc, sulfur and nitrogen fertilizers, Caspin J. Env, Sci. 4(1): 1-8.

Hegedus, A., Erdel, S. and Horvath, G. 2001. Comparative studies of H2o2 detoxifying enzymes in green and greening barley seedling under cadmium stress, plant sci, 160: 1085– 1093.

Hooda, P. S. and B. J. Alloway. 1993. Effects of time and temperature on the bioavailability of Cd and Pb from sludge-amended soils, J. Soil Sci, 44: 97-110.

Institute of Standards and Industrial Research of Iran. 2010. Food and feed-maximum limit of heavy metals Standard No. 12968. Tehran: Institute of Standards and Industrial Research of Iran (in Persian).

Kawazu Okimura, Y. M., Ishii, T., and Yui S. 2003. Varietals and seasonal difference in oxalate content of spinach, Scientia Horticulturae 97: 203-210.

Khan N. A., I. Ahmad, S. Singh and R. Nazar. 2006. Variation in growth, photosynthesis and yield of five wheat cultivars exposed to cadmium stress, World J. of Agric. Sci. 2(2): 223-226.

Khoshgoftar A, Karimian H, Kalbasi N, Van Der Zee M, Parker S. 2004. Salinity and zinc application effects on phytoavailability of cadmium and zinc, Soil Science Society of America Journal; 68(6): 1885-9.

Lalor GC. 2008. Review of cadmium transfers from soil to humans and its health effects and Jamaican environment, Sci Total Environ, 400(1-3): 162-72.

Lin, J. and M. Schorr. 1997. A challenge for the phosphate industry: Cd removal. Phosphorus and Potassium. No. 208:27-31.

Matos, G.D. and M.A.Z. Arrunda. 2003. Vermicompost as natural adsorbent for removing metal ions from laboratory effluents, Proc. Biochem. 39:81-88.

Metwally, A., Finkemeier, I., George, M. and K.J. Dietz. 2003. Salicylic acid alleviates the cadmium toxicity in barley seedlings, Plant Physiology,132:272-281.

Peyvast, G. h., Olfati, J.A., Madeni, S and A, Forghani. 2008. Effect of vermicompost on the growth and yield of spinach (Spinacia oleracea L.), Journal of Food, Agriculture & Environment Vol.6 (1): 110 – 113.

Raicevic, S., Kaludjerovic-Radoicic, T., and Zouboulis, A.I. 2004. In situ stabilization of toxic metals in polluted soils using phosphates: Theoretical prediction and experimental verification. J. Hazardous Mater, 117: 41-53.

Rangnekar, S.S. Sahu, S.K. Pandit, G.G.and Gaikwad, V.B. 2013. Study of Uptake of Pb and Cd by Three Nutritionally Important Indian Vegetables Grown in Artificially Contaminated Soils of Mumbai, India. International Research Journal of Environment Sciences, Vol. 2(9), pp. 53-59.

Rezakhani, L. Golchin, A. and Samavat, S. 2013. Effect of different rates of Cd on growth and chemical composition of spinach. International Research Journal of Applied and Basic Sciences,Vol, 7 (14): 1136-1140

Sajwan, K. S., W. H. Ornes, T. V. Youngblood and A. K. Alva. 1996. Uptake of soil applied Cadmium, Nickel and Selenium by Bush Beans, Journal of Water, Air and Soil Pollution. 91:209-217.

Shah, F. R., N. Ahmad, K. R. Masood and D. M. Zahid. 2008. The influence of cadmium and chromium on the biomass production of shisham (Dalbergia sissoo ROXB.) seedlings, Pak. J. Bot. 40(4): 1341-1348.

Shanker, A. K., C. Cervantes, H. Loza-Tavera and S. Avudainayagam. 2005. Chromium toxicity in plants. Environ, Int. 31: 63-68.

Singh, S and P.K. Aggarwal. 2006. Effect of heavy metals on biomass and yield of different crop species. Indian J. Agric. Sci. 76:688-691.

Van Herwijnen, R., Al-Tabbaa, A., Hutchings, T.R., Moffat, A.J., Ouki, S.K. and ohns, M.L. 2007. The impact of waste compost-based soil amendments on the leaching­­ behavior of a heavy metal contaminated soil. Environmental Engineering Science 24, 897- 904.

Yizong, H., Ying, H., and Yunxia, L. 2009. Combined toxicity of copper and cadmium to six rice genotypes (Oryza sativa L.), Environmental sciences, 21, 647-653.

Zhou WB, Qiu BS. 2005. Effects of cadmium hyperaccumulation on physiological haracteristics of Sedum alfredii Hance (Crassulaceae), Plant Sci. 169: 737-745.