تأثیر نانوذرات غنی از روی خاکستر لاستیک بر رشد، توان گره زایی و تثبیت نیتروژن باکتری همزیست با یونجه

STUDENT

DEGREE

YEAR

Worn tires of cars are considered as the most important pollutant sourceofenvironment. A new proposedapproach to tire rubber disposal irecyclingandapplyingit in the formofground orashiagricultureas a zinc-containingfertilizer. To better understandthe possibilityof using thiwastematerialas Zn fertilizer,it is necessary to evaluate their effectooil microbial populatioi.e.,alfalfa- Rhizobium symbiotic relationship. Nano- particles of tire rubber ash (ZNTRA) were produced by ashing ground tire rubber at 550 ? C for 10 h. The results showed thattire rubber ashcontains about10%zincandegligible levels of Cd and Pb. The present research study consistedof two parts,in thefirst part, the effect of rubberash on microbialactivity of Sinorhizobium meliloti itwo soils with different textures i.e., clay loam and sandy clay loam was investigated. In the second part,the effects of ZNTRA as aource ofzincandZn-sulfate on somecharacteristicof alfalfa ( Medicago sativa ) plant inoculated with S. meliloti were studied. The resulthowed thataddition of ZNTRA at the levelof125 mg/kg iandyclayloam soilhadtoxic effecto S . meliloti . Soil microbial respiration was notaffected by the presence of ZNTRA over time andthe number of bacteria remained constant at all levels of ZNTRA. The results ofmicrobialrespiratioandacteriumcounthowed that toxic effects ofZNTRA i clay loamoil was lower than sandyclay loam soil. Application of ZNTRA containing 125 mg/L Zn hada negative effect ofreshmaof alfalfa plants inoculated with S. meliloti . It seemthat the usage of ZNTRA with 125 mg/L Zn hadtoxic effecto S. meliloti , while applying Zn-sulfate with 125 mg/L Zn increased fresh mass of alfalfa plants inoculated with S. meliloti . The resultindicate thation-inoculatedconditions, application of rubber ash at the level of 125 mg/L significantly increase d shoot dry mass of alfalfa. Increasing zinc concentration , regardleof supplying source, increased shoot and root Zn concentratioandleaf chlorophyll contentof the studied plant(inoculatedandon-inoculated). The effect ofZNTRA ohootitrogen concentration wagreater thazinc sulfate. The results showed thatapplicatioofZNTRA improved theantioxidativecapacity of alfalfa. Keywords : Rubber ash, Sinorhizobium meliloti, Respiration, Alfalfa, Zinc

لاستیک های فرسوده خودروها از مهم ترین منابع آلوده کننده محیط زیست محسوب می شوند. یکی از راهکارهای نوین پیشنهاد شده جهت حذف این منبع آلوده کننده از محیط زیست، بازیافت و استفاده از آن به شکل پودری یا خاکستر شده در کشاورزی به عنوان کود حاوی عنصر روی است. جهت بررسی دقیق تر امکان پذیری استفاده از این ضایعات به عنوان کود روی، ارزیابی اثرهای آنها بر جمعیت میکروبی خاک و همزیستی یونجه-ریزوبیوم ضروری است. به منظور تهیه خاکستر لاستیک، پودر لاستیک در دمای 550 درجه سلسیوس کوره الکتریکی سوزانده شد. نتایج نشان داد که خاکستر لاستیک حاوی حدود 10 درصد روی و مقدار بسیار ناچیز سرب و کادمیم می باشد. پژوهش حاضر در دو بخش انجام شد بدین صورت که در بخش اول اثر خاکستر لاستیک بر فعالیت باکتری Sinorhizobiummeliloti در دو خاک یکی با بافت لوم رس و دیگری با بافت لوم رس شن بررسی شد. در بخش دوم اثر نانو ذرات خاکستر لاستیک به عنوان منبع تأمین کننده عنصر روی و سولفات روی از لحاظ تأثیر بر برخی ویژگی های گیاه یونجه تلقیح یافته با باکتری Sinorhizobiummeliloti مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان داد که افزودن خاکستر لاستیک در سطح 125 میلی گرم روی در کیلوگرم به خاک لوم رس شنی دارای اثر سمی بر باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی بود.تنفس میکروبی خاک تحت تأثیر حضور خاکستر لاستیک با گذشت زمان قرار نگرفت و تعداد باکتری های سینوریزوبیوم در تمامی تیمارهای کاربرد خاکستر لاستیک تقریباً یکسان بود. نتایج حاصل از تنفس میکروبی و شمارش باکتری نشان داد که اثر سمی سطوح بالای نانو ذرات خاکستر لاستیک در خاک لوم رسی کمتر از خاک لوم رس شنی بود. کاربرد نانو ذرات خاکستر لاستیک در سطح mg/L 125 روی سبب کاهش وزن تر شاخساره گیاهان تلقیح شده با باکتری ریزوبیوم شد. چنین به نظر می رسد که کاربرد خاکستر لاستیک در این سطح باعث بروز اثرهای سمی برای باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی شد. در حالیکه تغذیه گیاهان تلقیح شده با باکتری با سولفات روی در سطح mg/L125 روی سبب افزایش وزن تر شاخساره گیاه شد. نتایج نشانگر آن است که در شرایط عدم تلقیح باکتری کاربرد خاکستر لاستیک تا سطح mg/L 125 اثر افزایشی قابل توجهی بر وزن خشک شاخساره گیاه داشت. افزایش غلظت روی صرفنظر از منبع تأمین کننده این عنصر، غلظت روی شاخساره، ریشه و کلروفیل برگ گیاهان مورد مطالعه را افزایش داد. اثر نانو ذرات خاکستر لاستیک بر افزایش نیتروژن کل شاخساره بیشتر از سولفات روی بود. نتایج نشان داد که کاربرد نانو ذرات خاکستر لاستیک ظرفیت آنتی اکسیداتیو یونجه را بهبود داد. کلمات کلیدی: خاکستر لاستیک، سینوریزوبیوم ملیلوتی، تنفس، یونجه، روی