Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Shariatmadari,Farshid Noorbakhsh
حسین شریعتمداری (استاد راهنما) فرشید نوربخش (استاد مشاور)
 
STUDENT
Morteza Jamshidi mofrad
مرتضی جمشیدی مفرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Effects of Mycorrhizal Fungi and Salinity on Phytoremediation of Heavy Metals by Canola (Brassica napus L.)
Heavy metals soil pollution is one of the environmental problems have attracted the attention of many investigators. Heavy metal pollution in addition to the harmful effects on crop yield and quality, ultimately endangers public health and other living organisms. Therefore, soil removal of these toxic metals is quite important. Phytoremediation is one of the methods used in recent decades to refine the polluted soils that given plants used to remove heavy metals from the contaminated soil. Salinity is an important factor affecting metals uptake of plants increasing the solubility of the metals. Mycorrhizal fungi also influence the heavy metal uptakes of plants. These fungi by developing a widespread hyphae system into the soil help water and nutrients absorption and therefore, increases plants resistance to various environmental stresses such as salinity, heavy metal contamination and drought. Canola is a plant that in addition to salt tolerance has the ability of heavy metal accumulation in its tissues. Therefore, in this work, the effects of mycorrhizal fungi and salinity on the heavy metals uptake of canola was investigated using a factorial completely randomized design with two factors in greenhouse of college of agriculture, Isfahan University of Technology. The first factor was fungi in three levels; absence and presence of Glomus intraradices and Glomus mosseae species and the second factor was salinity with three levels; as EC of irrigation water as 0.5 (tap water as control), 3 and 6 dS/m of natural saline water. The experimental pot soils were inoculated with propagules of fungi, then the plant seeded and up to 3-4 leaf stage, the pots were irrigated with tap water. Then the salinity treatments using a natural saline water and considering a leaching fraction of 15% applied for 45 days. The irrigation was carried out at 50% of field capacity. A month after salinity application, the antioxidant enzymes catalase and peroxidase activities were measured. Plants were harvested 70 days after planting. Results showed that salinity and mycorrhiza inoculation increased plant growth parameters, while inoculated plants had a better performance than the controls. Salinity increased Na, Ca, Cl and heavy metals Pb, Zn, Ni and Cu concentrations of plant tissues. Mycorrhiza inoculation also increased Pb, Zn, Ni, Cu and Ca, but reduced Na concentrations. Mycorrhiza inoculation increased P concentration particularly in salinity stress conditions while, salinity showed an adverse effect. Mycorrhiza inoculation and salinity increased Pb and Zn Translocation from root to shoot. Zn in root and shoot showed a relatively high concentration, while regarding the translocation factor this element was in an average condition. Following Zn, Pb content of the plant tissues was also relatively high. Apparently, due to the high concentration of lead in roots, translocation of this metal to shoots was low showing the minimum translocation factor. While, the Ni translocation factor was relatively high especially in non-inoculated plants and 0.5 salinity level. But salt and mycorrhiza inoculation both decreased Ni transfer to shoot. In average this metal showed the highest translocation factor among the metals. Cu concentration similar to nickel was relatively low in roots and shoots, while its translocation factor was similar to Zn. Mycorrhiza inoculation and salinity increased catalase and peroxidase enzymes activity. Catalase activity was more affected by mycorrhiza inoculation, while salinity was more effective on peroxidase activity. Glomus intraradices showed better effects on plant growth and nutrient and metals uptake over Glomus mosseae representing a more effective symbiosis of this species, especially in stress conditions. Key Words Heavy Metal, Phytoremediation, Salinity, Mycorrhizal fungi, Glomus intraradices , Glomus mosseae
آلودگی خاک به فلزات سنگین یکی از مشکلات زیست محیطی است که توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. آلودگی فلزات سنگین علاوه بر اثرات زیان آور بر عملکرد و کیفیت محصول در نهایت سبب به خطر افتادن سلامتی افراد جامعه و دیگر موجودات زنده می شود. بنابراین پالایش خاک ها از این فلزات سمی بسیار حائز اهمیت است. گیاه پالایی یکی از روش هایی مورد استفاده در چند دهه اخیر برای پالایش این خاک ها است که از گیاهان مشخص برای حذف این فلزات از خاک آلوده ا ستفاده می شود. شوری با افزایش حلالیت فلزات، جذب آنها توسط گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. قارچ مایکوریزا نیز بر جذب فلزات سنگین توسط گیاه تاثیر فراوانی دارد. این قارچ با توسعه هیف های خود به درون خاک و جذب آب و عناصر غذایی مقاومت گیاهان را به انواع تنش های محیطی از جمله شوری، فلزات سنگین و خشکی افزایش می دهد. کلزا یکی از گیاهانی است که علاوه بر مقاومت به شوری دارای خاصیت تجمع فلزات سنگین در بافت های خود می باشد. در این راستا پژوهش حاضر به منظور تاثیر شوری و قارچ مایکورزا بر جذب فلزات سنگین توسط گیاه کلزا به صورت فاکتوریل با دو فاکتور در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در گلخانه آموزشی _پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. فاکتور ها شامل شوری در سه سطح 5/0(آب شهر به عنوان شاهد)، 3 و 6 دسی زیمنس بر متر و قارچ مایکوریزا در سه سطح گلوموس اینترارادیسز، گلوموس موسه و تلقیح نشده بود. بذور گیاه با پروپاگول های قارچ در زمان کاشت تلقیح شدند و تا رسیدن گیاهان به مرحله دو تا سه برگی گلدان ها با آب مقطر آبیاری شدند. سطوح تیمار شوری از طریق رقیق کردن آب شور طبیعی و با درنظر گرفتن جزء آبشویی 15/0 به مدت 45 روز تا زمان برداشت گیاهان اعمال شد. در هر دور آبیاری گلدان ها بعد از رسیدن رطوبت آنها به 50 درصد ظرفیت زراعی آبیاری شدند. یک ماه بعد از اعمال تیمار شوری فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت کاتالاز و پراکسیداز اندازه گیری شد. گیاهان 70 روز پس از کاشت برداشت شدند. نتایج نشان داد شوری و تلقیح مایکوریزا پارامترهای رشد گیاه را افزایش داد و گیاهان تلقیح شده نسبت به تلقیح نشده دارای عملکرد بالایی بودند. شوری غلظت سدیم، کلسیم، کلر و فلزات سرب، روی، نیکل و مس را افزایش داد. تلقیح مایکوریزا نیز غلظت سدیم را کاهش داد و سبب افزایش غلظت فلزات سرب، روی، نیکل، مس و کلسیم شد. همچنین تلقیح مایکوریزا غلظت فسفر را به خصوص در شرایط تنش شوری افزایش داد در حالی که شوری غلظت فسفر گیاه را کاهش داد. شوری و تلقیح مایکوریزا انتقال فلزات سرب و روی از ریشه به اندام هوایی را افزایش داد. روی هم در ریشه و هم در اندام هوایی غلظت بالایی را دارا بود. از نظر فاکتور انتقال در مقایسه با سایر فلزات روی شرایط متوسطی را نشان داد. پس از روی سرب دارای بالاترین غلظت در اندام های گیاهی بود. احتمالا با توجه به غلظت زیاد سرب در ریشه و همچنین مکانیزم های مقاومتی گیاه انتقال آن به اندام هوایی کم بود به طوری که این فلز کمترین فاکتور انتقال را نشان داد. در حالی که فاکتور انتقال نیکل به اندام هوایی به خصوص در گیاهان تلقیح نشده و سطح 5/0 شوری دارای بیشترین مقدار بود. اما شوری و تلقیح مایکوریزا هر دو انتقال نیکل به اندام هوایی را کاهش دادند. به طور متوسط نیکل بالاترین فاکتور انتقال را در بین فلزات نشان داد. مس نیز مشابه نیکل غلظت کمی در ریشه و اندام هوایی داشت در حالیکه فاکتور انتقال آن مشابه روی بود. شوری و تلقیح مایکوریزا فعالیت آنزیم های کاتالاز و پراکسیداز را افزایش داد در حالیکه فعالیت کاتالاز بیشتر تحت تاثیر تلقیح مایکوریزا بود و شوری نسبت به تلقیح تاثیر بیشتری بر افزایش فعالیت پراکسیداز داشت. در بین دو گونه ی قارچ گلوموس اینترارادیسز نسبت به گلوموس موسه تاثیر بهتری بر رشد و جذب فلزات و عناصر غذایی داشت که نشان دهنده همزیستی بهتر این گونه به خصوص در شرایط تنش می باشد. واژگان کلیدی: فلزات سنگین، گیاه پالایی، شوری، قارچ مایکوریزا، گلوموس اینترارادیسز، گلوموس موسه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی