پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,764 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,185,428 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,934,101 |
تغییرات بیوژئوشیمیایی مس در ریزوسفر گیاهان غده ای کشت شده در یک خاک آهکی آلوده به مس | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| مقاله 2، دوره 49، شماره 3، مرداد و شهریور 1397، صفحه 493-503 اصل مقاله (645.88 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2017.46446.666968 | ||
| نویسندگان | ||
| علیرضا گلستانی فرد1؛ حسین میر سیدحسینی* 2؛ آمال آرین3؛ پیمان عباس زاده4؛ مهدی تفویضی5 | ||
| 1lمحقق دانشگاه بوکو -وین | ||
| 2دانشگاه تهران گروه مهندسی علوم خاک | ||
| 3دانشجوی دکتری دانشگاه بوکو اتریش | ||
| 4دانشگاه رفسنجان | ||
| 5دانش آموخته دانشگاه تهران | ||
| چکیده | ||
| فعالیت ریشه‌ها و فرآیند‌های ریزوسفری بر حلالیت و زیست‌فراهمی فلزات سنگین در ریزوسفر اثر گذاشته و نقش تعیین کننده‌ای بر سرنوشت عناصر شیمیایی در اکوسیستم‌های خاکی دارند. به منظور بررسی تغییرات بیوژئوشیمیایی مس در یک خاک آلوده به مس (5/85 میلی‌گرم در کیلوگرم)، یک آزمایش کشت گلدانی به مدت 45 روز با 3 رقم ترب (سفید، قرمز، سیاه) و 2 رقم شلغم (N-135,N-180) به‌صورت طرح پایه کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شد. در خاتمه مقدار مس در شاخساره نمونه‌های گیاه اندازه‌گیری و همچنین شکل‌های شیمیایی مس در خاک‌های ریزوسفری و غیرریزوسفری پس از جداسازی و به روش‌های دنباله‌ای و تک‌مرحله‌ای با DTPA 005/0 مولار، NH4NO3 یک مولار و Ca(NO3)2 پنج میلی‌مولار اندازه‌گیری شد. غلظت مس در شاخساره ارقام مختلف بین 4/66 تا 4/78 میلی‌گرم در کیلوگرم متغیر بود. میزان مس تبادلی و محلول خاک ریزوسفری در ارقام مختلف دو گیاه افزایش معنی‌داری را نشان داد (p<0.05)، در حالی‌که بخش‌های کربناته و نیز مس همراه با مواد آلی کاهش معنی‌داری را داشت که نشان‌دهنده افزایش تحرک مس در ریزوسفر است. مقدار مس عصاره‌گیری شده با نیترات آمونیوم و نیترات کلسیم در ریزوسفر تمامی ارقام، افزایش معنی‌داری را در مقایسه با خاک غیرریزوسفری نشان داد (p<0.05). ارقام مختلف شلغم بر خلاف ارقام ترب افزایش معنی‌داری در pH خاک ریزوسفری ایجاد کردند (p<0.05) افزایش معنی‌دار در میزان کربن آلی محلول خاک ریزوسفری در مقایسه با خاک غیرریزوسفری در ارقام مختلف دو گیاه نیز مشاهده شد. علیرغم افزایش فراهمی مس در خاک ریزوسفرِی، مقدار جذب کل مس در کلیه ارقام ترب و شلغم کمتر از مقدار مس موجود در فاز تبادلی و محلول خاک غیرریزوسفری بود. نتایج بیانگر نقش احتمالی کربن آلی محلول در کاهش جذب مس می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ریزوسفر؛ زیست فراهمی؛ عصاره‌گیری دنباله‌ای؛ فرایندهای بیوژئوشیمیایی و مس | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Biogeochemical Changes of Copper in the Rhizosphere of Tuber Plants Cultivated in a Cu-Contaminated Calcareous Soil | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Alireza Golestanifard1؛ Hosein MirseyedHoseini2؛ Amal Aryan3؛ Peyman Abbaszadeh4؛ Mahdi Tafvizi5 | ||
| 1Researcher at BOKU University, Austria | ||
| 2University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran | ||
| 3BOKO University, Austria | ||
| 4Rafsanjan University | ||
| 5University of Tehran | ||
| چکیده [English] | ||
| A pot experiment with three radish cultivars and two turnip cultivars was done in order to investigate the biogeochemical changes of copper in a Cu-contaminated soil. There was no significant difference in shoot Cu concentration and it ranged between 66.4 and 78.4 mg kg-1. The exchangeable and soluble Cu fraction in rhizosphere soil showed a significant increase whereas carbonate and organic bounded Cu had significant decrease. Extracted Cu with NH4NO3 and Ca(NO3)2 in the rhizosphere of cultivars in comparison with bulk soil indicated a significant increment but DTPA extractable Cu enhancement wasn’t significant in radish 24 and 129 cultivars. Although turnip cultivars created a significant raise in pH, however no significant changes were observed in radish rhizosphere pH in comparison with bulk soil. All cultivars significantly boost dissolved organic carbon (DOC) in rhizosphere soil compared to non rhizosphere soil. In spite of increasing of Cu availability in the rhizosphere, Cu uptake in all cultivars was much lower than exchangeable Cu in non rhizosphere soil. There were negative correlation between DOC with Cu concentration and uptake and total Cu concentration and uptake, and correlation with total Cu concentration (r= -0.59**) and uptake (r= -0.48*) was significant. These results indicated the role of DOC in decreasing of Cu uptake. NH4NO3 and Ca(NO3)2 extractable Cu denoted a positive and significant correlation (r= 0.59**) with total Cu concentration and with total plant Cu uptake (r= 0.54**). | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Bioavailability, Biogeochemical processes, Copper, Rhizosphere and Sequential extraction | ||
| مراجع | ||
|
Blum, W.E.H., Spiegel, H. and Wenzel, W.W. (1996) Bodenzustandsinventur, Konzeption, Durchführung, Bewertung. (2nd ed.), Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Wien, pp. 56–59. Bouyoucos C.J. (1962) Hydrometer method improved for making particle-size analysis of soil. Agronomy Journal, 54, 464-465. Brandstetter, A., Sletten, R.S. Mentler, A., and Wenzel, W.W. (1996) Estimating dissolved organic carbon in natural waters by UV absorbance (254 Nm). Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 159(6), 605-607. Butler, J.L., Williams, M.A. Bottomley, P.J., and Myrold, D.D. (2003) Microbial community dynamics associated with rhizosphere carbon flow. Applied and Environmental Microbiology, 69(11), 6793-800. Chen, S., Sun, L. Chao, L. Zhou, Q., and Sun, T. (2009) Estimation of lead bioavailability in smelter-contaminated soils by single and sequential extraction procedure. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 82(1), 43-47. Chino, M., Goto, S. Youssef, R., and Miah, Y. (1999) Behavior of Micronutrients in the Rhizosphere. In: Proceedings of the 5th Int. Conf. on the biogeochemistry of trace elements, Vienna, Austria, 11-15 July. Christensen, J. and Christensen, T. (2000) The effect of pH on the complexation of Cd, Ni and Zn by dissolved organic carbon from leachate-polluted ground water. Water Research. 34 (15), 3743-3754. DIN 19730 (1995). Bodenbeschaffenheit, Extraktion von Spurenelementen mit Ammoniumnitratlösung. Deutsches Institut für Normierung. Beuth Verlag, Berlin. European Commission (2003). Opinion of the Scientific Committee for Animal Nutrition on the use of copper in feeding stuffs. Adopted on 19 February 2003. Fenn, L. B., and Assadian, N. (1999) Can Rhizosphere Chemical Changes Enhance Heavy Metal Absorption by Plants Growing in Calcareous Soil? In: Proceedings of the 5th Int. Conf. on the biogeochemistry of trace elements, Vienna, Austria, 11-15 July. Grayston, S. J., Vaughan, D., and Jones, D. (1997) Rhizosphere carbon flow in frees, in comparison with Annual Plants: The Importance of Root Exudation and Its Impact on Microbial Activity and Nutrient Availability. Applied Soil Ecology, 5(1), 29-56. Groppa, M.D., Tomaro, M.L. and Benarides, M.P. (2007) Polyamines and heavy metal stress: the antioxidant behavior of spermine in Cadmium and Copper treated wheat leaves. Biometals, 20, 185-195. Hammer, D., and Keller, C. (2002) Changes in the rhizosphere of metal accumulating plants evidenced by chemical extractants. Journal of Environmental Quality, 31, 1561-69 Helmke P.H. and Spark D.L. (1996). Potassium. In D.L.Sparks, et al. Ed. Methods of soil analysis. P. 551-574. SSSA, Inc. ASA, Inc. Madison, WI. Hinsinger, P., and. Gilkes, R. J. (1996) Mobilization of phosphate from phosphate rock and alumina-sorbed phosphate by the roots of ryegrass and clover as related to rhizosphere pH. European Journal of Soil Science, 47, 533-44. Hinsinger, P., Plassard, C., and Jaillard, B. (2006) Rhizosphere: A new frontier for soil biogeochemistry. Journal of Geochemical Exploration, 88(1-3), 210-213. Kabata-Pendias, A. (2011) Trace Elements in Soils and Plants. Fourth Edition. 505p. Kidd, P., Barceló, J., Bernal, M.P., Navari-Izzo, F., Poschenrieder, C., Shilev, S., Clemente, R., and Monterroso, C. (2009) Trace element behavior at the root-soil interface: implications in phytoremediation. Environmental and Experimental Botany, 67(1), 243-59. Kochian, L.V., Hoekenga, O.A., and Piñeros, M.A. (2004) How do crop plants tolerate acid soils? Mechanisms of aluminum tolerance and phosphorous efficiency. Annual Review of Plant Biology, 55, 459-93. Kuo, S. (1996) Phosphorus. In D.L. Sparks et al. (Ed.), Method of soil analysis. P: 869-920. SSSA, Inc. ASA, Inc. Madison, WI. Lindsay W.L. and Norvell W.A. (1978) Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science Society of America Journal, 42, 421-428. Loeppert R.H. and Suarez D.L. (1996) Carbonate and Gypsum. In D.L. Sparks, et al. (Ed.), Methods of Soil Analysis. P: 437-474. SSSA, Inc. ASA, Inc. Madison, WI. Marschner, H., and V. Romheld. (1983) In vivo measurement of root-induced pH changes at the Soil-Root interface: effect of plant species and nitrogen source. Z. Pflanzenphysiol 111, 241-51. Martínez-Alcalá, I., Clemente R., and Bernal, M. P. (2009). Metal availability and chemical properties in the rhizosphere of Lupinus Albus L. growing in a high-metal calcareous soil. Water, Air, and Soil Pollution, 201(1-4), 283-93. McBride, M. B. (1981). Forms and Distribution of Copper in Solid and Solution Phases of Soil." In In J. F. Loneragan, et al. (Ed.), Copper in Soils and Plants, P:25-45. Sydney, Australia: Academic Press. Muhammad, I., Puschenreiter, M., and Wenzel,W.W. (2012) Cadmium and Zn availability as affected by ph manipulation and its assessment by soil extraction, DGT and indicator plants. Science of the Total Environment, 416, 490-500. Norvell, W.A. (1984) Comparison of chelating agents as extractants for metals in diverse soil materials. Soil Science Society of America Journal, 48(6), 1285-92. Puschenreiter, M., Wieczorek, S., Horak, O., and Wenzel,W.W. (2003) Chemical changes in the rhizosphere of metal hyperaccumulator and excluder Thlaspi species. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 166(5), 579-84. Reddy, K.J., Wang, L. and Gloss, S.P. (1995) Solubility and mobility of copper, zinc and lead in acidic environments. Plant and Soil, 171, 53-58. Shutcha, M.N., Mubemba, M.M., Faucon, M.P., Luhembwe, MN. Visser, M., Colinet, G. and Meerts, P. (2010) Phytostabilisation of copper-contaminated soil in katanga: an experiment with three native grasses and two amendments. International Journal of Phytoremediation, 2, 616–632. Sposito, G., L. Lund, J. and Chang, A.C. (1982). Trace Metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb in solid phases. Soil Science Society of America Journal, 46, 260-64. Tao, S., Chen, Y.J., Xu, F.L., Cao, J., and Li, B.G. (2003). Changes of copper speciation in maize rhizosphere soil. Environmental Pollution, 122(3), 447-54. Tao, S., Liu, W.X., Chen, Y.J., Xu, F.L., Dawson, R.W., Li, B.G., Cao, J. (2004) Evaluation of factors influencing root-induced changes of copper fractionation in rhizosphere of a calcareous soil. Environmental Pollution, 129(1), 5-12. Tessier, A., Campbell, P.G.C., and Blsson, M. (1979) Sequential extraction procedure for the speciation of particulate traces metals. Analytical Chemistry, 51(7), 844-51. Thayalakumaran, I., Scotter, D.R., Percival, H.J., Robinson, B.H. and Clothier, B.E. (2003) Leaching of copper from contaminated soil following the application of EDTA. I. Repacked soil experiments and a model. Australian Journal of Soil Research, 41, 323-333. Topp G.C., Galynou B.C., Ball B.C. and Carter M.R. (1993) Soil water adsorption curve. P: 569-579. In Carter (ed) M.R. Soil sampling and methods of analysis. Lewis Publishers, Boca Raton, FL. Walkly A., and Black I.A. (1934) Examination of the degtjareff method determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 34, 29-38 Wang, J. and Chen, C. (2009) Biosorbents for heavy metals removal and their future. Biotechnology Advances. 27, 195- 226. Wang, Z., Shan, X. Q., and Zhang, S. (2002) Comparison between Fractionation and Bioavailability of Trace Elements in Rhizosphere and Bulk Soils. Chemosphere 46(8), 1163-71. Wenzel, W.W. (2009) Rhizosphere processes and management in plant-assisted bioremediation (phytoremediation) of soils. Plant and Soil, 321(1-2), 385-408. Yu, Y., and Zhou, Q. X. (2006). Impacts of soybean growth on Cu speciation and distribution in two rhizosphere soils. Biology and Fertility of Soils, 42(5), 450-56.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 460 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 385 |
||