نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارمند بخش خصوصی

2 شیمی خاک و حاصلخیزی خاک

3 محقق بخش تحقیقات آب و خاک، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران،سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ورامین،ایران

4 استادیار گروه علوم خاک دانشگاه زنجان

چکیده

آلودگی خاک و گیاه مشکلی جدی است که در سال‌های اخیر به‌ دلیل پیامدهای آن بر سلامتی انسان و زیست‌بوم، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. مصرف روزانه محصولات کشاورزی مهم­ترین مسیر رویارویی انسان با آلاینده‌ها و بیماری‌های گوناگون است. در این مطالعه، پیامد نوع و مقادیر مختلف بهساز‌ها بر جذب سرب در نعناع فلفلی در شرایط گلخانه بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل 10 نوع بهساز: نانوسیلیس، میکرو سیلیس، فرو‌سیلیس و فرو سیلیس منیزیم­دار (با و بدون پوشش کیتوسان)، کیتوسان و بنتونیت، در پنج مقدار (صفر، 125/0، 25/0، 5/0 و یک درصد) بود. نتایج نشان داد تمام بهسازهای مورد آزمایش، بر غلظت سرب گیاه، فاکتورهای انتقال و تجمع زیستی اثر کاهشی داشتند. در بین بهسازها، میکروسیلیس بیشترین تاثیر را در کاهش سرب برگ و ریشه و فاکتور تجمع زیستی برگ و ریشه داشت. از سوی دیگر، کیتوسان در مقایسه با سایر بهسازها، بر کاهش فاکتور انتقال تاثیر بیشتری داشت. همچنین، موثرترین بهساز بر صفات رویشی، فروسیلیس پوشش‌دار شده با کیتوسان، بنتونیت، کیتوسان و میکروسیلیس بود. با توجه به نتایج به دست آمده، فروسیلیس پوشش‌دار شده با کیتوسان و میکروسیلیس نقش موثرتری در کاهش اثرات سرب بر گیاه نعناع فلفلی داشتند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Some Chitosan-Coated Mineral Amendments on Lead Uptake and Growth Characteristics of Peppermint (Mentha piperita L.)

نویسندگان [English]

  • Maryam Shakoori 1
  • Mohammad Babaakbari 2
  • samane abdoosi 3
  • Akbar Hassani 4

1 Private Sector Employee

2 شیمی خاک و حاصلخیزی خاک

3 Researcher for Water and Soil Research, Tehran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Varamin, Iran.

4 Soil Science department, Faculty of agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran

چکیده [English]

Soil and plant pollution is a serious problem that has received more attention in recent years due to its impact on human and ecosystem health. Daily consumption of agricultural products is the most important route for human exposure to various pollutants and diseases. In this study, the effect of different types and levels of amendments on the absorption of lead in peppermint plant in greenhouse conditions was investigated. The experiment was performed as a factorial in a completely randomized design. Experimental treatments included 10 types of amendments: nanosilica, microsilica, ferrosilica, magnesium ferrosilicon (with and without chitosan coating), chitosan and bentonite, at five levels (zero, 0.125, 0.25, 5, 1%). The results showed that all the amendments tested had a decreasing effect on the concentration of plant Pb, transfer factors and biological aggregation. Among the amendments, microsilica modifier had the greatest effect on reducing leaf and root Pb and bioaccumulatio factor. On the other hand, chitosan had a greater impact on reducing the transloction factor than other amendments. Also the most effective amendments on vegetative traits were ferrosilicon amendments coated with chitosan, bentonite, chitosan, and microsilica. According to the results, ferrosilica with chitosan coating and microsilica had more effective role in reducing the destructive effects of lead on peppermint.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • Ferrosilica
  • lead
  • Microsilica
  • Nanosilica
Abioye O.P., Ijah U.J.J. and Aransiola S.A. 2013. Remediation mechanisms of tropical plants for lead-contaminated environment. In Plant-Based Remediation Processes (pp. 59-77). Springer, Berlin, Heidelberg.
Asere T.G., Mincke S., De Clercq J., Verbeken K., Tessema D.A., Fufa F., Stevens C.V. and Du Laing G. 2017. Removal of arsenic (V) from aqueous solutions using chitosan–red scoria and chitosan–pumice blends. International journal of environmental research and public health, 14(8), p.895.
Bouyoucos G. J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils 1. Agronomy journal54(5), 464-465.
Burt R. 2004. Soil survey laboratory methods manual, soil survey investigations, report No. 42, Version 4.0, USDA, Natural Resources Conservation Service, Lincoln, NE, USA.
Chanu L.B. and Gupta A. 2016. Phytoremediation of lead using Ipomoea aquatica Forsk. in hydroponic solution. Chemosphere, 156:407-411.
Diallo M.S. and Savage N. 2005. Nanoparticles and water quality. Journal of Nanoparticle Research, 325–330.
El Saliby I.J., Shon H., Kandasamy J. and Vigneswaran S. 2008. Nanotechnology for wastewater treatment: in brief. Encyclopedia of Life Support System (EOLSS)7.
Golchin A. 2003. Industrial activities and heavy metal contamination of agricultural soils. In: proceeding of the 8th Soil Science Congress of Iran, 2: 776-779. (In Persian)
Islam E., Yang X., Li T., Liu D., Jin X. and Meng F. 2007. Effect of Pb toxicity on root morphology, physiology and ultrastructure in the two ecotypes of Elsholtzia argyi. Journal of hazardous materials, 147(3):806-816.
Islam E., Liu D., Li T., Yang X., Jin X., Mahmood Q., Tian S. and Li J. 2008. Effect of Pb toxicity on leaf growth, physiology and ultrastructure in the two ecotypes of Elsholtzia argyi. Journal of Hazardous Materials, 154(1-3):914-926.
Jones Jr, J.B. and Case V.W. 1990. Sampling, handling, and analyzing plant tissue samples. Soil testing and plant analysis, 3:389-427.
Lindsay WL and Norvell WA. 1978. Development of DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science Society of America. Pages 421-428.
Marchiol L., Assolari S., Sacco P. and Zerbi G. 2004. Phytoextraction of heavy metals by canola (Brassica napus) and radish (Raphanus sativus) grown on multicontaminated soil. Environmental Pollution, 132(1):21-27.
Menon M., Hermle S., Günthardt-Goerg M.S. and Schulin R. 2007. Effects of heavy metal soil pollution and acid rain on growth and water use efficiency of a young model forest ecosystem. Plant and Soil, 297(1-2):171-183.
Raskin I. and Ensley B.D. 2000. Phytoremediation of toxic metals: using plants to clean up the environment. John Wiley and Sons. 304p.
Sengar R.S., Gautam M., Sengar R.S., Garg S.K., Sengar K. and Chaudhary R. 2008. Lead stress effects on physiobiochemical activities of higher plants. In Reviews of Environmental Contamination and Toxicology,196:73-93.
Walkly A., and Black I. A. 1934. Examination of the degtjareff method determination soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science. 29-38.
Yazdani D., Jamshidi A. and Mojab F. 2002. Comparing the essential amount and the menthol in peppermint planted in different regions of the country [J]. Quart J Iran Aromat Herbs, 1(3):73-78.
Yoon J., Cao X., Zhou Q. and Ma L.Q. 2006. Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of the total environment, 368(2-3):456-464.
Zhang D., Ma Y., Feng H. and Hao Y. 2012. Adsorption of Cr (VI) from aqueous solution using carbon-microsilica composite adsorbent. Journal of the Chilean Chemical Society, 57(1):964-968.