اثر کمپوست و باکتری محرک رشد در بهبود شرایط رشد گیاه استبرق (Calotropis Procera) در خاک آلوده به نفت خام

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانش‎آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و مهندسی خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

3 استاد گروه علوم و مهندسی خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران .

چکیده

با توجه به اینکه ایران یکی از بزرگترین تولید کننده‌های نفت خام در دنیا به شمار می‌رود، لذا در حین عملیات‌های مختلف، خاک در معرض آلودگی به نفت خام و مشتقات آن قرار می‌گیرد. استفاده از روش هایی که در آن از گیاه و ریزسازواره به صورت همزمان استفاده شود میتواند به عنوان یک راه حل مبتکرانه باشد. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر کاربرد ماده‎آلی و باکتری محرک رشد گیاه بر پالایش خاک آلوده توسط یک گونه درختچه‎ای بومی ایران، اجرا گردید. تیمارها شامل نفت خام (در چهار سطح: 0، 1، 2 و 3 درصد وزنی)، کمپوست زباله شهری (در سه سطح: 0، 5 و 10 درصد حجمی) و باکتری (در دو سطح: شاهد-بدون باکتری- و دارای باکتری Pseudomonas) بود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در تمام سطوح آلودگی، تیمارهای دارای باکتری Pseudomonas و کمپوست نسبت به تیمارهای شاهد (بدون باکتری و بدون کمپوست) دارای رشد بهتری بودند و از لحاظ آماری در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی‌داری مشاهده گردید. بیشترین وزن خشک شاخساره و ریشه و همچنین ارتفاع گیاه در تیمار 1 درصد آلودگی دارای باکتری Pseudomonas و 10 درصد کمپوست  به ترتیب به میزان 05/4، 91/0 گرم و 62 سانتیمتر مشاهده گردیدکه بیانگر تاثیر مثبت کمپوست و عامل زیستی (باکتری) در افزایش رشد گیاه استبرق تحت آلودگی هیدروکربن های نفتی بود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Compost and PGPR on Calotropis Procera Growth in Crude Oil-Contaminated Soil

نویسندگان [English]

  • k v 1
  • b m 2
  • h a 3
چکیده [English]

Since Iran is one of the largest producers of crude oil in the world, a soil is exposures to crude oil and its derivatives contamination during the different operations. This research aimed at evaluating the effects of soil organic matter as well as growth-inducing bacteria on the refining of contaminated soil via a shrub species native(Calotropis Procera) of Iran.  Treatments were included crude oil (four levels, 1, 2, 3, and 4 Wt %), municipal solid waste (three levels including 0, 5 and 10 V %) and bacteria (two levels including control and pseudomonas).  The results of this study showed that in all contamination levels of soil, growth of Calotropis Procera in those polluted a soil which is treated with pseudomonas and compost treatments were higher than control and the differences were significant at confidence level 5%. The driest weight of shoot, root and plant height in 1% crude oil, 10% waste compost and Pseudomonas bacteria were observed 4.05gr, 0.91gr and 62cm, respectively which indicated positive effect of compost and biological factor (bacteria) on growth increase of calotropis procera under contamination. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bacteria inoculation
  • bioremediation
  • Environmental contamination
  • phytoremediation
  • Sustainable development
    1. دریابیگی زند، ع، نبی بیدهندی، غ، مهردادی، ن و روانبخش شیردم. 1389. توانایی گونه های گیاهی مختلف در حذف ترکیبات نفتی از خاک و تأثیر آلودگی نفتی بر رشد این گونه های گیاهی. علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دوره دوازدهم، شماره چهار.
    2. راهنما، ا. پوستینی، ک. ساسانی، ش. و ح، عیسوند. 1391. پاسخ گیاهان به تنش های غیر زیستی. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز. 590 صفحه.
    3. رجایی، س، رئیسی، ف و س. م. سیدی. 1391. زیست پالایی خاک آلوده به نفت خام مسن به روش های افزایش بیولوژیک و گیاه پالایی. نشریه آب و خاک( علوم و صنایع کشاورزی)، 26(4): 908-921.
    4. سروی مغانلو، و. چرم، م، فلاح، م. و ح، معتمدی. 1391. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 26(24): 841-832.
    5. شهریاری، م، ح. ثواقبی فیروزآبادی، غ، ر، مینایی تهرانی، د و م. پدیداران. 1385. تاثیر مخلوط دو گیاه یونجه (Medicago sativa) و فسکیو (Festuca arundinacea) در گیاه‏پالایی خاک آلوده به نفت خام سبک. علوم محیطی، 13: 33-40.
    6. کاظم زاده خویی، ج. 1391. گیاه پالایی، انتشارات جهاد دانشگاهی. 158 صفحه.
    7. کیارستمی، خ. غفاری رهبر، ف. و ر، شیردم. 1392. مطالعه رشد و واکنش دفاعی گیاهان در خاک های آلوده به نفت. مجله پژوهش های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 26(4): 500-509.
    8. متشرع زاده، ب و غ. ر. ثواقبی فیروزآبادی. 1394. گیاه پالایی یا پالایش سبز، انتشارات دانشگاه تهران (شناسه: 3584)، 383 صفحه.
    9. مللی، ا، ر. حاج عباسی، م، ع. افیونی، م. و ا، ح خوش گفتارمنش. 1390. گیاه پالایی هیدروکربن های نفتی لجن فاضلاب پالایشگاه اصفهان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. سال پانزدهم، 56: 155-166.
    10. ناجی راد، س، علیخانی، ح، ع. حسنی نژاد فراهانی، م، ر. قویدل، ا. و غ. ر. ثواقبی. 1386. بررسی راندمان حذف بیولوژیک گازوئیل در خاک به وسیله دو گونه باکتری بومی خاک های آلوده جنوب پالایشگاه تهران. مجموعه مقالات دومین همایش ملی کشاورزی بوم شناختی ایران.
    11. Agbogidi, O. M., and Eshegbeyi, O. F. 2006. Performance of Dacryodes edulis (Don. G. Lam HJ) seeds and seedlings in a crude oil contaminated soil. Journal of Sustainable Forestry22(3-4): 1-13.
    12. Alarcon, A., Davies Jr, F. T., R.L. Autenrieth and D.A. Zuberer. 2008. Arbuscular Mycorrhiza and Petroleum-Degrading Microorganisms Enhance Phytoremediation of Petroleum-Contaminated Soil. International journal of phytoremediation, 10:251-263.
    13. Baek, K. H., Kim, H. S., Oh, H. M., Yoon, B. D., Kim, J. and Lee, I. S. 2005. Effect of crude oil, oil components and bioremediation on plant growth. Journal of Environment, 40: 88-97.
    14. Chaineau, C. H., Morel, J. L., and Oudot, J. 2000. Biodegradation of fuel oil hydrocarbons in the rhizosphere of maize. Journal of Environmental Quality, 29(2): 569-578.
    15. Chookhampaeng, S. 2011. The effect of salt stress on growth, chlorophyll content proline content and antioxidative enzymes of pepper (Capsicum annuum L.) seedling. European Journal of Scientific Research, 49(1): 103-109.
    16. Fageria, N.K. The use of nutrients in crop plants. 2009. CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC. USA. New York.
    17. Feng, L., Zhang, L., and Feng, L. 2014. Dissipation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil amended with sewage sludge compost. International Biodeterioration & Biodegradation95: 200-207.Günther, T., Dornberger, U., and  Fritsche, W. 1996. Effects of ryegrass on biodegradation of hydrocarbons in soil. Chemosphere, 33(2): 203-215.
    18. Hester, M. and W. Mendelssohn, I. A. 2000. Long-term recovery of a Louisiana brackish marsh plant community form oil-spill impact: vegetation response and mitigation effects of marsh surface elevation. Marine Environmental Research. 49, pp: 339-347
    19. Huang, X. D., El-Alawi, Y., Penrose, D. M., Glick, B. R., and Greenberg, B. M. 2004. Responses of three grass species to creosote during phytoremediation. Environmental Pollution, 130(3): 453-463.
    20. Ibemesim, R. I. 2010. Tolerance and Sodium Ion Relations of Paspalum conjugation Bergius (Sour Grass) to Water Soluble Fractions of Crude Oil.Research Journal of Environmental Sciences4(5): 433-442.
    21. Jing, W., Zhongzhi, Z., Youming, S., Wei, H., H. Feng and S. Hongguang. 2008. Phytoremediation of petroleum polluted soil. Petroleum Science and technology. 5:167-171.
    22. John, G. 1994. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology Paperback
    23. . Edition: Ninth. Publisher: LWW, 787 pages;
    24. Khan, S., Afzal, M., Igbal, S., M. Kh, Q. 2012. Plant–bacteria partnerships for the remediation of hydrocarbon contaminated soils. Chemosphere. 90: 1317–1332.
    25. Márquez-Rocha, F. J., Hernández-Rodrí, V., and Lamela, M. T. (2001). Biodegradation of diesel oil in soil by a microbial consortium. Water, Air, and Soil Pollution128(3-4), 313-320.
    26. Merkl, N., R.S. Karft and C. Infante. 2004. Assessment of tropical grasses and legumes for phytoremediation of petroleum-contaminated soils. Water, Air, and Soil Pollution. 165: 195–209.
    27. Muratova, A. Y., Dmitrieva, T. V., Panchenko, L. V., and Turkovskaya, O. V. 2008. Phytoremediation of Oil-Sludge–Contaminated Soil. International journal of phytoremediation10(6): 486-502.
    28. Okoloko, G. E. and  Berley, J. D. 1982. SO2 – induced changed in the polyribosomal profiles of the gametophyte of the moss Tortula ruralis. Plant cell Report, 2: 63-65.
    29. Palmroth, M. R., Pichtel, J., and Puhakka, J. A. 2002. Phytoremediation of subarctic soil contaminated with diesel fuel. Bioresource technology84(3): 221-228.
    30. Peng, S., Zhou, Q., Cai, Z., & Zhang, Z. 2009. Phytoremediation of petroleum contaminated soils by Mirabilis Jalapa L. in a greenhouse plot experiment. Journal of Hazardous Materials, 168(2): 1490-1496.
    31. Razmjoo, K., and Adavi, Z. 2012. Assessment of bermudagrass cultivars for phytoremediation of petroleum contaminated soils. International journal of phytoremediation, 14(1): 14-23.
    32. Riley M.A., Chavan M.A. 2007. Bacterioci ns: Ecology and Evolution. Springer publisher. pp: 19-41.
    33. Soleimani, M., Afyuni, M., Hajabbasi, M.A., Nourbakhsh, F., M.R. Sabzalian and J.H. Christensen. 2010. Phytoremediation of an aged petroleum contaminated soil using endophyte infected and non-infected grasses. Chemosphere 81: 1084-1090.
    34. Wang, M. C., Chen, Y. T., Chen, S. H., Chang Chien, S. W., and Sunkara, S. V. 2012. Phytoremediation of pyrene contaminated soils amended with compost and planted with ryegrass and alfalfa. Chemosphere87(3): 217-225.
    35. Willey, N. 2006. Phytoremediation. Methods and Reviews, 478.
    36. Wiltse, C. C., Rooney, W. L., Chen, Z., Schwab, A. P., and Banks, M. K. 1998. Greenhouse evaluation of agronomic and crude oil-phytoremediation potential among alfalfa genotypes. Journal of Environmental Quality, 27(1): 169-173.
    37. Zand, A. D., Bidhendi, G. N., & Mehrdadi, N. 2010. Phytoremediation of total petroleum hydrocarbons (TPHs) using plant species in Iran. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 34(5): 429-438.