-148074190508

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال ششم، شماره سوم، بهار 1396
تاثیر مديريت آبیاري بر میزان سرب در دسترس در خاک و تجمع آن در اندام هوايی برنج
امیر رحمانی سامانی1، مهدي قبادي نیا2*، عبدالرزاق دانش شهرکی3، سیدحسن طباطبايی4 و محمدحسن صالحی5

1( دانش آموخته کارشناسی ارشد آبياری و زهکشی؛ گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
2*( استادیار؛ گروه مهندسی آب؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
*نویسنده مسئول مکاتبات: mahdi.ghobadi@gmail.com 3( استادیار؛ گروه زراعت؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
4(دانشيار، گروه مهندسی آب؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
5(استاد، گروه خاکشناسی؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران

1682249712

تاریخ دریافت: 29/04/1395 تاریخ پذیرش: 11/11/1395

چکیده
سرب یکی از آلاینده هاي محيط زیست است که به علت خواص سمی و تجمع پذیري و هم چنين ماندگاري طولانی، عوارض زیادي بر سلامتی انسان دارد. در این پژوهش تاثير چهار مدیریت مختلف آبياري در کشت برنج شامل غرقاب کامل، کنترل سطح ایستابی در 20 و 36 سانتی متري زیر سطح خاک و آبياري تناوبی بر ميزان سرب در دسترس خاک و جذب شده در اندام هوایی گياه برنج مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا” تصادفی با سه تکرار در دانشگاه شهرکرد انجام شد. نتایج نشان داد نحوه مدیریت سطح ایستابی بر ميزان سرب در دسترس و جذب شده در اندام هوایی گياه برنج تاثير معنی داري دارد و رطوبت ناحيه توسعه ریشه، در جذب و انتقال این عنصر از خاک به اندام گياه نقش بيشتري ایفا می کند. کاربرد مدیریت آبياري تناوبی )آبياري متناوب به صورت استغراق کامل خاک و قطع آبياري تا مصرف آب توسط گياه و رسيدن سطح ایستابی تا 4سانتی متري زیر سطح خاک(، کنترل سطح ایستابی در 20 سانتی متري زیر سطح خاک )50 درصد استغراق کامل خاک( و کنترل سطح ایستابی در 36 سانتی متري زیر سطح خاک )10 درصد استغراق کامل خاک( به ترتيب موجب کاهش 78/8، 53/21 و 09/40 درصد در ميزان سرب در دسترس در خاک، کاهش 71/26، 82/35 و 01/52 درصد در ميزان سرب جذب شده در ساقه و برگ و کاهش 80/15، 19/44 و 28/49 درصد در ميزان سرب جذب شده در دانه گردید.
کلید واژه ها: آلودگی خاک؛ برنج؛ سرب؛ مدیریت آبياري

مقدمه
فلزات سنگين از مهم ترین آلاینده های محيط زیست به

شمار می آیند) Alloway, 1995(. این فلزات علاوه بر تأثير منفی که بر کيفيت خاك دارند، بر توليدات کشاورزی و کيفيت آب و به تبع آن بر سلامت موجودات زنده تأثيرگذارند) Adriano, 2001(. موجودات زنده به مقدار جزیی به بعضی فلزات سنگين از جمله کبالت، مس، آهن ،منگنز، موليبدن، وانادیم، استرانسيوم و روی نياز دارند، اما مقدار زیاد این عناصر می تواند برای حيات موجود زنده مخرب باشد، از جمله فلزات سنگين غير ضروری برای موجودات زنده که از لحاظ آلودگی مهم می باشند می توان به سرب اشاره نمود )گلچين و شفيعی، 13٨5(. سرب یکی از مهمترین عناصر سنگين و سمی است که از طریق خوردن آب و غذا و از راه تنفس وارد بدن می شود. به محض بلعيدن، این فلز با بيومولکول های بدن مانند پروتئين ها و آنزیم ها به شکل ترکيبات پایدار در می آید.

67909448185404

سال

ششم
/

شماره

3
/

سال

ششم

/

شماره

3

/

در نتيجه ساختار آنها تغيير کرده و فعل و انفعالات زیستی آنها با مشکل مواجه می شود. آلودگی سرب باعث جلوگيری از سنتز هموگلوبين، آسيب به عملکرد کليه ها، سيستم باروری، مفاصل، سيستم قلبی عروقی، آسيب حاد و مزمن به سيستم عصبی مرکزی و سيستم عصبی جانبی می شود )پيروتی و قاسم زاده، 1391(.
تجمع فلزات سنگين جذب شده در اندام گياه در غلظت هایی بيش از حد استاندارد، ضمن فراهم آوردن شرایط کاهش رشد و عملکرد محصولات کشاورزی، آلوده شدن زنجيره غذایی و به خطر افتادن سلامت جوامع انسانی را به همراه دارد )کریميان ،1371؛ عباسپور ،13٨9؛ عرفان منش و افيونی ،1379 و هودجی و جلاليان ،13٨3(. از این رو مشکل آلودگی خاك ها به خصوص با عناصر سنگين مورد توجه پژوهش گران در سرتاسر دنيا قرار گرفته است )0102 ,.Bai et al., 2010; Zhao et al(. بيشتر فلزات سنگين )به استثنای موليبدن( در pH پایين بسيار محلول بوده و قابليت راه یابی به اجزای حياتی موجودات زنده را دارند )چالکش اميری ،13٨6؛ حسينيان ،13٨2(. در اکثر پژوهش ها، افزایش pH محيط به عنوان راه کاری عملی جهت کاهش اثرات فلزات سنگين اشاره شده است )Kabata Pendias and Mukherjee, 2007(. به همين علت مطالعات متعددی در مورد تجمع و انتقال فلزات سنگين از جمله سرب در سامانه های برنج کاری انجام پذیرفته است و جهت کاهش تاثير این عناصر به کنترل pH خاك به عنوان راه کار اشاره کرده اند) ,.Bai et al2010؛ 0102 ,Zhang et al.؛ 2102 ,Mohajer et al.؛ حمزه نژاد و همکاران ،1391(.
برنج یکی از مهم ترین غلات می باشد که غذای عمده ی بيش از نصف مردم دنيا است. برنج محصول غالب در چين است و رتبه ی دوم را به لحاظ کميت در دنيا دارد. در نتيجه کيفيت برنج به شدت بر سلامتی انسان تأثير می گذارد )Alloway, 1995(. برنج از نظر مورفولوژی یک گياه نيمه آبزی است که می تواند در شرایط غرقاب یا دیم رشد نماید، ولی عملکرد این گياه عموما در حالت غرقاب نسبت به حالت غير غرقاب به طور چشم گيری افزایش می یابد .یکی از علل این امر افزایش حفرات هوایی ریشه یا آئرانشيم )Aerenchyma( است که باعث افزایش ميزان اکسيژن رسانی به اندام های هوایی گياه می شود و دليل دیگر افزایش واکنش های شيميایی و بيوشيميایی خاك در حالت غرقابی و متعاقب آن دسترسی بيشتر گياه به عناصر غذایی است )ميرلوحی و همکاران ،13٨3(. علی رغم این که برنج به صورت غرقاب کشت می شود، کنترل آب مهم ترین عمليات مدیریتی است که نقش تعيين کننده ای در ميزان سودمندی سایر نهاده های توليد )مواد غذایی، آفت کش ،علف کش و … ( در کشت برنج دارد )درزی و همکاران ،1391(. بررسی ها نشان می دهد که غرقاب کردن زمين باعث افزایش جذب فسفر و منگنز و هم چنين افزایش قابليت انحلال آهن می شود، اما حلاليت عنصر روی را کاهش می دهد )ميرلوحی و همکاران ،13٨3(.
در صورت آلوده شدن اراضی شاليزاری به فلزات سنگين از قبيل سرب) Pb( و ورود آن ها به چرخه غذایی ،سلامت جامعه انسانی با تهدید جدی مواجه خواهد شد .
فلزات سنگين در خاك آلوده ی شاليزارها ممکن است در نهایت در بدن انسان تجمع یابند و منجر به بروز اختلالات روانی و بسياری از بيماری های ناتوان کننده گردند) Coen 1002 ,et al.(. بنابراین آلودگی فلزات سنگين در خاك های کشاورزی و انتقال آن ها در سيستم خاك – برنج مورد توجه بوده است. در ضمن این عنصر در غلظت های کم نيز برای موجودات زنده سمی می باشد.
روش های آبياری زیر سطحی از فناوری های جدیدی هستند که دارای مزایای متعدد و منحصر به فرد از نظر مسایل زراعی، حفظ منابع آب و خاك و اقتصادی می باشند و راه حل مناسبی برای مبارزه با خشک سالی ها و بحران کمبود آب به شمار می آیند )ولی زاده ،13٨2(. روش های موسوم به آبياری زیر سطحی نمونه ی بارز نسل جدید روش های آبياری و نوآوری هایی است که در این زمينه صورت گرفته است )عليزاده ،13٨٨(.
با توجه به نتایج پژوهش های پيشين پژوهش گران
4709168182356

سال

ششم
/

شماره

3
/

بهار

96

سال

ششم

/

شماره



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

پاسخ دهید