خاصيت گياه پالايي تاجريزي در خاك هاي آلوده به كادميوم در محيط آب كشت

Phytoremediation potential of black nightshade in cadmium contaminated soils in hydroponic system

كادميوم از فلزات سنگين است كه در گياهان تنش اكسيداتيو ايجاد مي‌كند. هدف از اين مطالعه تعيين توانايي خاصيت گياه پالايي تاجريزي در محيط كشت آلوده به كادميوم بود. آزمايش در شرايط آب كشت و پنج غلظت 0، 100، 200، 400 و 600 ميلي­ مولار كلريد كادميوم و با سه تكرار در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. طول ريشه، ارتفاع گياه، وزن تر و خشك گياه، سطح برگ، ميزان تجمع كادميوم و مقدار كلروفيل كل در اندام هوايي بررسي شد. كاربرد كادميوم، وزن خشك، سطح برگ و ميزان كلروفيل كل را كاهش و طول ريشه، طول اندام هوايي و ميزان جذب كادميوم توسط گياه را افزايش داد. با افزايش غلظت كادميوم تا 400 ميلي­ مولار، ميزان تجمع يون كادميوم در گياه افزايش يافت. گياه تاجريزي حتي در غلظت 600 ميلي­ مولار نيز توانايي گياه پالايي خود را حفظ كرد. اين تغييرات مورفوفيزيولوژيك جهت مقابله گياه با تنش ناشي از كادميوم مي­ باشد كه سبب حفظ توانايي بقا و رشد نسبي مطلوب گياه در چنين شرايطي شده و در نتيجه گياه تاجريزي با تجمع كادميوم در بافت ­هاي خود در پاك­سازي محيط نقش مؤثري ايفا مي­ كند. از اين جهت مي­ توان از گياه تاجريزي به عنوان يك گياه تجمع ­دهنده كادميوم، براي رفع آلودگي خاك­ هاي مناطق صنعتي استفاده نمود.

Cadmium is a heavy metal causing oxidative stress in plants. The study objective was to determine phytoremediation potential of black nightshade in cadmium contaminated culture medium. The experiment was carried out under hydroponic conditions with five cadmium chloride concentrations of 0, 100, 200, 400 and 600 mM based on completely randomized design in three replications. Root length, plant height, plant fresh and dry weight, leaf area, cadmium uptake rate and total chlorophyll were recorded. Cadmium application decreased plant dry weight, leaf area and total chlorophyll and increased root length, plant height and cadmium uptake. Cadmium concentrations up to 400 mM caused cadmium uptake increment in plants. Black nightshade kept phytoremediation potential even at 600 mM cadmium concentration. These changes in morph-physiological traits are for cadmium stress management causing survivability of plant against these conditions and black nightshade could be effective in environment hygiene by cadmium accumulation in its tissues. Therefore, black nightshade might be recommended as a cadmium hyper-accumulator plant in industrial cadmium contaminated soils.