اثر شوري و بقاياي گياهي بر فعاليت آنزيمي و غلظت عناصرمعدني يك خاك آلوده به كادميوم در شرايط آزمايشگاهي

سابقه و هدف: خاك به عنوان محيط رشد گياه و زيست‌گاه موجودات زنده گوناگون با انواع تنش‌هاي زيستي روبه‌رو است. ريزجانداران خاك نقش مهمي در عملكرد و حفظ كيفيت خاك دارند، زيرا آن‌ها مسئول تجزيه مواد آلي، گردش چرخه عناصر غذايي و تخريب آلاينده هاي خطرناك هستند. سميت فلزي و شوري از مهم‌ترين تنش‌هاي موثر بر فعاليت ميكروبي و آنزيمي خاك در بسياري از مناطق جهان به ويژه مناطق خشك مي‌باشند. شوري ممكن است تأثيرات منفي آلودگي بر فعاليت ميكروبي خاك را برانگيزد. در سوي ديگر، كاربرد مواد آلي در خاك‌هاي شور يا خاك‌هاي آلوده به فلز سمي ممكن است پيامدهاي منفي اين دو تنش را بر جمعيت و فعاليت ميكروبي و آنزيمي خاك كاهش دهد. هدف اصلي اين پژوهش بررسي اثرهاي شوري و بقاياي گياهي (يونجه) به عنوان يك سوبستراي آلي بر غلظت عناصر محلول، فعاليت آنزيم‌هاي فسفاتاز اسيدي، ساكاراز و تنفس ناشي از سوبسرا (SIR) در يك خاك آهكي آلوده به كادميوم بود.مواد و روش‌ها: اين پژوهش در شرايط آزمايشگاهي كنترل شده در دانشگاه شهركرد انجام شد. آزمايش به صورت طرح كاملاً تصادفي با آرايش فاكتوريل و در چهار تكرار انجام شد. فاكتورها شامل دو سطح كادميوم (0 و 30 ميلي گرم بر كيلوگرم)، سه سطح شوري (1.35، 7.5 و 15 دسي‌زيمنس بر متر) و دو سطح بقاياي گياهي (با و بدون مانده يونجه) انجام شد. خاك ابتدا با استفاده از نمك كلريد كادميوم آلوده و سپس با بقاياي يونجه (1% وزني وزني) مخلوط گرديد. پس از اختلاط كامل خاك و بقاياي گياهان، تيمارهاي شوري (كلريد سديم) استفاده شدند. براي فعال‌سازي دوباره‌ي جمعيت ميكروبي، رطوبت خاك در پيرامون 70 درصد از گنجايش مزرعه تنظيم و ظروف به مدت 4 هفته در دماي اتاق نگهداري شدند. پس از آن نمونه‌ها به مدت 90 روز در دماي 1±25 درجه سلسيوس انكوبه شدند. سپس فعاليت آنزيم‌هاي فسفومنواستراز اسيدي و ساكاراز در سه دوره به صورت ماهانه و تنفس ناشي از سوبسترا و غلظت عناصر محلول (كلسيم، منيزيم، سديم و پتاسيم) يك بار در طول دوره انكوباسيون اندازه‌گيري شدند.يافته‌ها: نتايج نشان داد افزايش سطح شوري در خاك كاهش فعاليت آنزيمي، تنفس ناشي از سوبسترا و غلظت عناصر محلول كلسيم، منيزيم و پتاسيم را به همراه داشت. اثر منفي شوري بر ويژگي‌هاي ميكروبي در خاك آلوده به كادميوم بسيار محسوس‌تر از خاك غيرآلوده بود. كاربرد مانده‌هاي يونجه آثار منفي شوري بر تنفس و فعاليت آنزيمي خاك را كاهش داد و افزايش غلظت عناصر كلسيم، منيزيم، پتاسيم و سديم در محلول خاك را در پي داشت. اين يافته‌ها نشان مي‌دهد در خاك‌هاي شور و آلوده كه محدوديت كربن دارند، كاربرد مواد آلي غلظت كادميوم قابل دسترس را كاهش، فراهمي سوبستراي موجود در خاك را افزايش و در نتيجه فعاليت آنزيمي و ميكروبي خاك را بهبود مي‌بخشد.نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد در خاك‌هاي آلوده شور با محدوديت فراوان كربن، مصرف مواد آلي اصلاحي به منظور تقويت ماده آلي خاك غلظت كادميوم قابل دسترس و اثرات شوري را كاهش و در نتيجه تنفس و فعاليت آنزيمي خاك (ساكاراز، فسفومنواستراز اسيدي) را افزايش مي‌دهد. همچنين افزدون مانده گياهي يونجه به خاك افزايش غلظت عناصر محلول در خاك (كلسيم، پتاسيم، منيزيم و سديم) را به همراه داشت. به طور خلاصه، اين پژوهش نشان داد كه اثر مشترك نمك NaCl و كادميوم بر فعاليت آنزيمي و غلظت عناصر محلول خاك در غياب بقاياي گياهي اغلب هم‌كرداري ولي در حضور بقاياي گياهي پادكرداري است.