تأثير كاربرد لجن فاضلاب شهري اراك بر جذب كادميوم در گياه ذرت در يك خاك لومي

Effect of Arak Municipal Sewage Sludge Application on Corn Cd Uptake in a Loamy Soil

ورود فلزات سنگين به محيط در نتيجه فعاليت­ هاي انسان يكي از مهم‌ترين مسائل پيش‌روي جوامع امروزي است. مديريت استفاده از پسماندهاي آلي در اراضي كشاورزي ضمن كاهش خطرات زيست محيطي، افزايش بهره‌‌وري آنها را در پي دارد. بدين منظور، آزمايشي گلخانه‌اي به منظور بررسي اثر لجن فاضلاب شهري اراك بر ميزان جذب كادميوم در گياه ذرت در يك خاك لومي به صورت يك آزمايش فاكتوريل در قالب طرح بلو‌ك‌هاي كامل تصادفي مورد بررسي قرار گرفت. تيمارها شامل كاربرد مقادير صفر، 15 و 30 تن در هكتار لجن فاضلاب آلوده به مقادير صفر، 5، 10 و 15 ميلي­گرم كادميوم در كيلوگرم خاك و كلات DTPA در دو مقدار صفر و 1/5 ميلي‌مول كلات DTPA در كيلوگرم خاك بود. بعد از گذشت 60 روز از كاشت ذرت، ويژگي هاي فيزيكو شيميايي خاك و غلظت كادميم در خاك و گياه ذرت اندازه‌گيري شد. نتايج حاكي ازآن بود كه افزايش كاربرد لجن فاضلاب از صفر به 30 تن در هكتار به ترتيب باعث افزايش و كاهش معني‌دار گنجايش تبادل كاتيوني خاك (3/5 واحدي) و پي اچ خاك (0/3 واحدي‌) تحت كشت ذرت شد. كاربرد 1/5 ميلي‌مول كلات DTPA در خاك تيمار شده با 15 و 30 تن در هكتار لجن فاضلاب آلوده به 15 ميلي گرم كادميوم به ترتيب باعث افزايش 8/2%و 15 درصدي در ميزان كادميوم قابل دسترس گياه شد. روند كاهش 4% و 14 درصدي در ميزان فسفر قابل دسترس خاك همزمان با افزايش كادميوم قابل دسترس خاك مشاهده شد. 79 درصد جذب كادميوم را مي‌توان بر اساس غلظت كادميوم شاخساره گياه پيش بيني كرد . نتايج كلي اين تحقيق حاكي از آن است كه كاربرد كلات DTPA توانسته است باعث افزايش جذب كادميوم گياه ذرت و افزايش راندمان گياه پالايي آن شود.

Emission of heavy metals pollutants caused by human activities is one of the most important issues in today’s society. The management and application of organic wastes in agricultural lands decreases environmental risks and increases utilization of these materials. A greenhouse factorial experiment was conducted to investigate the effect of Arak municipal sewage sludge on corn Cd uptake in a loamy soil, using a randomized complete block design. Treatments consisted of applying sewage sludge (0, 15 and 30 t ha-1) polluted with cadmium at the rates of 0, 5, 10 and 15 mg kg-1 and DTPA at the rates of 0 and 1.5 mmol kg-1 soil. Sixty days after corn sowing, soil physico-chemical properties and soil and corn Cd concentrations were measured. Increasing the loading rates of sewage sludge from 0 to 30 t ha-1 caused a significant increase in cation exchange capacity (3.5 units) and a significant decreasing in soil pH (0.3 units), respectively. Applying 1.5 mmol DTPA chelate in a soil treated with 15 and 30 t ha-1 polluted sewage sludge (15 mg Cd) increased the plant Cd availability by 8.2% and 15 percent, respectively, and decreased phosphorous availability by 4% and 14 percent, respectively. Almost 79 % of Cd uptake changes were estimated by shoot Cd concentration. The result of this study showed that applying DTPA chelate can increase corn Cd uptake and its phytoremediation efficiency.