در هنگام جستجو کلمه در قسمت عنوان میتوانید کلمات مورد جستجو را با کاراکتر (-) جدا کنید.
کاربرد نوع شرط:
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: کلرید سدیم,محتوای نسبی آب برگ,کادمیوم,زیست توده,خرفه
- چکیده: سابقه و هدف: شوری یکی از مهمترین تنشهای محیطی است که در مناطق خشک دنیا نظیر ایران تولید محصول را محدود مینماید. علاوه بر شوری، آلودگی فلزات سنگین در خاک و آبهای سطحی بهویژه در کشورهای در حال توسعه افزایش یافته است که میتواند سبب کاهش عملکرد گیاهان زراعی نیز گردد. یکی از مهمترین نمکهای ایجاد کننده تنش شوری، کلرید سدیم است که اثرات بازدارنده آن بر رشد گیاه میتواند تحت تاثیر میزان کادمیوم خاک (و برعکس) قرار گیرد. خرفه یکی از قدیمیترین و متحملترین گیاهان به شوری در مناطق خشک است که مصارف دارویی و خوراکی دارد. دانش کافی در مورد واکنش خرفه به اثرات توام کلرید سدیم و کادمیوم خاک وجود ندارد. هدف از این پژوهش بررسی برهمکنش کلرید سدیم و کادمیوم بر صفات رویشی، فیزیولوژیک و جذب و تجمع سدیم و کادمیوم در ریشه و اندام هوایی خرفه میباشد.
مواد و روشها: بهمنظور بررسی اثر سمیت کادمیوم و کلرید سدیم بر برخی صفات خرفه آزمایشی بهصورت فاکتوریل و در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار طراحی و در اتاقک رشد با دمای 18 و 25 درجه سلسیوس (شب-روز) اجرا شد. عاملهای آزمایش عبارت بودند از شوری حاصل از کلرید سدیم در چهار سطح (0، 1/23، 4/57 و 2/100 میلیمولار) و کادمیوم در پنج سطح (0، 5/0، 1، 2 و 4 میلیگرم بر لیتر) که به مدت 87 روز در محلول غذایی هوگلند اعمال گردیدند. بذور خرفه (توده محلی جیرفت) در بستر کوکوپیت پرلیت (2:1) در گلدانهای یک لیتری کاشته شدند و تا زمان سبز شدن استقرار گیاهچه با آب مقطر آبیاری شدند. آنگاه گیاهچهها به مدت 87 روز با محلول غذایی هوگلند همراه با مقدارهای محاسبه شده نمک و کادمیوم تیمار شدند.
یافتهها: کاهش معنیدار زیستتوده اندام هوایی از 1/23 میلیمولار کلرید سدیم و 2 میلیگرم بر لیتر کادمیوم شروع شد. همچنین شاخص سبزینگی برگ با افزایش میزان کادمیوم در هر سطح کلرید سدیم کاهش یافت اما در شرایط بدون کادمیوم تا سطح 4/57 میلیمولار کلرید سدیم کاهش معنیداری نداشت. مشابه همین روند برای محتوای نسبی آب برگ نیز مشاهده شد به گونهای که کلرید سدیم بهتنهایی اثر کاهنده معنیداری بر آن نداشت اما در هر سطح کلرید سدیم مقدار آن با افزایش مقدار کادمیوم کاهش یافت. از سوی دیگر نشت یونی با افزایش میزان کلرید سدیم به طور معنیداری افزایش یافت اما بهجز در سطح 1/23 میلیمولار کلرید سدیم افزایش محتوای کادمیوم اثر مشخصی بر آن نداشت. محتوای سدیم اندام هوایی و ریشه با افزایش سطح کلرید سدیم بهصورت خطی افزایش یافتند اما در هر سطح کلرید سدیم و کادمیوم محتوای سدیم ریشه بسیار بیشتر از اندام هوایی بود. مشابه همین نتیجه برای محتوای کادمیوم ریشه و اندام هوایی نیز مشاهده شد. افزایش میزان کادمیوم بستر تا سطح 2 میلیگرم بر لیتر اثری بر محتوای سدیم اندام هوایی نداشت و تنها 4 میلیگرم بر لیتر کادمیوم سبب افزایش معنیدار آن شد.
نتیجهگیری: اگر چه کلرید سدیم و آلودگی به کادمیوم سبب کاهش رشد گیاه خرفه شد اما بهنظر میرسد در این گیاه با انباشتگی مقدارهای قابل توجه سدیم و کادمیوم در ریشه از انتقال بیش از حد آنها به اندام هوایی و کاهش بیشتر رشد گیاه جلوگیری میشود.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: Salinity, especially NaCl, is one of the most important abiotic stresses which limits crop productivity in dry regions like Iran. Also, soil and water heavy metal pollution is increasing in developing countries, which may suppress crop yield. The adverse effect of salinity on crop growth may be affected by soil cadmium content and vice versa. Purslane is one of the oldest and the most salt tolerant plant species having medicinal and edible uses in arid climates. Little is known about growth response of purslane to combined effect of NaCl and cadmium in soils. The aim of this study is to investigate the interaction of NaCl and cadmium on vegetative and physiological characteristics, sodium (Na) and cadmium (Cd) uptake and accumulation in roots and shoots of purslane.
Materials and methods: This experiment was arranged as factorial based on complete randomized design with four replications and conducted in growth chamber with 25/18 °C temperatures. Factors included growth medium NaCl concentration at four levels (0, 23.1, 57.4 and 100.2 mM) and cadmium at five levels (0, 0.5, 1, 2 and 4 mg/l). Seeds of purslane (local ecotype of Jiroft) were sown in 1-litre plastic pots filled with coco peat-perlite (2:1) and were watered until full emergence and establishment. Then, seedlings were treated with Hoagland solution containing calculated amounts of NaCl and cadmium until 87 days afterward.
Results: Significant decrease in shoot biomass started from 23.1 mM NaCl and 2 mg/l cadmium. Also, leaf greenness index (SPAD value) decreased with increase in salinity in each cadmium level; however, when no cadmium was applied, SPAD did not significantly decrease up to 57.4 mM NaCl. Similarly, salinity had no significant effect on leaf relative water content (RWC), but in each salinity level, RWC decreased with increased cadmium level. On the other hand, tissue electrolyte leakage significantly increased with NaCl concentration, however, increase in Cd concentration had no substantial effect on it. Shoot and root Na content linearly increased with salinity, but in each salinity and Cd level, contents of Na in roots were significantly higher than those of shoot. Same results were observed for shoot and root Cd content. Shoot Na content was not significantly affected by Cd concentration in growth medium until 2 mg/l Cd and only 4 mg/l Cd significantly increased it.
Conclusion: Although sodium chloride and Cd contamination decreased purslane growth, but our results suggest that considerable accumulation of Na and Cd in roots of purslane inhibits excess translocation of Na and Cd to shoot tissues and further growth inhibition.- انتشار مقاله: 13-10-1395
- نویسندگان: مینا رفیعی,شهاب مداح حسینی,محسن حمید پور,علی اکبر محمدی میریک
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: کادمیوم,جذب,اگزالیک اسید,رس
- چکیده: سابقه و هدف: تحرک، فراهمی زیستی و سرنوشت فلزات سنگین در خاک بهوسیله واکنش جذب توسط کانیها و مواد آلی خاک کنترل میشود. جذب فلزات سنگین توسط خاک به شدت تحت تاثیر اسیدهای آلی با وزن مولکولی کم قرار میگیرد. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر اگزالیک اسید بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک بود.
مواد و روشها: آزمایشهای جذب وابسته به pH در محدوده 5/9-6pH= و آزمایشهای جذب وابسته به زمان و همدماهای جذب در 7 pH= انجام گردید. غلظت کادمیوم و اگزالیک اسید به کار رفته در آزمایشهای جذب وابسته به pH بهترتیب 045/0 میلیمولار و 5/0 میلیمولار بود. آزمایشهای جذب وابسته به زمان در غلظت ثابت 045/0 میلیمولار کادمیوم و غلظت ثابت 5/0 میلیمولار اگزالیک اسید در 7 سطح زمانی و همدماهای جذب کادمیوم در محدوده غلظت کادمیوم 013/0 تا 089/0 میلیمولار و غلظت ثابت 5/0 میلیمولار اگزالیک اسید انجام شدند. تمامی آزمایشهای مذکور بدون حضور اگزالیک اسید نیز انجام شدند.
یافتهها: نتایج نشان داد که اگزالیک اسید جذب کادمیوم را توسط رس در تمامی pHهای مورد مطالعه کاهش داد. مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم، بهترین برازش را در دادههای جذب کادمیوم داشت. مدل لانگمویر جذب کادمیوم را در تمامی سیستمهای مورد مطالعه بهتر از مدل فروندلیچ توصیف نمود. ضریب KL مدل لانگمویر که شاخصی از قدرت پیوند عنصر توسط جذبشونده است در سیستم شاهد (4/26 لیتر بر گرم) بزرگتر از سیستم حاوی اگزالیک اسید (2/15 لیتر بر گرم) بود که تأییدکنندهی شدت کمتر جذب کادمیوم در حضور اگزالیک اسید توسط رس میباشد. مقادیر ضریب KF مدل فروندلیچ در سیستم حاوی اگزالیک اسید (2/1 لیتر بر گرم) کوچکتر از سیستم شاهد (8/1 لیتر بر گرم) بود که نشاندهنده کاهش تمایل کادمیوم برای جذب بر روی سطوح رس در حضور اگزالیک اسید میباشد. بهمنظور تفسیر اثر لیگاند اگزالیک اسید بر رفتار جذبی کادمیوم توسط بخش رس خاک، اطلاعاتی از گونهبندی کادمیوم در محلول و pH نهایی سوسپانسیون لازم است. نتایج گونهبندی شبیهسازی شده بهوسیله برنامه PhreeqC نشان داد در سیستم شاهد، گونه Cd2+ فراوانترین گونه کادمیوم در pH کمتر از 9 بود. در حضور اگزالیک اسید در pHهای کمتر از 10 بهترتیب گونههای Cd2+ و (Cd-Oxalate)°بدون بار، فراوانترین گونههای کادمیوم موجود در محلولهای تعادلی بودند. بنابراین کاهش جذب کادمیوم در حضور اگزالیک اسید در دامنه pH مورد مطالعه، ممکن است بهدلیل تشکیل گونه (Cd-Oxalate)° باشد که تمایل کمتری برای جذب توسط رس نسبت به گونه آزاد Cd2+ دارد.
نتیجهگیری: به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد اگزالیک اسید اثر منفی بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک دارد. بنابراین میتواند نقش مهمی بر فراهمی زیستی و انتقال کادمیوم در خاک داشته باشد.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: The mobility, bioavailability and environmental fate of heavy metal ions in soil are controlled by sorption onto soil minerals and solid organic matter. The sorption is strongly affected by the presence of various low-molecular-weight organic acids. The main objective of this study was to investigate the effects of oxalic acid on sorption of Cd on clay fraction of a soil.
Materials and methods: The sorption of Cd on clay was studied as a function of pH and time of equilibrium (Cd concentration: 0.045 mM) in the range of 6-9.5, and as a function of metal concentration (Cd concentration in the range of 0.013-0.089 mM) in the absence and presence of oxalic acid with a fixed concentration of 500 μM at room temperature (23 ± 2 °C). The amounts of Cd sorbed on the adsorbent were calculated from the difference between the metal concentration in the blank and equilibrium concentration of Cd in the solutions.
Results: The results of pH-dependent experiments showed that the oxalic acid decreased sorption of Cd onto the sorbent at all solution pHs. Experimental and modeling data from our kinetic reveal that the pseudo-second-order kinetic model gave the best fit. The Langmuir sorption model describes the interaction between Cd and the clay materials better than the Freundlich model. The value of Langmuir (KL) bonding constant was greater in suspensions without oxalic acid (26.6 Lg-1) as compared to suspensions containing this ligand (15.2 Lg-1). Also, the value of Freundlich (KF) bonding constants was greater in suspensions without oxalic acid (1.2 Lg-1) as compared to suspensions containing this ligand (1.8 Lg-1). These values are indication of low tendency of Cd for sorption on the clay surfaces in the presence of oxalic acid. In order to interpret the effect of oxalate on the sorption behavior of Cd onto the sorbent, knowledge of Cd speciation is essential. Species activities were estimated using the PHREEQC code. In the absence of oxalate, the predominant Cd(II) species is Cd2+ over the pH range 3.0–9.0. In the presence of oxalate, Cd2+ and Cd-Oxalate species were the major solution Cd(II) species at pH ≤10 . The formation of soluble complex of Cd-oxalate may be responsible for the inhibition of Cd sorption by the sorbent.
Conclusion: In general, our results demonstrate that the oxalate could have negative effects on Cd sorption to clay fraction of soils. Thus, it may play an important role in Cd availability and transport in soil.- انتشار مقاله: 10-12-1393
- نویسندگان: زهرا رمضانی,محسن حمید پور,پیمان عباس زاده,عیسی اسفندیارپور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: جذب سطحی,همدماهای جذب,کانیهای میکایی,گونهبندی یونی
- چکیده: جذب سطحی بور توسط کانیهای بیوتیت در محدودهی 9-5/6pH=، در دو سطح غلظت 5 و 15 میلیگرم بر لیتر بور بررسی شد. بهمنظور بررسی اثر نوع کاتیون و قدرت یونی محلول زمینه بر جذب سطحی بور از الکترولیتهای 2(NO3)Mg، 2(NO3)Ca و NaNO3 در سه غلظت (03/0، 09/0 و 18/0 مولار) استفاده شد. همدماهای جذب سطحی در دامنهی غلظت 1 تا 15 میلیگرم بر لیتر بور و با استفاده از آزمایشهای تعادلی 24 ساعته رسم شدند. نتایج این پژوهش نشان داد اثر pH بر میزان بور جذب سطحی شده به غلظت اولیهی بور بستگی داشت. مقدار جذب سطحی بور با افزایش pH افزایش یافت. میزان جذب سطحی بور بهوسیلهی این کانی با افزایش قدرت یونی افزایش یافت. با افزایش قدرت یونی محلول از 03/0 مولار به 18/0 مولار، مقدار بور جذب سطحی شده از 28/1 میلیمول بر کیلوگرم به 64/2 میلیمول بر کیلوگرم افزایش یافت. در تمامی سطوح غلظت کاتیون، مقدار بور جذب سطحی شده در حضور کلسیم و منیزیم بیشتر از سدیم بود. نتایج همدماهای جذب سطحی نشان داد که مدلهای فروندلیچ و لانگمویر جذب سطحی بور را بهخوبی توصیف کردند، حداکثر ظرفیت جذب (qmax) بهوسیلهی مدل لانگمویر برای کانی بیوتیت 2/27 میلیمول بر کیلوگرم تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که به طور متوسط کمتر از شش درصد از غلظت اولیه بور توسط کانی بیوتیت جذب سطحی شد ، بنابراین به نظر میرسد این کانی ظرفیت جذبی مناسبی برای بور ندارد.
- چکیده انگلیسی: Knowledge about factors affecting boron adsorption by minerals commonly found in soils of arid and semiarid areas may help us in management and reclamation of boron polluted soils. The main objective of this study was to investigate the adsorption characteristics of biotite for boron in batch experiments. The adsorption of boron on the adsorbent was studied as a function of pH in the range of 6.5-9.0 with two boron concentrations of 5 mg L-1 and 15 mg L-1. To study the effect of cations and ionic strength on boron adsorption, Mg(NO3)2, Ca(NO3)2 and NaNO3 background electrolytes at three concentration levels (0.03, 0.09 and 0.18 M) were used. Adsorption isotherms were derived by adsorption of boron from solutions containing different concentrations in the range of 1-15 mgL-1 using a 24h batch equilibration. Results showed that the amount of boron adsorption increased with increasing equilibrium pH and ionic strength of solution. Boron adsorption increased from 1.28 mmol kg-1 to 2.64 mmol kg-1 as the ionic strength of solution increased from 0.03 M to 0.18 M. Greater adsorption was observed in the presence of Ca2+ and Mg2+ions as compared with Na+ ions at the same concentrations. Adsorption isotherms of boron were well described by the Freundlich and Langmuir isotherms. Maximum boron adsorption capacity (qmax) of biotite was obtained to be 27.2 mmol kg-1. The experimental data showed that less than 6% of initial boron concentration was adsorbed by biotite. Thus, it seems that this mineral has not a reasonable adsorption capacity for B.
- انتشار مقاله: 20-09-1393
- نویسندگان: محسن حمید پور,فریده زارع پور رفسنجانی
- مشاهده