پیامد زغال زیستی اصلاح شده ذرت بر برخی ویژگی های زیستی یک خاک آهکی آلوده به کادمیوم

انباشتگی فلزهای سنگین در سال های گذشته بسته به کارکرد مردم روبه افزایش است. ریزجانداران خپیشینه و هدف انباشتگی فلزهای سنگین در سال های گذشته بسته به کارکرد مردم روبه افزایش است. ریزجانداران خاک از بخش های مهم خاک بوده که کارکرد آنها وابسته به زهری بودن فلزهای سنگین مانند کادمیوم است. فراسنجه های میکروبی می توانند برای ارزیابی کیفیت خاک های آلوده بکار روند. زغال زیستی همانند یک بهساز خاک می تواند با نشان بر زیست فراهمی فلزهای سنگین در خاک های آلوده، آسیب رسیدن آنها به زنجیره خوراکی مردم را کاهش دهد. هدف از این پژوهش بررسی نشان زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده ذرت بر فراهمی کادمیوم و دگرش ویژگی های زیستی یک خاک آلوده به کادمیوم بود.

مواد و روش ها:

یک نمونه خاک رویین از لایه 20-0 سانتی متری نمونه برداری شد، سپس با غلظت های گوناگون کادمیوم (Cd(NO3)2) آلوده شد. خاک آلوده برای پنج ماه در تناوب های تر و خشک شدن گذاشته شد. زغال های زیستی مانده های ذرت (BC) و مانده های ذرت بهسازی شده با کلرید آهن (Fe-BC) در دمای 500 درجه سلسیوس آماده شدند و در اندازه 2 درصد وزنی با نمونه خاک آمیخته شدند. نمونه ها برای 90 روز در ظرف های پلاستیکی منفذدار، در انکوباتور و در دمای ثابت (2±25)، نگه داری شدند. در پایان آزمایش برخی ویژگی های شیمیایی خاک، غلظت فراهم کادمیوم و برخی ویژگی های زیستی خاک مانند تنفس میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و کربن زیست توده میکروبی اندازه گیری شدند و بهره متابولیک (qCO2) تعیین شد. این پژوهش به گونه آزمایش فاکتوریل، با دو فاکتور: آلودگی کادمیوم در سه اندازه صفر، 15 و 30 میلی گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) و چگونگی زغال زیستی در سه تیمار بدون کاربرد زغال زیستی یا گواه آزمایش (CK)، زغال زیستی مانده های ذرت (BC) و زغال زیستی مانده های ذرت بهسازی شده با کلرید آهن (Fe-BC)، در چهارچوب طرح کاملا تصادفی، در سه تکرار و در دمای آزمایشگاهی انجام شد.

یافته ها:

این پژوهش نشان داد که افزودن زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده مایه افزایش pH خاک (به ترتیب 19/0 و 21/0 واحد)، گنجایش تبادل کاتیونی (7/6 و 9/10 درصد) و کربن آلی خاک (157 و 200 درصد) و کاهش غلظت فراهم کادمیوم در خاک (8/21 تا 5/41 درصد) شد. روی هم رفته، آلودگی کادمیوم در خاک مایه کاهش معنی دار (05/0<P) ویژگی های زیستی خاک شد. کاربرد زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده تنفس میکروبی پایه (%7/58-7/24)، تنفس برانگیخته با سوبسترا (%5/42-8/16)، کربن زیست توده میکروبی (%6/58-5/24) و کارکرد آنزیم دهیدروژناز (%108-2/28) را به گونه معنی داری (05/0<P) افزایش داد. نشان تیمار Fe-BC بر دگرش فراهمی کادمیوم و ویژگی های زیستی خاک بیش تر از نشان تیمار BC بود. 

نتیجه گیری:

روی هم رفته، یافته های این پژوهش نشان داد که زغال زیستی ذرت بهسازی شده با کلرید آهن می تواند بهساز آلی شایسته ای برای تثبیت کادمیوم در خاک و بهبود کارکرد میکروبی در خاک های آهکی آلوده به کادمیوم باشد.