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

پیشینه و هدف: انباشتگی فلزهای سنگین در سال‌های گذشته بسته به کارکرد مردم روبه افزایش است. ریزجانداران خپیشینه و هدف: انباشتگی فلزهای سنگین در سال‌های گذشته بسته به کارکرد مردم روبه افزایش است. ریزجانداران خاک از بخش‌های مهم خاک بوده که کارکرد آنها وابسته به زهری بودن فلزهای سنگین مانند کادمیوم است. فراسنجه‌های میکروبـی مـی‌تواننـد برای ارزیـابی کیفیـت خاک‌های آلوده بکار روند. زغال زیستی همانند یک بهساز خاک می‌تواند با نشان بر زیست‌فراهمی فلزهای سنگین در خاک‌های 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 ویژگی‌های زیستی یک خاک آلوده به کادمیوم بود. مواد و روش‌ها: یک نمونه خاک رویین از لایه 20-0 سانتی‌متری نمونه‌برداری شد، سپس با غلظت‌های گوناگون کادمیوم (Cd(NO3)2) آلوده شد. خاک آلوده برای پنج ماه در تناوب‌های تر و خشک شدن گذاشته شد. زغال‌های زیستی مانده‌های ذرت (BC) و مانده‌های 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. نمونه‌ها برای 90 روز در ظرف‌های پلاستیکی منفذدار، در انکوباتور و در دمای ثابت (2±25)، نگه‌داری شدند. در پایان آزمایش برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک، غلظت فراهم کادمیوم و برخی ویژگی‌های زیستی خاک مانند تنفس میکروبی، تنفس برانگیخته با سوبسترا و کربن زیست‌توده میکروبی اندازه‌گیری شدند و بهره متابولیک (qCO2) تعیین شد. این پژوهش به‌گونه آزمایش فاکتوریل، با دو فاکتور: آلودگی کادمیوم در سه اندازه صفر، 15 و 30 میلی‌گرم کادمیوم بر کیلوگرم خاک) و چگونگی زغال زیستی در سه تیمار بدون کاربرد زغال زیستی یا گواه آزمایش (CK)، زغال زیستی مانده‌های ذرت (BC) و زغال زیستی مانده‌های ذرت بهسازی شده با کلرید آهن (Fe-BC)، در چهارچوب طرح کاملاً تصادفی، در سه تکرار و در دمای آزمایشگاهی انجام شد. یافته‌ها: این پژوهش نشان داد که افزودن زغال زیستی و زغال زیستی بهسازی شده مایه افزایش pH خاک (به‌ترتیب 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. روی‌هم‌رفته، آلودگی کادمیوم در خاک مایه کاهش معنی‌دار (05/0p<) ویژگی‌های 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 زیست‌توده میکروبی (%6/58-5/24) و کارکرد آنزیم‌ دهیدروژناز (%108-2/28) را به گونه معنی‌داری (05/0p<) افزایش داد. نشان تیمار Fe-BC بر دگرش فراهمی کادمیوم و ویژگی‌های زیستی خاک بیش‌تر از نشان تیمار BC بود. نتیجه‌گیری: روی‌هم‌رفته، یافته‌های این پژوهش نشان داد که زغال زیستی ذرت بهسازی شده با کلرید آهن می‌تواند بهساز آلی شایسته‌ای برای تثبیت کادمیوم در خاک و بهبود کارکرد میکروبی در خاک‌های آهکی آلوده به کادمیوم باشد.