تاثیر سمیت کادمیم بر گیاه کاهو (s. lactuca sativa)

چکیده آلودگی خاک به فلزات سنگین، نتیجه بسیاری از فعالیت های بشری نظیر معدن کاوی، استخراج و ذوب فلزات و کاربرد کودها، سموم و قارچ کش های کشاورزی و غیره می باشد. کادمیم فلز سمی برای موجودات زنده و محیط زیست می باشد.کادمیم اگرچه برای رشد گیاه ضروری نیست، اما به راحتی از طریق ریشه جذب می شود. حضور مقادیر زیاد فلزات سنگین باعث ایجاد سمیت در گیاهان می گردد. کاهو با نام علمیlactuca sativa s. که گیاهی پر مصرف در رژیم غذایی مردم است و افزایش تقاضا برای آن در بین مردم دیده می شود دارای حساسیت بالایی در جذب و ذخیره کادمیم در بین سبزی های خوراکی می باشد. با توجه به اینکه زمین های کشت این گیاه بیشتر در حاشی? شهرها و یا نزدیک رودخانه ها و کارخانه های حاشیه ای می باشد و با فاضلاب حاوی این عناصر سنگین آبیاری می شوند. همچنین قابلیت بالای جذب و ذخیر? عنصر سنگینی نظیر کادمیم در برگ های کاهو که بخش خوراکی گیاه به شمار می رود بسیار بالاست و از طرف دیگر، تهدید سمیت کادمیم بر سلامتی انسان از طریق مصرف کاهو محتمل است. بدین منظور جهت تعیین حدود کلی تحمل گیاه کاهو به جذب کادمیم، کاهو در هفت سطح کادمیم (صفر، 5 ،10 ،20 ،40 ،60 و 100 میلی گرم در کیلوگرم) درنمونه ای از خاک اطراف گلخان? دانشگاه تربیت مدرس تهران کشت داده شد. از قسمت های مختلف گیاه (ریشه واندام هوایی) و خاک نمونه برداری شده، مراحل آماده سازی بر روی نمونه ها انجام گرفته، نمونه ها جهت سنجش به وسیله دستگاه فلورسانس اشعه x(xrf) به آزمایشگاه منتقل شدند. نتایج به دست آمده رابط? مثبتی بین کادمیم خاک و مقدار جذب شده توسط گیاه را نشان داد. نتایج نشان داد که این تبعیت حدأکثر تا غلظت 40 میلی گرم در کیلوگرم کادمیم برای خاک و گیاه صادق است. تا همین مقدار نیز بیومس اندام هوایی و ریشه گیاه کاهش نشان داد. ازغلظت40 میلی گرم در کیلوگرم کادمیم خاک به بعد کاهش در بیومس اندام هوایی و ریش? گیاه شدید بود. کلمات کلیدی: کلریدکادمیم، کاهو ، آلودگی خاک. abstract the pollution of soil with heavy metals is resulted from the human activities such as mining, extraction and melting of metals, using agricultural fertilizers, poisons and fungicides, and this puts the human and environmental health in danger. cadmium is apoisonousmetal to living beings and to the natural environment. although cadmium it is not a necessary factor for growing of the plant, it is easily absorb through the root skin. the presence of large amounts of heavy metals makes toxicity in the plants. lettuce, with the scientific name lactuca sativa s. is popular vegetable in people diet and has an increasing demand. among the eatable vegetables, lactuca sativa s. has a high sensitivity to absorbing and storing cadmium. considering, on the one hand, that the cultivation lands of this plant are located mostly in suburban areas, near the rivers and marginal factories, and usually are irrigated with sewage that contains these heavy elements, and on the other hand, the high capability of lettuce in absorbing and storing heavy metals such as cadmium, the effect of toxicity cadmium on human health is a probable danger. thus, for determining the general extents of the tolerance of lettuce to the absorption of cadmium, it has been cultivated lettuce with seven levels of cadmium (0, 5, 10, 20, 40, 60, 100 mg/kg) in a soil sample of a round of the greenhouse of tarbiatmodares university. it has sampled from different parts of the plant (root and leaf) and from the soil, then the steps of preparation have been done, and the samples has been moved to laboratory for parting, studying the evaluating by the x ray fluorescence (xrf).the results have indicated a positive relation between the amount of cadmium in the soil and the absorbed amount of cadmium by the plant. according the results this dependency holds to the maximum cadmium density of 40 mg/kg for the soil and the plant. up to this maximum point, the biomass of leaf and root of the plant showed some decrease. from the density of 40 mg/kg on, the biomass of leaf and root of the plant was decreased sorely. key words: ، lactuca sativa s, cadmium chloride, soil pollution مقدمه کاهو با نام علمی:lactuca sativa s. جزء رسته magnoliophyta، رده magnolipsida، راسته asterales، تیره asteraceae (compositeae)، زیر تیره زبانه گلی ها، لیگولی فلور liguliflorae)) می باشد.کاهو یکی از قدیمی ترین سبزیجات دنیا است ، منشاء آن در هندوستان و آسیای مرکزی می باشد.کاهو طبق مدارکی که بدست آمده از شش قرن قبل از میلاد در ایران مصرف می شده است (1،6). فلزات به طور طبیعی با مقادیری مختلف در پوسته زمین وجود دارند. حفر معادن و استخراج فلزات، عملیات ذوب و پالایش، صنایع مختلف، تخلیه فاضلاب ها و انهدام زباله ها، کشاورزی و استفاده ازانواع کودهای شیمیایی، آفت کش ها، علف کش ها و حشره کش ها، پساب های صنعتی و خانگی و لجن فاضلاب ها که برای افزایش محصولات کشاورزی به خاک افزوده می شوند باعث رها سازی افزاینده فلزات به محیط زیست می شوند، مشکلات جدی برای محیط زیست پدیدآورده و سلامتی بشر را به خطر می اندازد. فلزات سنگین گروهی از فلزات با جرم حجمی بالاتر از 5 گرم بر سانتی متر مکعب هستند مانند : کادمیوم، کروم، جیوه، سرب، آلو مینیوم، نقره، نیکل و... ،که آلاینده های مهم محیط زیست به خصوص در مناطقی که فعالیت های انسانی بالاست به شمار می روند. (20،23). فلزات بر خلاف آلاینده های آلی از نظر شیمیایی قابل تجزیه نیستند، بنابراین به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و آثار زیانبار فیزیولوژیک بر جانداران در غلظت های کم، اهمیتی ویژه درآلودگی محیط زیست دارند (23). متداولترین فلزات سنگین خاک در مناطق آلوده کادمیوم، سرب، کروم، مس، جیوه، نیکل و روی هستند (12). آلودگی فلزات سنگین، به غلظت هایی بالاتر از حد خطر ساز اطلاق می شود. از آنجا که خطر سازی هر کدام از فلزات متفاوت از دیگری است، لذا حدود مجاز هر فلز نیز متفاوت از سایر فلزات بوده و اختصاصی است. افزون بر این، حدود مجاز فلزات در خاک برای کاربرد های گوناگون و از کشوری به کشور دیگر و حتی در مناطق مختلف یک کشور، متفاوت است. کادمیم فلزی نرم به رنگ سفید نقره ای براق با جرم اتمی41/112 گرم، نقطه جوش 767 و نقطه ذوب 9/320 درجه سانتی گراد است. این عنصر به آسانی در اسید نیتریک محلول ولی در اسید کلریدریک و اسید سولفوریک به کندی حل می شود. کادمیم یکی از مهمترین آلاینده های زیست بوم است. این عنصر برای انسان و گیاه ضروری نیست. با اینکه بیش بود آن ضرری برای رشد گیاه ندارد، برای انسانها و حیوانات بسیار کشنده است (3،8،9،10). بنابراین باید از ورود آن به زیست بوم و زنجیره غذایی جلوگیری کرد. کادمیم در همه نقاط زمین وجود دارد. در نقاط دوردست و غیر مسکونی زمین، غلظت کادمیم در هوا کمتر از یک نانوگرم در متر مکعب هوا است. غلظت کادمیم در آب دریاهای باز و اقیانوس ها 02/0 تا 1/0 و در آب های شیرین و ساحلی کمتر از 1/0 میکروگرم در لیتر است. غلظت مجاز کادمیم در آب براساس استاندارد خدمات بهداشت عمومی ایالات متحده آمریکا، 01/0 میلی گرم در لیتر است (21). مقدار کادمیم در خاک ها و سنگ ها بسیار متفاوت است. مقدار کادمیم در خاک معمولاً 1/0 تا 5/0 میلی گرم در کیلوگرم و در سنگ های فسفاته تا 100 میلی گرم در کیلوگرم نیز دیده شده است. کادمیم به شکل سولفید یا ترکیب با عناصر دیگر به صورت ناخالصی در معادن سنگ روی، مس و سرب یافت می شود. کادمیم متصاعد شده از سوختن نفت خام، سوخت ها و ذغال سنگ ممکن است با بارش های نیواری به سطح زمین برگردد. غلظت کادیمم در مواد غذایی غیر آلوده کمتر از 1/0 میلی گرم در کیلوگرم وزن تر است. این مقدار در فراورده های لبنی ،تخم مرغ، گوشت ماهی و گوساله کمتر از 01/0 و در سبزی ها، میوه ها و دانه ها کمتر از 2/0 میلی گرم در کیلوگرم است (2،7). منابع عمده پخش کادمیم در زیست بوم مراکز استخراج معادن فسفات، روی، مس، سرب، نفت خام و ذغال سنگ، کارخانه های ذوب فلزات، صنایع فولاد و استفاده از کادمیم در صنایع رنگ کاری، آب کاری، فلزکاری، باطری سازی، کاغذ سازی، پلاستیک، لامپ های فلورسنت، تلویزیون، سموم حشره کش و به ویژه استفاده از کودهای فسفاته با ناخالصی کادمیم و فاضلاب در کشاورزی است (ملکوتی و همکاران، 1379). مقدار کادمیم در لجن فاضلاب در کشورهای مختلف از 2 تا 1500 میلی گرم در کیلوگرم متفاوت است (21). کودهای شیمیایی فسفاته فلزات سنگینی از جمله کادمیم در خود دارند. میزان جذب کادمیم به وسیله گیاه به تحرک و فراهمی آن در محیط ریشه و آن نیز به نوبه خود به گونه شیمیایی کادمیم در خاک بستگی دارد. ویژگی های خاک مانند ظرفیت تبادل کاتیونی خاک ، phو ماده آلی خاک بر تجمع کادمیم در گیاه، حلالیت و تحرک آن در خاک تأثیر می گذارند. رطوبت، حرارت و تبخیر از عواملی هستند که باعث تسریع جذب فلزات سنگین به وسیل? گیاهان می گردند (21). در phهای پایین )خاک های اسیدی (فلزات سنگین زیادتری در اختیار گیاهان قرارمی گیرد. در صورت وجود فسفر در خاک و به علت تداخل آن با فلزات سنگین تماس گیاهان با فلزات سنگین کاهش می یابد (14،2). لیکن، برخی گیاهان مانند کاهو، اسفناج، کلم و کرفس میل بیشتری به جذب کادمیم داشته و آن را با غلظتی بسیار بیشتر از سایر گیاهان در پیکره خود ذخیره می کنند (24). توزیع کادمیم بین ریشه و بخش های هوایی گیاه به گونه گیاهی، محیط رشد و مدت زمان تماس گیاه با کادمیم بستگی دارد (20). جذب کادمیم به وسیله گیاه و ورود به زنجیره غذایی، سلامتی انسان ها و حیوانات را به گونه ای جدی تهدید می کند (21). کادمیم نسبتاً به آسانی به وسیله دستگاه گوارش و ریه انسان جذب می شود. دفع کادمیم بسیار کند است. نیمه عمر بیولوژیکی آن در بدن انسان 10 تا 30 ساله است. تقریباً نیمی از کادمیم جذب شده، در کبد و کلیه انباشته می شود. از عوارض کادمیم، بیماری هایی از جمله سرطان ریه و پروستات، آمفیزم و برونشیت، درد شکم، گاستریت، قی، نکروز کبدی، ضایعات کلیوی و دردهای عصبی پراکنده در بدن به نام ایتای- ایتای است (5,1). با توجه به اینکه کادمیم به صورت طبیعی در خاک وجود دارد ودر زنجیره غذایی حرکت می کند و نظر به آلودگی های اخیر حاصل از انتشار غبارها و ریزگردهای غباری از سوی عراق، مطالعه تاثیرات کادمیم بر روی رویش گیاه کاهو با نام علمی lactuca sativa l. ونقش گیاه در تثبیت ومتعادل کردن جذب کادمیم و بررسی اثر آن بر روی نحوه جذب وتجمع این فلز سنگین از خاک مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روش ها برای انجام این مطالعه از خاک محوطه گلخانه دانشگاه تربیت مدرس استفاده گردید. نمونه های خاک انتقال داده شده به گلخا نه ابتدا در محل سرپوشیده و در هوای آزاد خشک شده و با استفاده از وسایل مکانیکی و یا آسیاب خاک کاملا خرد شدند و سپس از الک دو میلیمتری عبورداده شدند. به مقدار لازم جهت اندازه گیری ماده آلی از الک 5/0 میلیمتری نیز عبور داده شدند. پس از آماده سازی، نمونه های خاک به آزمایشگاه انتقال یافتند تا بافت، ماده آلی، اسیدیته اشباع و هدایت الکتریکی آنها اندازه گیری شود، بعد نمونه های خاک به آزمایشگاه فلزات انتقال یافتند تا مقدار کادمیم کل نمونه های خاک اندازه گیری شوند. غلظت آلاینده با توجه به حد مجاز کا دمیم در خاک انتخاب شد، به گونه ای که دامنه ای از غلظت صفرآن فلز تا چندین برابر غلظت مجاز را بپوشاند. غلظت مجاز کادمیم از 1 تا 5 میلی گرم در کیلوگرم خاک است. بنابراین، غلظت ها به صورت (صفر، 5 ،10 ،20 ،40 ،60 و100میلی گرم در کیلوگرم) انتخاب گردید در ضمن هر تیمار در 3 تکرار اعمال شد و پس از اینکه با آب به حد بین ظرفیت زراعی مزرعه و اشباع در آمد به مدت 45 روز به حالت ثابت به حال خود رها شد تا کلیه واکنش های شیمیایی، فیزیکی و حتی بیولوژیکی صورت بگیرد. بدین منظور ( آلوده کردن خاک)، ابتدا مقدار لازم از نمک کلرید کادمیم برای آلوده کردن جرم مشخصی از خاک محاسبه شد، سپس جرم محاسبه شده نمک به یک کیلو گرم از خاک افزوده شد و کاملا با آن مخلوط گردید تا پیش ماده ای همگن به دست آید. این پیش ماده آلوده، سپس کاملا با توده خاک مخلوط گردید. پس از آن خاک های آلوده تقریبا تا رطوبت اشباع آبیاری و به مدت 45 روز به حالت خود رها شدند که تا حد امکان برهم کنش های آلایند ه و خاک صورت پذیرد و شرایط آلودگی طبیعی تر باشد. در طول این 45 روز، کارهای تکمیلی از جمله آماده سازی گلخانه و مطمئن شدن آن از بابت امکانات، عدم آلوده بودن گلخانه به بیماری و حشرات پیگیری شد. و مقدمات انتقال فعالیت به گلخانه فراهم گردید. سپس نمونه خاک های آلوده شده باکادمیم بعد از 45 روز در گلدان های 3 لیتری شماره گذاری شده ریخته شده و جهت کشت بذر به گلخانه منتقل می گردد. بذر کاهوپیچ بلند (romain siahoo ) استفاده شده در این آزمایش از شرکت فلات خریداری شده؛ بذر دارای توان ژرمیناسیون 90 درصد ودرجه خلوص 99 درصد، بود. بذرها با عمق 4-5 سانتی متر (5 برابر طول بذر) وبا تراکم 08/0 بوته در مترمربع ( 5-6 بذر در هر گلدان) کاشته شدند. کاشت گیاهان، آبیاری و مراقبت و نگهداری تعیین ظرفیت مزرعه یک گلدان به طور کامل با خاک پر گردید و در آون 70 درجه به مدت 24 ساعت قرار گرفت تا رطوبت خود را کاملا از دست بدهد. سپس وزن گلدان مورد نظر اندازه گیری شد. پس از آن گلدان تا حد اشباع آبیاری شده و وزن آن دوباره مورد اندازه گیری قرار گرفت. تفاوت میان این دو عدد به عنوان ظرفیت مزرعه (field capacity) درنظر گرفته شد که در مورد گلدان های مورد نظر 150میلی لیتر محاسبه گردید. گلدان های کاشته شده در گلخانه در دمای حداکثر 28 درجه سانتی گراد و حداقل 15 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. درطول دورهه رشد گیاهان، عملیات آبیاری و وجین علف های هرز با دست انجام گرفت آبیاری گلدان ها با آب شهر تقریبا هر سه الی چهار روز انجام گرفت هربار به اندازه ظرفیت مزرعه ( 150میلی لیتر) و هرهفته یک بار نیز گلدان ها کاملا جابه جا شدند تا تمام گیاهان در شرایط محیطی (نور وگرما) یکسان قرار گیرند. برداشت گیاهان در مرحله 4 تا 5 برگی یعنی حدود 45 روز بعد از کاشت صورت گرفت پس از این مدت نمو نه های شاهد و تیمارهمگی از خاک خارج شده و برای ادامه مطالعات به آزمایشگاه منتقل شدند. آماده سازی نمونه های گیاهی و خاک جهت آنالیز xrf جهت آماده سازی نمونه های گیاهی واز بین بردن ترکیبات آلی آنها، ابتدا بخش های ریشه، ساقه و برگ نمونه ها جداسازی و خشک شد سپس در کوره در دمای 900-800 درجه سانتی گراد به مدت چهار ساعت قرار داده شد. خاکستر های به دست آمده به میزان 4 گرم برای از بین بردن ترکیبات آلی خاک منطقه با استفاده از o2 h2وآب مقطر شستشوی خاک انجام گرفت، نمونه به مدت 24 ساعت در دمای 120 درجه سانتی گراد آون قرار گرفت و به میزان 4 گرم از آن برای انجام دیگر مراحل آماده سازی به آزمایشگاه تحویل داده شد و آنالیزها با استفاده از دستگاه coxf – geo. maj - & trace – modi انجام گرفت. اندازه گیری وزن خشک اندام هوایی وریشه ابتدا خاک اطراف ریشه گیاهان به آرامی شسته شد و اندام هوایی از محل یقه از ریشه ها جدا شد. سپس نمونه ها در دمای اتاق خشک شدند و وزن خشک آنها مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نتایج تجزیه نمونه های گرفته شده از گلخانه نتایج تجزیه های فیزیکی و شیمیایی نمونه های خاک جدول) 3-1( نتایج بعضی از تجزیه های فیزیکی و شیمیایی، خاک استفاده شده درگلخانه را نشان می دهد. جدول 3-1- نتایج تجزیه های فیزیکی و شیمیایی خاک استفاده شده در گلخانه (%om) ph ec بافت خاک (%clay) (%silt) (%sand) 75/1 57/7 26/3 لوم سیلتی رسی 50/32 50 50/17 بر پایه نتایج جدول (3-1) خاک استفاده شده در این پژوهش جهت کار گلخانه ای برای تکمیل اطلاعات، خاکی با بافت لومی سیلتی رسی، با مواد آلی اندک، غیر شور برای گیاه کاهو و با واکنش قلیایی ضعیف بود. رطوبت خاک در طی آزمایش های گلخانه ای تقریبا ثابت و برابر با رطوبت ظرفیت زراعی نگه داشته شد. نتایج تجزیه های مربوط به تعیین غلظت کادمیم در اندامهای کاهو جدول (3-2) نتایج مربوط به غلظت کادمیم در اندام هوایی و ریشه کاهو رشد یافته برروی خاک های آلوده شده با غلظت های مختلف کادمیم و فاکتورهای غلظت اندام هوایی و ریشه را نشان می دهد. جدول3-2- میزان کادمیم در برگ و ریشه کاهو رشد یافته برخاک های آلوده شده با تیمارهای مختلف و فاکتورهای غلظت برگ و ریشه. تیمار(کادمیم اعمال شده به خاک) میانگین غلظت کادمیم در برگ میانگین غلظت کادمیم درریشه scf rcf 0(شاهد) 69/1 98/0 65/2 54/1 5 04/9 66/5 80/1 12/1 10 49/9 51/6 94/0 64/0 20 52/9 53/8 47/0 42/0 40 52/9 22/10 23/0 25/0 60 52/9 18/10 15/0 16/0 100 29/9 22/10 092/0 101/0 نتایج جدول(3-2) نشان می دهد که تا غلظت 20 میلی گرم در کیلوگرم جذب و تجمع کادمیم در برگ از ریشه بیشتر بوده است. ولی از غلظت 40 میلی گرم در کیلو گرم کادمیم میزان تجمع در ریشه بیشتر از برگ شده است. از سوی دیگر با توجه به نتایج به دست آمده، از غلظت 40 میلی گرم در کیلو گرم به بعد اختلافی در میزان جذب مشاهده نشد.که حتی در غلظت 100 کاهش تجمع نیز مشاهده شد. و به احتمال قوی به خاطر سمیت بیش از حد کادمیم (در تیمار 100 اعمال شده ) برروی ریشه گیاه و ناتوان کردن آن در انتقال کادمیم از ریشه به برگ میزان تجمع در ریشه بیشتر ازبرگ شده است. بیومس گیاه جدول(3-3) نتایج تجزیه های مربوط به تعیین وزن خشک برگ، ریشه و گیاه کاهو رشد یافته بر خاک های تیمار داده شده با غلظت های مختلف را نشان می دهد. جدول 3-3- نتایج تجزیه های مربوط به تعیین وزن خشک برگ، ریشه و گیاه کاهو رشد یافته برخاک های تیمار داده شده با غلظت های مختلف در گلخانه تیمار(کادمیم اعمال شده) میانگین وزن خشک برگ برای هر تیمار میانگین وزن خشک ریشه برای هر تیمار میانگین وزن خشک گیاه برای هر تیمار 0(شاهد) 93/3 13/1 07/5 5 74/3 08/1 83/4 10 16/3 94/0 11/4 20 80/2 68/0 43/3 40 37/1 21/0 31/1 60 58/0 11/0 70/0 100 19/0 07/0 28/0 در خاک های آلوده شده بیومس برگ ها و ریشه ها به طورمعنی داری پایین تر از خاک شاهد بود. مشاهدات عینی گلخا نه نیز موید این نکته بود. در خاک شاهد میانگین بیومس برگ و ریشه 93/3 و 13/1 گرم در هر گلدان بود در حالی که پایین ترین وزن برگ خشک (گلدان/گرم 19/0) و وزن ریشه (گلدان/گرم 07/0 (در نمونه ای که 100میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم بر آن اعمال شده بود، به دست آمد نمودار (3-1) و(3-2). نمودار 3- 1- نموداررابطه بین سطوح مختلف کادمیم اعمال شده به خاک ومیانگین وزن خشک ریشه نمودار 3- 2- نمودار رابطه بین سطوح مختلف کادمیم اعمال شده به خاک ومیانگین وزن خشک برگ نمودار 3- 3- نمودار رابطه بین میانگین وزن خشک برگ وریشه فاکتورهای انتقال برگ و ریشه جهت پی بردن به وجود رابطه واقعی بین کادمیم کل خاک با مقدار تجمع یافته در اندام هوایی و ریشه می بایست از فاکتورهای انتقال کادمیم از خاک به اندام هوایی(scf) و ریشه (rcf) استفاده کرد. تاکنون مطالعات زیادی در زمینه انتقال فلز به گیاه صورت گرفته است، اغلب فاکتورهای غلظت ریشه (rcf) وبرگ (scf) برای بیان غلظت های آلاینده در گیاهان استفاده می شوند، به خاطر اینکه انتقال از خاک به گیاه یکی از روش های اصلی برای ورود آلاینده ها به زنجیره غذایی است جدول ( 3-3). فاکتور انتقال خاک به گیاه شاخصی است برای ارزیابی پتا نسیل انتقال فلز از خاک به گیاه . فاکتورانتقال معمولاً به صورت نسبت غلظت فلز در گیاه به غلظت کل فلز در خاک تعریف می شود (11). برای یک فلز مورد نظر فاکتور انتقال بسته به نوع گیاه به مقدار زیادی تغییرمی کند (14،15). فاکتور انتقال را معمولا برای گونه گیاه مشخص و فلز معلوم ثابت در نظر می گیرند ولی به هر حال فاکتور انتقال می تواند بسته به شرایط محیطی مثل رژیم آب و هوایی همراه با نوع خاک و شیمی خاک متغیر باشد (16). گیاهان با توانایی جذب بالا جهت استخراج فلزات سمی از خاک مورد استفاده قرار می گیرند (17،18). در حالی که گیاهان با توانایی جذب پایین برروی چنین خاک های آلوده شده برای دوری از تجمع بیش از حد کشت داده می شوند. فاکتورهای انتقال خاک به گیاه برای تخمین توانایی گیاه کاهو در جذب فلز کادمیم استفاده شدند و آنها یکی از مولفه های کلیدی سلامتی انسان نسبت به کادمیمی است که از طریق زنجیره غذایی وارد بدن انسان می شود. rcf و scf طبق روابط زیر اندازه گیری شدند: غلظت آلاینده در ریشه منهای غلظت آلاینده در خاک = rcf غلظت آلاینده در اندام هوایی منهای غلظت آلاینده در خاک = scf نمودار 3- 4- نمودار میانگین غلظتrcf و cd نمودار 3- 5- نمودار میانگین غلظتscf و cd نمودار 3- 6- نمودار میانگین غلظتscf و rcf نتایج و تحلیل آماری مطالعه نتایج تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار spss نشان داد بین تیمار اعمال شده به خاک (هفت غلظت مختلف از کادمیم شامل صفر، 5 ،10،20 ،40،60 و100 میلی گرم در کیلوگرم) و مقدار کادمیم جذب شده توسط ریشه کاهو رابطه معنی داری در سطح 05/0 وجود دارد و ارتباط بین تیمار کادمیم اعمال شده به خاک و میزان کادمیم جذب شده توسط اندام هوائی کاهو رابطه معنی دار نیست. اما از سوی دیگر جهت پی بردن به وجود رابطه واقعی بین اعمال تیمار به خاک و میزان تجمع تیمار مورد نظر در برگ یا ریشه بهتر است به جای مقادیر جذب کادمیم توسط برگ یا ریشه، رابطه موجود بین تیماراعمال شده به خاک با فاکتورهای انتقال تیمار از خاک به ریشه و اندام هوایی در نظر گرفته شود که با در نظر گرفتن این موضوع به این نتیجه رسیدیم که با افزایش مقدار کادمیم اعمال شده به خاک میزان کادمیم برداشت شده توسط ریشه و اندام هوایی افزایش یافت و برای هر دو مورد رابطه مثبت معنی داری در سطح 05/0 وجود داشت به طوری که بین کادمیم اعمال شده به خاک و فاکتور انتقال کادمیم از خاک به ریشه (rcf) و به اندام هوایی (scf) به ترتیب (615 /0r= و 552/0r=) وجود داشت که برای هردو مورد درسطح 05/0 معنی دار شد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش میزان کادمیم ریشه کاهو میزان آن در اندام هوایی نیز افزایش یافته، یک ارتباط معنی دار را نشان می دهد. علاوه بر آن با افزایش میزان کادمیم اعمال شده به خاک ، وزن خشک اندام هوایی و ریشه به ترتیب با (896/0 r= و 814/0 r=) کاهش یافت. به عبارتی دیگر بین تیمار اعمال شده به خاک و وزن خشک ریشه واندام هوایی رابطه معنی داری در سطح 05/0 وجود دارد. همچنین رابطه مثبت معنی داری با (979/0 r=) بین وزن خشک ریشه و وزن خشک اندام هوایی کاهو مشاهده شد. بحث تجمع فلزات سنگین توسط گیاهان وابستگی بالایی به نوع گیاه و ظرفیت مختلف گیاهان در جذب آنها دارد که توسط جذب هر گیاه یا فاکتورهای انتقال فلز از خاک به گیاه مورد ارزیابی قرار می گیرد. غلظت کادمیم در کاهو همبستگی معنی داری با غلظت کل فلز کادمیم در خاک داشت و عوامل مختلفی مثل تفاوت در شرایط محیطی، مدیریت گلخانه و ... بر روی این مسئله تاثیر می گذارند. به عبارت دیگر، با افزایش غلظت کادمیم در خاک، میزان آن در خاک و در نهایت درکاهو (ریشه و اندام هوایی) افزایش می یابد. بالا بودن فاکتور انتقال برای کادمیم بدان معنی است که کادمیم به آسانی از خاک به بخش های خوراکی سبزیجات منتقل می شود. فاکتورهای انتقال کادمیم برای گیاه کاهو با افزایش غلظت کل کادمیم خاک، کاهش یافته است. و این مسئله به دامنه غلظت فلز در خاک بر می گردد. زمانی که غلضت فلز خاک پایین باشد (مثلا کمتر از3/0 میلی گرم بر کیلو گرم) فاکتورهای انتقال به شدت با افزایش غلظت خاک کاهش می یابند. زمانی که غلظت فلز خاک بالا باشد (به عنوان مثال بالاتر از 1 میلی گرم در کیلوگرم) کاهش فاکتورهای انتقال با افزایش غلظت فلز خاک کمتر خواهد بود. نتایج به دست آمده از تجزیه نمونه های گیاه نشان داد که کاهو با کادمیم آلوده شده بود. رابط? مثبتی بین غلظت کادمیم در خاک و غلظت کادمیم در ریشه و برگ وجود داشت (یعنی با افزایش غلظت کادمیم در خاک غلظت آن در ریشه و برگ نیز افزایش می یافت). برطبق sepa (استاندارد کیفیت محیط زیستی، 2005)، ماکزیمم حدود مجاز کادمیم به ترتیب برای سبزیجات ومیوه ها (میلی گرم بر کیلو گرم وزن خشک 2/0-1/0) می باشد. کادمیم در ریشه و برگ نمونه های کاهو رشد یافته برخاک های آلوده شده با کادمیم در دراز مدت بر روی خاک های از حد sepa و who برای سبزیجات ومیوه ها تجاوز کرده است. وبا توجه به خطرات فلزات سنگین برای سلامتی انسان این زمین های آلوده برای کشت سبزیجات برگی مخصوصا سبزیجاتی که تمایل زیادی برای جذب وذخیره کادمیم دارند مورد استفاده قرار نگیرند. نتیجه گیری نتایج کارهای گلخانه ای نشان داد که نمی توان آلودگی های حاد کادمیم در خاک را با استفاده ازکاهو پالایش کرد و به عبارت دیگر، وقتی آلودگی خاک به کادمیم از حدی فراتر رفت در میزان جذبش توسط گیاه کاهو تاثیری ندارد. پس می توان گفت که از آن برای کاهش آلودگی کادمیمی تا حد معین می توان استفاده نمود. ناتوانی کاهو در جذب و زدودن آلودگی های بالای کادمیم از خاک را نیز می توان به زیست فراهم نبودن کادمیم در خاک، رسوب کردن و فراهم نبودن کادمیم به دلیل واکنش خاک مورد آزمایش )57/7 =ph ) و ناتوانی گیاه در انتقال کادمیم از ریشه به بخش های هوایی گیاه ارتباط داد. بنابراین پژوهش های بیشتری درباره افزایش زیست فراهمی کادمیم در خاک با افزودن کلات های مصنوعی ویا کاهش ph خاک پیشنهاد می شود. رابطه مثبتی بین غلظت کادمیم در خاک و غلظت کادمیم در ریشه و برگ وجود داشت) یعنی با افزایش غلظت کادمیم در خاک غلظت آن در ریشه و برگ نیز افزایش می یافت.( غلظت کادمیم در کاهو همبستگی معنی داری با غلظت کل فلز کادمیم در خاک داشت. rcf و scf مربوط به این مطالعه کاهو و کادمیم بالا بودند. بالا بودن مقادیر انتقال کادمیم از خاک به گیاه بدان معنی است که تجمع فلز کادمیم توسط گیاه کاهو بالا است. با افزایش مقدار کادمیم خاک، بیومس اندام هوایی و ریشه کاهو کاهش معنی داری را در مقایسه با شاهد نشان داد. پیشنهادها - در تحقیق حاظر تیمار کادمیم به صورت نمک کلرید کادمیم استفاده گردید. پیشنهاد می شود اثر احتمالی فلز سنگین سرب وسنجش این فلز در اندام های زمینی و هوایی گیاه مورد نظر نیز بررسی گردد. - می توان اثر سمیت کادمیم را بر روی سایر فاکتور های زیستی مانند فاکتورهای آنزیمی و آنتی اکسیدان های گیاه کاهو بررسی نمود. - پیشنهاد میگردد به طور همزمان با بررسی اثر سمیت فلز سنگین کادمیم بر روی گیاه، با استفاده از آبیاری کردن گیاه توسط فاضلاب شهری حاوی فلزات سنگین و در زمین های کشاورزی کشت کاهو (محیط طبیعی) و مقایسه با گیاهان کشت شده در شرایط گلخانه ای و مقایسه نتایج به دست آمده از آنها، به نتایج بهتری دست یافت.