اثر لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل اصفهان، کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر رشد گیاه و غلظت کادمیوم در بافت های گیاهی

کمپوست و لجن فاضلاب به دلیل داشتن ماده آلی، عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به عنوان کود در اراضی کشاورزی استفاده می شوند. از طرفی با توجه به رشد جمعیت و تولید روز افزون ضایعات شهری و صنعتی، از نظر زیست محیطی، مطمئن ترین راه پیشگیری از انباشته شدن این مواد، افزودن آن به زمین های کشاورزی است. نکته مهمی که در کاربرد کمپوست و لجن فاضلاب در کشاورزی باید به آن توجه شود، وجود برخی عناصر سنگین در این ضایعات است. وجود عناصری نظیر کادمیوم در این ترکیبات می تواند منجر به آلودگی خاک و انتقال این آلودگی به زنجیره غذایی شده و سلامتی حیوانات و انسان را با خطر مواجه کند. هدف از این پژوهش بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری، کود گاوی و کلرید کادمیوم بر رشد و عملکرد گیاه، برخی ویژگی های خاک و غلظت کادمیوم در ذرت، یونجه و گل جعفری می باشد. این آزمایش گلدانی در قالب طرح کامل تصادفی با 12 تیمار در 3 تکرار انجام شد. تیمار ها شامل لجن فاضلاب، کمپوست وکود گاوی در سه سطح کادمیوم (کادمیوم اولیه کود، 5 و 10 میلی گرم در کیلو گرم کود) با نسبت 25 تن در هکتار و نمک کادمیوم (کلرید کادمیوم) در سطوح صفر(شاهد)، 5 و 10 میلی گرم در کیلو گرم خاک بودند. سه نوع گیاه شامل ذرت، یونجه و گل جعفری استفاده شدند. پس از گذشت 60 روز از زمان کاشت، از خاک و ریشه و شاخساره گیاه نمونه برداری شد. اندازه گیری عناصر سنگین در گیاه به روش اکسیداسیون تر و عصاره گیری از خاک با dtpa انجام شد. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از لجن فاضلاب، کمپوست و کودگاوی سبب افزایش معنی دار ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی و غلظت آهن، روی، منگنز و نیکل قابل عصاره گیری با dtpa در خاک نسبت به تیمار شاهد شد. دربین کود های آلی، کاربرد کمپوست با غلظت کادمیوم اولیه، سبب افزایش معنی دار کادمیوم قابل جذب خاک درمقایسه با شاهد شد. با کاربرد کودهای آلی غنی شده با کادمیوم (5 و10 میلی گرم در کیلوگرم) مقدار کادمیوم قابل جذب خاک، به طور خطی افزایش یافته است که این افزایش در تیمار کود گاوی در مقایسه با تیمارهای کمپوست و لجن فاضلاب به طور معنی داری کمتر بوده است. اما به طور کلی در دو سطح 5 و 10 میلی گرم در کیلوگرم کادمیوم، کودهای آلی در مقایسه با تیمار کلرید کادمیوم سبب کاهش معنی دار غلظت کادمیوم قابل جذب خاک شدند. کاربرد کودهای آلی سبب افزایش معنی دار عملکرد وزن خشک شاخساره و ریشه گیاهان مورد آزمایش شد. در هر سه نوع کود آلی با افزایش غلظت کادمیوم ، عملکرد وزن خشک گیاه به طور معنی داری کاهش یافت. ذرت در تیمار کود گاوی، یونجه در تیمار لجن فاضلاب و گل جعفری در تیمار کمپوست رشد و عملکرد بیشتری داشتند.کاربرد کود های آلی با سطح اولیه کادمیوم، اثر معنی داری بر افزایش غلظت کادمیوم ریشه و شاخسار گیاه نداشت. با افزایش سطح کادمیوم در کودهای آلی، غلظت کادمیوم گیاه به طور خطی افزایش یافت. که این افزایش در تیمار کود گاوی در مقایسه با لجن فاضلاب و کمپوست کمتر بود. در بین تیمار های کودآلی، غلظت کادمیوم شاخساره ذرت در خاک تیمار شده با کمپوست بیشتر بود در حالی که غلظت کادمیوم شاخساره یونجه و گل جعفری در خاک تیمار شده با لجن فاضلاب بیشتر بود. افزایش غلظت کادمیوم گیاه در تیمار کلرید کادمیوم به طور معنی داری بیشتر از کودهای آلی بود. استفاده از کودهای آلی، سبب افزایش معنی دار غلظت نیکل،آهن، روی و منگنز ریشه و شاخساره گیاهان شد. با افزایش سطح کادمیوم در تیمارها، مقدار جذب کادمیوم در شاخساره و ریشه گیاه افزایش یافت. به طور کلی مقدار جذب کادمیوم در حضور کودهای آلی کمتر از تیمار نمک فلز بود. در تیمار کلرید کادمیوم، در مقایسه با شاهد و تیمار کودهای آلی، درصد بیشتری از کادمیوم جذب شده توسط گیاه به بخش هوایی گیاه انتقال یافته است. بزرگی عامل انتقال کادمیوم در شاخساره گیاهان به این ترتیب است: ذرت > گل جعفری > یونجه. در هر سه گیاه، مقدار انتقال کادمیوم از خاک به شاخساره در تیمار کلرید کادمیوم در مقایسه با تیمارهای کود آلی افزایش بیشتری داشت این نتیجه نشان می دهد که کودهای آلی سبب کاهش انتقال کادمیوم به بخش های خوراکی گیاه شده و از این طریق خطر سمیت کادمیوم را برای انسان و حیوان کاهش می دهند.