تأثیر تلقیح میکروبی و همزیستی اندوفایت بر آزادسازی روی (zn) از ضایعات لاستیک های فرسوده و جذب آن توسط گیاه

چکیده دفع ضایعات لاستیک تایر یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی در بسیاری از کشورها است. این ضایعات جامد شامل گوگرد، اکسید روی، اسید استایریک، کربن سیاه، افزودنی های خاص و سیم های مفتولی هستند. تکنولوژی جدید امن برای بازیافت ضایعات لاستیک تایر، استفاده از آن ها به عنوان یک منبع موثر و ایمن کود روی بدون خطر آلودگی کادمیم در زمین های کشاورزی است. مشاهده شده که تلقیح میکروبی لاستیک تایر بر تسریع تخریب لاستیک و افزایش روی قابل عصاره گیری با dtpa در خاک های آهکی موثر است. در اولین بخش از مطالعه حاضر (بخش آزمایشگاهی)، ما برای اولین بار توانایی سودوموناس پوتیدا و سویه های مختلف تیوباسیلوس ها را به تنهایی یا در ترکیب با باکتری های سمیت زدای لاستیک (رودوکوکوس اریتروپلیس و اسینتوباکتر کالکوستیکوس) در تخریب لاستیک تایر و رهاسازی روی به خاک مورد بررسی قرار دادیم. در بخش دوم مطالعه (آزمایش گلدانی)، اثر همزیستی اندوفایت بر تسریع رهاسازی روی از لاستیک تایر به خاک و جذب آن به وسیله گیاه مورد بررسی قرار گرفت. دو نسبت لاستیک تایر (صفر و یک گرم بر کیلو گرم) با یک خاک آهکی دچار کمبود روی ترکیب شدند. نمونه های لاستیک قبل از اضافه شدن به خاک با 24 تیمار میکروبی شامل: no inoc (بدون تلقیح میکروبی)، af (ا. فرواکسیدانس ptcc 1647)، tt (ت. تیوپاروس ptcc 1668)، mt (مخلوط تیوباسیلوس ها)، p1 (س. پوتیدا p41)، p2 (س. پوتیدا p168)، ra (ر. اریتروپلیس ptcc 1767+ ا. کالکوستیکوس ptcc 1318)، p1+af، p1+mt، p1+tt، p2+af، p2+tt، p2+mt، ra+af، ra+tt، ra+mt، ra+p1، ra+p2، ra+p1+af، ra+p1+tt، ra+p1+mt، ra+p2+af، ra+p2+tt و ra+p2+mt تلقیح شدند. ph خاک و غلظت روی و آهن قابل عصاره گیری با dtpa بعد از 1، 3، 6 و 10 هفته اندازه گیری شد. در تمام تیمارهای میکروبی ph خاک به شکل معنی داری کاهش یافت؛ اگرچه این کاهش در تیمار ra+p2+mt بیشتر بود. در حضور لاستیک تایر ph خاک در هفته دهم همچنان به شکل معنی داری کمتر از ph ابتدایی خاک بود. در تیمارهای تلقیح میکروبی لاستیک، غلظت آهن قابل جذب تا هفته سوم افزایش یافت و پس از آن کاهش یافت؛ اگرچه غلظت آهن قابل عصاره گیری با dtpa همچنان بیشتر از غلظت اولیه این فلز در خاک بود. ra+p2+mt و ra+p2+tt موثرترین تیمارهای میکروبی در افزایش قابلیت دسترسی آهن در خاک تیمار شده با لاستیک تایر بودند. در شرایط کاربرد لاستیک تایر غلظت روی قابل عصاره گیری با dtpa تا هفته ششم افزایش یافت و پس از آن در هفته دهم کمی کاهش یافت یا بدون تغییر باقی ماند. در شرایط کاربرد لاستیک تایر، بیشترین افزایش غلظت روی قابل عصاره گیری با dtpa در حضور تیمار میکروبی ra مشاهده شد. با استفاده از آنالیز کلاستر تیمارهای میکروبی بر اساس ph و غلظت آهن و روی در 8 گروه طبقه بندی شدند. کمترین مقدار ph و بیشترین غلظت قابل عصاره گیری با dtpa آهن ( به طور متوسط 92/6 میلی گرم بر کیلوگرم) و روی ( به طور متوسط 67/2 میلی گرم بر کیلو گرم) در گروه 8 مشاهده شد. در آزمایش گلدانی اول، ریشه های ارقام گندم نان (triticum aestivum cv. roshan) و دوروم (triticum durum cv. durum) تحت شرایط تلقیح و بدون تلقیح با قارچ اندوفایت piriformospora indica و دو نسبت لاستیک تایر (صفر و 284 میلی گرم بر کیلوگرم) یا 15 میلی گرم بر کیلوگرم سولفات روی بودند. لاستیک تایر و سولفات روی به شکل تلقیح شده و بدون تلقیح با ra و ra+p1+tt به خاک اضافه شدند. کاربرد لاستیک تایر در خاک وزن خشک شاخساره ارقام گندم را بیشتر از سولفات روی تجاری افزایش داد. تلقیح میکروبی لاستیک تایر منجر به افزایش معنی دار وزن خشک شاخساره و غلظت روی در هر دو رقم گندم شد. در آزمایش گلدانی دوم، از دو ژنوتیپ فستوکا (arundinacea cvs. 75b and 75c) با و بدون قارچ اندوفایت (neotyphodium sp.) و تیمار میکروبی ra+p2+mt استفاده شد. کاربرد لاستیک تایر تلقیح شده با تیمار میکروبی منجر به افزایش عملکرد وزن خشک ریشه و شاخساره گیاه فستوکا شد. با توجه به نتایج بدست آمده، ra و ra+p1+tt موثرترین تیمارهای میکروبی در افزایش روی قابل عصاره گیری با dtpa خاک و افزایش جذب روی به وسیله گیاه گندم بودند. در حالی که p2 و ra+p2+mt موثرترین تیمارها در کاهش ph و افزایش غلظت آهن خاک بودند. کلمات کلیدی: ضایعات لاستیک های فرسوده، تجزیه زیستی لاستیک، خاک آهکی، کود روی، رودوکوکوس اریتروپلیس، اسینتوباکتر کالکوسیتکوس، سودوموناس پوتیدا، تیوباسیلوس