اثر کاربرد دوسالۀ کمپوست زبالۀ شهری و کودهای شیمیایی بر تجمع فلزات سنگین در خاک و گیاه برنج

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه علوم خاک، دانشکدۀ علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری - ایران

2 دانشیار، گروه علوم خاک، دانشکدۀ علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری - ایران

3 . استاد، گروه علوم خاک، دانشکدۀ علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری - ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد کمپوست زبالۀ شهری و کود شیمیایی بر مقدار تجمع عناصر سنگین در خاک و گیاه برنج، آزمایشی در قالب طرح بلوک­های کاملاً تصادفی در سه تکرار و چهارده تیمار کودی، در مزرعۀ تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال­های زراعی 88-1378 اجرا شد. تیمارهای کودی شامل تیمار شاهد، تیمار کود شیمیایی، 15، 30 و 45 تن کمپوست بدون کود شیمیایی و 15، 30 و 45 تن کمپوست به‌همراه مقادیر 25، 50 و 75 درصد کود شیمیایی بودند. کاربرد دوسالۀ کمپوست در خاک بر مقدار قابل جذب هیچ­یک از عناصر سنگین افزایش معناداری نداشت، اما در ریشۀ گیاه برنج عنصر سرب، در اندام هوایی سرب، کادمیوم، نیکل و کروم و در دانۀ تنها کادمیوم افزایش معناداری در اثر کاربرد کمپوست نشان داد. در ضمن در تیمار 45 تن کمپوست زبالۀ شهری + 75 درصد کود شیمیایی حداکثر مقدار عناصر سنگین تجمع یافت. ازاین‌رو با کاربرد کمپوست زبالۀ شهری، مقدار فلز سنگین در خاک و گیاه افزایش یافت، اما غلظت آنها تا دو سال کمتر از محدودۀ سمیت عناصر مورد مطالعه بود.
 
 
 
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of applying municipal solid waste on accumulation of heavy metals in soil and rice plant in two years ‘Oryza sativa L.’

نویسندگان [English]

  • Atena Gholipur 1
  • Mehdi Ghajar sepanlu 2
  • Mohammad ali Bahmaniar 3
1 Sc., Department of Soil Science, Faculty of Agricultural Science, Sari University of Agricultural Science and Natural Resources, Sari- Iran
2 . Associate Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agricultural Science, Sari University of Agricultural Science and Natural Resources, Sari- Iran
3 Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agricultural Science, Sari University of Agricultural Science and Natural Resources, Sari- Iran
چکیده [English]

In order to study the effect of municipal solid waste application with or without chemical fertilizer on the concentration of heavy metals in soil and rice plant, an experiment was conducted with randomized complete block design in three replications and fourteen treatments in Research Station of Sari Agricultural and Natural Resources University in 2009 and 2010. The treatments included control treatment, chemical fertilizer, 15, 30 and 45 ton/ha municipal solid waste compost and chemical fertilizer at three levels (25, 50 and 75 percent). Results indicated that applying compost for two years showed no significant effect on any of the available heavy metals in soil. However, significant increases were observed for Lead (Pb2+) in root, and Pb2+, Cd2+, Nicle and Cobalt in shoot and Cadmium (Cd2+) in grain. Meanwhile, the highest amount of heavy metals was concentrated in 45 t/ha of municipal solid waste + 75 percent chemical fertilizer treatment. Thus, using municipal solid waste compost, the amount of the heavy metals increased in soil and rice plant but their concentrations were below their toxicity limit. 
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Contamination
  • Heavy metals
  • Organic fertilizer
  • rice
  • soil
1 . ترابیان ا و مهجوری م (1382). بررسی اثر آبیاری با فاضلاب روی جذب فلزات سنگین به­وسیلۀ سبزی­های برگی جنوب تهران. علوم خاک و آب. 16(2): 196-189.

2 . قلی­پور ا (1389) تأثیر کاربرد دوسالۀ کمپوست زبالۀ شهری بر فراهمی عناصر غذایی و وضعیت عناصر سنگین در خاک و اندام­های مختلف گیاه برنج. پایان­نامۀ کارشناسی ارشد رشتۀ علوم خاک. دانشکدۀ علوم زراعی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. 88 ص.

3 . گندمکار ا، کلباسی م و قرآنی ا (1382) اثر شیرابۀ کمپوست بر عملکرد و ترکیب شیمیایی ذرت و اثر باقیماندۀ آن بر بعضی خصوصیات خاک. پژوهش و سازندگی. 60: 8-2.

4 . محمدی ا و بهمنیار م ع (1393) اثر تجمعی کاربرد سه­ساله کمپوست زبالۀ شهری و کمپوست همراه با کود شیمیایی بر میزان غلظت برخی عناصر سنگین در اندام­های­ مختلف گیاه تحت کشت برنج. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. 18(68): 173-181.

5 . موسوی م (1389) تأثیر کودهای آلی مختلف (کمپوست، ورمی­کمپوست و لجن فاضلاب) بر توزیع عناصر سنگین (کادمیوم، کروم، نیکل و سرب) در خاک و گیاه برنج و برخی خصوصیات شیمیایی خاک. پایان­نامۀ کارشناسی ارشد رشته علوم خاک. دانشکدۀ علوم زراعی. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. 115 ص.

6 . میرزایی تالارپشتی ر، کامبوزیا ج، صباحی ح و دامغانی ع م (1388) اثر کاربرد کودهای آلی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک و تولید محصول و مادۀ خشک گوجه­فرنگی. پژوهش­های زراعی ایران. 7(1): 268-257.

 

7 . Alloway BJ (1990) Heavy metals in soils. John Wiley and Sons Inc. New York. PP: 20-27.

8 . Azimi AA, Navab Daneshmand T and Pardakhti A (2006) Cadmium absorption in different parts of kidney beans, radishes and pumpkins. Environmental Science and Technology. 3: 177-184.

9 . Bahmanyar MA (2008) Cadmium, nickle, chromium, and lead levels in soils and vegetables under long-term irrigation with industrial wastewater. Soil Science and Plant Analysis. 39: 2068-2079.

10 . Baldwin KR and Shelton JE (1999) Availability of heavy metals in compost-amended soil. Bioresource Technology. 69: 1-14.

11 . Bhattacharyya P, Chakrabarti K, Chakraborty A, Tripathy S,  Kim K and Powell MA (2008) Coblt and nickel uptake by rice and accumulation. Ecotoxicology and Environmental Safety. 69: 506-512.

12 . Bennett JP, Chiriboga E, Coleman J and Waller DM (1999) Heavy metals in wild rice from northern Wisconsin. The Science of the Total Environment. 246: 261-269.

13  . Courtney RG and Mullen GJ (2008) Soil quality and barley growth as influenced by the land application of two compost types. Bioresource Technology. 99: 1913-2918.

14 . Hooda RS (2010) Fertilizer –Borne Trace Element Contaminants in Soils. John Wiley and Sons Pub., USA.

15 . Jordao CP, Nascentes CC, Cecon PR, Fontes RL and Pereira JL (2006) Heavy metals availability in soil amended with composted urban solid wastes. Environmental Monitoring and Assessmant. 112: 309-326.

16 . Khoshgoftarmanesh A and Kalbasi M (2002) Effect of municipal waste leachate on soil properties and growth and yield of rice. Soil and Water Sciences. 15(1): 12-24. 

17 . Lindsay WL and Norvell WA (1978) Development of a DTPA test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science Society of America. 42: 421-428.

18 . Maftoun M, Moshiri F, Karimian N and Ronaghi A (2004) Effects of two organic wastes in combination with phosphorus on growth and chemical composition of spinach and soil properties. Plant Nutrition. 27(9): 1635-1651.

19 . Mirales A (2004) Heavy metal accumulation in plants and soils irrigated with wastewater from Mexico City. Nucl. Instruments and Methods in Phys. Res. 219-220: 187-190.

20 . Mousavi SM, Bahmanyar MA and Pirdashti H (2010) Lead and cadmium availability and uptake by rice plant in response to different biosolids and inorganic fertilizers. Agricultural and Biological Sciences. 5: 25-31.

21 . Nelson DW and LP Sommers (1982) Total carbon, organic carbon and organic matter. American Society Agronomy, Madison, WI, 539-579.   

22 . Nelson RE (1986) Carbonate and gypsum. In Methods of Soil Analysis, eds. Page A.L., Miller R.H., and Keeney D.R., American Society of Agronomy: Madison, Wisconsin. Pp. 181-198.

23 . Page AL, Miller RH and Keeney DR (1982) Methods of Soil Analysis. Part 2, second Ed. F.N 1972 The chemistry of submerged soils. Advances in Agronomy. 24: 26-92.

24 . Perz DV, Alcantra S, Ribeiro Fontes GC, Waserman MA, Venezuela TC, Meneguelli NA and Parradas CAA (2007) Composted municipal waste effects on chemical properties of Brazilian soil. Bioresources Technology. 98: 525-533.

25 . Pinamonti F, Nicolini G, Dalpiaz A, Stringari G and Zorzi G (1999) Compost use in viticulture: effects on heavy metal levels in soil and plants. Commun. Soil Science and Plant Analysis. 30: 1531-1549.

26 . Smith SR (1992) Sewage sludge and refuse composts as peat alternatives for conditioning impoverished soils. Effects on the growth response and mineral status of petunia grandiflora. Horticultural Science. 67: 703-716.

27 . Tejada N and Gurdner AL (2011) Influence of land application of municipal solid waste compost on heavy metal distribution and soil biological properties and rice yield. European Journal of Agronomy. 45: 53-69.

28 . Walid BA, Gabteni N, Lakhdar A, Laing G, Verloo M, Jedidi N and Gallali T (2009) Effects of 5-year application of municipal solid waste compost on the distribution and mobility of heavy metals in a Tunisian calcareous soil. Agriculture, Ecosystems and Environment. 130: 156-163.

29 . Warman PR, Rodd AV and Hicklenton P (2009) The effect of MSW compost and fertilizer on extractable soil elements and the growth of winter squash in Nova Scotia. Agriculture, Ecosystems and Environment. 133: 98-102.