مقایسه چند عصاره گیر شیمیایی جهت تعیین روی قابل استفاده آفتابگردان در تعدادی از خاک های آهکی آلوده به فلزات سنگین

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

2 استاد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

عنصر روی یکی از عناصر غذایی کم‌نیاز گیاه محسوب می‌شود و اغلب کمبود آن در خاک‌های آهکی گزارش می‌شود. مقدار روی کل خاک، ضرورتاً بیان‌گر قابلیت ‌استفاده روی برای گیاه نیست. بنابراین یافتن عصاره‌گیرهای مناسب، به منظور تخمین روی قابل‌استفاده گیاه در خاک حائز اهمیت می‌باشد. با توجه به اینکه در خاک‌های آهکی آلوده به فلزات سنگین در ایران اطلاعات کمی در رابطه با روی قابل ‌استفاده در دسترس است، لذا ارزیابی وضعیت روی قابل ‌استفاده برای گیاهان به­وسیلۀ عصاره‌گیرهای شیمیایی بسیار مهم و ضروری است. هدف این پژوهش ارزیابی روش‌های عصاره‌گیری مهلیچ 3،AB-DTPA و DTPA-TEA در برآورد روی قابل‌ استفاده آفتابگردان در نه خاک آلوده به فلزات سنگین بود. شاخص‌های گیاه آفتابگردان شامل ماده خشک، غلظت و جذب روی در یک آزمایش گلدانی تعیین شدند. نتایج نشان­داد در خاک‌های آلوده، بیشترین مقدار روی با روش AB-DTPA و کمترین مقدار آن با روش DTPA-TEA عصاره‌گیری شد. در خاک‌های آلوده روی عصاره‌گیری‌شده با DTPA-TEA با غلظت و جذب روی همبستگی معنی‌داری داشت (78/0=r). همچنین بین روی عصاره‌گیری‌شده با مهلیچ 3 با غلظت (68/0=r) و جذب روی گیاه (80/0=r) همبستگی معنی‌داری وجود داشت. به این ترتیب می‌توان نتیجه گرفت که روش‌های DTPA-TEA و مهلیچ 3 توانایی برآورد روی قابل‌استفاده آفتابگردان در خاک‌های آلوده را دارا می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Several Chemical Extracts for the Determination of Zinc Bioavailability to Sunflower in Heavy Metal-Contaminated Calcareous Soils

نویسندگان [English]

  • Mohamad Rahmanian 1
  • Ali Reza Hosseinpur 2
1 Assist. Professor, Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran
2 Professor, Department of Soil Science, Department of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده [English]

Zinc is one of the essential micronutrients for plant growth and its deficit is often reported in calcareous soils. The total amount of soil Zn does not necessarily indicate Zn availability for plant. Therefore, finding an appropriate extractant, in order to estimate plant available Zn in soil is important. Considering that little information in Iran is available regarding available Zn, in heavy metals contaminated calcareous soils, therefore, assessment of status of available Zn for plants by chemical extractants is very important and necessary. The aim of this research was to assess extraction methods Mehlich 3, AB-DTPA and DTPA-TEA to estimate the sunflower available Zn in 9 contaminated soils. Sunflower plant parameters including dry matter, concentration, and Zn uptake were determined in a pot experiment. The results showed that in contaminated soils, the highest concentration of Zn by use of AB-DTPA and the lowest concentration of Zn by use of DTPA-TEA were extracted. Moreover, in contaminated soils significant correlation wasfound between extracted Zn by DTPA-TEA with concentration and Zn uptake (r=0.78). There were significant correlations between extracted Zn by Mehlich 3 with concentration (r=0.68) and Zn uptake by plant (r=0.80). Thus, it can be concluded that DTPA-TEA and Mehlich 3 methodes can be used to estimate the ability of sunflower-available Zn in contaminated soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sunflower
  • Calcareous soils
  • Zn
  • Extracts
  • heavy metals
Alvarez J. M., Lopez - Valdivia L. M., Novillo J., Obrador A. and Rico M. I. (2006). Comparison of EDTA and sequential extraction tests for phytoavailability prediction of manganese and zinc in agricultural alkaline soils. Geoderma, 132, 450- 463. 

 

Campbell C. R. and Plank C. O. (1998). Preparation of plant tissue for laboratory analysis. p. 37-50. In Kalra Y. P. (ed), Handbook of Reference Methods for Plant Analysis. CRC Press, Taylor and Francis Group.

 

Chaignon V., Sanchez - Neira I., Herrmann P., Jaillard B. and Hinsinger P. (2003). Copper bioavailability and extractability as related to chemical properties of contaminated soils from a vine-growing area. Environ. Pollut., 123, 229–238. 

 

Cu S., Zhou Q. and Chao L. (2007). Potential hyperaccumulation of Pb, Zn, Cu and Cd in Endurant plants distributed in old smeltry, Northeast China. Environ. Geol., 51, 1043-1048.

 

Feng M. H., Shan X. Q., Zhang S. Z. and Wen B. (2005). Comparison of a rhizosphere-based method with other one step extraction methods for assessing the bioavailability of soil metals to wheat. Chemosphere, 59, 939-949.  

 

Gupta A.  K. and Sinha S. (2006). Chemical fractionation and heavy metals accumulation in the plants of (Sesamum indicum L.) var. T55 grown on soil amended with tannery sludge: selection of single extractants. Chemosphere, 64, 161– 173. 

 

Lasat M. (2002). Phytoextraction of metal from contaminated soil. A review of plant soil metal interaction and assessment of pertinent agronomic issues. J. Hazard. Mater., 3, 1-25. 

 

Lindsay W.  L. (1979). Chemical equilibria in soils. John Wiley and sons, New York. 

 

Lindsay W. L. and Norvell W. A. (1978).  Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Sci. Soc. Am. J., 42, 421-428.

 

Loeppert R. H. and Suarez D. L. (1996). Carbonate and gypsum. p. 437-474. In Sparks D. L. (ed), Methods of Soil Analysis. SSSA, Madison.

 

Malakouti M. J. (2007). Zinc is a neglected element in the life cycle of plants. Middle E. Russ. J. Plant Sci. Biotechnol., 1(1), 1-12.

 

Mehlich A. (1984). Mehlich 3 soil test extractant: A modification of Mehlich 2 extractant. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 15, 1409-1416. 

 

Motaghian H. R. and Hosseinpour A. (2013). Assessment of several extractants for the determination of zinc bioavailability to Bean (Phaseolus vulgaris L.) in calcareous soils amended and unamended with sewage sludge. J. Water and Soil., 27(4), 742-752 [In Persian]. 

 

Motaghian H. R., Hosseinpour A., Raeisie F. and Mohamadi J. (2017). Assessment of several extractants for the determination of zinc bioavailability to Wheat (Triticum aestivum L.) in calcareous soils amended and unamended with sewage sludge. J. Water and Soil Sci (Sci. and Technol. Agric. and Natur. Resour.)., 1, 13-20 [In Persian]. 

 

Nelson D. W. and Sommers L. E. (1996). Carbon, organic carbon, and organic matter. p. 961-1010. In Sparks D. L. (ed), Methods of Soil Analysis. SSSA, Madison. 

 

Saffari M., Yasrebi J., Karimian N. and Shan X. Q. (2009). Evaluation of three sequential extraction methods for fractionation of zinc in calcareous and acidic soils. Research J. Biol. Sci., 4, 848-857. 

 

Gee G. W. and Bauder J. W. (1986). Particle size analysis. p. 404-407. In Klute A. (ed), Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd edition. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.

 

Haddad K. S. and Evans J. C. (1993). Assessment of chemical methods for extracting zinc, manganese, copper, and iron from New South Wales Soils. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 24, 29-44.

 

Malakouti M. J., Keshavarz P. and Karimian N. A. (2009). Comprehensive diagnosis and optimal fertilizer recommendation for sustainable agriculture. Tarbiat Modares University Press, Tehran. 755 pp [In Persian]. 

 

Sakal R., Singh A. P., Sinha H. and Thakur K. N. (1981). Evaluation of critical concentration of zinc in rice and wheat grown in Tarai soils. J. of Indian Soc. S. Sci., 29, 107-109. 

 

Sahuquillo A., Rigol A. and Rauret G. (2003). Overview of the use of leaching/extraction tests for risk assessment of trace metals in contaminated soils and sediments. Trend Anal. Chem., 22, 152-159. 

 

Singh C. P., Prasad R. N., Sinba H. and Kanke B. (1977). Evaluation of the critical limit and extractants for the determination of available zinc in calcareous soils. Beitrage trop. Landwirtsch Veterinärmed., 15, 131136. 

 

Soltanpour P. N. and Schwab A. P. (1977).  A new soil test for simultaneous extraction of macro- and micro-nutrients in alkaline soils. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 8(3), 195207. 

 

 Sposito G. L., Lund J. and Chang A. C. (1982). Trace metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb in solid phases. Soil Sci. Soc. Am. J., 46, 260265. 

 

Sumner M. E. and Miller P. M. (1996). Cation exchange capacity and exchange coefficient. p. 1201-1230. In Sparks D. L. (ed), Methods of Soil Analysis. SSSA, Madison. 

 

Tembo B. D., Sichilongo K. and Cernak J. (2006). Distribution of copper, lead, cadmium and zinc concentrations in soils around Kabwe town in Zambia. Chemosphere, 63, 497–501.