پالایش خاک­های آلوده به فلز سنگین سرب بوسیله گیاهان مرتعی در شرایط گلخانه­ای^*

علی طویلی¹، اسفندیار جهانتاب^1*، محمد جعفری¹، بابک متشرع­زاده² و نصرت االه ضرغام¹

¹ کرج، دانشگاه تهران، دانشکده منابع طبیعی، گروه مرتعداری

²کرج، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، گروه علوم و مهندسی خاک

تاریخ دریافت: 21/4/95                تاریخ پذیرش: 1/10/95

چکیده

پژوهش حاضر با هدف بررسی توانمندی گونه­های گیاهی مرتعی Stipagrostis plumosa ، Calotropis procera L. و Medicago sativa تحت تیمارهای کمپوست زباله شهری و بیوچار (هر کدام در سه سطح 0، 1 % و 2 %  وزنی) در پالایش خاک­های آلوده به فلز سنگین سرب در شرایط گلخانه­ای انجام شد. خاک مورد استفاده در تحقیق حاضر، از منطقه آلوده به ترکیبات نفتی پازنان گچساران برداشت شد. طرح به­صورت آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار انجام شد. پس از دوره کشت شش ماهه، اندم­های هوایی و زیرزمینی گیاهان برداشت و برخی از خصوصیات مهم در خاک و عناصر موجود در گیاهان اندازه­گیری شد. مقدار کل فلز سنگین سرب با استفاده از دستگاه ICP-OES اندازه­گیری شد. شاخص­های فاکتور انتقال، فاکتور پالایش و فاکتور تجمع بیولوژیکی جهت ارزیابی توانمندی گیاهان استفاده شد. نتایج نشان داد که از نظرجذب فلز سرب، گونه­های C. procera و St. plumosa می­توانند با مکانسیم گیاه­استخراجی باعث جذب و استخراج سرب در خاک­های آلوده در مناطق نفتیاز خاک شود. بیشترین مقدار RF (فاکتور پالایش) برای فلز سرب در گونه C. procera و تیمار بیوچار 1 و 2 درصد به­میزان 08/0 و کمترین مقدار RF در گونه St. plumosa و تیمار شاهد به­میزان 02/0 بود. براساسنتایجفوق،گونه Calotropis procera L. پتانسیل مناسبی برای گیاه­پالایی خاک­های آلوده­ در مناطق نفت­خیز را دارد.

واژه های کلیدی: گیاه­پالایی، سرب، Calotropis procera L.، Stipagrostis plumosa ، sativa Medicago.

* نویسنده مسئول، تلفن:  0263228844 ،  پست الکترونیکی: E.jahantab@yahoo.com 

* مقاله حاضر مستخرج از طرح پژوهشی با عنوان بررسی امکان کاربرد گیاهان مرتعی در پالایش آلاینده­های خاک در مناطق نفت خیز (مطالعه موردی: پازنان گچساران) می­باشد که با حمایت مادی و معنوی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور اجرا شد.

مقدمه

آلوده شدن منابع خاک و آب به ترکیبات مختلف آلی و معدنی به دلیل ارتباط نزدیک این دو با تغذیه موجودات زنده و به دلیل دخالت مستقیم آن­ها در تأمین غذای موجودات زنده ازنظر جنبه­های زیست‌محیطی و سلامت انسان حائز اهمیت است. مواد نفتی از منابع مختلف وارد محیط  می­شوند. آلودگی خاک به ترکیبات نفتی یکی از شایع­ترین معضلات زیست­محیطی می­باشد. حجم تولید نفت خام در جهان تقریباً 72 میلیون بشکه در روز می­باشد (34) که سالانه حدود 40 هزار بشکه از آن درنتیجه‌ی مشکلات ناشی از استخراج و خطوط انتقال وارد زمین می­شود (33). ایران یکی از اعضای کشورهای صادرکننده­ی نفت و از جمله تولیدکنندگان اصلی نفت در دنیا به شمار می­رود، از این‌رو خاک­های آلوده به نفت در مناطق نفت­خیز یک تهدید اساسی به­ویژه برای مناطق جنوبی کشور محسوب می­شوند. نفت خام ترکیبی پیچیده از  انواع ترکیبات هیدروکربنی و غیر هیدروکربنی ازجمله فلزات سنگین است (17 و 30) که بر خواص فیزیکی و شیمایی خاک تأثیر گذاشته (23)، سبب چسبندگی و اتصال ذرات خاک شده و به دنبال سخت و غیرقابل نفوذ شدن خاک، زهکشی خاک و انتقال اکسیژن را مختل می­کنند (18 و 28).

در میان آلاینده­های موجود در نفت خام، فلزات سنگین، هیدروکربن­های چند حلقه­ای معطر و همچنین مواد شیمیایی ازجمله آمین­ها، فنل­ها، بنزن­ها، کلسیم، مس، روی، سرب، باریم، منگنز، فسفر و گوگرد وجود دارد که برای موجودات زنده خطرناک بوده و بسته به‌شدت آلودگی و نوع گونه می­تواند رشد، محتوای پروتئین، نرخ فتوسنتز و محتوای رنگ‌دانه‌های گیاهان را کاهش دهد (15 و 27).  فلزات سنگین از راه­های مختلف وارد زنجیره غذایی انسان و حیوان می­شوند. فاضلاب­ها، مواد دفعی حاصل از فعالیت کارخانه­ها، زباله­ها، گرد و غبار و ... راه­های معمول ورود فلزات سنگین به زنجیره­های غذایی هستند. آلودگی به فلزات سنگین نه تنها با فعالیت­های انسانی مرتبط است، بلکه به­طور طبیعی در مقادیر مختلف در محیط، به­ویژه در خاک وجود دارند (3). عناصر سنگین از جمله مهم­ترین آلاینده­های محیط­زیست به­شمار می­آیند که در چند دهه اخیر به­شدت مورد توجه قرار گرفته­اند. تجمع عناصر سنگین در خاک بویژه در اراضی کشاورزی، امری تدریجی بوده و غلظت این عناصر می­تواند به­ سطحی برسد که امنیت غذایی بشر را تهدید نماید. سالانه هزاران تن از این عناصر که ناشی از فعالیت­های شهری، صنعتی و کشاورزی است، وارد خاک می­شود (16). فلزات سنگین در اثر فعالیتهایی نظیر سوزاندن سوختهای فسیلی، معدن  کاری، صنایع ذوب فلزات، زباله­های شهری، کودهای شیمیایی، آفت­کشها، لجن فاضلاب و غیره وارد خاک می­شود (26).

در بسیاری از مناطق صنعتی پساب کارخانجات به داخل رودخانه­ها و یا اراضی اطراف (مانند اراضی کشاورزی یا مراتع طبیعی) رها می­شود. این مسئله باعث ورود آلاینده­ها به محیط زیست می­شود که این روند آلودگی خاک، آبهای سطحی و منابع آب زیرزمینی را در پی دارد. روشهای مختلفی برای پاکسازی خاکهای آلوده در مناطق صنعتی یا معادن وجود دارد. عمده روش­های پاکسازی خاکهای مناطق آلوده، اغلب هزینه­بر بوده و امکان استفاده از آنها در سطوح وسیع وجود ندارد و گاهی اوقات تأثیرات ناخواسته و نامطلوب بر خاک می­گذارند. همچنین بودجه لازم برای پالایش خاک با روش­های مرسوم فیزیکی و شیمیایی بالا می­باشد. در این میان، فن­آوری استفاده از گیاهان برای استخراج آلاینده­های عنصری یا بعبارتی همان گیاه­پالایی، کاهش یا محدود کردن انتقال آلاینده­ها به خاک و آب، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. گیاه­پالایی روشی موثر، ارزان قیمت، سازگار با محیط­زیست و قابل اجرا در سطوح گسترده است. هزینه گیاه­پالایی در مقایسه با روش­های فیزیکو-­شیمیایی، حدود 10 تا 100 برابر کمتر است (23). از مطالعات صورت گرفته در زمینه فلزات سنگین می­توان به مطالعات معمری و همکاران (1394) (14)، ارزیابی پتانسیل گیاهان مرتعی برای گیاه­پالایی خاک­های آلوده به سرب و روی ( اراضی مرتعی اطراف شرکت سرب و روی زنجان(؛ ابراهیمی و همکاران (1394) (1)، ارزیابی تجمع فلزات سنگین در گیاهان رشد یافته در خاک های آلوده (مطالعه موردی: قزوین، ایران) و  صبا و همکاران (2015) (32)، توانایی گیاهان بومی اطراف مراکز صنعتی استان زنجان برای انباشت فلزات سنگنین اشاره کرد.

با توجه به مشاهدات، بازدیدهای میدانی از منطقه نفت­خیز پازنان واقع در شهرستان گچساران و بررسی­های آزمایشگاهی، دو گونه Stipagrostis plumosa، Calotropis procera جهت کشت گلخانه­ای انتخاب شدند، همچنین گونه Medicago sativa واریته نیک­شهری جهت کشت گلخانه­ای انتخاب گردید. گونه St. plumoseیا سبط متعلق به خانواده گندمیان (Poaceae) می­باشد و به عنوان رابط سراسری صحرایی- سندی و ایرانی- تورانی به شمار رفته و در شمال­غربی هند و کشمیر، ساحل، اتیوپی و دریای مدیترانه­ای شرقی و بر روی ماسه خالص و شن و ریگ کم و بیش مخلوط با ماسه یافت می­شود (11). گیاه سبط به‌عنوان یکی از اصلی­ترین عناصر مراتع بیابانی و نیمه­بیابانی و استپی کشور به­شمار می­رود. این گونه از میدان اکولوژیک وسیعی برخوردار بوده و مقاومت بالایی نسبت به شرایط نامساعد محیطی دارد (12).

استبرق (Calotropis) یا خرگ گیاهی از راستة کوشادیان (Gentianales) تیرة استبرقیان(Asclepiadaceae) است و درمناطق حاره می­روید (7). از جمله گونه­های گیاهی مناسب مناطق خشک و نیمه­خشک، آفتاب-دوست، مستقر در خاک­هایی با زهکشی خوب و متحمل به خشکی می­باشد (35). از گونه­های منحصر به فرد است، اما تاکنون در کشور به آن توجه کافی نشده است. این گیاه در هند جهت تثبیت تپه­های ماسه­ای ( 20) و برای احیای اراضی تخریب­شده و حفاظت خاک نقش موثری دارد.

یونجه با نام علمی Medicao، گیاهی چند ساله از خانواده پروانه آسا (Fabaceae) است. گونه معروف جنس یونجه، گونه M. sativa است. یونجه، در منطقه­ای که دارای آب و هوای قاره ای سرد یا تابستان­های گرم و خشک بوده، رشد و گسترش یافته است (9).  گونه M. sativa دارای ارقام متعددی است. در تحقیق حاضر از رقم نیک­شهری استفاده شد. ارتفاع بوته یونجه نیک­شهری بین ۱۰۰ تا ۱۱۰ سانتی متر است. برگ­ها پهن و بزرگ بوده، مقاومت آن در برابر گرما بیش از سایر ارقام ایرانی است و تا دمای حدود ۵۰ درجه سانتی گراد را بخوبی تحمل می­کند.

ایران کشوری نفت­خیز است و این نفت­خیز بودن نه تنها در ایران بلکه در سایر نقاط دنیا با مشکل بزرگ آلودگی خاک، آب و هوا همراه بوده است و حداکثر تخریب را برای این منابع به­همراه آورده است. به­طوری­که آلودگی خاک و آب در جوامع توسعه یافته و در حال توسعه، یکی از مهمترین مشکلات بشر در مقیاس جهانی است و از مهمترین نگرانی­های قرن حاضر است. همچنین غلظت زیاد آلاینده­های نفتی در خاک، افزون بر تأثیر گسترده بر اکوسیستم منطقه، باعث جذب بیشتر این آلاینده­ها توسط گیاهان شده و می­تواند با ورود به زنجیره غذایی سبب بروز بیماری­های مختلف برای انسان و سایر موجودات زنده شود. بنابراین با توجه به موراد ذکر شده در بالا، تحقیق حاضر با هدف بررسی توانمندی گونه­های گیاهی مرتعی تحت تیمارهای مختلف کمپوست زباله شهری و بیوچار برای  جذب فلز سنگین سرب انجام شد.

مواد و روشها

عملیات گلخانه­ای: خاک مورد استفاده در کشت گلدانی، از منطقه مورد مطالعه (پازنان گچساران) تهیه شد. خاکی که  جهت کشت گونه­های گیاهی در گلدان­ها استفاده شد، دارای ویژگی­های زیر بود (جدول 1).

جدول 1- برخی از مشخصات خاک  اولیه گلدان­ها

بذر گونه­های گیاهی مورد استفاده از موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع کشور و همچنین شرکت پاکان بذر تهیه شد. کمپوست زباله شهری و بیوچار از گروه خاکشناسی پردیش کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران تهیه شد (بیوچار یک ماده سیاه رنگ، جامد و غنی از کربن است که با گرما دادن ماده آلی تحت شرایط اکسیژن محدود یا بدون اکسیژن ایجاد می‌شود). جهت اعمال تیمارهای کمپوست زباله شهری و بیوچار کمپوست زباله شهری، کمپوست و بیوچار در سه سطح 0، 1 و 2 درصد به صورت وزنی به خاک‎ها اضافه شدند.

عملیات آزمایشگاهی:

برداشت گیاهان و خاک: بعد از رسیدن به حد نصاب رشد (دوره شش ماهه)، اندم­های هوایی و زیرزمینی گیاهان جمع­آوری شد و نمونه­های خاک گلدان­ها برداشت شد. نمونه­های  خاک به آزمایشگاه خاکشناسی  دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران منتقل و پس از هوا خشک شدن و عبور از الک 2 میلیمتری، به طور یکنواخت مخلوط و برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل قابلیت هدایت الکتریکی(EC)،  اسیدیته (pH)، درصد ماده آلی(روش والکلی و بلک)، بافت خاک(روش هیدرومتری)، فسفر قابل جذب گیاه (P) (روش اولسن)، نیتروژن کل (N) (کجلدال) و پتاسیم قابل جذب (K) (استات آمونیوم نرمال) اندازه‌گیری شدند (4).

تعیین مقدار کل فلز سنگین سرب در نمونه­های خاک:بعد از آنکه نمونه­های خاک گلدان­ها در دمای 70 درجه سانتی­گراد در آون خشک شده و از الک  2 میلی­متری عبور داده شدند، آماده عصاره­گیری شدند. در ابتدا 2 گرم خاک خشک و الک شده وزن شد و سپس 15 سی­سی اسید نیتریک 4 نرمال اضافه شد و با دمای 60 درجه به مدت 20 ساعت داخل اجاق بن­ماری قرار گرفت. سپس در بالن 50 سی­سی صاف و با آب دو بار تقطیر به حجم رسید (19). در مرحله بعد نمونه­ها از کاغذ استات سلولزی 23/0 عبور داده شد تا برای قرائت با دستگاه ICP آماده شوند.

تعیین مقدار تبادلی فلز سرب در خاک: برای استخراج مقدار تبادلی فلزات سنگین 20 گرم خاک خشک و الک شده وزن و به داخل ارلن ریخته شد. سپس 20 سی سی محلول (DTPA=diethylenetriaminepenta acetic acid) (تتریپلکس 5) به آن اضافه شد (31) و درب آن بسته شد. بعد از 2 ساعت شیکر کردن، در داخل بالن 100 سی­سی صاف شد.  سپس نمونه­ها از کاغذ صافی استات سلولزی 23/0 نیز عبور داده شدند و غلظت فلز مورد نظر با استفاده از دستگاه ICP-OES مدل GBC Avanta ساخت کشور استرالیا ارزیابی شد (24).

تعیین مقدار فلز سنگین سرب در نمونه­های گیاهان مورد مطالعه: برای تعیین مقدار فلز سنگین موجود در گیاهان، 5/0 گرم از نمونه­های گیاهی پودر شده (اندام­های هوایی و یا زیرزمینی) داخل بشر 100 سی­سی ریخته شد. سپس 10 سی­سی اسید سولفوریک غلیظ به آن افزوده شد. در مرحله بعد، محلول حاصل به مدت 15 دقیقه بر روی اجاق با دمای 95 درجه سانتی­گراد (قبل از جوش) قرار گرفت. بعد از کمی سرد شدن، 5 سی­سی آب اکسیژنه 30 درصد به آن افزوده شد و یک دقیقه حرارت داده شد تا نمونه­ها بی­رنگ شود. در نهایت بعد از سردشدن، نمونه­ها با کاغذ واتمن صاف و به حجم 100 سی­سی رسیدند (24). در مرحله بعد نمونه­ها از کاغذ صافی استات سلولزی 23/0 نیز عبور داده شدند و غلظت فلزات مورد نظر با استفاده از دستگاه GBC Avanta ساخت کشور استرالیا اندازه­گیری شد.

تعیین شاخص­های TF، BCFroot ، BCFshoot و RFبرای ارزیابی توانمندی گیاهان مورد مطالعه برای گیاه‌پالایی: برای ارزیابی توانمندی گیاهان و معرفی آنها برای پالایش آلودگی، باید بعد از مشخص کردن مقدار فلزات سنگین قابل استخراج در نمونه­های گیاهی و خاک، شاخص‌های TF= Translocation Factor (فاکتور انتقال؛ نسبت غلظت فلز در اندام­های هوایی گیاه به غلظت فلز در ریشه)، BCFroot= Bio Concentration Factor root (فاکتور تجمع بیولوژیکی ریشه؛ نسبت غلظت فلز در ریشه گیاه به غلظت فلز در خاک)، BCFshoot= Bio Concentration Factor shoot (فاکتور تجمع بیولوژیکی ساقه؛ نسبت غلظت فلز در اندام­های هوایی گیاه به غلظت فلز در خاک) و فاکتور پالایش (RF= Remediation Factor) را اندازه­گیری کرد و بر اساس این شاخص­ها، گونه مناسب برای پالایش خاک­های آلوده معرفی شود. فاکتور پالایش (RF) به غلظت فلز در  زیست توده اندام­های هوایی، مقدار خاک هر گلدان، تجمع فلز در اندام­های هوایی گیاه و مقدار فلز در خاک بستگی دارد. فاکتور پالایش (کارایی گیاه­پالایی) به­عنوان نسبت تجمع فلز در اندام­های هوایی گیاهان به خاک تعریف شده است، زیرا پتانسیل گیاه‌پالایی یک گونه با استفاده از فاکتور انتقال (TF)، فاکتور تجمع بیولوژیکی (BCF) و فاکتور پالایش (RF) محاسبه می­شود. اگر TF بزرگتر از یک باشند، گیاه مورد نظر برای استخراج گیاهی آلاینده­ها مناسب است. گیاهانی که در آنها مقدار TF کمتر از یک و مقدار BCF بیشتر از یک باشد، برای فرآیند گیاه تثبیتی مناسب هستند (37).

تجزیه و تحلیل داده­ها: طرح به­صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با 5 تکرار انجام شد. تیمارها شامل کمپوست زباله شهری و بیوچار هر کدام در سه سطح 0، 1 % و 2 %، و سه گونه گیاهی St. plumosa،
 C. procera و M. sativa بود. در نهایت جهت بررسی و تجزیه و تحلیل آماری اطلاعات اندازه گیری شده از آزمون تجزیه واریانس و آزمون مقایسه میانگین چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد (P<0.05) در محیط نرم­افزار SPSS و جهت رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد.

نتایج

اثر کاربرد تیمارها بر شاخص­های ارزیابی توانایی گیاه­پالایی  گونه­های گیاهی مورد مطالعه

ارزیابی فاکتور انتقال (TF) سرب: نتایج نشان داد که اثر متقابل گونه و تیمار (بیوچار و کمپوست) بر TF (فاکتور انتقال) در سطح 5 درصد معنی­دار می­باشد (جدول 2). مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین مقدار TF در گونه  C. procera و تیمار بیوچار 2 درصد و کمترین مقدار TF در گونه M. sativa و تیمار کمپوست 2 درصد و  بیوچار 2 درصد بود (شکل 1).

ارزیابی BCFroot سرب: اثر متقابل گونه و تیمار (بیوچار و کمپوست) بر BCFroot (فاکتور تجمع بیولوژیکی ریشه) معنی­دار بود (جدول 2).

شکل 1- مقایسه میانگین اثر متقابل گونه و تیمار بر مقدار شاخص TF سرب

شکل 2- مقایسه میانگین اثر متقابل گونه و تیمار بر مقدار شاخص BCFroot سرب

مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین مقدار BCFroot در گونه St. plumosa و تیمار بیوچار 2 درصد و کمترین مقدار BCFroot در گونه­های  M. sativa و تیمار شاهد  و کمپوست 1 درصد و گونه C. procera و تیمار شاهد بود (شکل 2).

ارزیابی BCFshootسرب: نتایج نشان داد که اثر متقابل گونه و تیمار (بیوچار و کمپوست) برمقدار  BCFshoot معنی­دار بود (جدول 2). مقایسه میانگین­ها نشان داد بیشترین مقدار BCFshoot در گونه  St. plumosa و تیمارهای بیوچار و کمپوست و کمترین مقدار BCFshoot در گونه M. sativa و تیمار شاهد بود (شکل 3).

 ارزیابی RF سرب: نتایج نشان داد که اثر متقابل گونه و تیمار (بیوچار و کمپوست) برمقدار RF (فاکتور پالایش) معنی­دار بود (جدول 2). مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین مقدار RF در گونه C. procera و تیمار بیوچار 1 و 2 درصد و کمترین مقدار RF در گونه St. plumosa و تیمار شاهد بود (شکل 4).

ارزیابی تاثیر تیمارها بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک: نتایج تحقیق حاضر نشان داد که تاثیر تیمارها بر pH و هدایت الکتریکی خاک محیط کشت گونه­های گیاهی معنی­دار است.

شکل 3- مقایسه میانگین اثر متقابل گونه و تیمار برمقدار شاخص BCFshoot سرب

کاربرد تیمارهای بیوچار و کمپوست زباله شهری، باعث افزایش میزان pH و هدایت الکتریکی خاک محیط کشت گونه­های گیاهی نسبت به شاهد شد. اثر متقابل گونه و تیمار (فاکتورهای اصلاح­کننده) (بیوچار و کمپوست) بر مقدار pH و هدایت الکتریکی خاک معنی دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد که تیمار بیوچار 2 درصد به­طور معنی­داری بیشترین و تیمار شاهد به­طور معنی­داری کمترین مقدار pH و هدایت الکتریکی خاک را دارا بودند.

شکل 4- مقایسه میانگین اثر متقابل گونه و تیمار بر مقدار شاخص RF سرب

به طور کلی تیمارهای به­کار رفته (بیوچار و کمپوست)  باعث افزایش مقدار pH و هدایت الکتریکی خاک  نسبت به شاهد شدند. اثر متقابل گونه و تیمار بر میزان نیتروژن خاک معنی‌دار نبود، ولی اثر تیمار بر مقدار نیتروژن خاک معنی­دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین مقدار نیتروژن خاک مربوط به تیمار بیوچار 1 و 2 درصد و کمترین مقدار نیتروژن مربوط به تیمار شاهد بود. مقدار نیتروژن در تیمار بیوچار نسبت به تیمار کمپوست بیشتر بود. اثر متقابل گونه و تیمار (بیوچار و کمپوست) بر مقدار پتاسیم خاک معنی‌دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد تیمار بیوچار 2 درصد دارای بیشترین مقدار پتاسیم و  تیمار شاهد دارای کمترین مقدار پتاسیم بود. اثر متقابل گونه و تیمار (فاکتورهای اصلاح­کننده) بر مقدار فسفر خاک معنی­دار بود. همچنین اثر تیمار بر مقدار فسفر معنی­دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد تیمار بیوچار 2 درصد دارای بیشترین مقدار فسفر و  تیمار شاهد دارای کمترین مقدار فسفر بود. به­طور کلی تیمار بیوچار 2 درصد دارای بالاترین مقادیر نیتروژن، پتاسیم و فسفر بود. اثر متقابل گونه و تیمار بر مقدار درصد کربن آلی خاک معنی­دار بود. همچنین اثر تیمار بر مقدار کربن آلی معنی­دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد که تیمار کمپوست 2 درصد دارای بیشترین درصد کربن آلی خاک و تیمار شاهد دارای کمترین درصد کربن آلی خاک بود. اثر متقابل گونه و تیمار بر مقدار ظرفیت تبادلی کاتیونی خاک معنی­دار نبود، ولی اثر تیمار بر مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی  معنی­دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد که بیشترین مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در تیمار بیوچار 2 درصد و کمترین مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در تیمار شاهد بود (جدول 3).

بحث و نتیجه­گیری

مراتع علاوه بر تولید علوفه خدمات متعدد دیگری نیز دارند. بر اساس نتایج تحقیقات مختلف، حدود 30 درصد ارزش مراتع به مسایل اقتصادی مانند (مانند تولید علوفه، تولید گیاهان دارویی و صنعتی و تولید عسل) می باشد. در حالی که کارکردهای زیست محیطی، حدود 70 درصد ارزش مراتع را به خود اختصاص می دهند. همچنین بسیاری از گیاهان مرتعی علاوه بر ارزش های متعدد قادر هستند در خاک های آلوده رشد کنند و باعث کاهش آلاینده های خاک شوند.

جدول 2- تجزیه واریانس اثر متقابل گونه و تیمار بر فاکتورهای TF، BCFroot، BCFshoot  و RF سرب

جدول 3- نتایج تجزیه واریانس اثرمتقابل گونه و تیمار بر برخی خصوصیات خاک