Evaluation of humic acid effect on growth and accumulation potential in Sport turfgrass during cadmium stress

Document Type : Research Paper

Authors

1 Dep. of horticultural science- Arak university

2 Assistance professor of Horticultural science, faculty of agricultural and natural resources, Arak University, Iran.

Abstract

To avoid more environmental pollution, it is important to find an appropriate way to reduce the accumulation of heavy metals in metropolitan cities. The use of ornamental plants is a good choice to replace edible crops in soils of heavy metals contaminated. So, the purpose of this study was to evaluate the effect foliar application of humic acid (0, 250 and 500 mg/l) and cadmium application in different concentrations (0, 50 and 100 mg/kg) on growth and cadmium accumulation of sport turfgrass as a factorial experiment based on completely random design. The results showed that cadmium at 50 mg/kg concentration reduced growth characteristics. The growth of shoots was reduced at 250 mg/l of foliar application of humic acid. These results revealed that foliar application of humic acid can be used to remediate cadmium from soil in sport turfgrass. So, the humic acid at 500 mg/l concentration was achieved the highest amount of shoot cadmium accumulation from soil contaminated at 50 mg/kg cadmium concentration. According to the results of this experiment, since the amount of accumulation in mowed shoot was higher than others organs, this turfgrass can be recommended in phytoremediation of cadmium in contaminated areas with this metal.

Keywords

Main Subjects

ارزیابی اثر اسید هیومیک بر رشد و توان انباشت چمن اسپورت طی تنش کادمیوم

عادله علیخانی و مینا تقی­زاده*

ایران، دانشگاه اراک، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، گروه علوم و مهندسی باغبانی

تاریخ دریافت: 17/03/1399          تاریخ پذیرش: 07/07/1399

چکیده

باتوجه به گسترش آلودگی­های محیط زیستی، یافتن راه­کاری مناسب جهت کاهش انباشت فلزات سنگین در کلان شهرها از اهمیت زیادی برخوردار است. استفاده از گیاهان زینتی گزینه مناسبی برای جایگزینی کاشت محصولات زراعی خوراکی در خاک­های آلوده به فلزات سنگین می­باشد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر محلول­پاشی برگی اسید هیومیک (صفر، 250 و 500 میلی­گرم درلیتر) و غلظت­های مختلف فلز کادمیم (صفر، 50 و 100 میلی­گرم بر کیلوگرم خاک) بر رشد و انباشت کادمیوم در چمن اسپورت به­صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی بود. نتایج نشان داد که کادمیم در غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم سبب کاهش ویژگی­های رشدی می­شود. در غلظت 250 میلی­گرم برلیتر اسید هیومیک، کاهش رشد اندام هوایی مشاهده شد. در مجموع کاربرد اسید هیومیک توانست در حضور غلظت­های کادمیم، توان انباشت این فلز را نسبت به شاهد افزایش دهد به­طوری­که بیش­ترین میزان انباشتگی کادمیم اندام­های هوایی، در غلظت 50 میلی­گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک و کاربرد 500 میلی­گرم برلیتر اسید هومیک به­دست آمد. این نتایج نشان داد که اسپری برگ اسید هومیک می­تواند برای حذف کادمیوم از خاک در چمن اسپورت استفاده شود. محلول­پاشی برگی با غلظت 500 میلی­گرم در لیتر اسید هیومیک بیشترین میزان تجمع کادمیم در اندام هوایی را از خاک با آلودگی 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیوم بدست آورد. باتوجه به نتایج این آزمایش از آنجایی­که میزان انباشت در ضایعات حاصل از سرزنی بیش­تر از سایر اندام­های دیگر بود، می­توان از این نوع چمن در گیاه­پالایی کادمیم در مناطق آلوده به این فلز توصیه کرد.

واژه­های کلیدی: محلول­پاشی، فلزات سنگین، فضای سبز، ترکیبات آلی، گیاه­پالایی

* نویسنده مسئول، تلفن: 08612236789 ، پست الکترونیکی: m-taghizadeh@araku.ac.ir

مقدمه

 

ورود بیش از حد فلزات سنگین به خاک­های شهری سبب نفوذ به چرخه­های زیست­زمین شیمیایی در بوم سازگان­های شهری شده که اثراتی چون نابودی بافت خاک، تغییر ویژگی­های خاک و دیگر مشکلات محیط ­زیستی را به­همراه خواهد داشت (46). افزایش توجه به غلظت فلزات سنگین در طبیعت، مربوط به تأثیر سو و خطر زیاد این ترکیبات بر سلامتی انسان می­باشد (33). فلز کادمیم از سمی­ترین عناصر سنگین برای گیاهان، جانوران و انسان است (22و 23) و نقش زیستی ندارد. این فلز از طریق فرایندهای صنعتی و کودهای شیمیایی بخصوص کودهای فسفاته وارد محیط زیست و زنجیره غذایی می­شود (4). برخی گیاهان نشانه­های سمی بودن کادمیم همانند رشد ناگهانی، کلروز، نکروز، قهوه­ایی شدن ریشه و حتی مرگ را نمایش می­دهند (11)، در حالی که بسیاری از گونه های گیاهی دیگر ممکن است در غلظتهای کم و متوسط کادمیم و یا دیگر عناصر سنگین هیچگونه اثر سمیتی را بروز ندهند (23، 57 و 58). امروزه نیاز به وجود فضای سبز شهری و صنعتی بر هیچ­کس پوشیده نیست و وجود فضای سبز یکی از شاخص­های توسعه یافتگی جوامع به­حساب می­آید (26). یکی از ارکان اصلی فضای سبز، گیاهان پوششی می­باشند و چمن یکی از مهم­ترین گیاهان پوششی جهان محسوب می­شود (41 و 28). چمن اسپورت یکی از انواع چمن سردسیری است که از ترکیب سه گونه جیبر معمولی، فتان بلند و چچم تشکیل شده است و در سطوح وسیعی در ایران کشت می­شود. چمن با سرعت رشد سریع، سیستم ریشه توسعه یافته، زیست­توده زیاد و یک چرخه رشد طولانی مدت از بسیاری از گیاهان متمایز هستند. علاوه بر این، برخی از انواع گراسها تحمل زیادی به تنشهای محیطی (53) از جمله آلودگی خاک با فلزات سنگین دارند (13). چمن­ها می­توانند مقادیر زیادی از فلزات سنگین را در اندام­های ریشه و اندام­های هوایی جمع­آوری کنند (1). امکان اصلاح خاک­های آلوده به فلزات سنگین از طریق روش­های شیمیایی، فیزیکی، زیستی و گیاه­پالایی وجود دارد که کارایی گیاه­پالایی به عواملی مانند میزان زیست­توده تولیدی گیاهان و قابلیت جذب زیستی عناصر وابسته است (53). گیاه­پالایی شامل زدودن، انتقال دادن، تثبیت کردن و یا تقلیل آلودگی­ها در خاک، رسوبات و آب است که از گیاهان طبیعی موجود و یا گیاهان ایجاد شده از طریق مهندسی ژنتیک جهت پاک­سازی محیط­های آلوده استفاده می­کنند (61). به­دلیل عدم حلالیت و غیرقابل دسترس بودن برخی فلزات سنگین در خاک از جمله کادمیوم، در پژوهش­های گیاه­پالایی غلظت­های تیمار شده معمولاً بیشتر از حد بحرانی می­باشد. در این زمینه توان انباشت گیاهانی مانند یونجه، گل حنا، همیشه بهار، ختمی زینتی، کلزا، گندم، اسفناج، خیار و هویج در بستر­های تیمار شده با غلظت­های مختلف کادمیوم (600-0 میلی­گرم در کیلوگرم خاک) مورد بررسی قرار گرفته است و برخی از این گیاهان را به­عنوان انباشتگر کادمیوم در غلظت­های ذکر شده معرفی کرده­اند (15، 34، 45 و 68).

کاربرد اسید هیومیک در کشاورزی (42) و پالایش آلودگی­ها (48) مطرح شده است. مواد هیومیکی شامل اسید فولیک، اسید فولویک و اسید هومیک می­توانند به­عنوان یک کود آلی جدید، مناسب و مقرون به­صرفه برای افزایش کارایی، تقویت گیاه و حفظ مواد مغذی مورد استفاده قرار ­گیرند. ترکیبات هیومیک به­طور مستقیم و یا غیرمستقیم به جذب عناصر توسط گیاه کمک می­کنند (3). اسید هیومیک یک ترکیب پلیمری آلی طبیعی است که در نتیجه پوسیدگی مواد آلی خاک، پیت، لیگنین و غیره به­وجود می­آید که باعث افزایش عملکرد و کیفیت محصول می­شود (19). اسید هیومیک باعث افزایش جذب عناصر غذایی، نفوذپذیری سلولی و سرعت بخشیدن فرآیند تنفس در بسیاری از گیاهان عالی می­شود و دارای50 تا 90 درصد مواد ارگانیک می­باشد (14).

معرفی یک روش زیستی برای پاکسازی خاک­های آلوده به فلز کادمیوم با استفاده از پوشش چمن اسپورت به­عنوان یکی از عناصر مهم گیاهی در فضای سبز شهری می­تواند حائز اهمیت باشد که در اهداف این پژوهش مدنظر قرارگرفت. در این تحقیق به بررسی اثر کاربرد غلظت­های مختلف اسید هیومیک در شرایط حضور غلظت­های مختلف کادمیوم در خاک بر میزان رشد و توان پالایش زیستی توسط چمن اسپورت در شرایط گلخانه پرداخته شد.

مواد و روشها

این پژوهش در سال 1396 در محیط کنترل شده گلخانه دانشکده کشاورزی، دانشگاه اراک انجام گرفت. مخلوط چمن تجاری با نام چمن اسپورت شامل چمن چچم چندساله (Lolium perenne L.) به­میزان 30 درصد، جیبر معمولی (Poa pratensis L.) به مقدار 10 درصد و فتان بلند (Festuca arundinacea Schreb. ) که به مقدار 60 درصد به روش کاشت دستی در گلدان­هایی به قطر دهانه 15 سانتی­مترکشت شدند. آزمایش به­صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل سه سطح تنش کادمیم با غلظت­های صفر، 50 و 100 میلی­گرم کادمیم بر کیلوگرم خاک، فاکتور دوم اسید هیومیک در غلظت­های صفر، 250 و 500 میلی­گرم بر لیتر به­صورت محلول­پاشی و فاکتور سوم مراحل اندازه­گیری بود که اندازه­گیری اول 30 روز پس از کشت، اندازه­گیری دوم 60 روز پس از کشت و مرحله سوم اندازه­گیری 90 روز پس از کشت بود. برای اجرای تیمار کادمیوم، خاک­های وزن و سرند شده برای هر گلدان در کیسه­های پلاستیکی ریخته شد و برای ایجاد آلودگی فلزات سنگین در خاک، محلول کلرید کادمیم (CdCl2) در مقدار مشخصی آب مقطر حل گردید و به­طور یکنواخت و به­صورت لایه لایه به سطح خاک درون پلاستیک­ها اسپری شد تا خاک به­طور یکنواخت به کادمیم آلوده گردد. خاک آلوده به­مدت 30 روز در شرایط رطوبتی و دمایی نسبتاً ثابت، خوابانیده شد تا تعادل فلز در فاز محلول و جامد برقرارگردد. جهت سهولت خروج زه­آب مقداری سنگ­ریزه در ته هر گلدان ریخته شد. سپس گلدان­ها از خاک­های آلوده به کادمیم پر شدند. با توجه به این­که سطح داخل گلدان 02/0 متر مربع بود، مقدار 6/0 گرم بذر چمن اسپورت به­طور یکنواخت روی خاک گلدان­ها پاشیده شد (معادل 30 گرم در مترمربع) و با ضخامت سه سانتی­متر کود دامی پوسیده پوشش داده شد. تا زمان استقرار، گیاهان به­طور منظم آبیاری شدند. پس از یک هفته جوانه­زنی بذرها آغاز گردید. در پایان هر هفته ابتدا با خط­کش میلی­متری، ارتفاع رشد چمن­ها قرائت شد. سرزنی چمن­ها به­صورت هفتگی انجام شد که در هر نوبت سرزنی، مواد گیاهی حاصل از سرزنی به­صورت تازه جمع­آوری و توزین ­شدند سپس در آون به­مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه سانتی­گراد خشک شد. پس از استقرار کامل چمن (30 روز) و یک روز پس از سرزنی با افشانه غلظت­های صفر، 250 و 500 میلی­گرم بر لیتر به­صورت محلول­پاشی روی برگ­های چمن­هایی که روز قبل از اعمال تیمار در ارتفاع 4 سانتی­متری سرزنی شده­اند به­صورت ماهانه پاشیده گردید. ویژگی­های رنگ، تراکم، یکنواختی و بافت چمن (براساس امتیازدهی از کد 1 الی 9) از طریق ارزیابی­های چشمی و طبق برنامه ملی ارزیابی چمن (NTEP) و ارتفاع اندام هوایی، پس از هربار سرزنی در پایان هر هفته ثبت گردید و سپس در پایان دوره آزمایش از آنها میانگین گرفته شد. در پایان هر ماه مواد گیاهی تازه حاصل از سرزنی برای اندازه­گیری صفات بیوشیمیایی بلافاصله به آزمایشگاه منتقل شدند و در پایان مراحل 30، 60 و 90 روزه صفات نشت یونی (9)، کارتنوئید (32) و کلروفیل (6) اندازه­گیری شد. در پایان دوره آزمایش (90 روز پس از کشت) اندام هوایی با دقت از محل طوقه برداشت شد و وزن تر و خشک آنها در هر تیمار اندازه­گیری شد. کل ماده خشک اندام­های گیاهی در پایان دوره آزمایش و کل مواد گیاهی حاصل از تمام دفعات سرزنی برای محاسبه مقدار کادمیم جذب شده در بافت­ها به­روش هضم تر آنالیز شدند. برای اندازه­گیری مقدار کادمیوم کلیه نمونه­های اندام­ها با قرارگیری در آون به­مدت ۴۸ ساعت در ۷۰ درجه سانتی­گراد خشک و آسیاب شدند. مقدار فلز کادمیم، در اندام‌های هوایی چمن توسط دستگاه جذب اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت‌شونده القایی ICP-MS با طول موج 802/228 نانومتر اندازه‌گیری شده و غلظت کادمیم در هریک از تیمارها بر حسب قسمت در بیلیون (ppb) محاسبه ثبت گردید (66).

آنالیز داده­های حاصل از این پژوهش با استفاده از نرم افزار SAS صورت گرفت. آزمون چند دامنه­ای دانکن (DMRT) برای مقایسه میانگین و تعیین معنی­دار بودن تفاوت آماری در تیمار­ها در سطح پنج درصد استفاده می­گردد.

نتایج

نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اثر ساده مراحل اندازه­گیری، در بیشتر صفات اندازه­گیری شده (به­جز کلروفیل a و b و کارتنوئید) در سطح یک درصد معنی­دار بود. اثر ساده کادمیم، در صفات رنگ و تراکم چمن در سطح پنج درصد و اندام هوایی و ریشه در سطح یک درصد معنی­دار شد و در سایر صفات معنی­دار نبود. اثر ساده اسید هیومیک، به­جز در صفت اندام هوایی چمن که در سطح پنج درصد معنی­دار بود در هیچ­ یک از صفات اندازه­گیری شده معنی­دار نبود. اثرات متقابل مراحل اندازه­گیری در کادمیم، مراحل اندازه­گیری در اسید هیومیک، کادمیم در اسید هیومیک و اثرات سه­گانه مراحل اندازه­گیری در کادمیم در اسید هیومیک در هیچ کدام از صفات اندازه­گیری شده چمن اسپورت معنی­دار نبود که در ادامه به تحلیل اثرات معنی­دار شده پرداخته می­شود.

اثر مرحله اندازه­گیری بر صفات مورفوفیزیولوژیکی چمن اسپورت: باتوجه به جدول 1، با افزایش دوره رشد، کاهش در وزن تر، وزن خشک و میزان ارتفاع اندام هوایی چمن اسپورت مشاهده شد. به­طوری­که بیش­ترین وزن تر (92/0 گرم)، وزن خشک (17/0 گرم) و میزان ارتفاع اندام هوایی (75/2 سانتی­متر) در اولین اندازه­گیری و کم­ترین وزن تر (07/0 گرم)، وزن خشک (008/0 گرم) و میزان ارتفاع اندام هوایی (24/1 سانتی­متر) در سومین اندازه­گیری حاصل شد. همچنین با افزایش دوره رشد افزایش در صفات بافت، تراکم، رنگ، میزان خشکیدگی و رشد ریشه حاصل شد. چنان­چه، کم­ترین و بیش­ترین میزان بافت (26/7 و 44/7)، تراکم (76/5 و 66/8)، رنگ (00/7 و 40/7)، میزان خشکیدگی (30/0 و 14/1) و طول ریشه (86/1 و 87/6 سانتی­متر) به­ترتیب در اولین اندازه­گیری و در سومین اندازه­گیری حاصل شد. لازم به ذکر است که در مورد دو صفت رنگ و بافت چمن تفاوت آماری معنی­داری بین دومین اندازه­گیری و سومین اندازه­گیری وجود نداشت. بیش­ترین میزان نشت یونی نیز (48/22) در دومین اندازه­گیری و کم­ترین میزان نشت یونی (55/8) در سومین اندازه­گیری حاصل شد که با تیمار اندازه­گیری اول تفاوت معنی­داری نداشت (جدول 1).

 

 

جدول 1- اثر مرحله اندازه­گیری بر صفات مورفوفیزیولوژیکی چمن اسپورت

مرحله اندازه­گیری

وزن تر (گرم)

وزن خشک (گرم)

بافت (رتبه­بندی)

تراکم(رتبه­بندی)

رنگ (رتبه­بندی)

ارتفاع اندام هوایی(سانتی­متر)

خشکیدگی (درصد)

طول ریشه

(سانتی­متر)

نشت یونی (درصد)

1

a 92.0

a 0.17

a 26.7

5.76 c

a .007

a 2.75

c 0.30

1.86 c

a 8.62

2

b 0.4

b 0.09

b37.7

7.00 b

ab25/7

b 2.11

b 0.77

4.09 b

b 22.48

3

c 07.0

c 0.008

b 44.7

a 66.8

b 7.40

c 1.24

a 1.14

a 6.87

a 8.55

حروف متفاوت در هر ستون نشان دهنده اختلاف معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد است.

 

 

اثر غلظت­های کادمیم بر صفات مورفوفیزیولوژیکی چمن اسپورت: با افزایش غلظت کادمیم، میزان تراکم پوشش گیاهی چمن اسپورت افزایش داشت، به­طوری­که در سطح 100 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم بیش­ترین میزان تراکم پوشش گیاهی (33/7) چمن اسپورت مشاهده شد که از نظر آماری با شاهد تفاوت معنی­داری نداشت. کم­ترین میزان تراکم در غلظت 50 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم (96/6) حاصل شد (شکل 1-الف). سبزترین رنگ اندام هوایی در شاهد (73/7) حاصل گردید که از لحاظ آماری با رنگ چمن در سطح 100 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم تفاوت معنی­دار نداشت. رنگ­پریده­ترین اندام هوایی نیز در سطح 50 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم (00/7) مشاهده شد (شکل 1-ب). براساس شکل 1-ج، بیش­ترین میزان ارتفاع اندام هوایی در سطح 100 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم (24/2 سانتی­متر) که با شاهد از نظر آماری تفاوت معنی­داری نداشت و کم­ترین میزان ارتفاع اندام هوایی نیز در سطح 50 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم (73/1 سانتی­متر) حاصل گردید. استفاده از تیمار 100 میلی­گرم بر کیلو­گرم کادمیم، منجر به کم­ترین (00/4 سانتی­متر) میزان طول ریشه نسبت به شاهد و غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم گردید. بیش­ترین میزان طول ریشه (64/4 سانتی­متر) در شاهد و تیمار 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم حاصل شد (شکل 1-د). نتایج این آزمایش، کاهش در تراکم، رنگ، ارتفاع اندام هوایی (در غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم) و طول ریشه (در غلظت 100 میلی­گرم بر کیلوگرم) تحت تنش کادمیم را نشان داد.

 

 

الف

ب

ج

 

 

د

شکل 1- اثر غلظت­های مختلف کادمیم بر صفات مورفولوژیکی چمن اسپورت

 

 

اثر محلول­پاشی اسید هیومیک بر طول اندام هوایی چمن اسپورت: شکل 2 نشان­دهنده اثر غلظت­های مختلف اسید هیومیک بر میزان ارتفاع اندام هوایی چمن اسپورت است. با افزایش غلظت اسید هیومیک میزان ارتفاع اندام هوایی کاهش یافت، به­طوری­که کم­ترین میزان ارتفاع اندام هوایی در غلظت 250 میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک (86/1 سانتی­متر) مشاهده شد. بیش­ترین میزان ارتفاع اندام هوایی در شاهد (سطح صفر میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک) (23/2 سانتی­متر) حاصل شد که با غلظت 500 میلی­گرم برلیتر اسید هیومیک تفاوت آماری نداشت.

اثر غلظت­های کادمیم و محلول­پاشی با اسید هیومیک بر میزان انباشت کادمیم چمن اسپورت: غلظت کادمیوم اعمال شده در خاک و محلول­پاشی برگی با اسید هیومیک، میزان انباشت توسط چمن اسپورت را تحت تأثیر قرارداد به­گونه­ایکه در تیمار 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم و در مواد گیاهی حاصل از ضایعات سرزنی بیش­ترین میزان انباشت کادمیم ( ppb3851) حاصل شد. کم­ترین میزان انباشت کادمیم ( ppb227) در غلظت صفر میلی­گرم بر کیلوگرم در اندام هوایی مشاهده شد (شکل 2- الف). شکل 2-ب مقایسه میانگین اثر غلظت­های کادمیم و کاربرد اسید هیومیک بر انباشت کادمیم در کل اندام هوایی (مجموع ضایعات سرزنی و اندام هوایی باقیمانده) چمن اسپورت را نشان می­دهد. در سطح 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم تفاوت آماری معنی­داری میان غلظت­های صفر، 250 و 500 میلی­گرم برلیتر اسید هیومیک برای انباشت کادمیم در اندام هوایی چمن اسپورت مشاهده شد. به­طوری­که در غلظت 250 میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک بیش­ترین میزان انباشت کادمیم (ppb 7945) مشاهده شد. میزان انباشت کادمیم نسبت به سطح صفر میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم با هر سه غلظت اسید هیومیک تفاوت معنی­دار بود و میزان تجمع در این تیمارها افزایش داشته است. کم­ترین میزان انباشت کادمیم ( ppb170) در صفر میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم و صفر میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک حاصل شد. با افزایش غلظت اسید هیومیک، انباشت کادمیم در مواد گیاهی ضایعات سرزنی چمن افزایش یافت. به­طوری­که بیش­ترین میزان انباشت کادمیم ( ppb2506) در مواد گیاهی حاصل از ضایعات سرزنی و تیمار 500 میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک و کم­ترین میزان انباشت کادمیم (ppb1629) در اندام هوایی و غلظت صفر میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک حاصل شد (شکل 2-ج).

 

 

الف

ب

 

ج

شکل 2- اثر غلظت­های کادمیم و محلول­پاشی با اسید هیومیک بر میزان انباشت کادمیم در اندام­های هوایی چمن اسپورت

 

بحث

یکی از عملیات مهم پس از کشت در چمن­کاری­ها سرزنی می­باشد. در طی دوره­های مختلف برداشت و اندازه­گیری در طی این آزمایش، عملیات سرزنی سبب تغییر در یکسری صفات رشدی چمن از جمله تغییر در تراکم، رنگ پوشش گیاهی، وزن تر و خشک اندام هوایی و طول ریشه شد. سرزنی غیریکنواختی فضایی را بهبود می­دهد و شدت رقابت بین گونه­ها را کاهش می­دهد (24). بنابراین، سرزنی می­تواند اثرات مختلفی بر بهره­وری گیاهان گذارد، به­ویژه با اثرات مستقیم بر رشد گیاه یا تأثیر بر منابع محیط زیستی که بقای گیاهان به آن بستگی دارد (62 و 63). تأثیر اصلی سرزنی بر گیاهان تغییر وضعیت گونه، تراکم و زیست­توده گیاهان است (31). تحت شرایط سرزنی بیش از حد، کاهش رشد، کاهش سطح برگ در گیاهان اتفاق می­افتد. در این مطالعه، در اندازه­گیری سوم مشاهده شد که رشد اندام هوایی و وزن تر و خشک چمن اسپورت کاهش یافت. سرزنی بیش از حد در گیاه Stipa grandis (نوعی گیاه علفی یکساله از خانواده گندمیان) سبب افزایش تراکم و زیست توده شد که با نتایج این پژوهش مطابقت دارد (65). گیاهان شرایط تنش آسیب­های خارجی را از طریق تنظیم الگوی توزیع انرژی و تغییرات در ویژگی­های موفولوژیکی و فیزیولوژیکی خود کاهش می­دهند (62). برخی از تحقیقات نشان داده است که سرزنی می­تواند سبب افزایش تراکم گیاه شود و مسیر مواد غذایی برای القای رشد گیاه را تغییر دهد (43). دراین پژوهش، افزایش رشد ریشه و تراکم چمن اسپورت با افزایش تعداد دفعات سرزنی می­تواند به­همین دلیل باشد. در گیاهان عالی، سمیت فلزات سمی با توقف رشد و کاهش تولید زیست­توده در ارتباط است (18). اثرات بازدارنده کادمیم بر رشد گیاهان توسط پژوهشگران دیگر گزارش شده است (55).

دلیل کاهش طول اندام هوایی را اثر نامطلوب کادمیم در کاهش تقسیم سلولی و کاهش رشد سلول­های مریستمی ذکر شده است (50). کادمیم با اختلال در سوخت و ساز سلولی بخش هوایی باعث کاهش ارتفاع گیاهانی مانند برنج، گوجه­فرنگی، سورگوم، یونجه، اسفناج، سویا و آفتابگردان گردید (21و 54). مهار افزایش طول ریشه یکی از اولین و متمایزترین نشانه­های سمیت کادمیم است (37). ممکن است کادمیم به­عنوان یک فعال کننده آنزیم­های مرتبط با هورمون گیاهی و متابولیسم­های سیتوکینین که تنظیم­کننده رشد و نمو گیاه است عمل کند (44). در این پژوهش نیز در غلظت 100 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم کاهش رشد ریشه مشاهده شد. در بررسی اثر تنش فلز سنگین کادمیم بر عملکرد و ویژگی­های موفولوژیکی گیاه ریحان عنوان شده که کاهش رشد ریشه با افزایش سطح کادمیم کاهش داشته است (40). دلیل این امر آن است که عناصر سنگینی مانند کادمیم سبب شده که فعالیت­های آنتی اکسیدانی کاهش یابد، زیرا این عناصر برای این آنزیم­ها سمی بوده و وجود این عناصر با اتصال به ساختمان آنزیم سبب آسیب به ساختمان و کاهش فعالیت آن­ها می­گردد. در بررسی توانایی تحمل جنس­های چمن رایگرس، کنتاکی بلوگراس و برموداگرس در مرحله جوانه­زنی در حضور غلظت­های مختلف فلز سنگین سرب، با افزایش غلظت سرب، درصد جوانه­زنی و طول ساقه­چه نسبت به شاهد افزایش یافته بود ولی بر رشد ریشه­چه اثر بازدارندگی داشت (59). برخی پژوهشگران معتقدند که به­دلیل سمیت کادمیم برای سیتوزول در فرم آزاد، سلول­های گیاهی تلاش می­کنند با استفاده از راه­کارهایی نظیر اتصال آن به دیواره سلولی، ذخیره نمودن در واکوئل و کلاته نمودن توسط فیتوکلاتین (20و 36) این عنصر را در ریشه تثبیت کرده و به این شکل از سمیت آن بکاهند. برایند این عمل انتقال کم کادمیم به بخش­های فوقانی خواهد بود. کاهش طول ریشه در اثر کادمیم در گیاه کلزا نیز گزارش شده است (45). مشخص شده است که یون کادمیم از تقسیم سلولی و رشد سلول­های حاصل از آن در ناحیه مریستمی جلوگیری می­کند. همچنین کادمیم تمایز زودرس و چوبی شدن دیواره سلول­های واقع در منطقه رشد طولی ریشه را تحریک نموده و از رشد ممانعت به­عمل می­آورد (64). نتایج پژوهش Lou و همکاران (35) بر اثرات سمی، جذب و انتقال فلزات سنگین کادمیم و سرب در گونه چمنی رایگرس چند ساله Lolium perenne L.)) نشان داد که این گونه چمنی می­تواند سطح بالایی فلزات سنگین کادمیم و سرب را در ریشه انباشتگی دهد و از انتقال آن­ها به اندام هوایی ممانعت به­عمل آورد. بنابراین، نظر به اینکه یکی از اجزای تشکیل دهنده چمن اسپورت گونه رایگرس است، شاید بتوان افزایش مجدد رشد اندام هوایی، تراکم و رنگ چمن اسپورت تحت تنش بالاتر فلز سنگین کادمیم (غلظت 100 میلی­گرم بر کیلوگرم) را با توجه به نتایج این آزمایش توجیه نمود. احتمالاً سایر گونه­های تشکیل دهنده چمن اسپورت نیز بر این استدلال تبعیت کرده­اند.

محلول­پاشی اسید هیومیک سبب افزایش میزان کربوهیدرات در ساقه و برگ گیاهان می­شود. این کربوهیدرات از طریق ساقه به ریشه انتقال داده شده و بعد از ریشه به خاک منتقل می­شود که این عمل سبب فراهمی مواد غذایی برای میکروارگانیسم­ها شده، اسید و سایر ترکیبات آلی را رها می­کند که سبب افزایش فراهمی مواد غذایی به گیاه می­شود و باعث افزایش رشد گیاه خواهد شد (52). برخی پژوهش­ها تأثیرات مثبت اسید هیومیک بر رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی در محصولات کشاورزی را گزارش کردند (17). تأثیرات غیرمستقیم به­طور عمده از طریق ویژگی­هایی مانند غنی­سازی مواد غذایی محیط، افزایش جمعیت میکروبی و افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و بهبود ساختار خاک ایجاد می­شود، درحالی که تأثیرات مستقیم شامل فعالیت­های بیوشیمیایی مختلف در سطح دیواره سلولی، غشاء یا پروتوپلاست و به­طور عمده ساختار هورمونی است (13). فعالیت شبه هورمونی، به­ویژه فعالیت­های شبه اکسینی، جیبرلینی و سیتوکینینی اسید هیومیک به­خوبی در مقالات بسیاری اشاره شده است (49). به­نظر می­رسد دراین مطالعه نیز تأثیر مثبت اسید هیومیک در غلظت 250 میلی­گرم برلیتر بر رشد اندام هوایی چمن در ارتباط با فعالیت شبه هورمونی این ماده بوده و سبب افزایش میزان رشد اندام هوایی شده باشد. مواد هیومیک اثرهای هورمونی نظیر اکسین (7) و سیتوکینین (69) بر رشد و متابولیسم گیاه داشته و موجب دسترسی بیش­تر به عناصر شده و نسبت C/N پایینی دارند (12). همچنین در تشکیل کمپلکس­های مختلف با عناصری نظیر آهن و افزایش فراهمی عناصر مثل فسفر که برای نمو اولیه گیاه ضروری هستند، نقش قابل ملاحظه­ای دارند (51). اما اثرات مثبت این ترکیبات هیومیک به­طور عمده به غلظت­های پایین آن­ها مربوط می­شود (12). زیرا در غلظت­های بالای این ترکیبات به­دلیل تولید هورمون بیش از حد نیاز گیاهان سبب کاهش رشد و نمو می­شوند (29). به­نظر می­رسد کاهش رشد اندام هوایی چمن اسپورت تحت تأثیر غلظت­های اسید هیومیک و با افزایش غلظت این ماده در این مطالعه نیز به­همین دلیل رخ داده باشد به­نظر می­رسد که رفتار گونه­ها در پاسخ به کاربرد غلظت­های مختلف اسید هیومیک متفاوت است. این ممکن است به این دلیل باشد که کاربرد اسید هیومیک در غلظت­های مختلف، اثرات مختلفی بر رشد و توسعه گیاهان دارد. براساس این گزارش شاید بتوان کاهش رشد اندام هوایی گونه چمنی مورد مطالعه در این پژوهش در غلظت 250 میلی­گرم برلیتر اسید هیومیک را توجیه نمود.

میزان انباشت فلزات سنگین در گیاه و در اندام هوایی، متأثر از غلظت آن در خاک می­باشد (70) و بین غلظت­های اضافه شده فلزات سنگین به خاک و غلظت بافتی آن­ها همبستگی مستقیم وجود دارد (30). افزایش غلظت کادمیم در خاک باعث افزایش غلظت بافتی این عناصر در گیاهان می­شود. علت انباشتگی در بخش هوایی به­دلیل سهولت حرکت این فلز در گیاه است (67)، همچنین انتقال عناصر غذایی به ساختارهای فوقانی را تحت تأثیر قرار می­دهد (38). بطور کلی هرچه مقدار غلظت فلزات در خاک بیشتر باشند به همین ترتیب، جذب آن توسط گیاه افزایش پیدا می­کند (5). نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش غلظت کادمیم (50 میلی­گرم بر کیلوگرم) میزان انباشت این فلز سنگین در اندام هوایی چمن اسپورت افزایش یافت که این با نتایج Liu و همکاران (34) روی اثر تنش سرب و کادمیم بر گیاهان همیشه بهار، گل حنا و ختمی (34) و Akhavan و Abdosi (2) در مورد تأثیر تنش سرب و کادمیم بر گیاه سدوم مطابقت داشت. همچنین، بررسی­ها بر گیاه کرچک تحت تنش فلزات سنگین (سرب و کادمیم) نشان داده که با افزایش سطوح فلزات سنگین در محیط، غلظت این عناصر در بافت­های هوایی و ریشه گیاهان نیز افزوده می­شود (16) که با نتایج حاصل از این پژوهش در ارتباط با افزایش میزان تجمع کادمیم (در غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم) در اندام­های هوایی چمن اسپورت هم­راستا بود. Ji و همکاران (27) گزارش کردند که غلظت کادمیم در اندام­های گوناگون گیاه به خصوصیات ژنتیکی هر گیاه و غلظت این فلز در خاک بستگی دارد. همان­طور که در آزمایش حاضر مشاهده می­شود با تغییر غلظت کادمیم در خاک، جذب و تجمع آن به­وسیله گیاه مورد مطالعه نیز تغییر کرد. گزارش شده که با افزایش غلظت کادمیم در محیط تجمع کادمیم در اندام­های هوایی پنیرک، هویج، خیار، گندم و اسفناج افزایش می­یابد (68 و 72). در مورد گونه چمنی مورد مطالعه دراین پژوهش نیز مشاهده شد که با افزایش غلظت کادمیم تا غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم میزان انباشت این فلز در اندام هوایی افزایش یافته است. بنابراین، می­توان اظهار داشت که گونه چمن اسپورت قادر به انباشت کادمیم در اندام هوایی خود بوده و باتوجه به نتایج این آزمایش از آنجایی­که میزان انباشت در ضایعات حاصل از سرزنی بیش­تر بوده می­توان از این گونه چمنی در گیاه­پالایی کادمیم در مناطق آلوده به این فلز و با توجه به آستانه تحمل به فلز کادمیم (با توجه به نتایج این آزمایش 50 میلی­گرم بر کیلوگرم و کاهش میزان انباشت در غلظت بالاتر) بهره جست. توانایی گیاه برای رشد طبیعی و تولید زیست­توده کافی در حضور فلزات سنگین آن را برای گیاه­پالایی مناسب می­کند (39)، زیرا گیاه ایده­آل برای پالایش باید زیست­توده و عملکرد بالایی داشته باشد تا بتواند ضمن تجمع آلاینده هدف، غلظت­های بالاتر آن­ها را نیز تحمل کند (71).

اسیدها و کلاته­کننده­ها تحت عنوان اصلاح­گر برای افزایش مقدار جذب فلزات سنگین توسط گیاهان در خاک مورد استفاده قرار می­گیرند (25 و 48). محققان در تحقیقات خود دریافتند که کاربرد اسید هیومیک در غلظت­های کم (1/0 گرم بر کیلوگرم) نسبت به غلظت­های زیاد (1 گرم بر کیلوگرم) در حضور غلظت­های سمی مس علاوه بر کمک به جذب مس، اثرات تقویت­کنندگی بر ویژگی­های رشدی نظیر سطح برگ و وزن خشک اندام­های تربچه (Raphanus sativus L.) دارد (8). طی این پژوهش، استفاده از اسید هیومیک (غلظت 250 میلی­گرم برلیتر)، انباشتگی فلز سنگین کادمیم را در اندام هوایی گونه چمن اسپورت افزایش داد. محققین در بررسی توانایی اندوزش (Accumulation) کادمیم توسط یونجه یکساله (Medicago scutellata L.) با استفاده هم­زمان از اسید هیومیک و باکتری، افزایش انباشتگی کادمیم را در ساقه­ها مشاهده کردند (15) و اظهار کردند که استفاده از اسید هیومیک مقاومت گیاه را در برابر تنش ناشی از فلزات سنگین افزایش می­دهد که با نتایج این پژوهش مطابقت داشت. با توجه با گزارش­های پیشین (10) و نتایج این آزمایش به­نظر می­رسد که اسید هیومیک به­عنوان یک ماده اصلاح­گر برای جذب و انباشت کادمیم توسط گونه چمن اسپورت باتوجه به غلظت کادمیم و اسید در خاک مفید واقع شده است و می­توان از این ماده جهت حذف فلز سنگین کادمیم از خاک استفاده شود. براساس نتایج پژوهش­های انجام شده، استفاده از بهبود دهنده­های بستر کشت مانند کودهای آلی جهت ارتقای گیاه­پالایی هیدروکربن­های نفتی و فلزات سنگین موثر است (60). طی این پژوهش، استفاده از غلظت بیش­تر اسید هیومیک (غلظت 500 میلی­گرم بر لیتر)، انباشتگی فلز سنگین کادمیم را در اندام هوایی گونه چمن اسپورت کاهش داد که با نتایج Zhang و همکاران (70) وAkhavan  و Abdosi (2) در مورد اثر اسید هیومیک بر انباشتگی سرب و کادمیم در گیاهان مطابقت داشت. آنان بیان کردند که اسید هیومیک به­دلیل داشتن ساختمان پیچیده و داشتن گروه­های عامل، در خاک مانع جذب فلزات سنگین توسط گیاه شده و به این طریق انباشتگی فلزات سنگین در گیاه کاهش می­یابد. همچنین، در تیمار 100 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم، غلظت انباشت کادمیم در گیاه کمتر از تیمار 50 میلی­گرم بر کیلوگرم بود، دلیل آن این است که در غلظت­های بالاتر سمیت کادمیم، رشد گیاه کاهش می­یابد و این سبب می­شود تا گیاه توان کافی برای رشد و جذب عناصر را نداشته باشد (47).

نتیجه­گیری

به­طورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش دوره کشت و استقرار چمن اسپورت، کاهش رشد اندام هوایی، وزن خشک و وزن تر و افزایش تراکم، رشد ریشه و کیفیت بافت هوایی چمن شد. همچنین کادمیم در غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم سبب کاهش ویژگی­های رشدی و در غلظت 100 میلی­گرم بر کیلوگرم سبب افزایش ویژگی­های رشدی شد که با شاهد (غلظت صفر میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم) تفاوت معنی­داری نداشت. در غلظت 250 میلی­گرم برلیتر اسید هیومیک کاهش رشد اندام هوایی چمن اسپورت مشاهده شد. بیش­ترین میزان انباشتگی کادمیم در ضایعات حاصل از سرزنی و در غلظت 50 میلی­گرم بر کیلوگرم کادمیم و غلظت 500 میلی­گرم بر لیتر اسید هیومیک به­دست آمد. کاشت محصولات زراعی در زمین­های کشاورزی آلوده به فلزات سنگین که استفاده خوراکی برای انسان و دام دارند، باعث ورود این فلزات به زنجیره­ی غذایی می­شود و استفاده از گیاهان زینتی پیشنهاد مناسبی برای جایگزینی کاشت محصولات زراعی خوراکی در خاک­های آلوده به فلزات سنگین می­باشد. باتوجه به نتایج این پژوهش می­توان عنوان کرد که چمن اسپورت گیاهی است که در خاک­های آلوده به کادمیم پتانسیل تجمع بالایی برای این فلز دارد و می­تواند کادمیم را در اندام­های خود ذخیره کند و برای اهداف گیاه­پالایی مناسب می­باشد.

سپاسگزاری

این تحقیق در قالب طرح پژوهشی دانشجویی به شماره قرارداد 12209/95  مصوب در تاریخ 18/11/95 و با استفاده از اعتبارات پژوهشی دانشگاه اراک انجام گرفت که بدین وسیله از معاونت پژوهشی دانشگاه اراک تشکر می‍شود.

  1. Aibibu, N. Liu, Y. Zeng, G. Wang, X. Chen, B. Song, H. and Xu, L. Cadmium accumulation in Vetiveria zizanioides and its effects on growth, physiological and biochemical characters. Bioresource Technology 101: 6297–6303.
  2. Akhavan Markazi, V. and Abdossi, V. 2016. Evaluation the ability of sedum plant phytoremediation under the influence of head and cadmium and treated by humic acid. Cellular and Molecular Plant Biology Journal (1):25-32.
  3. Alban, C. Job, D. and Douce, R. 2000. Biotin metabolism in plants. Plant Physiology Molecular and Biology 51: 17-47.
  4. Annette, C.D. and Schnoor, L.J. 2001. Advances in Phytoremediation. Environmental Health Perspectives 109(1).
  5. Armand, N. Tavakoli, M. Armand, R. and Yousofnia, H. 2019. Investigating the possibility of refining the land soils around the Beybehan beetroot oil refinery by a herb medicine herb. Journal of plant research (Iranian journal of biology) (32):2.
  6. Arnon, D. T. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Poly phenoloridase in Beta vulgaris. Plant physiology 24: 1-18.
  7. Atiyeh, R.M., Lee, S. and Edwards, C.A. 2002. The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth. Bioresource and Technology 84: 7-14.
  8. Bandiera, M. Mosca, G. and Vamerali, T. 2009. Humic acids affect root characteristics of fodder radish (Raphanus sativus var. oleiformis Pers.) in metal-polluted wastes. Desalination 246: 78-91.
  9. Ben Hamed, K. Castagna, A. Salem, E. Ranieri, A. and Abdelly, C. 2007. Sea fennel (Crithmum aritimum) under salinity conditions: a comparison of leaf and root antioxidant responses. Plant Growth Regulation 53: 185-194.
  10. Cacco, G. Attina, E. Gelsomino, A. and sidari, M. 2000. Effect of nitrate and humic substances of nitrate uptake in wheat seedlings. Journal of plant nutrition and soil science 163: 313-320.
  11. Chang, Y.S. Chang, Y.J. Lin, C.T. Lee, M.C. Wu, C.W. and Lai, Y.H. 2013. Nitrogen fertilization promotes the phytoremediation of cadmium in Pentas lanceolata. Int Biodeter Blodegr. 85: 709–714.
  12. Chen, Y. and Aviad, T. Effect of Humic Substances on Plant Growth. In: Humic substances in soil and crop sciences. Soil science society America 161-187.
  13. Chen, Y. Lin, Q. He, Y. and Tian, G. 2004. Behavior of Cu and Zn under combined pollution of 2, 4-dichlorophenol in the planted soil. Plant and Soil 261:127-134.
  14. Clapp, C.E. Hayes, M.H.B. and Swift, R.S. 1993. Isolation, fractionation, functionalities, and concepts of structure of soil organic macromolecules. In: Beck, A.J., K.C. Jones, M.H.B. Hayes and U. Mingelgrin (Eds.), Organic Substances in Soil and Water, Royal Society of Chemistry, Cambridge 135: 31-31.
  15. Darvishi, H.H. and Kamajian, M. 2014. Cd accumulation abilities of annual alfalfa (Medicago scutellata) by humic acid and growth promoting bacteria association. Physiology 5(1): 1243-1247.
  16. De Souza Costa, E.T. Guilherme, L.R.G. de Melo, É.E.C. Ribeiro, B.T. Euzelina dos Santos, B.I. da Costa Severiano, E. and Hale, B.A. 2012. Assessing the Tolerance of Castor Bean to Cd and Pb for Phytoremediation Purposes. Journal of Biological Trace Element Research 145(1): 93-100.
  17. El-Desuki, M. 2004. Response of onion plants to humic acid and mineral fertilizers application. Annals of Agriculture Science Moshtohor. 42(4):1955-1964.
  18. El-Tayeb, M.A. El-Enany, A.E. and Ahmed, N.L. 2006. Salicylic acidinduced adaptive response to copper stress in sunflower (Helianthus annuus L.). Plant Growth Regulation 50:191-199.
  19. Ghorbani, S. Khazaei, H. R. Kafi, M. and Bannayan, A. M. 2010. Effects of humic acid application with irrigation water on yield and yield components of corn (Zea mays). Agricultural Ecology Journal 2(1):121-123.
  20. Gong, J. David, A. and Julian, I. 2003. Long distance root-to-shoot transport of phytochelatins and cadmium in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 100: 10118-10123.
  21. Hassan, M.J. Zhu, Z. Ahmad, B. and Mahmood, Q. 2006. Influence of cadmium toxicity on rice genotypes as affected by zinc, sulfur and nitrogen fertilizers. Caspian Journal of Environmental Science. 4(1): 1-8.
  22. Hatamian, Rezaie Nejad, A. Kafi, M. Souri, MK.and Shahbazi, K. 2018. Interactions of Lead and Nitrate on Growth Characteristics of Ornamental Judas Tree (Cercis siliquastrum). Open Agriculture 3: 386-392.
  23. Hatamian, M. Rezaie Nejad, A. Kafi, M. Souri, MK. Shahbazi, K. 2019. Growth characteristics of ornamental Judas tree (Cercis siliquastrum L.) seedling under different concentrations of lead and cadmium in irrigation water. Acta Scientiarum polonorum Hortorum Cultus 18(2): 87-96.
  24. Hooper, D.U. Chapin, F.S. Ewel, J.J., Hector, A. and Inchausti, P. 2005. Effects of biodiversity on ecosystem functioning: A consensus of current knowledge. Ecology Monographs 75, 3–35.
  25. Huang, J.W. Chen, J.J. Berti, W.R. and Cunningham, S.D. 1997. Phytoremediation of lead-contaminated soils: Role of synthetic chelates in lead phytoextraction. Environmental Science and Technology 31: 800-805.
  26. Jahanshahi, H. 2013. The role of green space in urban sustainable development. First International Conference on Ecology of the Territory of Isfahan. Isfahan University of Technology. October 30.
  27. Ji, P. Sun, T. Song, Y. Ackland, M. and Liu, Y. 2011. Strategies for enhancing the phytoremediation of cadmium contaminated agricultural soils by Solanum nigrum Environmental Pollution 159: 762-768.
  28. Kafi, M. and Kaviani, S, 2002. Establishment and turfgrass maintenance management. Cultural and Artistic Institution of Shaghayegh Rusta. 232.
  29. Kafi, M. Daneshvar Hakimi Meybodi, N. Nikbakht, A. Rejali, F. and Deneshkhah, M. 2013. Effect of humic acid and mycorrhiza fungi on some characteristics of “Speedy green” perennial ryegrass (Lolium perenne). Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture 4(1): 49-59.
  30. Karimi, R. Chorom, M. and Safe, A. 2012. Potential of Vicia faba and Brassica arvensis for phytoextraction of soil contaminated with cadmium, lead and nickel. African Journal of Agricultural Research 7(22): 3293-3301.
  31. Li, B. 2009. Effects of Long-Term Fencing Closure on Soil and Vegetation in Mountain Pasture of Bayanbulak. MSc Thesis. Xinjiang Agricultural University. Urumqi, China.
  32. Lichtenthaler, A. and Wellburn R. 1983. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Artmut K. Biochemical Society Transactions, 11 (5): 591-592.
  33. Lim, H., Lee, J., Chon, H. and Sager, M. 2008. Heavy metal contamination and health risk assessment in the vicinity of the abandoned Songcheon Au–Ag mine in Korea. Journal of Geochemical Exploration 96: 223–230.
  34. Liu, J. Zhou, Q. Sun, T. and Land wang, M. 2008. Growth responses of three ornamental plants to cd and cd-pb stress and their metal accumulation characteristics. Journal of Hazardous Materials 261-267.
  35. Lou, Y. Luo, H. Hu, T. Li, H. and Fu, J. 2013. Toxic effects, uptake, and translocation of Cd and Pb in perennial ryegrass. Ecotoxicology 22:207–214.
  36. Lozano-Rodriguez, E. Hernandez, L.E. Bonay, P. and Carpena-Ruiz, R.O. 1997. Distribution of cadmium in shoot and root tissues of maize and pea plants: physiological disturbances. Journal of Experimental Botany 48: 123-128.
  37. Lux, A. Martinka, M. Vacul´ık, M. and White, P. J. 2011. Root responses to cadmium in the rhizosphere: a review. Journal of Experimental Botany 62: 21-37.
  38. Małkowski, E. Kurtykal, R. Kita, A. and Karcz, W. 2005. Accumulation of Pb and Cd and its effect on Ca distribution in maize seedlings (Zea Mays L.). Polish Journal of Environmental Studies 14(2): 203-207.
  39. Mant, C. Costa, S. Williams, J. and Tambourgi, E. 2006. Phytoremediation of chromium by model constructed wetland. Boiresource Technology 97: 1767-1772.
  40. Mozafari, H. and Shiri M.A and Seyd Mohhamadi, Z. 2016. The effect of cadmium stress on yield and some morphological trait of basil (Ocimum basilicum). The third international and the Sixth national conference of Medical Herbs and Stable Agriculture. Hamedan, Iran. December 1.
  41. Naderi, D. and Kafi, M. 2015. Lawns, planting and keeping for a beautiful pillow. Nedaye Zahi Publishing, Iran. 171 p.
  42. Nardi, S. Pizzeghello, D. Muscolo, A. and Vianello, A. 2002. Physiological effects of humic substances on higherplants. Soil Biology and Biochemistry 34: 1527–1536.
  43. Nowak, R.S. and Caldwell, M.M. 1984. A test of compensatory photosynthesis in the field: Implications for herbivory tolerance. Oecologia 61: 311-318.
  44. Nyitrai, P. B´oka, K. G´asp´ar, L. S´arv´ari, ´E. Lenti, K. and Keresztes, ´A. 2003. Characterization of the stimulating effect of low-dose stressors in maize and bean seedlings. Journal of Plant Physiology 160: 1175-1183.
  45. Oloomi, H. and Manouchehri-Kalantari, Kh. 2013. Study of Cadmium Chloride Effect on Growth Parameters, Chlorophyll Content, Carotenoids, Sugar Content and Protein Content in Canola. Research and construction 16(2):74-80.
  46. Papa, S. Bartoli, G. Pellegrino, A. and Fioretto, A, 2010. Microbial activities and trace element contents in an urban soil. Environmental Monitoring and Assessment 165(1-4): 193-203.
  47. Parnian, A. Chorom, M. Jafarzade Haghighy Fard, N. 2016. A Potential Method for Remediation of Cadmium Pollution in Aquatic Medium by Hydrophyte, Ceratophyllum demersum Journal of water and soil 30(6): 1918-1929.
  48. Perminova, I.V. Hatfield, K. and Hertkorn, N. 2005. Use of humic substances to remediate polluted environment: from theory to practice. Dordrecht: Springer 3-36.
  49. Pizzeghello, D. Nicolini, G. and Nardi, S. 2002. Hormone-like activities of humic substances in different forest ecosystems. New Phytologist. 155: 393-402.
  50. Qian, H. Li, J. Sun, L. Chen, W. Sheng, G.D. Liu, W. and Fu, Z. 2009. Combined effect of copper and cadmium on Chlorella vulgaris growth and photosynthesis-related gene transcription. Aquatic Toxicology. 94: 56-61.
  51. Saruhan, V. kusvuran, A. and Babat, S. 2011. The effect of different humic acid fertilization on yield and yield components performances of common millet (Panicum miliaceum L.). Scientific Research and Essays 6: 663-669.
  52. Sassi-Aydi, S. Aydi, S. and Abdelly, C. 2014. Inorganic nitrogen nutrition enhances osmotic stress tolerance in Phaseolus vulgaris: Lessons from a droughtsensitive cultivar. HortScience 49(5): 550-555.
  53. Shahqoli, H. Talaee, H. and Khaje, M. 2012. Interaction of microorganisms and chalets on refining of heavy elements by plants. Restitution Safety Journal 5(2): 75-94.
  54. Shanker, A.K. Cervantes, C. Loza-Tavera, H. and Avudainayagam, S. 2005. Cadmium toxicity in plants. Environment International 31: 63-68.
  55. Shi, G.R. and Cai, Q.S. 2008. Photosynthetic and anatomic responses of peanut leaves to cadmium stress. Photosynthetica 46:627-630.
  56. Souri, M.K. 2016. Plants adaptation to control nitrification process in tropical region; case study with Acrocomia totai and Brachiaria humidicola plants. Open Agriculture 1(1): 144-150.
  57. Souri, M.K. Alipanahi, N. Hatamian, M. Ahmadi, M. and Tesfamariam, T. 2018. Elemental Profile of Heavy Metals in Garden cress, Coriander, Lettuce and Spinach, Commonly Cultivated in Kahrizak, South of Tehran-Iran. Open Agriculture 3(1): 3237.
  58. Souri, M.K. Hatamian, M. and Tesfamariam, T. 2019. Plant growth stage influences heavy metal accumulation in leafy vegetables of garden cress and sweet basil. Chemical and Biological Technologies in Agriculture 6(1): 25.
  59. Taghizadeh, M. Kafi, M. Fattahi Moghaddam, M. Savaghebi, Gholamreza. 2012. Effects of Lead Concentrations on Seed Germination of Turfgrass Genus and its Potential for Phytoremediation. Iranian Journal of Horticultural Science 42(3):277-289.
  60. Tavili, A. Jahantab, E. Jafari, M. Motashre zadeh, B. and Zargham, N.A. Remediation of contaminated soils with heavy metal of Pb using rangelands plants in the greenhouse condition. Journal Of Plant Research (Iranian Journal Of Biology) (31):3: 583- 593.
  61. Thangavel, P. and Subhuram, C.V. 2004. Phytoextraction – Role of hyper accumulators in metal contaminated soils. Proceedings of the Indian National Science Academy Part B, 70: 109-130.
  62. Vail, S.G. 1992. Selection for over compensatory plant responses to herbivory: A mechanism for the evolution of plant-herbivore mutualism. Am. Nat, 139: 1-8. Ellsworth DS and Reich PB (1993). Canopy structure and vertical patterns of photosynthesis and related leaf traits in a deciduous forest. Oecologia 96: 169-178.
  63. Van Staalduinen, M.A. Dobarro, I. and Peco, B. 2010. Interactive effects of clipping and nutrient availability on the compensatory growth of a grass species. Plant Ecology 208, 55-64.
  64. Wahid, A. Ghani, A. and Javed, F. 2008. Effect of cadmium on photosynthesis, nutrition and growth of mungbean. Agronomy for Sustainable Development 28: 273-280.
  65. Wan, Z. Yang, J. Gu, R. Liang, Y. Yan, Y. Gao, Q. and Yang, j. 2016. Influence of Different Mowing Systems on Community Characteristics and the Compensatory Growth of Important Species of the Stipa grandis Steppe in Inner Mongolia. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC-BY) license. (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  66. Wei, C. Wang, C. Yang, L.S. 2009. Characterizing spatial distribution a sources of heavy metals in soils from mining-smelting activites in Sshuikoushan, Hunan Province, China. Journal Environmental Science 21:1230-1236.
  67. Yadegari, M. Karimi, S. and Irani Pour, R. 2013. The effect of heavy metals (Cd and Ni) on growth, yield and other characters of Portulaca oleracea Journal of Applied Science and Agriculture 8(7): 1438-1445.
  68. Yargholi, B. 2015. Investigation of Cd Uptake and Transfer in Different Parts of Wheat, Spinach, Cucumber and Carrot Crops.6.
  69. Zandonadi, D.B. Canellas, L.P. and Facmana, A.R. 2007. Indolacetic and humic acids induce lateral root development through a concerted plasmalemma and tonoplast H+ pumps activation. Planta 225: 1583-1595.
  70. Zhang, Y. Yang, X. Zhang, S. Tian, Y. Guo, W. and Wang, J. 2013. The influence of humic acids on the accumulation of lead (Pb) and cadmium (Cd) in tobacco leaves grown in different soils. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 13(1):43-53.
  71. Zhou, Q.X. and Song, Y.F. 2004. Remediation of Contaminated Soils: Principles and Methods, Beijing. Science Press 489.
  72. Zoufan, P. Neisi, E. and Rastegarzadeh, S. 2018. Assessment of some growth indices and Cd accumulation in shoots and roots of Malva parviflora L. under hydroponic system. Journal of plant research (Iranian journal of biology) 31(2): 316- 331.
Volume 35, Issue 1
April 2022
Pages 142-155
  • Receive Date: 10 December 2019
  • Revise Date: 06 June 2020
  • Accept Date: 28 September 2020