کاهش غلظت آلاینده های خاک با استفاده از قارچ میکوریز و گیاهان زینتی

خاك یکی از منابع مهم و با ارزش طبیعت است که به عنوان یک محیط زیست، هزاران آلاینده با ترکیب و غلظت متفاوت را در خود جاي داده است. افزایش روزافزون جمعیت، گسترش شهرنشینی و استفاده نامناسب از صنعت و تکنولوژي هاي مدرن موجب افزایش توزیع و انتشار آلاینده های خاک در بیوسفر شده است. فلزات سنگین از سمی ترین آلاینده های خاک هستند که فعالیت هاي بشري و برخی عوامل طبیعی باعث ورود آنها به محیط زیست می شود. تجمع فلزات در زنجیره غذایی، تهدیدي جدي براي سلامت انسان و موجودات زنده محسوب و به علت پایداري زیاد، درغلظت هاي پایین نیز به عنوان عوامل مختل کننده اکوسیستم ها به شمار می آیند. مس از جمله مهم ترین فلزات سنگین است که کاربرد گسترده اي در صنایع الکتریکی و آب کاري فلزات دارد و به عنوان یک عنصر ضروري کم مصرف براي گیاهان و یک کوفاکتور براي فرایندهاي بیولوژیکی از جمله تنفس و انتقال آهن عمل کرده و نقش مؤثري بر رشد و توسعه مناسب سلول هاي موجودات زنده دارد.

کودها، قارچ کش ها، علف کش ها و لجن هاي فاضلاب مقادیر زیادي مس به خاك اضافه می کنند که گاه کاهش حاصلخیزي و افت کیفیت محصولات کشاورزي را به دنبال دارد. غلظت هاي بالاي مس از طریق تأثیر بر سلول هاي گیاه، موجب کاهش و توقف رشد ریشه و اندام هوایی، کلروز و نکروزه شدن برگ ها، ممانعت از فتوسنتز و نیز از بین رفتن بافت هاي سلولی ریشه می شود و در نهایت پیري و مرگ گیاه را به دنبال دارد. کمبود مس نیز با ایجاد تغییرات در فرایندهاي متابولیسمی، رشد و نمو گیاهان را به تأخیر می اندازد و با تجمع در بدن انسان موجب التهاب معده، افسردگی و بیماري هاي کبد و کلیه می گردد.

آلاینده های خاک

اثر قارچ های میکوریز بر زیست پالایی

روش هاي سنتی اصلاح مکان هاي آلوده به دلیل هزینه زیاد و تغییر در ساختار فیزیکی و شیمیایی خاك، محدودیت هایی ایجاد می نمایند و از این رو استفاده از تکنیک هاي پربازده زیستی براي پاکسازي آلودگی های خاک، یکی از مهم ترین مسایل پیش رو است. گیاه پالایی به عنوان یک روش مقرون به صرفه و دوستار محیط زیست است که از توانایی گیاهان جهت برطرف کردن آلودگی و زیباسازي فضاي سبز شهري استفاده می نماید. این فرایند یک روش با ارزش است و در کشورهاي در حال توسعه به عنوان یک تجارت سودمند محسوب می شود. کاربرد اختصاصی گیاهان در انجام پروژه هاي گیاه پالایی داراي محدودیت هایی است و استفاده از روابط همزیستی بین گیاهان و میکروارگانیسم هاي خاکزي خصوصاً قارچ های میکوریز آربسکولار (Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF))، کارایی این سیستم را چندین برابر می نماید.

این میکروارگانیسم ها به عنوان ابزاري مفید جهت زیست پالایی مکان هاي آلوده محسوب می شوند و در مواردي با ترشح آنزیم هایی، از برخی آلاینده های خاک به عنوان منبع غذا و انرژي استفاده نموده و به حذف تدریجی آن ها کمک می نمایند. حضور قارچ میکوریز در ریشه گیاهان رشد یافته در مکان هاي آلوده به فلزات سنگین توسط پژوهشگران زیادي گزارش شده و مقاومت بالاي سویه هاي قارچی جدا شده از مکان هاي آلوده نسبت به قارچ هاي خاك هاي غیرآلوده به اثبات رسیده است. همچنین نقش مؤثر میکوریز در تثبیت فلزات سنگین در بخش هاي ریشه گیاهان مختلف و نیز میسیلیوم هاي برون ریشه اي گزارش شده است. این قارچ ها با مکانیسم هایی اختصاصی از جمله محصور نمودن فلزات در پلی فسفات ها یا در ترکیبات دیواره سلول، تولید متالوتینوئین ها و ترشح گلومالین، به کاهش انتقال مس از ریشه به اندام هاي هوایی گیاه کمک می نمایند. اندازه کوچک و سطح ویژه بالاي اندام هاي قارچی امکان تماس آن ها با آلاینده های خاک را بالا برده و از این طریق نیز به فرایند پاکسازي کمک می نمایند.

کلنیزه شدن ریشه گیاه با برخی قارچ های میکوریز می تواند جذب و تجمع فلزات سنگین را در اندام هاي هوایی گیاه افزایش دهد و نقش مؤثري در فرآیند استخراج گیاهی داشته باشند.  فضاي سبز و محیط زیست شهري از اساسی ترین عوامل پایداري حیات طبیعی و انسان در شهرنشینی نوین به شمار می آیند. امروزه صنعتی شدن جوامع و افزایش جمعیت موجب گسترش آلودگی به مناطق شهري شده است. تاکنون گیاهان زیادي براي گیاه پالایی مورد ارزیابی و استفاده قرار گرفته اند و گیاهان زینتی می توانند علاوه بر کاربرد در زیست پالایی، به طور هم زمان براي زیباسازي فضاي سبز شهري و به عنوان شاخصی براي آلاینده های خاک واتمسفر نیز مورد استفاده قرار گیرند.

برخی از این گونه هاي گیاهی مانند آمانیا (Ammania baccifer) به عنوان یک گونه پهن برگ از گیاهان زینتی، می تواند تا 1000 میلی گرم مس را در هر کیلوگرم واحد وزن خشک ریشه خود تجمع دهند. در پژوهشی که توانایی جذب سرب از خاک هاي آلوده به این فلز سنگین توسط دو گیاه زینتی آهار و همیشه بهار مورد مطالعه قرار گرفت، نتایج نشان داد که گل آهار در مقایسه با همیشه بهار، توانایی بالاتري براي تجمع و استخراج سرب در بافت هاي خود دارد و می تواند به عنوان گزینه اي مناسب براي حفاظت خاك هاي آلوده به سرب، مورد استفاده قرار گیرد.

گردآوری: حاتمی

نهالستان ماهشهر
آبان 28, 1399