به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

مقالات رزومه محسن حمیدپور

  • امیر حسن زاده، محسن حمیدپور*

    در خاک های آهکی که بخش عمده ای از اراضی زراعی و باغی کشورمان را شامل می گردد، مقادیر زیادی از فسفر موجود در کودهای شیمیایی، بعد از ورود به خاک نامحلول و به صورت فسفات های کلسیم یا آپاتیت تبدیل شده و به همین منظور امروزه برای افزایش کارایی آن ها و همچنین کاهش آلودگی زیست محیطی ناشی از کاربرد این کودها به ترکیبات جدید کندرها توجه ویژه ای شده است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر pH و نسبت های کاتیون دو ظرفیتی به سه ظرفیتی بر سرعت رهاسازی فسفر از هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای (LDHs) بود. در این پژوهش ابتدا دو نوع Mg-Al-LDH با آنیون بین لایه ای نیترات و با نسبت های کاتیون دو ظرفیتی به سه ظرفیتی دو به یک و سه به یک (به ترتیب LDH-N1 و LDH-N2) ساخته شدند و سپس با استفاده از روش تبادل یونی، آنیون بین لایه ای با آنیون فسفات جایگزین شد و در نهایت دو Mg-Al-LDH با آنیون بین لایه ای فسفات تهیه گردید. آزمایشات پیمانه ای در محلول زمینه 0/03 مولار نیترات پتاسیم جهت بررسی اثر pH و زمان بر سرعت رهاسازی فسفر از LDH-P1 و  LDH-P2انجام شد. نتایج آزمایش نشان داد که افزایش pH از 6 به 8 در حضور محلول زمینه 0/03 مولار نیترات پتاسیم، منجر به افزایش فسفر رها شده از هر دو نوع LDH شد. به عنوان مثال با افزایش pH اولیه سوسپانسیون ها از 6 به 8 مقدار فسفر رها شده از LDH-P1 از 59/38 میلی گرم بر کیلوگرم به 91/41 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش یافت. در هر دو pH مورد مطالعه (6 و 8)، مقدار فسفر رهاشده از LDH-P2 به ترتیب 46/1، 33/1 برابر بیشتر ازLDH-P1  بود. سرعت رهاسازی فسفر ازLDH  در مرحله اول از 0 تا 400 دقیقه، دارای سرعت بیشتر و در طی 400-1175 دقیقه با سرعت کمتری ادامه یافت. هم چنین بر اساس نتایج، در بین معادلات سینتیکی مطالعه شده، معادلات شبه مرتبه دوم و پخشیدگی پارابولیکی بهترین برازش را بر داده های رهاسازی فسفر داشتند.

    کلید واژگان: فسفر قابل دسترس, کود کندرها, مدل های سینتیکی, هیدروکسید های دو گانه لایه ای}
    A. Hassanzadeh, M. Hamidpour *
    Introduction

    Layered double hydroxides (LDH) have gained considerable attention for their potential application in agriculture, serving as a slow release sources of essential nutrients for plants. The appraising of LDH as a favorable fertilizer is in the early development, and more studies on the nutrient release mechanism of LDH are needed to answer the question of how LDH could replace commercial fertilizers for providing the stable nutrients for plants. Although several studies on the release of P from LDH exist in the literature, no information regarding ratios of divalent cation (M2+) to trivalent cation (M3+) in LDHs on phosphate release from LDHs is available. So, it is important to raise our knowledge about various parameters like pH and time on the solubility of LDHs. This study aimed to investigate the effects of pH and the ratios of M2+/M3+on the kinetics release of P from Mg-Al-LDH.

    Materials and Methods

    All the chemicals in this research, such as magnesium nitrate hexahydrate (Mg (NO3)2.6H2O) and aluminum nitrate nonahydrate Al(NO3)3.9H2O were of analytical grade and obtained from Merk (USA). The solutions were made with decarbonated pure water without impurities (electrical resistivity = 18 MΩcm). Two nitrate forms of Mg-Al-LDH were synthesized using the co-precipitation method at constant pH by varying the Mg/Al ratios (2:1 and 3:1) in the precursor solution. Briefly, 50 mL of 1M solution containing nitrate salt of divalent cations (Mg(NO3)2.6H2O) and trivalent cations (Al(NO3)3.9H2O) in the appropriate ratios (2:1 and 3:1) were added simultaneously for 2h to 400 mL of 0.01M solution of sodium hydroxide while being stirred vigorously in a nitrogen atmosphere. The pH was kept at 9.5 by adding volumes of 3 M NaOH. Afterward, the material was ripened in the synthesis mixture for 2 h and centrifuged at 3000 rpm for 20 min. The precipitates were washed by three washing-centrifugation cycles with Milli-Q water and subsequently dried at 70 °C. In this study, LDH-P was made by ion exchange. The LDH-N were treated with 0.05 M KH2PO4 solutions at pH 7.2. The suspensions were shaken end-over-end for 24h, followed by centrifugation, washing, and drying as described above. After digesting the dried LDHs in aqua regia (3:1 HCl/HNO3), the total P concentration of the LDHs was determined. The chemical composition of the synthesized LDHs was determined by graphite furnace atomic absorption spectrophotometry (SavantAA, GBC) after acid digestion (3:1 HCl/HNO3). Crystallization and morphology of the LDHs were characterized via scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The XRD patterns were prepared using an x-ray diffractometer (Panalytical x Pert Pro, Netherlands), at scan step time of 1s from 2θ=5° to 2θ=70° (40KV and 30 mA), and with a step size of 0.0260, which were used to identify the mineral phases. The phase purity was surveyed by comparing these XRD diagrams with those found in the literature. The SEM photographs were gained on a scanning electron microscope (SigmaVP, Germany). Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrum was done on a Nicolet iS10 FT-IR spectrometer by utilizing KBr pressed disk technique.A batch study was done to determine the effect of different ratios of M2+/M3+ in LDHs at different pH 6.0 and 8.0 on the release of P from LDHs. Briefly, 0.01 g of synthesized LDH were put in a centrifuge tube mixed with 10 ml of 0.03M KNO3 at initial pH=6 and 8. Suspensions were shaken at a constant temperature (25±0.5 °C) and agitation (180 rpm) by using an incubator shaker for 8h. Phosphorus concentration in supernatant solutions was measured by vanadate yellow method at 470 nm wavelength.In order to investigate the kinetics of phosphorus release, LDH-P1 (2:1) and LDH-P2 (3:1) were used at two initial pHs of 6 and 8. First, 0.012 g of LDH sample was placed in 120 ml of KNO3 electrolyte solution (with ionic strength of 0.03 M) in an Erlenmeyer flask. The flasks were shaken for 5 to 1175 min by an incubator shaker at 100 rpm. Then the suspensions were centrifuged at a speed of 4000 rpm for 20 minutes and the phosphorus concentration was determined by the method described previously. All experiments were performed with three repetitions. Two equations (pseudo-second-order and parabolic diffusion) were used to fit the kinetics data.

    Results and Discussion

    According to the XRD patterns, the sharpness and reflection of diffraction planes (003) and (006) pertained to layer structures. The basal spacing as calculated by Bragg’s law (nλ = 2d sin θ) were 7.94 and 8.0 Å for Mg-Al-NO3 with M+2/M+3 2:1, 3:1 respectively. The XRD patterns of the LDHs exhibited a distinct characteristic reflection (003), which indicated that the basal spacing decreased as the Mg/Al ratio decreased (higher AEC). In addition, the decreased basal spacing is linked with a decrease in the interlayer spacing. The different basal spacing of LDH were related to the layer charge density, the content of water, and the reorientation of anions in the interlayer of LDH. The intercalation of phosphate anions into Mg/Al LDH is in adaptation with the change toward lower 2θ angles of the (001) reflections corresponding to the expansion of the basal distance d003 compared to the host Mg/Al-NO3-.Two bands of FT-IR spectrums around 3470 and 1655 cm-1 for all synthesized LDH materials designate stretching vibrations of the O-H group of hydroxide layers and the interlayer water molecules. The band vibration of phosphate was perceived at 1051 cm−1 and 1064 cm-1, reflecting the formation of inner-sphere surface complex (M-O-P) between dihydrogen phosphate ions and MgAl-LDH materials. It indicated that the phosphate exchange process may be resulted in the formation of bidentate and monodentate surface complexes. According to the SEM images, the well-crystallized and plate-like morphology were typical for layer double hydroxides. The results of the X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis showed, the only elements that existed in the LDH-N were Mg, Al, N, and O, whereas Mg, Al, P, and O were detected in the LDH-P. The results showed that increasing the pH from 6 to 8 in the presence of 0.03 M potassium nitrate background electrolyte led to an increase in phosphorus released from both types of LDH. For example, by increasing the initial pH of suspensions from 6 to 8, the amount of cumulative phosphorus released from LDH-P1 increased from 38.59 mg kg-1 to 41.91 mg kg-1 at equilibrium. In all studied pHs, phosphorus release from LDH-P1 in background electrolyte was lower than LDH-P2. For example, at pH 6 and 8, the amount of cumulative phosphorus released from LDH-P2 was 1.46 and 1.33 times higher than LDH-P1 at equilibrium, respectively. The cumulative phosphorus release kinetics from the studied LDHs showed that the amount of phosphorus release accelerated with increasing time. Phosphorus release from LDH continued at a higher rate from 0 to 400 minutes in the first stage and at a slower rate during 400-1175 minutes. Also, based on the results, among the studied kinetic equations, pseudo-second-order and parabolic diffusion equations had the best fit on phosphorus release data.

    Conclusion

    The results of this research showed that the release of phosphorus from LDH is dependent on time, pH and the type of LDH. Based on the results of fitting the kinetics models to the experimental data, the release rate of phosphorus from LDH-P2 (3:1) was higher than that of LDH-P1 (2:1). Cumulative phosphorus release from LDH-P2 compared to LDH-P1 was 46.54, 33.61% higher at pH 6 and 8, respectively.

    Keywords: Available Phosphorus, Kinetics Models, Layered Double Hydroxide, Slow Release Fertilizer}
  • فاطمه یادگاری، محسن حمیدپور*، احمد تاج آبادی پور، پیمان عباس زاده دهجی

    یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و عملکرد گیاهان کمبود روی است. با توجه به اهمیت بازیافت لاستیک های فرسوده و امکان استفاده از آن ها در کشاورزی، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر کاربرد خاکستر لاستیک و لیگاندهای آلی بر فراهمی عنصر روی در خاک و جذب آن توسط گیاه ذرت انجام شد. این پژوهش به‎صورت فاکتوریل با دو عامل خاکستر لاستیک در چهار سطح (0، 0/25، 0/5 و 1 درصد وزنی) و لیگاندهای آلی (شاهد، اسید سیتریک و EDTA با غلظت 1/5 میلی مول بر کیلوگرم خاک) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد کاربرد لیگاندهای آلی در خاک های تیمارشده با خاکستر لاستیک، نتوانست بر صفات رویشی گیاه ذرت تاثیر گذار باشد این در حالی است که غلظت روی شاخساره و ریشه گیاه با کاربرد لیگاندهای آلی در گلدان های تیمارشده با خاکستر لاستیک افزایش یافت. با کاربرد اسید سیتریک در تیمارهای دارای 1 درصد وزنی خاکستر لاستیک افزایش سه برابری در غلظت روی شاخساره در مقایسه با شاهد (بدون تیمار) مشاهده شد. هم چنین مقدار روی قابل عصاره گیری با DTPA در خاک با کاربرد سطوح 0/5 و 1 درصد وزنی خاکستر لاستیک به ترتیب 95 و 175 برابر نسبت به سطح صفر خاکستر افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که به دلیل مقادیر اندک سرب و کادمیوم در لاستیک، غلظت کادمیوم شاخساره و ریشه گیاه در همه تیمارها کم تر از حد تشخیص دستگاه جذب اتمی بود و از طرف دیگر اثر اصلی تیمار خاکستر لاستیک، لیگاند و همچنین اثر برهمکنش آن ها بر غلظت سرب گیاه معنی داری نبود. یافته های این پژوهش نشان داد که ذرات لاستیک تایر توانست در کوتاه مدت روی مورد نیاز گیاه را تامین کنند. البته ضروری است آثار تولید خاکستر لاستیک بر سلامت انسان و محیط زیست بررسی شود.

    کلید واژگان: اسید سیتریک, کودهای کند رها, EDTA, عناصر کم مصرف}
    F. Yadegari, M. Hamidpour*, A. Tajabadi Pour, P. Abbaszadeh-Dahaji

    One of the most important factors limiting the growth and yield of plants is the zinc deficiency. Considering the importance of recycling rubber tires and the possibility of using them in agriculture, the present study aims to investigate the effect of organic ligands on the availability of Zn in rubber ash-treated soils. The present research was carried out in factorial form in a completely randomized design with three replications under greenhouse conditions. The treatments included four levels of rubber ash (0, 0.25, 0.5 and 1 %w/w) and three levels of organic ligands (control, citric acid and EDTA with a concentration of 1.5 mmol kg-1 soil). The results showed that the application of organic ligands in soils treated with rubber ash could not affect the vegetative traits of corn plants, while the concentration of Zn in the aerial organs and plant roots increased with the application of organic ligands in pots treated with rubber ash. The highest concentration of Zn was observed at the level of 1 %w/w rubber ash and with the use of EDTA ligand. In addition, the concentration of Zn extractable by DTPA in the soil increased significantly with the use of rubber ash treatment. The results also showed that the treatment of rubber ash, ligand and their interactive effects did not affect the concentration of Cd and Pb in plants. The results of this research showed that the tire rubber particles could provide zinc required by the plant in a short period of time. Of course, it is necessary to study the effects of gases produced during rubber ash production on human health and the environment.

    Keywords: EDTA, Citric Acid, Micronutrients, Slow-Release Fertilizers}
  • فرنازالسادات هدایی، محسن حمیدپور*، حسین شیرانی، احمد تاج آبادی پور، حمیدرضا روستا

    به منظور بررسی تاثیر کاربرد سپیولیت غنی شده با کلسیم در شرایط تنش شوری و قلیاییت بر غلظت عناصر غذایی خیار گلخانه ای، آزمایشی به صورت فاکتوریل با دو عامل تنش در چهار سطح (بدون تنش، تنش شوری حاصل از کلرید سدیم با غلظت 70 میلی مولار، تنش قلیاییت حاصل از بی کربنات سدیم با غلظت 70 میلی مولار و تنش همزمان شوری و قلیاییت با غلظت 70 میلی مولار کلرید سدیم و 70 میلی مولار بی کربنات سدیم) و سطوح کاربرد سپیولیت غنی شده با کلسیم (صفر، 10 و 20 درصد وزنی در گلدان) در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. بر اساس نتایج این پژوهش، سپیولیت غنی شده با کلسیم آثار مطلوبی بر غلظت عناصر غذایی و وزن خشک ریشه و شاخساره گیاه داشت. به عنوان مثال در شرایط بدون تنش با کاربرد 10 درصد وزنی سپیولیت، علاوه بر افزایش 94 درصدی وزن خشک شاخساره، غلظت منیزیم و کلسیم در شاخساره گیاه به‎ترتیب 15 و 45 درصد افزایش یافت. با کاربرد 20 درصد وزنی سپیولیت، در شرایط تنش شوری، وزن خشک شاخساره 80 درصد، غلظت مس در شاخساره 89 درصد، غلظت کلسیم در ریشه 63 درصد، غلظت منیزیم در ریشه و شاخساره به‎ترتیب 230 و 38 درصد و آهن ریشه 656 درصد افزایش یافت. بر اساس نتایج این پژوهش، کاربرد سپیولیت در شرایط تنش می تواند در بهبود غلظت عناصر غذایی به ویژه آهن، منیزیم و کلسیم گیاه و کاهش تجمع سدیم در گیاه خیار سودمند باشد.

    کلید واژگان: بی کربنات, تنش, رس, سمیت یونی}
    F.A. Hodaei, M. Hamidpour*, H. Shirani, A. Tajabadi Pour, H.R. Roosta

    In order to investigate the effect of calcium-enriched sepiolite under stress conditions on the concentration of nutrients in cucumber, an experiment was conducted with two factors of stress (control, salinity stress: 70 mM sodium chloride, alkalinity stress: 70 mM sodium bicarbonate, and combined salinity and alkalinity stresses: 70 mM sodium chloride + 70 mM sodium bicarbonate) and the levels of sepiolite (0, 10 and 20% w/w) in a completely randomized design. The results showed that calcium-enriched sepiolite had favorable effects on the concentration of nutrients and the dry weights of plant root and shoot. For example, in non-stressed conditions, with the application of 10 %w/w sepiolite, in addition to a 94% increase in the dry weight of the shoot, the concentrations of Mg and Ca in the shoot increased by 15 and 45%, respectively. With the application of 20% w/w sepiolite, the dry weight of the shoot increased by 80% in the conditions of salinity stress. Additionally, this treatment resulted in significant increases in the concentration of Cu in the shoot, Ca in the root, Mg in the root and shoot, and Fe in the root, with increases of 89, 63, 230, 38, and 656%, respectively. Overall, the findings of this research showed that the use of sepiolite in stressful conditions can be beneficial in improving the concentration of nutrients, especially Fe, Mg and Ca, and reducing sodium accumulation in cucumber.

    Background and Objective

    Previous studies have shown that salinity and alkalinity stresses caused a reduction in growth of plants (Roosta, 2011). Sepiolite mineral has been found in different regions of Iran and its agricultural and industrial uses have been started (Galan, 1996). Although some researches have been done on the environmental applications of this mineral as an adsorbent, there is very little information about the use of calcium-enriched sepiolite in the plant culture environment. Therefore, considering the role of salinity and alkalinity in reducing the production of products and the characteristics of sepiolite clay, this research was conducted to investigate the effect of calcium-enriched sepiolite as a soil conditioner to reduce the adverse effects of salinity and alkalinity stresses on cucumber.

    Methods

    The studied sepiolite was obtained from a mine in Fariman and after being grinding it was saturated with calcium chloride. This research was carried out in the greenhouse of Vali-e-Asr University of Rafsanjan as a hydroponic culture in a medium containing perlite and Ca-enriched sepiolite. The experiments included three levels of sepiolite (0, 10% and 20% w/w) and four levels of stress (no-stress conditions as control, salinity stress by 70 mM sodium chloride, alkalinity stress by 70 mM sodium bicarbonate, and combined salinity and alkalinity stresses by sodium chloride 70 mM and sodium bicarbonate 70 mM). The treatments were arranged in a factorial way in the form of a completely randomized design with three replications. At the end of experiment, the plants were completely removed from the pots and the aerial and root parts were separated, and after washing with distilled water, they were dried at 70 ºC for 48 hours and then powdered. The total concentrations of Ca, Mg, Na, Cl, Zn, Cu, Fe and Mn in plants shoot and root were determined according to standard methods.

    Results

    The results showed that the use of Ca-enriched sepiolite reduced the adverse effects of stress on the concentration of nutrients. In non-stressed conditions, the concentrations of Mn and Mg in the root and shoot increased due to 10% sepiolite application. The concentration of Ca in the root and shoot increased in all sepiolite-treated pots, and Ca-enriched sepiolite decreased Na concentration in the root and shoot. Under salinity stress, the concentration of Cu in the shoot, Fe and Ca concentrations in the root and Mn concentration in the shoot and root increased, but the concentrations of Zn and Mn in the root and shoot decreased due to 20% sepiolite application. Under alkalinity stress, the concentration of Cu in the shoot, Mn and Ca concentrations in the root, and Mg and Fe concentrations in the root and shoot increased while the Na concentration in the root decreased. Under the combined salinity and alkalinity stresses, the concentrations of Cu and Mn in the shoot, and Fe and Mg concentrations in the shoot and root increased.

    Conclusions

    Based on the results of this research, calcium-enriched sepiolite had favorable effects on the concentration of nutrients such as calcium, magnesium, and iron in cucumber plants, and by removing sodium from the reach of the plant, it reduced the adverse effects of salinity and alkalinity stresses of the culture medium. Therefore, calcium-enriched sepiolite can be suggested as an amendment under salinity and alkalinity stress conditions.

    Keywords: Bicarbonate, Clay, Environmental stress, Ion toxicity}
  • Hamidreza Soufi *, Hazem Kalaji, Mohsen Hamidpour, Khalil Malekzadeh
    Artificial light source is one of the most important factors for high quality and quantity vegetable production in a plant factory. Aiming to investigate the role of light spectra on growth, chlorophyll fluorescence, photosynthesis and stomata parameters in lettuce plants grown in a plant factory, a factorial experiment was conducted based on a completely randomized design with two lettuce cultivars (Lollo Rossa and Lollo Bionda) and four spectra LED illumination red (656 nm), red/blue (3:1) (656 nm), blue (450 nm) and white (449 nm). The results showed that the combination of red and blue LED light had the greatest effect on stomatal conductance (gs), number of stomata, length and width of stomata in both lettuce cultivars. Also the maximum substomatal CO2 concentration (Ci) was observed in both lettuce cultivars when they were treated with red LED light. The results also showed that the maximum CO2 assimilation rate (PN) was observed in Rossa variety under white LED and in Bionda cultivar under blue LED light. Contrary to the results related to some of photosynthetic parameters, the highest values of vegetative traits (plant height, dry and fresh mass of shoots and roots, leaf number and leaf area) of plants were observed in the treatment of red and blue light combination. It is concluded that plant growth, chlorophyll fluorescence characteristics, photosynthetic and stomatal properties can be affected by different spectra and cultivars of lettuce, so that the choice of proper lighting is a fundamental requirement for the cultivation of this plant
    Keywords: Artificial Light, Chlorophyll Fluorescence, Floating Raft Systems, Nutrient Solution}
  • آذر نصیرزاده*، پیمان عباس زاده دهجی، محسن حمیدپور، عبدالرضا اخگر، خلیل کریمان

    لاستیک های ماشین حاوی مقادیر قابل توجهی عنصر روی هستند، از این رو، ضایعات لاستیک می توانند منبع بالقوه روی برای گیاهان باشند. مطالعه حاضر جهت بررسی اثر سویه های سودوموناس حل کننده ترکیبات نامحلول روی و پودر ضایعات لاستیک بر رشد و تغذیه ذرت اجرا شد. نتایج مطالعه آزمایشگاهی نشان داد که 12 جدایه قادر به انحلال روی موجود در پودر لاستیک در محیط مایع بودند. در همین راستا pH محیط حاوی باکتری A2 نسبت به شاهد کاهش 66 درصدی را نشان داد. پژوهش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در بستر کشت شن استریل انجام شد. فاکتورها شامل باکتری های سودوموناس در شش سطح (بدون تلقیح (C) و تلقیح با پنج سویه سودوموناس (B1 تا B5)) و تیمار روی از منبع پودر لاستیک در چهار سطح 0 (C)، 100 (T1)، 200 (T2) و 300 (T3) میلی گرم در کیلوگرم روی (به ترتیب معادل 0، 9، 18 و 27 گرم پودر لاستیک در کیلوگرم شن) بود. نتایج نشان داد که اثرات اصلی تیمارها بر پارامترهای کلروفیل فلورسانس (Fv/Fm)، شاخص سبزینگی (SPAD)، شاخص کارایی دستگاه فتوسنتزی (PI) و وزن خشک اندام هوایی معنی دار شد. با کاربرد سویه های باکتری و افزایش در میزان پودر لاستیک، میزان هر یک از این پارامترها افزایش معنی دار یافت. کاربرد سطح T3 لاستیک به همراه تلقیح با تمامی جدایه ها باعث افزایش پارامترها (به ترتیب افزایش 1/33، 1/02 و 1/28 برابری در مقدار SPAD، Fv/Fm و PI) در مقایسه با تیمار شاهد شد. وزن خشک ریشه و غلظت روی در اندام هوایی و ریشه ذرت تحت تاثیر اثر متقابل تیمار ها قرار گرفت. بیشترین مقدار وزن خشک ریشه گیاه در تیمار B3+T3 (افزایش 2/14 برابری نسبت به شاهد) مشاهده شد. غلظت روی در اندام هوایی در تیمار B4+T3 بیشترین مقدار را داشته که افزایش معنی دار و 20 برابری نسبت به شاهد داشت. بیشترین غلظت روی در ریشه در حضور سویه های B3 و  B2در سطح T3 پودر لاستیک بود که به ترتیب 25 و 22 برابر نسبت به شاهد افزایش معنی دار داشت. بیشترین میزان غلظت آهن در اندام هوایی و ریشه گیاه مربوط به کاربرد سطح T3 پودر لاستیک به ترتیب با مقدار 28/3 و30/7 میلی گرم در کیلوگرم وزن خشک بود. همچنین، سویه های باکتری باعث افزایش معنی دار غلظت آهن اندام هوایی نسبت به شاهد شدند ولی تفاوت معنی داری بین سویه ها مشاهده نشد. در نهایت می توان نتیجه گرفت که استفاده از پودر لاستیک تلقیح شده با جدایه های باکتری می تواند تاثیر زیادی در رشد و بهبود عملکرد گیاه داشته باشد.

    کلید واژگان: باکتری های حل کننده روی, پودر لاستیک, پارامترهای رویشی, عناصر غذایی}
    Azar Nasirzadeh *, Payman Abbaszadeh Dahaji, Mohsen Hamidpour, Abdolreza Akhgar, Khalil Kariman

    Waste tire rubber (WTR) contain significant amounts of zinc (Zn) and they are potential sources of Zn for plants. This study was carried out to investigate the effect of Zn-dissolving Pseudomonas isolates and WTR on growth characteristics and Zn and Fe concentrations of the corn plant. An experiment was conducted in a completely randomized design with factorial arrangement with three replications in a sterile sand -culture in green house condition. The experimental factors include Pseudomonas bacteria at six levels (without inoculation (C) and inoculation with five isolates (B1 to B5)) and Zn treatment from the WTR source at four levels of 0 (C), 100 (T1), 200 (T2) and 300 (T3) mg Zn per kg (equivalent to 0, 9, 18 and 27 g WTR per kg of sand respectively). The results showed that the main effects of the treatments on Photosynthetic performance index, chlorophyll content of leaves, Chlorophyll fluorescence and shoot dry weight were significant. The amount of each of these parameters increased in all bacterial and WTR treatments. The use of WTR (18 g/kg) along with inoculation of isolates increased all measured parameters compared to the control. Root dry weight and zinc concentration in shoots and roots, were affected by the interaction of treatments. The highest amount of plant dry weight was observed in B3+T3 treatment (2.14 fold increase compared to the control (. The concentration of zinc in the plant shoots was the highest in the B4+T3 treatment, which was 20 times higher than the control. The highest concentration of zinc in the root was observed in the presence of isolates B3 and B2 in WTR (18 g/kg) treatment which was 25 and 22 times higher than the control, respectively. The highest concentration of iron in the shoots and roots of the plant was related to the WTR (18 g/kg) treatment with the amount of 28.3 and 30.7 mg kg-1, respectively. The bacterial isolates increased the iron concentration of shoot compared to the control, but no significant difference was observed between the isolates.

    Keywords: Zn-dissolving bacteria, Tire waste powder, Growth parameters, Nutrients}
  • ریحانه نژاد اسدی، عیسی اسفندیارپور بروجنی*، محسن حمیدپور، پیمان عباس زاده دهجی، سید جواد حسینی فرد، میرحسن رسولی صدقیانی
    روابط همزیستی و هم افزایی بین باکتری ها و گیاه به واسطه تاثیری که بر بهبود رشد گیاه می گذارند، از اهمیت بالایی برخوردار هستند. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی باکتری های حل کننده سیلیکات در آزادسازی عناصر از کانی سپیولیت انجام شد. آزمون گلخانه ای به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمار ها شامل سه سویه باکتری (B1، B2 و B7)، گیاه پسته (دو رقم بادامی ریز زرند و قزوینی) و چهار سطح خشکی (شامل 90 درصد (شاهد)، 75 درصد، 60 و 45 درصد ظرفیت زراعی) بود. دانهال ها به وسیله محلول غذایی هوگلند فاقد منیزیم در یک دوره رشد پنج ماهه تغذیه شدند. نتایج نشان داد که در بالاترین سطح تنش کاربرد سویه های B1 و B2 میزان جذب سیلیسیم ریشه را در دانهال های قزوینی به ترتیب 77 و 97 درصد و در دانهال های بادامی ریز زرند به طور میانگین 75/2 برابر نسبت به عدم تنش خشکی افزایش داد. کاربرد سویه B7 جذب منیزیم را در دانهال های قزوینی از 91/6 میلی گرم در گلدان در شرایط عدم تنش خشکی به میزان 9/13 میلی گرم در گلدان در بالاترین سطح تنش خشکی افزایش داد. در رقم بادامی ریز زرند نیز کاربرد سویه مذکور جذب منیزیم اندام هوایی را در سه سطح تنش 75، 60 و 45 درصد ظرفیت زراعی به ترتیب 74، 67 و 66 درصد نسبت به عدم تنش خشکی افزایش داد. حضور این سویه ها به صورت همیار با گیاهان، تاثیر معنی داری بر آزادسازی عناصر از کانی ها و جذب آن ها توسط گیاه و در نتیجه بهبود وضعیت تغذیه گیاه و تغییر ساختار کانی های خاک خواهد داشت.
    کلید واژگان: پراش پرتو ایکس, کانی های رسی رشته ای, هوادیدگی بیولوژیکی, باکتری های حل کننده سیلیکات, مناطق خشک و نیمه خشک}
    Reyhaneh Nejadasadi, Isa Esfandiarpour Boroujeni *, Mohsen Hamidpour, Payman Abbaszadeh Dahaji, Seyed Javad Hosseinifard, Mir Hassan Rasouli Sadaghiani
    The present study aimed to investigate the efficiency of silicate solubilizing bacteria in the release of elements of sepiolite. The greenhouse test was performed as factorial with completely randomized design with three repetitions. This experiment consisted of three bacterial strains (B7, B8, and D1) and pistachio (two cultivars Badami Riz Zarand and Qazvini) and four drought levels (including 90% (control), 75%, 60% and 45% of FC). The seedlings were fed with Hoagland's magnesium-free nutrient solution over a five-month growth period. The vegetative and biochemical traits of the seedlings were studied. The results showed that at the highest level of drought stress, application of strains B1 and B2 increased the rate of root Si uptake in Qazvini seedlings by 77% and 97%, respectively, and in seedlings of Badami Riz Zarand by an average of 2.75 times compared to non-drought stress conditions. Application of B7 strain increased Mg uptake in Qazvini seedlings from 6.91 mg per pot under non-drought stress conditions to 13.9 mg per pot at the highest level of drought stress. In Badami Riz Zarand, the application of the mentioned strain increased the uptake of Mg in the shoot at three stress levels of 75%, 60% and 45% of the field capacity by 74%, 67% and 66%, respectively, compared to non-drought stress conditions. Presence of these bacterial strains in symbiosis with plants will have a significant effect on the release of elements from minerals and its absorption by the plant and thus improve plant nutrition and change the mineral structure.
    Keywords: X-ray diffraction, Fibrous clay minerals, Bioweathering, Silicate solubilizing bacteria, Arid, semi-arid areas}
  • پیمان عباس زاده دهجی*، زهرا کریمی، محسن حمیدپور، عبدالرضا اخگر

    پالایش خاک های آلوده به عناصر سنگین به وسیله گیاهان یکی از روش های مقرون به صرفه و دوست دار محیط زیست است. در مواردی برای افزایش کارایی گیاهان در استخراج فلز سنگین از ریزموجودهای مفید خاکزی استفاده می شود. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر سودوموناس ها ریزوسفری بر افزایش پاکسازی مس از خاک با فرآیند گیاه پالایی توسط گیاهان مختلف انجام شد. مرحله اول کشت در یک طرح کاملا تصادفی با 11 تیمار گیاهی (ذرت، سورگوم، گندم، کلزا، زنیان، قیچ، مریم گلی، تاج خروس، رازیانه، یونجه و کدو) و در سه تکرار انجام گرفت. بیش ترین غلظت و جذب مس به ترتیب در قیچ با 173 میلی گرم بر کیلوگرم و کدوی پوست کاغذی با 222 میکروگرم بر گلدان بود. پنج گیاه انتخابی کدو، ذرت، گندم، کلزا و قیچ براساس بیش ترین غلظت و جذب مس برای کشت دوم انتخاب شد. کشت دوم گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو فاکتور شامل نوع گیاه در پنج سطح (کدو، ذرت، کلزا، گندم و قیچ) و باکتری شامل سه سطح (عدم تلقیح باکتری، تلقیح سویه Pseudomonas putida PA2 و تلقیح سویه Pseudomonas fluorescence PA3) در سه تکرار اجرا شد. در این آزمایش وزن خشک اندام هوایی و ریشه؛ غلظت و جذب عنصر مس در اندام هوایی و ریشه و هم چنین تغییرات شیمیایی مس در ریزوسفر بررسی شد. کاربرد هر دو سویه باکتری باعث افزایش معنی دار وزن خشک، غلظت و جذب مس در اندام هوایی و ریشه در مقایسه با شاهد شد. از بین گیاهان نیز گیاه کدو به دلیل زیست توده ی بالا، بیش ترین جذب مس در اندام هوایی (2/90 میکروگرم بر گلدان) (موثرموثرترین در گیاه استخراجی) و گیاه ذرت به دلیل وزن خشک ریشه ی بالا بیش ترین جذب مس در ریشه (428 میکروگرم بر گلدان) (موثر در گیاه تثبیتی) را دارا بود. بررسی شکل های شیمیایی مس در خاک ریزوسفری نشان داد که تلقیح باکتری های محرک رشد PA2 و PA3 به ترتیب باعث افزایش 9/41 و 37 درصدی شکل های محلول و قابل تبادل مس و کاهش 05/7 و 41/6 درصدی شکل باقی مانده شدند. نتایج کلی نشان داد که باکتری های محرک رشد گیاه می توانند نقش موثری در افزایش کارایی گیاه پالایی به ویژه در فرآیند گیاه استخراجی داشته باشند و گیاه کدو با بیش ترین مقدار جذب مس کاراترین گیاه در فرآیند گیاه پالایی مس در این پژوهش بود.

    کلید واژگان: ذرت, کدو, گیاه پالایی, فلزات سنگین, عصاره گیری دنباله ای}
    Payman Abbaszadeh Dahaji *, Zahra Karimi, Mohsen Hamidpour, Abdalreza Akhgar

    Remediation of heavy metals contaminated soils by plants is one of the most cost-effective and environmentally friendly methods. In some cases, useful soil microorganisms are used to increase the plants efficiency in heavy metal remediation. The aim of this study was to investigate the effect of rhizospheric pseudomonads on increasing the phytoremediation efficiency in copper (Cu)-contaminated soils. The first experiment was carried out in a completely randomized design in three replications with 11 plant treatments (Maize (Zea mays), sorghum (Sorghum bicolor), wheat (Triticum aestivum), canola (Brassica napus), Fennel (Foeniculum vulgare), Amaranth (Amaranthus), Salvia (Salvia officinalis), Zygophyllum (Zygophyllum), Ajwain (Trachyspermum ammi), alfalfa (Medicago sativa) and pumkin (Cucurbita)). The highest Cu concentration and uptake  were related to Zygophyllum with 173 mg kg-1 and pumkin with 222 µg pot-1, respectively. Five plants including pumpkin, maize, wheat, canola, and Zygophyllum were selected based on the highest Cu concentration and uptake of  for the second experiment. The second experiment was designed in a completely randomized design with two factors including plant types at five levels (pumkin, maize, canola, wheat and Zygophyllum) and three levels of bacteria (non-bacterial inoculation, Pseudomonas putida PA2 strain, Pseudomonas fluorescence PA3) in three replications. In this section, the shoots and roots dry weight; Cu concentration and uptake in shoots and roots, as well as the chemical changes of the Cu in the rhizosphere were investigated. The use of both strains of the bacteria significantly increased the dry weight, concentration and uptake of Cu in shoots and roots compared to the control. Among the plants, pumpkin had the highest uptake of Cu in shoots due to high biomass (90.2 µg pot-1) (the most effective in phytoextraction) and maize due to its high root weight had the highest Cu uptake (428 µg pot-1) (effective in high Phytostabilization). Investigation of the chemical forms of Cu in the rhizosphere showed that inoculation by PA2 and PA3 growth-promoting bacteria increased 41.9 and 37% of soluble and exchangeable forms of Cu respectively, and decreased the residual form of copper up to 7.05 and 6.41%. The overall results showed that the growth-promoting bacteria play an effective role in increasing the phytoremediation, especially the phytoextraction and pumpkin with the highest Cu uptake was the most efficient plant in the Cu phytoremediation in this study.

    Keywords: Heavy metals, Maize, Pumpkin, phytoremediation, sequential extraction}
  • ح. ر. روستا، ف. محمدیان، م. رقمی، م. حمیدپور، و س. ح. میردهقان

    برای مقایسه اثر سه روش جایگزینی محلول غذایی در سیستم NFT و هرس بر فلفل، آزمایشی به صورت فاکتوریل اجرا شد. فاکتورها شامل روش های جایگزینی محلول غذایی (جایگزینی کامل محلول غذایی، جایگزینی محلول جذب شده بر اساس EC و جایگزینی محلول جذب شده بر اساس نیاز گیاه) و هرس (گیاه هرس شده و گیاه هرس نشده) بود. نتایج نشان داد که بیشترین رشد رویشی در گیاهانی مشاهده شد که محلول غذایی آنها به طور کامل تعویض می شد در حالی که گیاهان تغذیه شده بر اساس EC کمترین رشد رویشی و غلظت عناصر غذایی را دارا بودند. کلروفیل a و کلروفیل کل در گیاهان تغذیه شده بر اساس EC و نیاز گیاه در مقایسه با تیمار جایگزینی کامل محلول غذایی کاهش یافت. همه این صفات در گیاهان هرس نشده بیشتر از گیاهان هرس شده بود. محصول میوه در گیاهان تغذیه شده بر اساس EC محلول غذایی و نیاز گیاه کاهش یافت و تیمار هرس نیز این صفت را کاهش داد ولی بیشترین وزن تک میوه در گیاهان هرس شده ای مشاهده شد که بر اساس نیاز گیاه تغذیه شده بودند. بیشترین غلظت کارتنویید، مواد جامد محلول کل (TSS) و ویتامین C در گیاهان تغذیه شده بر اساس EC محلول غذایی مشاهده شد و این صفات در گیاهان هرس شده بالاتر از گیاهان هرس نشده بود. نتایج همچنین نشان داد که هرس باعث کاهش رشد و تعداد میوه در گیاه شد و بنابراین برای فلفل تند رقم سنتلا هرس پیشنهاد نمی شود.

    H. R. Roosta*, F. Mohammadian, M. Raghami, M. Hamidpour, S. H. Mirdehghan

    In order to compare the effect of three nutrient solution replacement methods in an NFT system and pruning on hot pepper, a factorial experiment was conducted. Factors included nutrient solution replacement method (complete nutrient replacement, partial nutrient replacement according to EC, and partial nutrient replacement according to plant requirements) and pruning (pruning and non-pruning). Results showed that the highest vegetative growth was recorded in plants fed by complete replacement of nutrient solution, while plant fed based on EC showed the lowest vegetative growth and nutrients concentration. Leaf Chlorophyll a (Chl a) and Total Chlorophyll (TChl) decreased in plants fed according to EC control and plant requirements compared to complete replacement of nutrient solution. All these traits were higher in non-pruned plants than in pruned plants. Fruit yield decreased in plants fed based on nutrient solution EC and plant requirements, and pruning treatment decreased these traits, but the highest single fruit weight belonged to pruned plants fed based on plant requirements. The highest fruit carotenoid content, Total Soluble Solids (TSS), and vitamin C were recorded in plants fed according to nutrient solution EC, and these traits were higher in the pruned plants compared to non-pruned ones. The results also showed that pruning caused a reduction in plant growth and fruit number, therefore, it is not recommended for hot pepper cv. Sentela.

    Keywords: Capsicum annuum L., cv. Sentela, Nutrient solution replacement, Vegetative growth}
  • عبدالرضا اخگر*، الهام احمدی نیا، محسن حمیدپور، حسین شیرانی

    کادمیوم بدلیل سمی بودن و نیمه عمر طولانی در بدن انسان و حیوان از اهمیت ویژه ای در کشاورزی برخوردار می باشد. امروزه سعی بر آن است تا از باکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) برای افزایش زیست فراهمی و جذب فلزات سنگین در خاک های آلوده استفاده شود. هدف این پژوهش بررسی کارایی باکتری های سودوموناس فلورسنت مقاوم به کادمیوم با توانایی حل فسفات های معدنی بر جذب کادمیوم توسط ذرت در یک خاک آلوده بود. بدین منظور یک آزمایش گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل چهار سطح باکتری (بدون باکتری (P0)،  تلقیح با سه جدایه P1،P169و P108) و چهار سطح زمان بعد از کشت (سه، شش، نه و دوازده هفته) بودند. برای آلوده کردن خاک از 13 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیوم از منبع نیترات کادمیوم استفاده گردید. نتایج نشان داد تلقیح ذرت با جدایه های منتخب به طور معنی داری وزن خشک بخش هوایی و ریشه و نیز جذب کادمیوم بخش هوایی و ریشه را افزایش داد. بیشترین وزن خشک بخش هوایی مربوط به زمان 12 هفته با تلقیح باکتری P169 بود) 22/31 درصد افزایش نسبت به شاهد(. هم چنین باکتری های P1 و P108 در هفته 12 اختلاف معنی داری با باکتری P169  نداشتند و توانستند وزن خشک بخش هوایی را نسبت به شاهد به ترتیب معادل 81/23 و 21/25 درصد افزایش دهند. بیشترین جذب کادمیوم بخش هوایی ذرت در 12 هفته با تلقیح باکتری P169 بدست آمد. در هفته 12، باکتری P169 جذب کادمیوم بخش هوایی را نسبت به شاهد معادل 150 درصد و نسبت به دو جدایه P1 و P108 به ترتیب به میزان81/13 و 75/37 درصد افزایش داد. اگرچه کاربرد تمام جدایه های مورد استفاده در آزمون گلخانه ای به طور معنی داری باعث افزایش جذب کادمیوم توسط ذرت شدند؛ لیکن تاثیر و کارایی جدایه P169بیشتر از سایر جدایه ها بود.

    کلید واژگان: باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه, فسفر, فلزات سنگین}
    Abdolreza Akhgar *, Elham Ahmadinia, Mohsen, Hamidpour, Hosein Shirani

    Cadmium, because of the long half a lifetime in the human and animal body and its toxicity, has great importance in agriculture. Today, plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are used to increase the bioavailability and uptake of heavy metals in polluted soils. This study aimed to investigate the effectiveness of cadmium-tolerant fluorescent pseudomonads with inorganic phosphate solubilizing ability on the cadmium uptake by maize plants in contaminated soil. For this purpose, a greenhouse experiment was conducted in factorial based on a completely randomized design with four replications. Treatments were included four levels of bacteria (without bacteria (P0) and inoculation with three isolates P1, P169, P108) and four levels of time after planting (3, 6, 9, and 12 weeks). The soils were artificially spiked with cadmium (13 mg kg−1) as Cd(NO3)2. The results showed that the inoculation of maize with the selected isolates significantly increased shoot and root dry weights and shoot cadmium uptake in comparison to non-inoculated plants. The maximum shoot dry weight observed in plants inoculated with P169 and 12 weeks (31.22% more compared to non-inoculated plants). In the 12th week after planting, there was not any significant difference among P1, P108, and P169 isolates in shoot dry weights. P1 and P108 enhanced shoot dry weights by 23.81 and 22.21 percent in comparison to control, respectively. The maximum uptake of cadmium in plant shoot was found in inoculation with P169 and 12th week. In the 12th week, P169 increased cadmium uptake of the shoot by 150 percent in comparison to the control and 13.81 and 37.75 percent, compared to P1 and P108, respectively. Although all of the isolates used in the greenhouse experiment significantly increased cadmium uptake by maize plants but the effectiveness of P169 was more evident than other isolates.

    Keywords: Heavy metals, Phosphorus, Plant growth-promoting rhizobacteria}
  • مینا رفیعی، شهاب مداح حسینی*، محسن حمید پور، علی اکبر محمدی میریک
    سابقه و هدف
    شوری یکی از مهمترین تنش های محیطی است که در مناطق خشک دنیا نظیر ایران تولید محصول را محدود می نماید. علاوه بر شوری، آلودگی فلزات سنگین در خاک و آب های سطحی به ویژه در کشورهای در حال توسعه افزایش یافته است که می تواند سبب کاهش عملکرد گیاهان زراعی نیز گردد. یکی از مهمترین نمکهای ایجاد کننده تنش شوری، کلرید سدیم است که اثرات بازدارنده آن بر رشد گیاه می تواند تحت تاثیر میزان کادمیوم خاک (و برعکس) قرار گیرد. خرفه یکی از قدیمی ترین و متحمل ترین گیاهان به شوری در مناطق خشک است که مصارف دارویی و خوراکی دارد. دانش کافی در مورد واکنش خرفه به اثرات توام کلرید سدیم و کادمیوم خاک وجود ندارد. هدف از این پژوهش بررسی برهمکنش کلرید سدیم و کادمیوم بر صفات رویشی، فیزیولوژیک و جذب و تجمع سدیم و کادمیوم در ریشه و اندام هوایی خرفه می باشد.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثر سمیت کادمیوم و کلرید سدیم بر برخی صفات خرفه آزمایشی به صورت فاکتوریل و در چارچوب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار طراحی و در اتاقک رشد با دمای 18 و 25 درجه سلسیوس (شب-روز) اجرا شد. عامل های آزمایش عبارت بودند از شوری حاصل از کلرید سدیم در چهار سطح (0، 1/23، 4/57 و 2/100 میلی مولار) و کادمیوم در پنج سطح (0، 5/0، 1، 2 و 4 میلی گرم بر لیتر) که به مدت 87 روز در محلول غذایی هوگلند اعمال گردیدند. بذور خرفه (توده محلی جیرفت) در بستر کوکوپیت پرلیت (2:1) در گلدان های یک لیتری کاشته شدند و تا زمان سبز شدن استقرار گیاهچه با آب مقطر آبیاری شدند. آنگاه گیاهچه ها به مدت 87 روز با محلول غذایی هوگلند همراه با مقدارهای محاسبه شده نمک و کادمیوم تیمار شدند.
    یافته ها
    کاهش معنی دار زیست توده اندام هوایی از 1/23 میلی مولار کلرید سدیم و 2 میلی گرم بر لیتر کادمیوم شروع شد. همچنین شاخص سبزینگی برگ با افزایش میزان کادمیوم در هر سطح کلرید سدیم کاهش یافت اما در شرایط بدون کادمیوم تا سطح 4/57 میلی مولار کلرید سدیم کاهش معنی داری نداشت. مشابه همین روند برای محتوای نسبی آب برگ نیز مشاهده شد به گونه ای که کلرید سدیم به تنهایی اثر کاهنده معنی داری بر آن نداشت اما در هر سطح کلرید سدیم مقدار آن با افزایش مقدار کادمیوم کاهش یافت. از سوی دیگر نشت یونی با افزایش میزان کلرید سدیم به طور معنی داری افزایش یافت اما به جز در سطح 1/23 میلی مولار کلرید سدیم افزایش محتوای کادمیوم اثر مشخصی بر آن نداشت. محتوای سدیم اندام هوایی و ریشه با افزایش سطح کلرید سدیم به صورت خطی افزایش یافتند اما در هر سطح کلرید سدیم و کادمیوم محتوای سدیم ریشه بسیار بیشتر از اندام هوایی بود. مشابه همین نتیجه برای محتوای کادمیوم ریشه و اندام هوایی نیز مشاهده شد. افزایش میزان کادمیوم بستر تا سطح 2 میلی گرم بر لیتر اثری بر محتوای سدیم اندام هوایی نداشت و تنها 4 میلی گرم بر لیتر کادمیوم سبب افزایش معنی دار آن شد.
    نتیجه گیری
    اگر چه کلرید سدیم و آلودگی به کادمیوم سبب کاهش رشد گیاه خرفه شد اما به نظر می رسد در این گیاه با انباشتگی مقدارهای قابل توجه سدیم و کادمیوم در ریشه از انتقال بیش از حد آنها به اندام هوایی و کاهش بیشتر رشد گیاه جلوگیری می شود.
    کلید واژگان: زیست توده, خرفه, کادمیوم, کلرید سدیم, محتوای نسبی آب برگ}
    Shahab Madgah Hosseini*
     
    Background and objectives
    Salinity, especially NaCl, is one of the most important abiotic stresses which limits crop productivity in dry regions like Iran. Also, soil and water heavy metal pollution is increasing in developing countries, which may suppress crop yield. The adverse effect of salinity on crop growth may be affected by soil cadmium content and vice versa. Purslane is one of the oldest and the most salt tolerant plant species having medicinal and edible uses in arid climates. Little is known about growth response of purslane to combined effect of NaCl and cadmium in soils. The aim of this study is to investigate the interaction of NaCl and cadmium on vegetative and physiological characteristics, sodium (Na) and cadmium (Cd) uptake and accumulation in roots and shoots of purslane.
    Materials and methods
    This experiment was arranged as factorial based on complete randomized design with four replications and conducted in growth chamber with 25/18 °C temperatures. Factors included growth medium NaCl concentration at four levels (0, 23.1, 57.4 and 100.2 mM) and cadmium at five levels (0, 0.5, 1, 2 and 4 mg/l). Seeds of purslane (local ecotype of Jiroft) were sown in 1-litre plastic pots filled with coco peat-perlite (2:1) and were watered until full emergence and establishment. Then, seedlings were treated with Hoagland solution containing calculated amounts of NaCl and cadmium until 87 days afterward.
    Results
    Significant decrease in shoot biomass started from 23.1 mM NaCl and 2 mg/l cadmium. Also, leaf greenness index (SPAD value) decreased with increase in salinity in each cadmium level; however, when no cadmium was applied, SPAD did not significantly decrease up to 57.4 mM NaCl. Similarly, salinity had no significant effect on leaf relative water content (RWC), but in each salinity level, RWC decreased with increased cadmium level. On the other hand, tissue electrolyte leakage significantly increased with NaCl concentration, however, increase in Cd concentration had no substantial effect on it. Shoot and root Na content linearly increased with salinity, but in each salinity and Cd level, contents of Na in roots were significantly higher than those of shoot. Same results were observed for shoot and root Cd content. Shoot Na content was not significantly affected by Cd concentration in growth medium until 2 mg/l Cd and only 4 mg/l Cd significantly increased it.
    Conclusion
    Although sodium chloride and Cd contamination decreased purslane growth, but our results suggest that considerable accumulation of Na and Cd in roots of purslane inhibits excess translocation of Na and Cd to shoot tissues and further growth inhibition
    Keywords: Biomass, Cadmium, Purslane, RWC, Sodium chloride}
  • صمد عبدی*، احمد تاج آبادی پور، محسن حمیدپور
    پارامترهای کمیت-شدت اطلاعات مفیدی را در ارتباط با قابلیت استفاده پتاسیم فراهم می‎کنند. اطلاعات مربوط به روابط کمیت-شدت در خاک‎های تحت کشت پسته مناطق رفسنجان و انار موجود نیست. لذا این مطالعه به منظور بررسی وضعیت و شکل‎های شیمیایی پتاسیم با استفاده از عصاره‎گیرهای رایج و هم‎چنین مطالعه روابط کمیت-شدت در اراضی مذکور انجام گردید. برای این منظور در 20 نمونه خاک از مناطق رفسنجان، انار، نوق و کبوترخان پتاسیم خاک توسط عصاره‎گیرهای استات‎آمونیم یک مولار، استات‎سدیم یک مولار، کلریدکلسیم 01/0 مولار، اسیدنیتریک 1/0 مولار، کلریدسدیم دو مولار، آب و اسیدنیتریک یک مولار جوشان استخراج شد و شکل‎های شیمیایی و همبستگی این عصاره‎گیرها با غلطت پتاسیم برگ تعیین شد. نتایج نشان داد که میزان پتاسیم محلول در این خاک‎ها بین 9/33 تا 6/193، پتاسیم تبادلی بین 8/71 تا 6/683 و پتاسیم غیرتبادلی بین 1/250 تا 6/1112 میلی‎گرم در کیلوگرم خاک می‎باشد. عصاره‎گیرهای مورد بررسی همبستگی معنی‎داری با غلظت پتاسیم برگ درختان پسته نشان ندادند. مطالعه کانی‎شناسی نشان داد که کانی‎های غالب در این منطقه مونت‎مویلونیت، ایلیت، کلریت، کائولینیت و پالیگورسکایت می‎باشند. مطالعه روابط کمیت-شدت نشان داد که دامنه مقادیر پارامترهای پتانسیل بافری (PBC) در این خاک‎ها از 7/30 تا 8/78، دامنه نسبت فعالیت تعادلی (ARke)  002/0 تا 022/0 و پتاسیم به سهولت قابل تبادل (ΔK) از 088/0 تا 66/1 می‎باشد. پارامتر ΔK همبستگی معنی‎داری با شکل‎های محلول، تبادلی و غیر‎تبادلی و پارامتر ARke همبستگی معنی‎داری با شکل‎های محلول و تبادلی نشان دادند اما پارامتر PBC با شکل‎های شیمیایی پتاسیم و ویژگی‎های خاک همبستگی معنی‎داری نشان نداد.
    کلید واژگان: پتانسیل بافری, عصاره‎گیر, قابلیت استفاده, نسبت فعالیت پتاسیم}
    Samad Abdi *, Ahmad Tajabadi Pour, Mohsen Hamidpour
    Quantity-intensity parameters provide practical information about potassium availability. Limited information about quantity-intensity relationships in Rafsanjan and Anar regions under pistachio orchards is available. So that this research was conducted to study the status and chemical forms of potassium using common extractants and also study the quantity-intensity relationships. For this purpose in 20 soil samples that were taken from Rafsanjan, Anar, Nough and Kabootarkhan, soil potassium was extracted using ammonium acetate, sodium acetate, 0.01M calcium chloride, 0.1 M nitric acid, 2M sodium chloride, water and boiling nitric acid extractants and chemical forms of potassium and their correlation with leaf potassium concentration were determined. Results showed that amount of soluble potassium in these soils is between 33.9-193.6, exchangeable potassium was in the range of 71.8-683.6 and nonexchangeable potassium was in the range of 250.1-1112.6 mg kg-1. None of these extractants had significant correlation with leaf potassium concentration of pistachio trees. Mineralogical analysis indicated that montmorilonite, illite, chlorite, kaolinite and paligorskite are dominant minerals in this region. Quantity-intensity relationships revealed that the potential buffering capacity (PBC) is in the range of 30.685-78.758, the rang of activity ratio in equilibrium (ARke) is 0.002-0.022 and the readily exchangeable potassium (DK) is in the range of 0.0885-1.66 in studied soils. DK parameter showed a significant correlation with soluble, exchangeable and nonexchangeable forms of potassium. ARke parameterwas correlated with soluble and exchangeable forms significantly but PBC parameter had no correlation with chemical forms of potassium and soil characteristics.
    Keywords: potassium availability, extractant, potential buffering, activity ratio of potassium}
  • ملیحه کارآموز، محسن حمیدپور
    سیدروفورها مولکول های آلی با وزن مولکولی کم هستند که در شرایط کمبود آهن، به وسیله میکرو ارگانیزم های خاک و ریشه برخی از گیاهان ترشح و با کلات کردن آهن محلول خاک قابلیت جذب آن را افزایش می دهند. این ترکیبات با برخی از فلزات سنگین نیز تشکیل کمپلکس می دهند و بر زیست فراهمی و حرکت آنها در خاک اثر می گذارند. این پژوهش به منظور بررسی اثر سیدروفور دسفرال (DFOB) بر جذب کادمیم توسط کانی مسکویت انجام شد. مطالعات جذب وابسته به pH در محدوده pH 4 تا 9 و در یک غلظت کادمیم و سیدروفور به ترتیب 5 میلی گرم در لیتر و 250 میکرومولار انجام شد. همچنین هم دماهای جذب در محدوده غلظت کادمیم 5/1 تا 10 میلی گرم در لیتر در حضور سیدروفور (250 میکرومولار) و بدون حضور سیدروفور در دو pH 7 و 8 انجام شد. نتایج نشان داد که سیدروفور جذب کادمیم روی کانی مسکویت را در تمامی pH های مورد مطالعه کاهش داد. هم دماهای جذب کادمیم در هر دو pH مورد مطالعه، تحت تاثیر سیدروفور قرار گرفتند. سیدروفور جذب کادمیم را کاهش داد. مدل های فروندلیخ و لانگمویر جذب کادمیم را در تمامی سیستم های مورد مطالعه به خوبی توصیف کردند. مقادیر ضرایب KF مدل فروندلیخ و KL مدل لانگمویر در سوسپانسیون های حاوی سیدروفور، کمتر از سیستم های بدون سیدروفور بود که نشان دهنده رقابت مسکویت و سیدروفور برای تشکیل کمپلکس با یون کادمیم است.
    کلید واژگان: جذب, سیدروفور, عناصر سنگین, مسکویت}
    M. Karamooz, M. Hamidpour
    Siderophores are low molecular weight iron-binding ligands produced by aerobic soil microorganisms and some plants roots. They may also develop complexes with other metals such as Cd, thereby influencing the bio-availability, toxicity and mobility of Cd in the soils and aqueous environments. The main objective of this study was to investigate the effects of desferal siderophore (DFOB) on the adsorption of Cd on muscovite. The adsorption of Cd on muscovite was studied as a function of pH (Cd concentration: 5.0 mg L-1) in the range of 3.0-8.0, as a function of metal concentration (Cd concentration in the range of 1.5-10.0 mg L-1); this was done in the absence and presence of siderophore (DFOB concentration 250 μM) using a 24h batch equilibration experiment. The results of pH dependent experiments showed that the siderophore deceased the adsorption of Cd onto muscovite at pH ≥5. The results of the isotherms experiments also showed that the removal of Cd from solution was affected by siderophore in all equilibrium concentrations of Cd at both pHs. Siderophore decreased the adsorption of Cd by the mineral. The Freundlich and Langmuir isotherms described the equilibrium data satisfactorily. The values of Freundlich (KF) and Langmuir (KL) bonding constants were greater in the suspensions without siderophore, as compared to those containing siderophore, thereby indicating the low adsorption affinity of Cd on muscovite in the presence of the siderophore.
    Keywords: Heavy metals, Siderophores, Soil, Muscovite}
  • محسن حمیدپور*، ناهید حسینی، شفق مولایی
    سابقه و هدف
    امروزه به حذف و پالایش محیط های آلوده به فلزهای سنگین توجه زیادی می شود. جذب زیستی یک روش موثر برای حذف فلزهای سنگین از محلول های آبی می باشد. در این پژوهش جذب زیستی کادمیم توسط پوست میگو مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد وروش ها
    مطالعات جذب سطحی کادمیم توسط پوست میگو به عنوان تابعی از pH در محدوده ی pH 3 تا 8 در یک غلظت کادمیم 8 میلی گرم در لیتر انجام گردید. همدماهای جذب سطحی در محدوده ای از غلظت فلز (15 تا 100 میلی گرم در لیتر) انجام گردید. آزمایش های جذب وابسته به زمان برای کادمیم در دو غلظت ثابت 5 و 50 میلی گرم بر لیتر و 7 سطح زمانی (5/0، 2، 4، 6، 8، 12، 24 ساعت) انجام شد. میزان کادمیم جذب سطحی شده بر روی جاذب، با اندازه -گیری غلظتهای تعادلی و غلظت آنها در نمونه های شاهد محاسبه گردید. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) قبل و بعد از جذب سطحی کادمیم به وسیله ی دستگاه طیف سنجی و گونه بندی کادمیم در محلول های تعادلی به وسیله ی برنامه ی Visual MINTEQ انجام گردید.
    یافته ها
    نتایج آزمایش های جذب وابسته به pH نشان داد که با افزایش pH، میزان جذب سطحی کادمیم به وسیله ی پوست میگو افزایش یافت و بیشترین جذب کادمیم در pH، 5/7 صورت گرفت، که در این pH، بیش از 99 درصد از کادمیم توسط جاذب جذب سطحی گردید. نتایج همدماهای جذب نشان داد که مدل های فروندلیچ و لانگمویر جذب کادمیم را به خوبی توصیف کردند. حداکثر ظرفیت جذب کادمیم (qmax)، به وسیله ی مدل لانگمویر برای این جاذب 1/5 میلی گرم بر گرم تعیین شد. مدل سینتیکی شبه رده دوم بهترین برازش را بر داده های جذب سطحی وابسته به زمان داشت. منحنی های سینتیکی جذب کادمیم از دو فاز مشخص تشکیل شده اند. یک فاز اولیه که جذب کادمیم توسط جاذب سریع بود و متعاقب آن فاز ثانویه که واکنش به حالت تعادل نزدیک شد. نتایج گونه بندی شبیه سازی شده به وسیله برنامه Visual Minteq نشان داد که گونه Cd+2 در محدوده 5/8-2=pH، گونه اصلی کادمیم در محلول است و در دامنه pH، 9-8 و غلظت گونه هیدرولیزی +Cd(OH) نیز افزایش می یابد. طیف مادون قرمز پوست میگو قبل و بعد از جذب کادمیم نشان داد که اتم های N گروه های عامل آمین در پوست میگو نقش عمده ای در جذب این عنصر داشتند.
    نتیجه گیری
    به طور کلی، با توجه به داده های به دست آمده از این پژوهش، پوست میگو یک جاذب موثر برای کادمیم می باشد و می تواند در پالایش محیط های آبی آلوده به کادمیم مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: کادمیم, فلزهای سنگین, جاذب زیستی, آلودگی, پالایش}
    Mohsen Hamidpour *, Nahid Hosseini, Shafagh Molaei
    Background And Objectives
    Nowadays, extensive attention has been paid to removal and remediation of heavy metals from polluted sites. Biosorption is a cost-effective method for removing heavy metals from aqueous solutions. In this study, biosorption of Cd has been examined by shrimp shell.
    Materials And Methods
    The adsorption of Cd on shrimp shell was studied as a function of pH (Cd concentration: 8.0 mg L-1) in the range of 3.0-8.0, and as a function of metal concentration (Cd concentration in the range of 15-100.0 mg L-1) using a 24h batch equilibration experiments. The amounts of Cd sorbed on the adsorbent were calculated from the difference between the metal concentration in the blank and equilibrium concentration of Cd in the solutions. Chemical species of Cd(II) in the solutions was also predicted using Visual MINTEQ, a computer code developed to simulate equilibrium processes in aqueous systems. Infrared spectrums of untreated and Cd-loaded adsorbent were obtained using a Fourier transform infrared spectrometer.
    Results
    The results of pH dependent experiments showed that the percent removal of Cd on the sorbent increased with the increase of suspension pH. The experimental data showed that shrimp shell used in this study removed more than 95% Cd from solution at pH=7.5. The Freundlich and Langmuir isotherms were described satisfactorily equilibrium data. Maximum sorption capacity (qmax) of the sorbent was 5.1 mg g-1. Pseudo second order kinetic model provided a perfect fit for the kinetic data of Cd sorption onto shrimp shell. Biosorption kinetics of Cd consisted of two steps: An initial rapid step where adsorption was very fast. The second phase is the gradual biosorption stage before the Cd uptake reached equilibrium. The equilibrium was achieved in 30 min for initial metal concentration of 5 mg L-1 and in 240 min for initial metal concentration of 50 mg L-1 where 91 % and 92 % of Cd were adsorbed, respectively. Based on the estimates obtained by Visual MINTEQ, the Cd2 and Cd(OH) species were the dominant species present in solutions in pH ≤ 8.5 and pH≥ 8.5, respectively. Infrared spectrum analysis of adsorbent before and after adsorption showed that the N atoms of the amine functional groups played a major role in shrimp shell for adsorption of Cd.
    Conclusion
    Based on the equilibrium sorption and kinetic information obtained for Cd removal by this sorbent, it may be concluded that shrimp shell is an effective sorbent for Cd and may be considered for environmental remediation in future studies.
    Keywords: Cadmium, heavy metals, biosorbent, pollution, remediation}
  • زهرا کریمی، پیمان عباس زاده دهجی*، عبدالرضا اخگر، محسن حمیدپور
    تلقیح گیاهان با باکتری های ریزوسفری محرک رشد موثر و مقاوم به فلزات سنگین در خاک های آلوده به منظور افزایش کارایی گیاه پالایی و استخراج فلز سنگین از خاک توسط گیاه امری ضروری می باشد. در این جهت این پژوهش به منظور جداسازی، شناسایی و صفات محرک رشدی باکتری های مقاوم مس از یک خاک آلوده به مس انجام شد. ابتدا شش نمونه خاک ریزوسفری گیاهان بومی منطقه خاتون آباد سرچشمه استان کرمان جمع آوری شد و نهایتا شش جدایه باکتری از نمونه های خاک ریزوسفری جمع آوری و خالص سازی شد. نتایج شناسی فنوتیپی، بیوشیمیایی و ژنتیکی نشان داد که پنج جدایه از جنس سودوموناس و یک جدایه از جنس باسیلوس بودند. سپس حداقل غلظت بازدارنده[1] مس، میزان تولید سیدروفور، تولید اکسین، سیانید هیدروژن، توانایی حل فسفات های معدنی، در محیط جامد و مایع، اندازه گیری توان حل کنندگی ترکیبات کم محلول روی در محیط جامد و مایع و تولید -ACC دآمیناز باکتری ها بررسی شد. نتایج نشان داد تمام جدایه ها نسبت به غلظت های مختلف مس از خود مقاومت نشان دادند. بیشترین مقاومت نسبت به غلظت بازدارنده مس مربوط به سویه های K4 و K5 در غلظت 400 میلی گرم بر لیتر مس بود. همچنین در رابطه با تولید سیدروفور، بجز سویه های K6 که توانایی تولید سیدروفور را در محیط CAS نداشت، پنج سویه دیگر توانایی تولید سیدروفور را در این محیط دارا بودند و سویه ی K5 بیشترین میزان تولید سیدروفور با نسبت هاله به کلنی 56/1 را به خود اختصاص داد. در بین جدایه ها، دو جدایه K4 و K6 قادر به تولید اکسین نبودند. تولید اکسین توسط جدایه K1 تفاوت معنی داری با دیگر جدایه های مورد بررسی داشته و با مقدار 07/2 میلی گرم در لیتر بیشترین میزان تولید اکسین در بین جدایه ها را دارا بود. نتایج همچنین نشان داد که از بین جدایه ها، تنها جدایه K4 توانایی تولید سیانید هیدروژن را با درجه چهار (نسبتا زیاد) دارا بوده و دیگر جدایه ها با اختصاص درجه یک مبنی بر عدم تولید سیانید هیدروژن گزارش شدند. نتایج ارزیابی انحلال تری کلسیم فسفات[2] در محیط مایع PKV توسط جدایه ها نشان داد که. سویه K1، K2، و K3 به ترتیب با میزان 706، 661 و 588 میلی گرم در لیتر بیشترین حل کنندگی فسفر را به خود اختصاص داده و با یکدیگر تفاوت معنی داری نداشتند. نتایج بررسی ها نشان داد که در محیط جامد حاوی کربنات روی دو سویه K4 و K5 به ترتیب با مقادیر 910/0 و 850/0 نسبت هاله به کلونی تفاوت معنی داری با دیگر سویه ها داشته و بقیه سویه ها شامل K1، K2، و K3 و K6 توانایی انحلال کربنات روی از خود نشان ندادند. همچنین انحلال اکسید روی در محیط جامد توسط سویه K4 با 11/2 نسبت هاله به کلونی بیشترین میزان انحلال اکسید روی و سویه های K1، K2، و K3 و K6 قادر به انحلال اکسید روی در محیط جامد نبودند. سویه های K1، K2، K3 و K6 قادر به انحلال ترکیبات کم محلول اکسید و کربنات روی در محیط مایع نبودند. سویه K4 با 5/12 میلی گرم در لیتر با بیشترین میزان انحلال کربنات روی در محیط مایع را داشت و همچنین بیشترین انحلال اکسید روی در محیط مایع به سویه K4 با 76/9 میلی گرم در لیتر نسبت داده شد. با توجه به نتایج بدست آمده می توان از این جدایه ها در جهت افزایش کارایی گیاه پالایی این عنصر در خاک های آلوده استفاده کرد.
    کلید واژگان: اکسین, ریزوباکتری های محرک رشد گیاه, حداقل غلظت بازدارنده, سیدروفور}
    Z. Karimi, P. Abbaszadehdahaji *, A. R. Akhgar, M. Hamidpour
    Plant inoculation with effective plant growth promoting and heavy metal resistant rhizobacteria is an efficient method to improve the phytoremediation efficiency and extraction of heavy metals from contaminated soils. With respect to this reason, astudy was conducted to isolate, identify and evaluate the growth stimulating traits of copper-resistant bacteria from a Cu-contaminated soil. Six rhizospheric soil samples of indigenous plants were collected in Sarcheshmeh Khatoonabad, Kerman province. After screening, six strains were selected. Phenotypic, biochemical and genetic identification data showed that five and one isolates were belong to Pseudomonas and Bacillus genera respectively. Then, the minimum inhibitory concentration of copper, siderophore production, auxin and hydrogen cyanide production, the ability to solubilize mineral phosphate in solid and liquid medium, the ability to solubilize Zn low soluble compounds in solid and liquid medium and production of ACC-deaminase were investigated. The results indicated that all of the isolates were resistant to various concentrations of copper. The maximum resistance to inhibitory concentration of copper was related to K4 and K5 strains at a concentration of 400 mg L-1 of copper. All of the strains were able to produce siderophore in CAS medium except for K6 strains and strain K5 was also the superior in siderophore production. Among the strains, K4 and K6 were not able to produce auxin. There was also a significant difference between auxin productions by isolates K1 with the other isolates, with the highest auxin production (2.07 mg L-1). The results also demonstrated that among the strains, only K4 strain was capable of producing hydrogen cyanide (degree: four=relatively high) and the other isolates were reported as non-production of hydrogen cyanide (degree: one). The results of Three Calcium Phosphate (TCP) solubilizing by isolates in PKV broth medium showed that K1, K2, and K3 strains had the most phosphorus solubility (706, 661 and 588 mg L-1) respectively and there wasn’t significant difference between them. The results demonstrated that K4 and K5 isolates with 0.910 and 0.850 halos to colony diameter had a significant difference with other isolates in solid medium containing ZnCO3 and the rest of the strains, K1, K2, K3 and K6 did not show the ability to solubilize the zinc carbonate as well. The solubilizing of solid zinc oxide in solid medium by K4 strain (halo:colony, 2.11) was the highest solubility of zinc oxide and K1, K2, K3 and K6 strains were not able to dissolve the zinc oxide in the solid medium. They did not show the ability to dissolve the low soluble zinc oxide nor the zinc carbonate compounds. K4 strain had the highest zinc carbonate solubility in the broth (12.5 mg L-1) and the highest solubility of zinc oxide in the broth was attributed to K4 strain (9.76 mg L-1). According to the results, these isolates can be used for enhancing phytoremediation efficiency of this element in contaminated soils.
    Keywords: Auxin, Plant growth promoting rhizobacteria, Minimum inhibitory concentration, Siderophore}
  • حمیدرضا روستا، مجتبی صفری زاده، محسن حمیدپور

    به منظور بررسی اثر کاربرد برگی کود نانوفرتایل حاوی اسید هومیک بر جذب عناصر غذایی در دو رقم کاهو در سیستم لایه نازک محلول غذایی (NFT)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار و دو فاکتور کود نانوفرتایل (صفر، 500 و 1000 میلی گرم بر لیتر) و رقم (گریت لیک و سوپر سالاد) انجام شد. در این آزمایش، عناصر پتاسیم، فسفر، کلسیم، منیزیم، آهن، روی، منگنز و مس در اندام هوایی و ریشه گیاه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که محلول پاشی غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر کود نانوفرتایل باعث افزایش غلظت این عناصر در اندام هوایی و ریشه کاهو شد. اما تیمار 500 میلی گرم بر لیتر کود نانوفرتایل فقط روی، پتاسیم و منیزیم اندام هوایی و روی، پتاسیم و کلسیم ریشه را نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین، غلظت روی در اندام هوایی و کلسیم، آهن، منگنز، روی و مس در ریشه رقم گریت لیک نسبت به رقم سوپر سالاد بیشتر بود. بر طبق نتایج این آزمایش، غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر از این کود که دارای 75% مواد هومیک است می تواند آثار مثبتی بر بهبود جذب عناصر غذایی در گیاهان تیمار شده داشته باشد.

    کلید واژگان: رقم سوپر سالاد, رقم گریت لیک, لایه نازک محلول غذایی}
    H.R. Roosta, M. Safarizadeh, M. Hamidpour

    In order to study the effects of nano-fertile fertilizer containing humic acid on uptake of nutrients of two lettuce (Lactuca sativa L.) cultivars in a nutrient film technique (NFT) system, a factorial experiment based on completely randomized design with four replications was conducted. The experiment consisted of two factors, the nano-fertile fertilizer (0, 500 and 1000 mg/L) and cultivar (Great Lake and Super salad). In this experiment, nutrient elements (K, P, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn and Cu) concentration in plant shoots and roots were measured. Results showed that concentration of 1000 mg/L of nano-fertile fertilizer increased concentration of these nutrient elements in shoots and roots of the lettuce plants. But, in the treatment of 500 mg/L nano-fertile fertilizer, only Zn, K and Mg in shoots and Zn, K and Ca in roots were higher compared to control. Great Lake cultivar was better than Super salad cultivar in the uptake of Zn in shoots and Ca, Fe, Mn, Zn and Cu in roots. According to results of this experiment, concentration of 1000 mg/L of nano-fertile fertilizer containing 75% humic substances can have positive effects on improving uptake of nutrient elements in treated plants.

    Keywords: Super salad cultivar, Great Lake cultivar, Nutrient film technique (NFT)}
  • ناهید حسینی، محسن حمیدپور، وحید مظفری
    در این مطالعه برخی عوامل موثر بر جذب سطحی سرب توسط پوست میگو شامل زمان ، pH، غلظت اولیه سرب و مدل های سینتیکی و همدمای جذب مورد بررسی قرار گرفت. زمان رسیدن به تعادل برای جذب سرب به وسیله ی جاذب با افزایش غلظت سرب از 100 تا 1000 میلی گرم بر لیتر از 9 میلی گرم بر گرم به 2/90 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. با افزایش pH سوسپانسیون از 4 تا 7، جذب سرب افزایش یافت ولی افزایش بیشتر pH منجر به کاهش معنی دار جذب سطحی سرب گردید. به طور متوسط جذب سرب توسط جاذب در pHهای 6 و 7 بیش از 95 درصد بود. مدل شبه رده دوم بهترین برازش را بر داده های جذب سرب داشت (99/0≤ R2). مدل های سیپس و فروندلیچ داده های همدمای جذب سرب را به خوبی توصیف کرده اند (96/0≤ R2). طیف مادون قرمز نمونه های جاذب قبل و بعد از جذب سرب نشان داد که اتم های N گروه های عامل آمین در پوست میگو نقش عمده ای در جذب سرب داشتند.
    کلید واژگان: آب و فاضلاب, همدماها, سینتیک, جذب سطحی}
    This study examined the adsorption of lead (Pb) ions from aqueous solution onto shrimp shell. Several important parameters influencing the adsorption of Pb(II) ions such as initial pH, equilibrium time, and different initial concentration of Pb(II) ions were evaluated. The results indicated that the pseudo-second-order kinetic model could describe the kinetics of Pb adsorption by the adsorbent. With increasing Pb concentrations from 100 to 1000 mgL-1, the amount of Pb adsorbed by shrimp shell increased from 9 mg g-1 to 90.2 mg g-1. Increasing suspension pH from 4 to 7, enhanced adsorption of Pb. Further increase in pH from 7 to 10 resulted in decreasing of adsorption of the metal ion. The average adsorption of Pb by the adsorbent at pH 6 and 7 was more than 95 percent. The Sips and Freundlich models well described the adsorption of Pb isotherms data. Infrared spectrum analysis of adsorbent before and after adsorption of Pb showed that the N atoms of the amine functional groups played a major role in shrimp shell for adsorption of Pb.
    Keywords: Water, wastewater, Isotherms, Kinetic, Surface adsorption}
  • محسن حمیدپور، لیلا اکبری، حسین شیرانی، علی اکبر محمدی
    به منظور بررسی اثر زئولیت و ورمی کمپوست بر تثبیت و شکل های شیمیایی روی در یک خاک آلوده، آزمایش گلخانه ای در قالب طرح فاکتوریل با دو عامل شامل زئولیت در سه سطح صفر، 5 و 10 درصد وزنی، و عامل ورمی کمپوست در سه سطح صفر، 5 و 10 درصد وزنی با سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. با کاربرد ورمی کمپوست، غلظت شکل محلول + تبادلی روی کاهش معنی داری یافت. کمترین غلظت شکل محلول + تبادلی روی در تیمار ترکیبی 10% ورمی کمپوست × 10% زئولیت مشاهده شد که نسبت به شاهد، حدود 57 درصد کمتر بود. زئولیت میزان روی پیوند شده با کربنات ها را کاهش داد. کمترین غلظت روی پیوند شده با کربنات ها در تیمار ترکیبی 10% ورمی کمپوست × 10% زئولیت مشاهده شد که نسبت به شاهد حدود 30 درصد کاهش غلظت داشت. در همه سطوح ورمی کمپوست، کاربرد زئولیت باعث کاهش غلظت روی پیوند شده با کربنات ها و روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز گردید. با کاربرد ورمی کمپوست و زئولیت غلظت روی پیوند شده با مواد آلی به طور معنی داری افزایش یافت. بیشترین غلظت روی پیوند شده با مواد آلی در تیمار 5% ورمی کمپوست مشاهده شد که این تیمار نسبت به شاهد حدود 40 درصد غلظت روی پیوند شده با مواد آلی را افزایش داد. در تمامی سطوح زئولیت، با کاربرد ورمی کمپوست روند افزایشی در غلظت روی پیوند شده با ماده ی آلی مشاهده شد. به طور کلی، کاربرد همزمان ورمی کمپوست و زئولیت باعث کاهش شکل های قابل دسترس روی در خاک می گردد. بنابراین، استفاده از آنها به صورت ترکیبی در تثبیت شیمیایی روی درخاک های آلوده پیشنهاد می گردد.
    کلید واژگان: آلودگی خاک, تثبیت شیمیایی, فلزات سنگین}
    Mohsen Hamidpour, Leila Akbari, Hossein Shirani, Ali Akbar Mohammadi
    Introduction
    Soil contamination by heavy metals is a major concern throughout the world, due to persistence of metals in the environment and their toxicity and threat to all living organisms. Several strategies have been used to immobilize heavy metal ions in soils. Immobilization can be achieved by adding natural and synthetic amendments such as zeolites and organic materials. Because of large specific surface area, high cation exchange capacity (CEC), low cost and wide spread availability, zeolites are probably the most promising materials interacting with many heavy metal ions in contaminated soils and water. Organic amendments such as vermicompost contains a high proportion of humified organic matter (OM), may decrease the bioavailability of heavy metals in soil by adsorption and by forming stable complexes with surface functional groups, thus permitting the re-establishment of vegetation on contaminated sites. Recent studies showed that the co-application of zeolite and humic acids could be effective in reducing the available fraction of Pb in a garden polluted soil. Fractionation of heavy metals cations in amended polluted-soils is needed to predict elemental mobility in soil and phyto-availability to plants. Therefore, the objective of this study was to investigate the effects of co-application of zeolite and vermicompost on Zn redistribution in a contaminated soil.
    Material and
    Methods
    A contaminated soil was collected from the top 20 cm in the vicinity of zinc mine in Zanjan province, western north of Iran. The soil sample was air-dried, passed through 2-mm sieve and stored at room temperature. The soil sample was thoroughly mixed to ensure uniformity. Sub-samples were then digested using the hot-block digestion procedure for total Zn concentration. The experiment was conducted under greenhouse condition. The polluted soil was put in polyethylene pots and mixed well vermicompost and zeolite at the rate of 0, 50 and 100 g kg-1 soil. The treatments were evaluated in a 3 × 3 factorial design and were arranged in a randomized block design with three replications. After incubation for 45 days, five seeds of corn were sown in each pot. After germination the seedlings were thinned to 3 per pot. Plants were grown for 2 months under control conditions. After the corn had been harvested, soil samples were air-dried, and analyzed for pH, cation exchange capacity (CEC), and electrical conductivity (EC). Chemical fractionations of Zn in soils collected after the pot trial were investigated using the procedure of Salbu et al. (1998). This procedure subdivides the heavy-metal distribution into an water-extractable笗Ⅺ砞榹 fraction, a form bound to carbonates, a form bound to Fe and Mn oxides, a form bound to organics, and a residual form. An analysis of variance was used to test significance (P≤0.05) of treatment effects and Duncan multiple range test (P≤0.05) was used to compare the means (SAS, 2002).
    Results And Discussion
    Soil pH gradually decreased with application of both vermicompost and zeolite amendments. This may be due to degradation of organic matter and releasing of organic and inorganic acids such as carbonic, citric and malic acids as well as H produced from mineralization of nitrogen in the organic matter. Electrical conductivity (EC) of soils increased with increasing amounts of vermicompost and zeolite applications. The highest EC was observed in pots containing 10% w/w zeolite and 10% w/w vermicompost. Addition of zeolite significantly increased soil CEC. The overall distribution of Zn in different fractions was in the sequence residual (38.6%)> Fe and Mn oxides bound (31.0 %) > carbonated (21.6%)> organic (4.3%)≈exchangeable 솫 soluble (4.4 %). The application of vermicompost significantly decreased concentration of Zn in water笗Ⅺ砞榹 fraction as compared to the control soil. Although singly zeolite amendment had not significant effect on water笗Ⅺ砞榹 Zn concentration, this form decreased significantly with co-application of vermicompost and zeolite. This may be due to redistribution of Zn from this form to less available forms (e.g. organic and residual fractions). The addition of vermicompost had not significant effect on the carbonated fraction of Zn, whereas co-application of zeolite and vermicompost significantly decreased concentration of Zn bound in carbonates. Singly zeolite and co-application of amendments decreased the concentration of Zn in Fe and Mn oxides bound. Although singly compost and zeolite amendments increased concentration of Zn bound to organics, this form decreased furthest with co-application of them. Zeolite and vermicompost alone had not significant effect on mobility factor (MF) of Zn over the un-amended soil. Co-application of vermicompost and zeolite to polluted soil resulted in a significant decrease in MF values of Zn compared to control.
    Conclusion
    Co-application of vermicompost and zeolite to polluted soil resulted in redistribution of Zn from available forms (exchangeable 솫 soluble) to less available form (e.g. organic), thus may be useful for the immobilization of Zn from polluted sites.
    Keywords: Chemical Immobilization, Contaminated Soil, Heavy Metals}
  • زهرا رمضانی، محسن حمید پور*، پیمان عباس زاده، عیسی اسفندیارپور
    سابقه و هدف
    تحرک، فراهمی زیستی و سرنوشت فلزات سنگین در خاک به وسیله واکنش جذب توسط کانی ها و مواد آلی خاک کنترل می شود. جذب فلزات سنگین توسط خاک به شدت تحت تاثیر اسیدهای آلی با وزن مولکولی کم قرار می گیرد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر اگزالیک اسید بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک بود.
    مواد و روش ها
    آزمایش های جذب وابسته به pH در محدوده 5/9-6pH= و آزمایش های جذب وابسته به زمان و هم دماهای جذب در 7 pH= انجام گردید. غلظت کادمیوم و اگزالیک اسید به کار رفته در آزمایش های جذب وابسته به pH به ترتیب 045/0 میلی مولار و 5/0 میلی مولار بود. آزمایش های جذب وابسته به زمان در غلظت ثابت 045/0 میلی مولار کادمیوم و غلظت ثابت 5/0 میلی مولار اگزالیک اسید در 7 سطح زمانی و هم دماهای جذب کادمیوم در محدوده غلظت کادمیوم 013/0 تا 089/0 میلی مولار و غلظت ثابت 5/0 میلی مولار اگزالیک اسید انجام شدند. تمامی آزمایش های مذکور بدون حضور اگزالیک اسید نیز انجام شدند.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که اگزالیک اسید جذب کادمیوم را توسط رس در تمامی pH های مورد مطالعه کاهش داد. مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم، بهترین برازش را در داده های جذب کادمیوم داشت. مدل لانگمویر جذب کادمیوم را در تمامی سیستم های مورد مطالعه بهتر از مدل فروندلیچ توصیف نمود. ضریب KL مدل لانگمویر که شاخصی از قدرت پیوند عنصر توسط جذب شونده است در سیستم شاهد (4/26 لیتر بر گرم) بزرگتر از سیستم حاوی اگزالیک اسید (2/15 لیتر بر گرم) بود که تاییدکننده ی شدت کمتر جذب کادمیوم در حضور اگزالیک اسید توسط رس می باشد. مقادیر ضریب KF مدل فروندلیچ در سیستم حاوی اگزالیک اسید (2/1 لیتر بر گرم) کوچکتر از سیستم شاهد (8/1 لیتر بر گرم) بود که نشان دهنده کاهش تمایل کادمیوم برای جذب بر روی سطوح رس در حضور اگزالیک اسید می باشد. به منظور تفسیر اثر لیگاند اگزالیک اسید بر رفتار جذبی کادمیوم توسط بخش رس خاک، اطلاعاتی از گونه بندی کادمیوم در محلول و pH نهایی سوسپانسیون لازم است. نتایج گونه بندی شبیه سازی شده به وسیله برنامه PhreeqC نشان داد در سیستم شاهد، گونه Cd2+ فراوان ترین گونه کادمیوم در pH کمتر از 9 بود. در حضور اگزالیک اسید در pH های کمتر از 10 به ترتیب گونه های Cd2+ و (Cd-Oxalate)°بدون بار، فراوان ترین گونه های کادمیوم موجود در محلول های تعادلی بودند. بنابراین کاهش جذب کادمیوم در حضور اگزالیک اسید در دامنه pH مورد مطالعه، ممکن است به دلیل تشکیل گونه (Cd-Oxalate)° باشد که تمایل کمتری برای جذب توسط رس نسبت به گونه آزاد Cd2+ دارد.
    نتیجه گیری
    به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد اگزالیک اسید اثر منفی بر جذب کادمیوم توسط بخش رس خاک دارد. بنابراین می تواند نقش مهمی بر فراهمی زیستی و انتقال کادمیوم در خاک داشته باشد.
    کلید واژگان: رس, اگزالیک اسید, کادمیوم, جذب}
    Mohsen Hamidpur*
    Background And Objectives
    The mobility, bioavailability and environmental fate of heavy metal ions in soil are controlled by sorption onto soil minerals and solid organic matter. The sorption is strongly affected by the presence of various low-molecular-weight organic acids. The main objective of this study was to investigate the effects of oxalic acid on sorption of Cd on clay fraction of a soil.
    Materials And Methods
    The sorption of Cd on clay was studied as a function of pH and time of equilibrium (Cd concentration: 0.045 mM) in the range of 6-9.5, and as a function of metal concentration (Cd concentration in the range of 0.013-0.089 mM) in the absence and presence of oxalic acid with a fixed concentration of 500 μM at room temperature (23 ± 2 °C). The amounts of Cd sorbed on the adsorbent were calculated from the difference between the metal concentration in the blank and equilibrium concentration of Cd in the solutions.
    Results
    The results of pH-dependent experiments showed that the oxalic acid decreased sorption of Cd onto the sorbent at all solution pHs. Experimental and modeling data from our kinetic reveal that the pseudo-second-order kinetic model gave the best fit. The Langmuir sorption model describes the interaction between Cd and the clay materials better than the Freundlich model. The value of Langmuir (KL) bonding constant was greater in suspensions without oxalic acid (26.6 Lg-1) as compared to suspensions containing this ligand (15.2 Lg-1). Also, the value of Freundlich (KF) bonding constants was greater in suspensions without oxalic acid (1.2 Lg-1) as compared to suspensions containing this ligand (1.8 Lg-1). These values are indication of low tendency of Cd for sorption on the clay surfaces in the presence of oxalic acid. In order to interpret the effect of oxalate on the sorption behavior of Cd onto the sorbent, knowledge of Cd speciation is essential. Species activities were estimated using the PHREEQC code. In the absence of oxalate, the predominant Cd(II) species is Cd2 over the pH range 3.0–9.0. In the presence of oxalate, Cd2 and Cd-Oxalate species were the major solution Cd(II) species at pH ≤10 . The formation of soluble complex of Cd-oxalate may be responsible for the inhibition of Cd sorption by the sorbent.
    Conclusion
    In general, our results demonstrate that the oxalate could have negative effects on Cd sorption to clay fraction of soils. Thus, it may play an important role in Cd availability and transport in soil.
    Keywords: Clay, Oxalic acid, Cadmium, Sorption}
  • فرهاد آذرمی آتاجان *، وحید مظفری، محسن حمیدپور، پیمان عباس زاده دهجی
    سابقه و هدف
    شوری خاک و کمبود روی از مهم ترین عوامل محدود کننده رشد و عملکرد درختان پسته در بسیاری از مناطق پسته کاری ایران، از جمله منطقه رفسنجان می باشند. استفاده از باکتری های محرک رشد گیاه یکی از راهکارهای نوین برای افزایش فراهمی عناصرغذایی در خاک و در نتیجه افزایش رشد گیاهان در شرایط شور است. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی برهم کنش باکتری های سودوموناس فلوروسنت و روی بر تغییرات شکل های مختلف روی در ریزوسفر و هم چنین غلظت و جذب آن در نهال های پسته تحت تنش شوری می باشد.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی تاثیر برهم کنش باکتری های سودوموناس فلوروسنت (شاهد و سه جدایه pf1، pf2 و pf3) و روی (0 و 5 میلی گرم روی بر کیلوگرم) بر توزیع شکل های شیمیایی روی در خاک ریزوسفری در سطوح مختلف شوری {0 (1/46 دسی زیمنس بر متر)، 1000 (7/32 دسی زیمنس بر متر) و 2000 (12/0 دسی زیمنس بر متر) میلی گرم کلرید سدیم در کیلوگرم} خاک و ارتباط آن با غلظت و جذب روی در شاخساره نهال های پسته (Pistacia Vera L. cv. Badami)، مطالعه ای گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که شوری و تلقیح با جدایه های سودوموناس فلوروسنت موجب افزایش روی قابل عصاره گیری با DTPA و شکل های تبادلی و محلول، پیوند شده با کربنات ها و پیوند شده با مواد آلی و کاهش شکل های متصل به اکسیدهای آهن و منگنز و باقیمانده در خاک ریزوسفری شد. تلقیح با جدایه های سودوموناس فلوروسنت به طور متوسط، روی قابل عصاره گیری با DTPA و شکل های تبادلی و محلول، پیوند شده با کربنات ها و پیوند شده با مواد آلی را به ترتیب 52، 26، 29 و 35 درصد افزایش و از طرف دیگر شکل های متصل به اکسیدهای آهن و منگنز و باقیمانده را به ترتیب 24 و 3 درصد کاهش داد. کاربرد روی نیز تمام شکل های روی (به جز باقیمانده) را افزایش داد. نتایج نشان داد که با افزایش شوری، غلظت و جذب روی در شاخساره نهال های پسته کاهش یافت، ولی تلقیح با جدایه های سودوموناس فلوروسنت و کاربرد روی موجب افزایش آن ها در تمام سطوح شوری شد. به هرحال، کاربرد همزمان جدایه های سودوموناس فلوروسنت و روی تاثیر بیشتری بر افزایش غلظت و جذب روی در شاخساره داشت. بین جذب روی در شاخساره نهال ها و روی قابل عصاره گیری با DTPA و شکل های تبادلی و محلول، پیوند شده با کربنات ها و متصل به اکسیدهای آهن و منگنز همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد. نتایج تجزیه خاک ریزوسفری نیز نشان داد که شوری و تلقیح با جدایه های سودوموناس فلوروسنت، pH خاک ریزوسفری را از 7/73 به ترتیب به 7/46 و 7/59 کاهش دادند.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که هرچند شوری موجب افزایش فراهمی روی در خاک ریزوسفری شد، اما غلظت و جذب روی در شاخساره نهال ها را به دلیل کاهش حجم ریشه، کاهش فراهمی آب و هم چنین غلظت بالای یون های سدیم کاهش داد. بنابراین، استفاده از جدایه های موثر به ویژه جدایه های حل کننده ترکیبات روی می تواند علاوه بر افزایش فراهمی روی در خاک، با افزایش رشد ریشه دسترسی گیاه را به آب و عناصر غذایی افزایش داده و موجب افزایش جذب آن ها توسط گیاه شود. با توجه به نتایج، شکل های تبادلی و محلول، پیوند شده با کربنات ها و متصل به اکسیدهای آهن و منگنز می توانند به عنوان روی قابل استفاده برای نهال های پسته در خاک های شور قرار گیرند.
    کلید واژگان: باکتریهای محرک رشد گیاه, روی قابل استفاده, عصاره گیری دنباله ای, کلرید سدیم}
    Farhad Azarmi Atajan*, Vahid Mozaffari, Mohsen Hamidpour, Payman Abbaszadeh Dahaji
    Background And Objectives
    Soil salinity and Zn deficiency are among the most important limiting factors for growth and yields of pistachio trees in many regions of Iran, especially in the Rafsanjan area. The use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) is new strategies to reduce destructive effects of salinity and improvement of nutrient availability. This study investigated the interactive effect of the fluorescent pseudomonads rhizobacteria and Zn on the fractionation and availability of Zn in the rhizosphere soil and uptake of Zn by shoot of pistachio seedlings (cv. Badami) under salinity condition.
    Material and
    Methods
    A greenhouse experiment was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design with three replications in order to evaluate the interactive effect of fluorescent pseudomonads rhizobacteria (pf0 (non-inoculated control), pf1, pf2 and pf3) and Zn application (0 and 5 mg Zn kg-1) on the Zn fractionation in the different levels of soil salinity {0 (1.46 dS m-1), 1000 (7.32 dS m-1) and 2000 (12.0 dS m-1) mg NaCl kg-1 soil} and its relationship with concentration and uptake of Zn in the pistachio seedlings (Pistacia Vera L. cv. Badami) shoot.
    Results
    The results indicated that salinity and inoculation with fluorescent pseudomonads increased the DTPA- extractable Zn (DTPA-Zn) content and the forms of water soluble plus exchangeable (WSEXC) Zn, carbonate-bound (CA) Zn and organic matter-bound (OM) Zn, while decreased Fe-Mn oxide-bound (FeMnOX) Zn and residual (RES) Zn in the rhizosphere soil. Inoculation by fluorescent pseudomonads increased the DTPA-Zn, WSEXC-Zn, CA-Zn and OM-Zn contents by 52, 26, 29 and 35%, respectively but decreased FeMnOX-Zn and RES-Zn contents by 24 and 3 %, respectively. Also, Zn application significantly increased all forms of Zn (except residual form) in the soil. The results showed that salinity reduced the concentration and uptake of Zn in the pistachio seedlings shoot, while inoculation with fluorescent pseudomonads and treatment with Zn incrased its contents at all salinity levels. However, the combined application of the fluorescent pseudomonads and Zn were more effective. There was a positive and significant correlation between Zn uptakes by shoot and DTPA-Zn, WSEXC-Zn, CA-Zn and FeMnOX-Zn. As well as, soil salinity and inoculation by fluorescent pseudomonads reduced pH value of rhizosphere soil from 7.73 to 7.46 and 7.59, respectively.
    Conclusion
    The results showed that soil salinity increased Zn availability in the rhizosphere soil, while reduced the concentration and uptake of Zn by pistachio seedlings shoot due to reduce of root volume, water availability and high content of Na ion. Thus, the use of superior isolates-especially Zn solubilizing bacteria- can effectively increase the availability of Zn in soil and uptake of Zn by plants through increasing root growth. However, WSEXC-Zn, CA-Zn and FeMnOX-Zn could be used as available fractions of pistachio seedlings.
    Keywords: PGPR, Zn availability, Sequential extraction, NaCl}
  • H. R. Roosta*, M. H. Bagheri, M. Hamidpour, M. R. Roozban
    A greenhouse study was carried out to determine the effect of nitrogen forms and different O2 levels on growth and mineral nutrient concentrations of eggplant. The experimental design was a completely randomized factorial experiment with two factors, namely: (i) Two nitrogen forms (Ca(NO3)2 and (NH4)2SO4) and (ii) Three O2 levels of the nutrient solutions (1±0.3, 2±0.3, 3±0.3, and 4±0.3 mg L-1 O2). The results showed that ammonium application reduced all measured parameters of vegetative growth, whereas high oxygen levels increased the vegetative growth. Comparing with nitrate-N, ammonium application increased the concentrations of NPK and Zn in leaves and Zn and Cu in roots, while it decreased the concentration of Mg, Ca, Cu, Mn, and Na in leaves and Ca, Mg, Mn, and Na in roots. High levels of O2 increased N, Mg, Ca, Cu, and Mn content of leaves, as well as Mn and Na content in roots, while it decreased the concentration of K in leaves and P and Zn in roots. According to the results, the increase in O2 amount of the nutrient solutions partly alleviated ammonium toxicity in eggplant. Therefore, in floating hydroponic cultures, O2 level and its distribution should be controlled and must not be lower than 4 mg L-1.
    Keywords: Ammonium, Nitrate, N, Nutrient solution aeration, Soilless culture, Solanium melongena}
  • M. Manzari Tavakkoli, H. R. Roosta *, M. Hamidpour
    In order to determine the best growing media for Gerbera jamesonii under alkaline conditions, a factorial experiment was conducted with two factors, namely: (i) Growing medium, and (ii) Concentrations of bicarbonate (NaHCO3) in nutrient solution. Results showed that increasing the concentration of NaHCO3 from 0 to 40 mM in nutrient solution significantly decreased plant growth, maximal quantum yield of PSII photochemistry (Fv/Fm), photosynthesis Performance Index (PI), Glutamine Synthetase (GS) activity, Leaf Relative Water Content (LRWC), Chlorophylls (Chl a, b and total Chl) and carotenoids. Under alkalinity stress, reduction in vegetative growth, Fv/Fm, PI, LRWC, GS activity and photosynthesis pigments content was the lowest in Coconut Fiber (CF) substrate compared to the other substrates. Furthermore, plants grown in CF substrate had higher soluble sugars and proline content than those in other substrates. On the other hand, plants grown on Perlite (P) substrate had the highest reduction in growth and physiological characteristic in alkaline conditions. The alleviation of alkalinityinduced growth inhibition of plants by CF substrate may be related to improvement of photosynthesis, enhancement of GS enzyme activity and osmotic regulation. It is concluded that the use of CF substrate could provide a useful tool to improve alkalinity tolerance of gerbera plants under NaHCO3 stress.
    Keywords: Alkalinity, Glutamine synthetase activity, Growing media, Osmotic adjustment, Photosynthetic pigments}
  • شفق مولایی، حسین شیرانی، محسن حمیدپور، حسین شکفته، علی اصغر بسالت پور
    به منظور بررسی اثر اصلاح کننده های آلی (ورمی کمپوست، پوست پسته و پوسته میگو) بر تثبیت کادمیوم، روی و سرب در یک خاک آلوده و قابلیت دسترسی این عناصر توسط گیاه ذرت، آزمایش گلخانه ای انجام شد. در این پژوهش اثر اصلاح کننده های آلی (ورمی کمپوست، پوست پسته و پوسته میگو) در سه سطح صفر، 5 و 10 درصد وزنی با سه تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گردید. گیاهان در شرایط گلخانه به مدت 2 ماه رشد نمودند. پس از دو ماه، گیاهان از محل طوقه قطع و اندام هوایی گیاه جدا گردید. صفات اندازه گیری شده شامل فلورسانس متغیر به حداکثر (Fv/Fm)، شاخص کارایی دستگاه فتوسنتزی (PI)، شاخص سبزینگی، سطح برگ، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی گیاه و غلظت عناصر روی، کادمیوم و سرب در ریشه و اندام هوایی گیاه بود. نتایج نشان داد افزودن اصلاح کننده های آلی به خاک موجب کاهش مقدار pH و افزایش EC خاک شد. ویژگی های رویشی گیاه مانند شاخص سبزینگی برگ، سطح برگ، شاخص کارایی دستگاه فتوسنتزی، کلروفیل فلورسانس و وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی گیاه در تیمارهای ورمی کمپوست و پوست پسته به طور معنی داری بیشتر از شاهد بود. درحالی که در تیمار پوست میگو گیاهان پس از دو هفته خشک شدند. نتایج نشان داد که با افزایش ورمی کمپوست و پوست پسته غلظت کادمیوم، سرب و روی در ریشه و اندام هوایی گیاه به طور معنی داری کاهش یافت.
    کلید واژگان: آلودگی, عناصر سنگین, محیط زیست, پالایش}
    S. Molaei, H. Shirani, M. Hamidpour, H. Shekofteh, A. A. Besalatpour
    This experiment was conducted to evaluate the effect of vermicompost, pistachio kernel and shrimp shell on the immobilization and availability of Cd, Pb and Zn in corn in polluted soils. Treatments consisted of two levels of pistachio kernel, shrimp shell and vermicompost (5 and 10 % w/w). In control treatment, no amendment was added to the soil. The experiment was carried out as a completely randomized design with 3 replications. Plants grew for two months in the greenhouse. Then, all the plants were harvested and their shoots and roots were separated, washed with distilled water and oven dried at 65 °C to a constant mass. The measured characteristics were dry weight of shoots and roots, leaf area, greenness index, chlorophyll fluorescence, maximal quantum yield of PS photochemistry (Fv/Fm), performance index (PI), and total concentrations of Cd , Pb and Zn in shoots and roots. Results showed that plant growth parameters (dry weight of shoots and roots, leaf area) and photosynthetic characteristics (chlorophyll fluorescence, Fv/Fm, and PI) were higher in plants grown in vermicompost and pistachio kernel treatments as compared to those grown in control. Plants died in shrimp shell treatment after two weeks. The concentration of Cd, Zn and Pb in shoots and roots of plants grown in vermicompost and pistachio kernel treatments were lower than those grown in control.
    Keywords: Pollution, Environment, Remediation, Heavy metals}
  • حمیده نعمتی، محسن حمیدپور، پیمان عباس زاده، حمیدرضا روستا
    موفقیت در امر گیاه پالایی خاک های آلوده به فلزات سنگین تا حد زیادی به فراهمی زیستی آن ها بستگی دارد. برای بررسی برهمکنش سیدروفور DFOB (0، 70 و 140 میکرو مول دسفرواکسامین بر کیلوگرم خاک) و جدایه های مقاوم به فلزات باکتری سودوموناس (p19، p18، p15، p0) بر تجمع روی در ذرت و تغییرات گونه بندی شیمیایی آن، نمونه هایی از یک خاک آلوده به روی به گلدان های یک کیلوگرمی منتقل شد. گیاهان بعد از 60 روز برداشت شدند. نتایج نشان داد تلقیح باکتریایی گیاهان، غلظت روی در اندام هوایی گیاه را افزایش داد. هم چنین اضافه نمودن 140 میکرومول سیدروفور بر گیلوگرم خاک به گیاهان تلقیح شده با جدایه p15، غلظت روی در ریشه گیاه را در مقایسه با شاهد به طور معنی داری افزایش داد. جذب روی نیز در گیاهان تلقیح شده با جدایه های باکتریایی به طور معنی داری افزایش یافت. با کاربرد سیدروفور غلظت روی قابل استخراج توسط DTPA در خاک افزایش یافت. کاربرد سیدروفور و تلقیح جدایه های باکتری، غلظت روی پیوند شده با کربنات ها را به طور معنی داری کاهش و غلظت روی محلول را افزایش داد. براساس نتایج این پژوهش، کاربرد لیگاند سیدروفور به همراه جدایه های مقاوم باکتریایی می تواند فراهمی زیستی روی را در خاک افزایش دهد که این موضوع از اهمیت زیادی در گیاه پالایی خاک های آلوده برخوردار است.
    کلید واژگان: آلودگی خاک, فلزات سنگین, گیاه پالایی, سیدروفور}
    Hamideh Nemati, Mohsen Hamid Pur, Peyman Abbaszadeh, Hamid Reza Rosta
    Successful phytoremediation of metal-contaminated soils largely depends on their bioavailability in soil. Samples of a contaminated soil with elevated concentration of Zn were applied in the pots to evaluate the interactive effects of DFOB siderophore (0, 70 and 140 μM kg−1) and metal tolerant bacterial inoculation (p0, p15, p18, and p19) on Zn accumulation in corn and metal speciation and sequential fractions in soil. Results indicated that bacterial inoculation increased Zn concentrations in corn shoot. Addition of DFOB (140 μM kg−1) to pots of the soil which was inoculated with p15 isolate significantly enhanced Zn concentration in roots as compared to control. The uptake of Zn by shoots was increased in pots inoculated by bacterial isolates compared to those in the un-amended soils. Ligand addition significantly enhanced the concentration of DTPA-extractable Zn. Also co-application of DFOB and bacterial inoculation significantly decreased Zn bound to carbonates fraction and increased water soluble Zn concentration. Based on the results of this study, it can be concluded that co-application of DFOB and metal tolerant bacteria are efficient in increasing the bioavailability of Zn when expressed relative to the control treatment, which might be of great significance for the successful phyto-extraction of Zn-polluted soils.
    Keywords: Soil pollution, Heavy metals, phytoremediation, Siderophore}
  • محسن حمید پور *، فریده زارع پور رفسنجانی
    جذب سطحی بور توسط کانی های بیوتیت در محدوده ی 9-5/6pH=، در دو سطح غلظت 5 و 15 میلی گرم بر لیتر بور بررسی شد. به منظور بررسی اثر نوع کاتیون و قدرت یونی محلول زمینه بر جذب سطحی بور از الکترولیت های 2(NO3)Mg، 2(NO3)Ca و NaNO3 در سه غلظت (03/0، 09/0 و 18/0 مولار) استفاده شد. هم دماهای جذب سطحی در دامنه ی غلظت 1 تا 15 میلی گرم بر لیتر بور و با استفاده از آزمایش های تعادلی 24 ساعته رسم شدند. نتایج این پژوهش نشان داد اثر pH بر میزان بور جذب سطحی شده به غلظت اولیه ی بور بستگی داشت. مقدار جذب سطحی بور با افزایش pH افزایش یافت. میزان جذب سطحی بور به وسیله ی این کانی با افزایش قدرت یونی افزایش یافت. با افزایش قدرت یونی محلول از 03/0 مولار به 18/0 مولار، مقدار بور جذب سطحی شده از 28/1 میلی مول بر کیلوگرم به 64/2 میلی مول بر کیلوگرم افزایش یافت. در تمامی سطوح غلظت کاتیون، مقدار بور جذب سطحی شده در حضور کلسیم و منیزیم بیشتر از سدیم بود. نتایج هم دماهای جذب سطحی نشان داد که مدل های فروندلیچ و لانگمویر جذب سطحی بور را به خوبی توصیف کردند، حداکثر ظرفیت جذب (qmax) به وسیله ی مدل لانگمویر برای کانی بیوتیت 2/27 میلی مول بر کیلوگرم تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که به طور متوسط کمتر از شش درصد از غلظت اولیه بور توسط کانی بیوتیت جذب سطحی شد ، بنابراین به نظر می رسد این کانی ظرفیت جذبی مناسبی برای بور ندارد.
    کلید واژگان: جذب سطحی, کانی های میکایی, هم دماهای جذب, گونه بندی یونی}
    Mohsen Hamidpur*
    Knowledge about factors affecting boron adsorption by minerals commonly found in soils of arid and semiarid areas may help us in management and reclamation of boron polluted soils. The main objective of this study was to investigate the adsorption characteristics of biotite for boron in batch experiments. The adsorption of boron on the adsorbent was studied as a function of pH in the range of 6.5-9.0 with two boron concentrations of 5 mg L-1 and 15 mg L-1. To study the effect of cations and ionic strength on boron adsorption, Mg(NO3)2, Ca(NO3)2 and NaNO3 background electrolytes at three concentration levels (0.03, 0.09 and 0.18 M) were used. Adsorption isotherms were derived by adsorption of boron from solutions containing different concentrations in the range of 1-15 mgL-1 using a 24h batch equilibration. Results showed that the amount of boron adsorption increased with increasing equilibrium pH and ionic strength of solution. Boron adsorption increased from 1.28 mmol kg-1 to 2.64 mmol kg-1 as the ionic strength of solution increased from 0.03 M to 0.18 M. Greater adsorption was observed in the presence of Ca2 and Mg2誉 as compared with Na ions at the same concentrations. Adsorption isotherms of boron were well described by the Freundlich and Langmuir isotherms. Maximum boron adsorption capacity (qmax) of biotite was obtained to be 27.2 mmol kg-1. The experimental data showed that less than 6% of initial boron concentration was adsorbed by biotite. Thus, it seems that this mineral has not a reasonable adsorption capacity for B.
    Keywords: Adsorption, Micaceous minerals, isotherms, Ion speciation}
  • فریده زارع پور، محسن حمیدپور*، حسین شیرانی، محمد حشمتی، جواد حسینی فرد
    جذب سطحی بور روی کانی مسکوویت به عنوان تابعی از pH محلول، قدرت یونی الکترولیت زمینه، نوع کاتیون و غلظت اولیه بور مورد بررسی قرار گرفت. اثر pH بر میزان بور جذب سطحی شده به غلظت اولیه بور بستگی داشت. مقدار جذب سطحی بور با افزایش pH تعادلی افزایش یافت. با افزایش قدرت یونی محلول جذب سطحی بور روی کانی مسکوویت افزایش یافت.این موضوع نشان دهنده این است که، تشکیل کمپلکس های سطحی درون کره ای، احتمالا مکانیسم اصلی جذب سطحی بور روی کانی مسکوویت باشد. در قدرت یونی یکسان، جذب سطحی بیش تر بور در حضور Mg2+ در مقایسه با Ca2+ مشاهده شد.نتایج هم دماهای جذب نشان داد که مدل های فروندلیچ، لانگمویر و سیپس، جذب بور را به خوبی توصیف کردند، ولی مدل جذبی سیپس اثر متقابل بین بور و کانی مسکوویت را بهتر از مدل لانگمویر توصیف کرد. حداکثر ظرفیت جذب (qmax) به وسیله مدل لانگمویر برای کانی مسکوویت 98/ 13میلی مول بر کیلوگرم تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که به طور متوسط کم تر از 5 درصد از غلظت اولیه بور توسط کانی مسکوویت جذب سطحی شد، بنابراین این کانی ظرفیت جذبی مناسبی برای بور ندارد.
    کلید واژگان: بور, جذب سطحی, مسکوویت}
    F. Zareapour Rafsanjani, M. Hamidpour*, H. Shirani, M. Heshmati, S. J. Hosseinifard
    Introduction
    Boron is one of the eight essential micronutrients required for plant growth and development. The optimal concentration range (between deficiency and phytotoxicity) for boron is narrower than for other plant essential nutrients. Generally, irrigating water containing concentrations of B greater than 1 mg L-1 would be detrimental for most plants. Although, there are a large number of different studies on the removal of B ions from aqueous solutions using different adsorbents, every special adsorbent material requires individual research. Information about the chemical behavior of muscovite for boron is very limited. Therefore, the objective of this study was to investigate boron adsorption on muscovite as a function of solution pH, ionic strength of the background electrolyte, kinds of cation, and initial boron concentration.
    Materials And Methods
    The muscovite sample was obtained from a mine near Hamadan city in western Iran. It was powdered in a mortar and sieved before sorption experiment. Boron adsorption experiments were performed in batch systems using 15 mL polyethylene (PE) bottles in 0.01 M Ca(NO3)2 electrolyte solution at a adsorbent concentrations of 10 g L-1, and at room temperature (23±2 ◦C). All samples were prepared in duplicate. Blank samples (without adsorbent) were prepared for all experiments. For pH dependent B adsorption, aliquots of B stock solution (1000 mg L−1) were added to obtain initial B concentrations of 5 and 15 mg L-1. The pH of the solutions were adjusted to values of 6.8, 7.7 and 8.8 by adding negligible predetermined volumes of 0.03M NaOH or 0.03M HNO3 solution. To study the effects of kinds of cation on boron adsorption, samples of adsorbent (0.1 g) were mixed with 10 mL background electrolyte solutions (0.01M Ca(N 3)2, Mg(NO3)2 and NaNO3) in 15 mL centrifuge tubes. Then, predetermined amount of B were added to the centrifuge tubes to obtain final concentrations of 5 mg L-1 B. For determination of boron adsorption isotherm, after 10 ml 0.01 M of Ca(NO3)2 was transferred into 15 ml centrifuge tubes, 0.1 g sample of muscovite was added to obtain adsorbent concentration of 10 g L-1. Then a predetermined amount of boron from the stock solution was added to give final concentration range between 1 and 15 mg B per liter. Initial pH of the solution was adjusted to 8.2 ± 0.1 by predetermined amount of 0.03 M NaOH solution. Suspensions were then shaken for 24h. At the end of equilibrium time, final pH was measured in the suspensions and the tubes were then centrifuged for 10 min at 5000 g. Half of the supernatant volume (5 mL) was pipetted out from each tube and then B in the supernatants were measured using the colorimetric Azomethin-H method. The amount of B adsorbed on the adsorbent was calculated as the difference between the B concentration in the blanks and the concentration in the solution after equilibration. Chemical species in the solutions were also predicted using Visual MINTEQ, a chemical speciation program developed to simulate equilibrium processes in aqueous systems.
    Results And Discussion
    The effect of pH on the amount of B retained depended on the initial B concentration. The amount of boron adsorption increased with increasing equilibrium pH. Boron adsorption on muscovite increased with increasing ionic strength. Greater adsorption was observed in the presence of Mg2+ as compared with Ca2+ at the same ionic strength. Calculations using Vminteq showed that the concentration of Mg-borate ion pairs (MgH2BO3 +) were higher than the concentration of Ca and Na-borate ion pairs (CaH2BO3 + and NaH2BO3°). It thus seems that the much greater loss of B from solution observed in the Mg system was caused by Mg-borate ion pair adsorption. Sorption isotherm of B were well described by the Freundlich, Langmuir and Sips models but the Sips sorption model describes the interaction between B and the mineral better than the Langmuir model. On the basis of n value of Freundlich model, adsorption isotherm of boron on muscovite was classified as L-type (n≤ 1). This kind of adsorption behavior could be explained by the high affinity of the adsorbent for the adsorptive at low concentrations, which then decreases as concentration increases. Maximum sorption capacity (qmax) was obtained to be 13.98 mmol kg-1 for muscovite.
    Conclusion
    The experimental data showed that less than 5% of initial boron concentration was adsorbed by muscovite, thus this mineral has not a reasonable adsorption capacity for B.
    Keywords: Boron, Adsorption, Muscovite, Speciation}
نمایش عناوین بیشتر...
فهرست مطالب این نویسنده: 39 عنوان
  • محسن حمیدپور
    حمیدپور، محسن
    دانشیار علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر رفسنجان
  • نویسندگان همکار
  • دکتر عیسی اسفندیارپور
    : 3
    اسفندیارپور، عیسی
    استاد پیدایش و رده بندی خاک، علوم و مهندسی خاک، کشاورزی، دانشگاه ولی عصر رفسنجان
  • دکتر احمد تاج آبادی پور
    : 3
    تاج آبادی پور، احمد
    دانشیار علوم و مهندسی خاک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان
  • دکتر حمیدرضا صوفی
    : 1
    صوفی، حمیدرضا
    دانشجوی دکتری رشته باغبانی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی عصر عج رفسنجان، رفسنجان، ایران، دانشگاه ولی عصر رفسنجان
  • دکتر فرهاد آذرمی آتاجان
    : 1
    آذرمی آتاجان، فرهاد
    استادیار علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند
  • دکتر صمد عبدی
    : 1
    عبدی، صمد
    استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی
  • مهندس ریحانه نژاد اسدی
    : 1
    نژاد اسدی، ریحانه
    دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و مهندسی خاک، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر رفسنجان
بدانید!
  • این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
  • مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
  • اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال