تاثیر استفاده از آب و خاک آلوده به کادمیم بر اجزای عملکرد ذرت

حفاظت از منابع آب و خاک می تواند نقش مهمی در سلامت محصولات کشاورزی داشته باشد. استفاده از آب های نامتعارف و وجود فلزات سنگین در این آب ها و همچنین آلودگی منابع خاک به واسطه ورود فلزات سنگین می تواند مشکلات زیادی برای کمیت و کیفیت محصولات زراعی به همراه داشته باشد. ماندگاری بالای فلزات سنگین در محیط باعث انتقال به گیاه و زنجیره مواد غذایی شده و صدمات جبران ناپذیری را به انسان، رشد گیاه، خاک و محیط زیست وارد کنند. این پژوهش به منظور بررسی شیب تغییرات آلودگی فلز سنگین کادمیم در آب آبیاری و خاک بر شیب رشد و تجمع آن در اندام های ذرت دانه ای رقم 201 در مزرعه دانشگاه شهرکرد انجام شد.

برای این منظور آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار به صورت کشت گلدانی در یک خاک با بافت لوم سیلتی اجرا شد. عامل اول غلظت کادمیم در آب آبیاری از منبع نمک نیترات کادمیم در پنج سطح (شاهد (صفر)، 01/0، 05/0، یک و دو میلی گرم بر لیتر) و عامل دوم مقدار کادمیم کل خاک ازمنبع نمک نیترات کادمیم با سه سطح (شاهد (صفر)، 10 و 50 میلی گرم در کیلوگرم خاک) در نظر گرفته شد. پس از اعمال تیمارهای کادمیم در خاک، ذرت رقم201 کشت شد و در طول دوره رشد با آب دارای سطوح مختلف کادمیمی آبیاری گردید. در پایان دوره رشد، غلظت کادمیم در اجزای مختلف گیاه (ساقه، برگ و دانه)، خاک و همچنین عملکرد نسبی ذرت تعیین شد. همچنین در زمان آزمایش مقدار تبخیر و تعرق و نیاز آبی ثبت گردید.

نتایج نشان داد که آلودگی آب و خاک به کادمیم، اثری معنی دار (در سطح یک درصد) بر اجزای عملکرد شامل عملکرد دانه در واحد بوته، تعداد ردیف در بلال، تعداد دانه در ردیف، وزن خشک برگ و وزن خشک ساقه گیاه ذرت داشت، اما اثر متقابل آلودگی آب و خاک به کادمیم بر اجزای عملکرد معنی دار نشد. سطوح بالای کادمیم در آب و خاک، بیش ترین و تیمار شاهد کم ترین کاهش عملکرد را داشتند. نتایج نشان داد که ساقه بیش ترین (283/2میلی گرم در کیلوگرم) و دانه (غیرقابل تشخیص) کم ترین غلظت کادمیم را داشتند. در این پژوهش بیش ترین و کم ترین کاهش عملکرد اجزای گیاه ذرت ناشی از کاربرد سطوح مختلف کادمیم درخاک در عملکرد دانه و تعداد ردیف در بلال به ترتیب به مقدار 46/11، 51/15 و 47/2، 81/3 درصد به دست آمد. آلودگی آب و خاک به کادمیم اثری معنی داری در سطح یک درصد بر کارآیی مصرف آب در گیاه ذرت داشت. کارآیی مصرف آب ناشی از کاربرد سطوح بالای آلودگی آب و خاک، به ترتیب به میزان 45/15 و 21/17 درصد کاهش یافت.

نتایج نشان داد که هر چند که میزان کادمیوم در دسترس در انتهای آزمایش در تیمارهای آلودگی های مختلف خاک تفاوت معنی داری نداشته است اما افزایش غلظت کادمیوم محلول در آب آبیاری باعث کاهش شیب رشد محصول شده است و در نتیجه کاهش عملکرد محصول نهایی شده است. به علاوه غلظت کادمیوم در ساقه و برگ نیز افزایش داشته است. بنابراین در خاک های با آلودگی بالاتر از سطح مجاز نیز باید آلودگی منابع دیگر مانند آب مورد توجه و بررسی قرار گیرد.