ویژگی های جوانه زنی بذر گیاهان روییده در معدن های زغال سنگ به تنش فلزهای مس، سرب و کادمیوم

سابقه و هدف: فعالیت ­های معدن کاری موجب آسیب به محیط زیست در سراسر دنیا شده است. باطله­ های معدنی متروک حاصل از فعالیت­ های معدن کاری به ­دلیل شرایط نامناسب و همراه داشتن طیف وسیعی از فلزهای سنگین، موجب محدودیت رشد گیاهان می­ شوند. شناسایی گیاهان حاضر در محیط­ های معدنی و بررسی ویژگی­ های جوانه­ زنی بذر آن­ ها به ­منظور استفاده از این گیاهان در احیاء پوشش گیاهی اهمیت دارد. در این تحقیق، ویژگی­ های جوانه­ زنی بذر گیاه افسنطین (Artemisia absinthium)، ازمک (Lepidium draba) و خارمریم (Silybum marianum) که در باطله­ های معدنی زغال ­سنگ در استان مازندران رویش دارند در غلظت­ های مختلف مس، سرب و کادمیوم بررسی شد.مواد و روش­ ها: بذرها از توده ­های گیاهی مستقر در باطله ­های زغال سنگ در طی دو سال جمع ­آوری شدند. آزمایش به ­صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محلول سولفات مس و نیترات سرب در غلظت ­های صفر (شاهد)، ۵۰، ۱۰۰، ۲۰۰ و ۳۰۰ میلی­گرم در لیتر و نیترات کادمیوم در غلظت­ های صفر (شاهد)، ۵، ۱۰، ۲۰ و ۳۰ میلی­ گرم در لیتر به­ عنوان تیمار انتخاب شدند. برای هر تکرار تعداد ۲۰ بذر روی یک لایه کاغذ صافی در پتری­دیش قرار داده شد. سپس تیمارها اعمال و در ژرمیناتور با کنترل دما، نور و رطوبت قرار داده شدند. شمارش تعداد بذور جوانه­ زده در هر پتری­دیش به ­صورت روزانه و تا ثابت شدن جوانه ­زنی ادامه یافت. در پایان آزمایش ویژگی­ های درصد جوانه ­زنی، سرعت جوانه ­زنی، ضریب آلومتری (نسبت طول ریشه ­چه به ساقه ­چه)، سنجه بنیه بذر، درصد سمیت برای ریشه ­چه و سنجه تحمل بذر اندازه ­گیری شدند.نتایج و بحث: نتایج نشان داد که افزایش غلظت مس، سرب و کادمیوم به ­طور معنی ­داری (۰۵/۰≥ p) بر ویژگی­ های جوانه ­زنی بذر گیاهان اثر داشت. بذر گونه S. marianum در تیمار مس و سرب، گونه A. absinthium در پاسخ به سرب و گونه L. draba تحت تنش کادمیوم درصد و سرعت جوانه­ زنی بالاتری داشتند. شدیدترین کاهش درصد جوانه ­زنی در غلظت ­های بالای کادمیوم برای A. absinthium مشاهده شد. با افزایش غلظت عناصر، کاهش معنی­دار در درصد و سرعت جوانه­ زنی برای A. absinthium زودتر از دو گونه دیگر مشاهده شد. مقادیر کم غلظت فلزها موجب کاهش رشد ریشه­ چه و ساقه­ چه در هر سه گیاه شد و S. marianum دارای بیشترین طول ریشه ­چه و ساقه­ چه در تمامی غلظت­ های اعمال شده فلزها بود. مس نسبت به سرب و کادمیوم کاهش بنیه بذر بیشتری را سبب شد. بذر گونه L. draba نسبت به سمیت کادمیوم و گونه S. marianum نسبت به سمیت سرب و مس سنجه تحمل بذر بالاتری داشتند. در همه تیمارها با افزایش غلظت، میزان سمیت گیاهی افزایش یافت. کمترین میزان سمیت گیاهی در تنش مس و سرب برای S. marianum و در کادمیوم برای L. draba مشاهده شد. درصد سمیت مس و کادمیوم بویژه در غلظت­ های بالا برای بذر گونه A. absinthium بیشتر بود. با توجه به اعمال غلظت­ های مشابه برای مس و سرب، همه گونه ­ها در تنش مس با محدودیت بیشتری همراه بوده ­اند. غلظت­ های پایین­تر کادمیوم تا حدی برای گیاهان قابل تحمل بوده اما به­ طور کلی بیشترین اثر بازدارندگی را بر گونه ­ها و بویژه گونه A. absinthium داشت. نتیجه­ گیری: با توجه به نتایج، پاسخ گیاهان به این تنش­ ها بر حسب نوع گونه، نوع فلز و غلظت آن­ها متفاوت بوده است. هر سه گونه در غلظت ­های بالای فلزهای سنگین توانایی جوانه ­زنی داشتند. حضور این گونه­ ها در باطله ­های زغال­ سنگ و توانایی جوانه ­زنی آن­ها در غلظت­ های بالای فلزهای سنگین موجب می­ شود تا بتوان این گیاهان را در برنامه ­های احیایی آینده و گیاه ­پالایی به کار گرفت.

کلیدواژه ها:

باطله های معدنی ، بنیه بذر ، سمیت گیاهی ، فلزات سنگین ، گیاه پالایی