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

سابقه و هدف: حفاظت از منابع آب و خاک می‌تواند نقش مهمی در سلامت محصولات کشاورزی داشته باشد. استفاده از آب‌های نامتعارف و وجود فلزات سنگین در این آب‌ها و همچنین آلودگی منابع خاک به‌واسطه ورود فلزات سنگین می‌تواند 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 به‌منظور بررسی شیب تغییرات آلودگی فلز سنگین کادمیم در آب آبیاری و خاک بر شیب رشد و تجمع آن در اندام‌های ذرت دانه‌ای رقم 201 در مزرعه دانشگاه شهرکرد انجام شد. مواد و روش‌ها: برای این منظور آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاَ 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. یافته ها: نتایج نشان داد که آلودگی آب و خاک به کادمیم، اثری معنی‌دار (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 معنی‌دار نشد. سطوح بالای کادمیم در آب و خاک، بیش‌ترین و تیمار شاهد کم‌ترین کاهش عملکرد را داشتند. نتایج نشان داد که ساقه بیش‌ترین (283/2میلی گرم در کیلوگرم) و دانه (غیرقابل تشخیص) کم‌ترین غلظت کادمیم را داشتند. در این پژوهش بیش ترین و کم‌ترین 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 به‌دست آمد. آلودگی آب و خاک به کادمیم اثری معنی‌داری در سطح یک درصد بر کارآیی مصرف آب در گیاه ذرت داشت. کارآیی مصرف آب ناشی از کاربرد سطوح بالای آلودگی آب و خاک، به‌ترتیب به‌میزان 45/15 و 21/17 درصد کاهش یافت. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که هر چند که میزان کادمیوم در دسترس در انتهای آزمایش در تیمارهای آلودگی‌های مختلف خاک تفاوت معنی‌داری 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 خاک‌های با آلودگی بالاتر از سطح مجاز نیز باید آلودگی منابع دیگر مانند آب مورد توجه و بررسی قرار گیرد.