شبیه سازی روند انباشت سرب در خاک های تحت کشت گندم استان خوزستان
چکیده
آلودگی خاک و تجمع فلزات سنگین در محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین مسائل زیست محیطی است که زندگی انسان، گیاهان و حیوانات را تهدید می کند. سرب یکی از فلزات سنگین و از عوامل آلوده کننده محیط است که با ایجاد اثرات سمی شدید در انسان و دیگر جانداران نقش مهمی در آلودگی محیط زیست دارد به طوری که انباشت آن در خاک باروری خاک و کیفیت محصولات را تحت تأثیر قرار می دهد. این پژوهش، به منظور شناسایی وضعیت سرب در خاک و بذر گندم و مدل سازی روند انباشت این عنصر در خاک-های مزارع گندم استان خوزستان اجرا گردید. با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی در سال زراعی 1389-1388، تعداد 100 نمونه جفتی خاک و بذر گندم از مزارع گندم شهرستان های اهواز، ایذه، باغ ملک، بهبهان، دشت آزادگان، دزفول، رامهرمز، شوش و شوشتر جمع آوری گردید. برخی از ویژگی های خاک شامل (بافت خاک، درصد آهک، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربن آلی، پ- هاش و هدایت الکتریکی خاک)، غلظت کل و قابل عصاره گیری با dtpa سرب و غلظت سرب بذر در کل نمونه ها اندازه گیری شد. به منظور محاسبه روند انباشت سرب در خاک های زراعی تحت کشت گندم از مدل promas که مبتنی بر روش توازن جرمی است (دو روش توزیع واقعی و یکنواخت)، استفاده شد. بدین منظور از اطلاعات زراعی 27 ساله منطقه مطالعاتی شامل نوع محصول، سطح زیر کشت، عملکرد گندم، نوع و تعداد دام ها، میزان مصرف کودهای شیمیایی و همچنین اطلاعات مرتبط با غلظت سرب در گیاه و انواع کودها استفاده شد. نتایج توصیف آماری نشان داد میانگین غلظت سرب کل خاک و بذر گندم به ترتیب 13/57 و 0/052 میلی گرم بر کیلوگرم بود. در هیچ یک از مناطق مطالعاتی غلظت سرب خاک و بذر بالاتر از حد مجاز آلودگی (به ترتیب 50 و 300-30 میلی گرم بر کیلوگرم) نبود. مناطق ایذه با میانگین 19/4 و شوشتر با میانگین 9/8 میلی گرم بر کیلوگرم دارای بیشترین و کمترین غلظت سرب کل در خاک بودند. میانگین غلظت سرب قابل جذب در تمام منطقه مورد مطالعه به میزان 0/6 میلی گرم بر کیلوگرم تعیین شد. غلظت سرب بذر در منطقه ایذه کمترین و در باغ ملک (میانگین 0/19 میلی گرم بر کیلوگرم) بیشترین غلظت سرب اندازه گیری گردید. هیچ یک از گونه های سرب اندازه گیری شده با یکدیگر همبستگی نشان ندادند. مقایسه غلظت سرب در بذر گندم نان و دوروم نشان داد که گندم نان پتانسیل بالاتری در انباشت سرب نسبت به دوروم دارد. نتایج شبیه سازی روند انباشت با استفاده از مدل promas نشان داد که بیشترین میزان انباشت سرب در دو روش توزیع واقعی و یکنواخت به ترتیب در شهرستان های دزفول و بهبهان و به میزان 5/43 و 17/37 گرم بر هکتار در سال بود. کمترین میزان انباشت سرب در دو روش توزیع واقعی و یکنواخت، در شهرستان باغ ملک (به-ترتیب 1/01 و2/71 گرم بر هکتار در سال) مشاهده شد. ارزیابی کمی نتایج مدل نشان داد که کارایی هر دو توزیع جهت مدل سازی قابل قبول بوده و برآوردها توسط مدل حدود 84 درصد به واقعیت نزدیک است. به علاوه نتایج آنالیز حساسیت مدل نشان داد که این به مدل به تغییر در مقادیر کودهای فسفاته بسیار حساس بوده. مهمترین مسیر ورود سرب به خاک در دو روش توزیع واقعی و یکنواخت کاربرد کود دی آمونیوم فسفات می باشد.