الاستصلاح الحيوي للتربة المعاملة ببعض العناصر الثقيلة باستخدام الفطريات المعزولة محلياً وأثره في النشاط الحيوي والإنزيمي

بهدف التعرف على نشاط الأحياء المجهرية والنشاط الإنزيمي في الترب الملوثة ببعض العناصر الثقيلة، ودور أنواع مختلفة من الفطريات المعزولة من مناطق زراعية في الاستصلاح الحيوي للعناصر الثقيلة وإزالتها وتقليل أثارها الضارة.

أجريت عمليات عزل الفطريات وتنقيتها Aspergillus niger و Aspergillus Chetomium spp. و Penicillium spp. 3 Trichoderma hamatum و flavus في قسم الوقاية / كلية الزراعة / جامعة البصرة ودرست إمكانية تكيفها ونموها في أوساط غذائية ملوثة بأقصى تركيز لخمسة من أملاح العناصر الثقيلة وهي الرصاص ( Pb) والنيكل (Ni) والكادميوم (Cd) والزنك (Zn) والنحاس (Cu) وأظهرت النتائج إن أكفأ فطرين في النمو هما T. hamatum و niger . ولقحت بها التربة الملوثة بثلاثة مستويات مختلفة من العناصر الثقيلة وحضنت في درجة حرارة 2 28 م لدراسة أعداد البكتريا والفطريات الكلية وكمية CO2 المتحرر ونشاط الأنزيمات ( اليورييز و الأسبرجينيز و الفوسفاتيز القاعدي و الأريل سلفاتيز بالتربة وقدرت جاهزية العناصر الثقيلة المتبقية في التربة الملقحة بالفطريات في بداية التجربة ونهايتها ولمدة 63 يوماً من التحضين، وتم الحصول على النتائج الآتية :

1. ازدادت أعداد الفطريات الكلية مع الوقت لمدة 21 يوماً بينما أخذت الأعداد البكتيرية الكلية انخفاضا مع الوقت بعد الأسبوع الأول إلى حد 63 يوماً في الترب الملوثة بالعناصر الثقيلة ومعاملة المقارنة كما أظهرت الدراسة انخفاضا لكل من CO2 المتحرر والنشاط الإنزيمي مع الوقت .
2.  انخفاض أعداد الفطريات والبكتريا الكلية وانخفاض كمية CO2 المتحررة والنشاط الأنزيمي عند التلوث بالعناصر الثقيلة المدروسة قياساً بمعاملة المقارنة، وإن المستوى 50% من التركيز الحرج كان له التأثير الأقل بالنشاط الحيوي والأنزيمي، ويمكن ترتيب انخفاض النشاط الحيوي والأنزيمي في التربة باختلاف العناصر الثقيلة المستعملة، حسب التسلسل الآتي :

3.أدى تلقيح الترب الملوثة بالعزلات الفطرية إلى زيادة أعداد الفطريات والبكتريا الكلية وكمية CO2 المتحررة ونشاط الأنزيمات المدروسة ( اليورييز و الأسبرجينيز L و الفوسفاتيز القاعدي و الأريل سلفاتيز ) واستمرت الزيادة فيها إلى حد 21 يوماً زيادة خطية ثم بدأت بالأنخفاض التدريجي .

4. تفاوتت العزلات الفطرية في قابليتها على زيادة نشاط الإنزيمات الأربعة، إذ تفوق فطر Aspergillus niger في زيادة نشاط اليورييز والفوسفاتيز القاعدي والأسبرجينيز – L ، بينما تفوق فطر Trichoderma hamatun في زيادة نشاط إنزيم الأريل سلفاتيز أدى التلقيح الفطري إلى إزالة العناصر التقيلة الجاهزة في التربة، ويمكن ترتيب نسبة الإزالة في تمثيل العناصر الثقيلة حسب التسلسل الآتي :

. Ni > Cd > Zn > Pb > Cu: A. niger

Ni > Zn > Pb > Cd > Cu: T. hamatun

– أظهر الفطر A niger. كفاءة عالية في زيادة النشاط والإستصلاح الحيوي في الترب الملوثة

باملاح العناصر الثقيلة قياساً بالفطر hamatun . .

المقدمة ..  Introduction.

بعد التلوث من المشاكل الكبيرة التي يواجهها الإنسان المعاصر بل وأخطرها، وهي بحاجة إلى تظافر الجهود لمعالجتها والحد منها، ومما يزيد المشكلة تعقيداً أن للإنسان نفسه الدور الواضح في زيادة خطورتها من خلال نشاطاته المختلفة التي أصبحت تهدد الحياة البشرية فضلاً عن تأثيرها في الكائنات الحية الأخرى مما يحدث تغيراً في التوازن الطبيعي للبيئة ومكوناتها المختلفة الحية منها وغير الحية.

إن أنواع التلوث البيئي هو التلوث بالمعادن الثقيلة والمواد المشعة والمبيدات والنفايات الصلبة ومياه الصرف الصحي والمخلفات الصناعية وغيرها، وتعد العناصر الثقيلة من الملوثات الخطرة، إذ تكمن خطورتها في صفتها التراكمية في أجسام الكائنات الحية وتسبب أضراراً للإنسان عند تناوله الغذاء الملوث بهذه العناصر، وأن التلوث بالعناصر الثقيلة هو صفة ملازمة للكثير من المساحات المتأثرة بالتلوث الصناعي أو الزراعي ومناطق ضخ مخلفات المجاري الثقيلة ومنع الخطر الذي يهدد كل من البيئة والصحة البشرية والناتج من تلك المواقع الكبيرة جداً يحتاج إلى تطبيق عمليات إستراتيجية الهدف منها إزالة تلك الملوثات أو الحد من انتشارها وتقليل تأثيرها (Wu and Tang ، 2009).

إن استصلاح التربة الملوثة بالمعادن الثقيلة بشكل تحدياً صعباً، إذ تلجأ التكنولوجيا في الوقت الحالي إلى حفر التربة أو طمرها أو غسل التربة أو بالفصل الفيزيائي والكيميائي للملوثات. تعتبر تكلفة المعالجة الكيميائية للتربة عالية جداً وذلك تبعاً لنوع الملوثات وخصائص التربة وظروف الموقع نفسه. هناك العديد من البدائل التكنولوجية التي تعد أقل تكلفة وصديقة للبيئة وبعضها تستخدم الكائنات الحية الدقيقة فيها كسماد حيوي التي تمثل المفتاح الرئيس لعملية الاستصلاح الحيوي. بالرغم من أن الملوثات المعدنية لا يمكن إزالتها بسهولة من التربة والتخلص منها من خلال السماد إلا إنه يمكن تحويلها إلى مجموعات عضوية تتواجد بيولوجياً بشكل أقل تأثيراً من المواد المعدنية ( Mburia ، 2016)

إن للأحياء المجهرية دوراً كبيراً وفعالاً في عملية المعالجة الحيوية التي يقصد بها استخدام الكائنات الحية ( النباتات والأحياء المجهرية ) في معالجة الملوثات السامة وإزالتها المواد العضوية وغير العضوية والمعادن الثقيلة من التربة الزراعية والمياه الملوثة ومقالب القمامة باعتبارها أفضل الطرق الحديثة للمعالجة قياساً بالطرق الأخرى (2016 .Qayyum et al )، والمعالجة الفطرية هي أحد أشكال المعالجة الحيوية التي تستخدم الفطريات للتخلص من أو ضبط نسبة الملوثات في البيئة وذلك بزيادة النشاط الحيوي وفعالية الأنزيمات، إذ يعمل الغزل الفطري على تقليل نسب السموم في موضعها الأصلي، وبعض أنواع الفطريات لديها القدرة على امتصاص المعادن الثقيلة وزيادة تركيزها في أجسام الفطر (الشال ،2014).

نظراً لتعرض ترب العراق بصورة عامة والترب الزراعية منها بصورة خاصة للتلوث بالعناصر الثقيلة بسبب الحروب والتسرب النفطي وسوء استعمال الأرض والتسميد الجائر واستخدام مياه ملوثة في الري ولقلة الدراسات في ترب جنوبي العراق المتعلقة باستصلاح الترب حيوياً فقد استهدفت الدراسة الحد من تأثير العناصر الثقيلة في النشاط الحيوي باستخدام أجناس مختلفة من الفطريات المعزولة محلياً، وذلك من خلال :

1.  تأثير التلوث ببعض العناصر الثقيلة ومستوياتها في أعداد الأحياء المجهرية بالتربة وفعاليتها.
2. فحص نشاط إنزيمات التربة بالترب الملوثة بالعناصر الثقيلة. 
3. تحديد كفاءة الأجناس الفطرية المستخدمة بالدراسة في خفض الأثر الضار للتلوث بالعناصرالثقيلة على النشاط الحيوي بالتربة.