Tác động của bốn sản phẩm phụ công nghiệp đến các sắc tố quang hợp, trọng lượng khô và cấu trúc siêu vi của Zea mays L.

B. Tóth1, K. Bóka2, L. A. Rothmann3, M. J. Moloi3
1Institute of Food Science, University of Debrecen, Debrecen, Hungary
2Department of Plant Anatomy, Faculty of Sciences, Eötvös Loránd University, Budapest, Hungary
3Department of Plant Sciences, University of the Free State, PO BOX 339, Bloemfontein, Republic of South Africa

Tóm tắt

Các cấu trúc, thành phần và yếu tố sinh lý đóng vai trò quan trọng trong việc nuôi trồng cây trồng khỏe mạnh. Việc sử dụng các sản phẩm thay thế để thúc đẩy sự phát triển và sức khỏe của cây trồng là cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Nồng độ diệp lục trong lá, cấu trúc siêu vi của lạp thể cũng như nồng độ các nguyên tố trong chồi và rễ của cây ngô được xử lý bằng các sản phẩm phụ công nghiệp đã được điều tra. Những sản phẩm này bao gồm bột khí thải, quả cây thuốc phiện ép nóng, bùn xay và phân bùn nước thải. Cây được xử lý bằng bột khí thải có sự giảm sút nghiêm trọng về trọng lượng khô của chồi và rễ, hàm lượng diệp lục và số lượng lạp thể, cũng như sự phân hủy của lạp thể. Bùn xay kích thích trọng lượng khô của rễ cao nhất với sự giảm sút ít nhất về trọng lượng khô của chồi. Thêm vào đó, hàm lượng của nhiều sắc tố quang hợp cao nhất trong điều trị bằng bùn xay. Hơn nữa, các lạp thể vẫn nguyên vẹn và các tế bào giữ được mạng lưới nội chất lớn hơn. Phân bùn nước thải có hiệu suất đứng thứ hai sau bùn xay. Nghiên cứu này chỉ ra rằng không phải tất cả các vật liệu chất thải công nghiệp đều có thể tái chế trong nông nghiệp do ảnh hưởng tiêu cực đến sinh lý thực vật. Bột khí thải không thể được khuyến cáo cho sản xuất ngô trong bối cảnh này nhằm cải thiện năng suất, nhưng bùn xay có tiềm năng. Nghiên cứu này góp phần vào các giải pháp tiềm năng cho việc xử lý các sản phẩm phụ công nghiệp tại bãi rác.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Abdel-Shafy, H.I. and Mansour, M.S.M., Solid waste issue: sources, composition, disposal, recycling, and valorization, Egypt. J. Pet., 2018, vol. 27, no. 4, pp. 1275–1290.

Albaladejo, J., Ortiz, R., Garcia-Franco, N., Ruiz Navarro, A., Almagro, M., Garcia Pintado, J., and Martínez-Mena, M., Land use and climate change impacts on soil organic carbon stocks in semi-arid Spain, J. Soil Sediment., 2013, vol. 13, no. 2, pp. 265–277.

Allan, D.L. and Jarrel, W.M., Proton and copper adsorption to maize and soybean root cell walls, Plant Physiol., 1989, vol. 89, pp. 823–832.

Alvey, S., Bagayoko, M., Neumann, G., and Buerkert, A., Cereal/legume rotations affects chemical properties and biological activities in two West African soils, Plant Soil, 2001, vol. 231, pp. 45–54.

Antolín, C.M., Muro, I., and Sánchez-Díaz, M., Application of sewage sludge improves growth, photosynthesis and antioxidant activities of nodulated alfalfa plants under drought conditions, Environ. Exp. Bot., 2010, vol. 68, pp. 75–82.

Bulter, R.D. and Simon, E.W., Ultrastructure aspects of senescence, Adv. Gerontol. Res., 1971, vol. 3, pp. 73–129.

Čiamporová, M. and Mistrik, L., The ultrastructural response of root cells to stressful conditions, Environ. Exp. Bot., 1993, vol. 33, pp. 11–26.

Cirtina, D., Ionecu, N., and Cirtina, L.M., Environmental impact assessment related to metalurgical industry activities, METABK, 2016, vol. 55, no. 3, pp. 481–484.

Doran, J.W. and Safley, M., Defining and assessing soil health and sustainable productivity, in International Indicators of Soil Health, Pankhurst, C.E., Doube, B.M., and Gupta, V.V.S.R., Eds., Wallingford: CAB International, 1997, pp. 1–28.

Elloumi, N, Belhaj, D, Jerbi, B, Zouari, M, and Kallel, M., Effects of sewage sludge on bio-accumulation of heavy metals in tomato seedlings, Span. J. Agric. Res., 2016, vol. 14, pp. 1–13.

Gregorich, E.G., Carter, M.R., Angers, D.A., Monreal, C.M., and Ellert, B.H., Towards a minimum date set to assess soil organic matter quality in agricultural soils, Can. J. Soil. Sci., 1994, vol. 74, no. 4, pp. 367–385.

Herrera, F., Castillo, J.E., Chica, A.F., and Lopez Bellido, L., Use of municipal solid waste compost (MSWC) as a growing medium in the nursery production of tomato plants, Bioresour. Technol., 2008, vol. 99, pp. 287–296.

Hintze, Number Cruncher Statistical System (NCSS), NSCC, LLC. Kaysville, Utah, USA, 2007. ww.ncss.com.

Hoagland, D.R. and Arnon, D.I., The Water-Culture Method for Growing Plants without Soil, California Agricultural Experiment Station, Circular-347, 1950.

Kidd, P.S., Dominguez-Rodriguez, M.J., Diez, J., and Monterroso, C., Bioavailability and plant accumulation of heavy metals and phosphorus in agricultural soils amended by long-term application of sewage sludge, Chemosphere, 2007, vol. 66, pp. 1458–1467.

Kimball, B.A., Mauney, J.R., Nakayama, F.S., and Idso, S.B., Effects of increasing atmospheric CO2 on vegetation, Vegetatio, 1993, vols. 104/105, pp. 65–75.

Khaliq, S.J.A., Al-Busaisi, A., Ahmed, M., Al-Wardy, M., Agrama, H., and Choudri, B.S., The effect of municipal sewage sludge on the quality of soil and crops, Int. J. Recycl. Org. Waste Agricult., 2017, vol. 6, p. 289.

Ladygin, V.G., Photosystem damage and spatial architecture of thylakoids in chloroplasts of pea chlorophyll mutants, Biol. Bull., 2004, vol. 31, pp. 268–276.

Lamstra, L., Suciu, N.A., and Trevisam, M., Sewage sludge for sustainable agriculture: contaminants’ contents and potential use as fertilizer, Chem. Biol. Technol. Agric., 2018, vol. 5, pp. 10–15.

Moran, R. and Porath, D., Chlorophyll determination in intact tissues using N,N-dimethylformamide, Plant Physiol., 1980, vol. 65, pp. 478–479.

Nakamura, K. and Hayashi, S., Grinding sludge recycling to reduce environmental load: No. 1 basic investigation for grinding sludge recycling, Tsetsu-to-Hagane, 2006, vol. 92, pp. 346–349.

Rajaie, M. and Tavakoly, A.R., Effects of municipal waste compost and nitrogen fertilizer on growth and mineral composition of tomato, Int. J. Recycl. Orh. Waste Agricult., 2016, vol. 5, no. 4, pp. 339–347.

Rout, G.R. and Sahoo, S., Role of iron in plant growth and metabolism, Rev. Agric. Sci., 2015, vol. 3, pp. 1–24.

Ryan, P.R., Shaff, J.E., and Kochian, L.V., Aluminum toxicity in roots, Plant Physiol., 1992, vol. 99, pp. 1193–1200.

Spundova, M., Popelkova, H., Ilik, P., Skotnica, J., Novotny, R., and Naus, J., Ultra-structural and functional changes in the chloroplasts of detached barley leaves senescing under dark and light conditions, J. Plant Physiol., 2003, vol. 160, pp. 1051–1058.

Tóth, B. and Moloi, M.J., The use of industrial waste for alleviation of iron deficiency in sunflower and maize, Int. J. Org. Waste Agricult., 2019. https://doi.org/10.1007/s40093-019-0284-4

Tóth, B., Nagy, G.L., Nagy, L., Lévai, L., Fodor, F., Solti, A., and Veres, S., Possible recycling of industrial wastes and by-products in agriculture, Proc. Environ. Sci., 2013, vol. 18, pp. 737–741.

Uddling, J., Gelang-Alfredsson, J., Pükki, K., and Pleijel, H., Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings, Photosynth. Res., 2007, vol. 91, no. 1, pp. 37–46.

Wellburn, A.R., The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution, Plant Phyisol., 1994, vol. 144, no. 3, pp. 307–313.

Wright, R.J., Codling, E.E., Stuczynski, T., and Siddaramappa, R., Influence of soil-applied coal combustion by-products on growth and elemental composition of annual ryegrass, Environ. Biochem. Health, 1998, vol. 20, no. 1, pp. 10–18.