Application Effect of Biochar, Activated Carbon and Microorganisms on Reducing the Phytotoxicity of Cd and Pb

Document Type : Original Article

Authors

Department of Soils and Water, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut, Egypt.

Abstract

The objective of the current study was to isolate acid production bacteria (APB) from sewage wastewater-irrigated soil. The effect of Cd and Pb at levels of 0-1000 ppm with or without active carbon (AC) or biochar (BC) on the germination of corn seeds (Zea mays L.), and seedlings fresh and dry weight were also examined in germination experiment. In addition, a greenhouse pot experiment was conducted to study the effects of BC, AC, and bacillus (BA) on plant growth of Zea mays in heavy metal contaminated soil. The results showed that the solubilization index for bacterial isolates of APB-1, APB-2, APB-3 and APB-4 was 2.50, 1.62, 2.22, and 3.14, respectively. It was observed that the growth parameters of seedlings decreased with increasing doses of Cd or Pb, showing negative effects of these metals on seeds germination, seedling length, and fresh and dry matter of seedlings. The toxicity effect of Cd appeared to be greater than Pb on the seedling’s growth. When applying AC or BC, however, the toxicity effect of toxic metals was reduced, which improved seedlings growth. In the greenhouse pot experiment, the application of AC, BC, or BA significantly increased the plant height and dry matter of maize shoots. It could be concluded that applying pyrolytic carbon-based materials or microbial inoculation enhanced plant growth and it may be due to improving soil quality and/or reducing heavy metals toxicity.

Keywords

Article Title [العربیة]

تأثير استخدام الفحم الحيوي والكربون النشط والكائنات الحية الدقيقة في تقليل السمية النباتية للكادميوم والرصاص

Authors [العربیة]

  • رحمه على كتبى
  • هاشم محمود محمد
  • هاله حسانين جمعة
  • عادل ربيع احمد عثمان
قسم الاراضي والمياه، كلية الزراعة، جامعة اسيوط، مصر.
Abstract [العربیة]

كان الهدف من البحث الحالي هو عزل البكتيريا المنتجة للحامض (APB) من التربة المروية بمياه الصرف الصحي. كما تم دراسة تأثير الكادميوم والرصاص عند مستويات (0-1000 جزء في المليون) مع أو بدون الكربون النشط (AC) أو الفحم الحيوي (BC) على إنبات بذور الذرة والوزن الطازج والجاف للنبات في تجربة الإنبات. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تجربة أصيص لدراسة تأثيرات BC أو AC بمفردها أو بالإضافة المشتركة مع بكتريا (Bacillus, BA) على نمو نبات الذرة في التربة المروية بمياه الصرف الصحي. أظهرت النتائج أن مؤشر الذوبان للعزلات البكتيرية (APB-1 و ِAPB-2 وAPB-3 و APB-4) كان 2.50، 1.62، 2.22، و 3.14، على التوالي. في تجربة الانبات، لوحظ بشكل عام أن مؤشرات نمو النبات تنخفض مع زيادة تركيزات الكادميوم أو الرصاص، مما يدل على التأثيرات السلبية لهذه العناصر على المادة الطازجة والجافة في النبات. يبدو أن التأثير السمي للكادميوم أكبر من الرصاص على مؤشرات نمو النبات. في تجربة الاصص، أدى تطبيق (BC أوAC أوBA) إلى زيادة طول النباتات والوزن الجاف لنباتات الذرة بشكل ملحوظ. من هذه الدراسة، يمكن استنتاج أن التلقيح الميكروبي وتطبيق المواد المعتمدة على الكربون والمنحلة حراريا يعزز من نمو النبات وقد يكون سبب ذلك تقليل امتصاص العناصر الثقيلة وتحسين جودة التربة الملوثة.

Keywords [العربیة]

  • العناصر الثقيلة
  • التلقيح الميكروبي. مياه الصرف الصحي
  • الفحم الحيوي
Assiut Journal of Agricultural Sciences
Volume 54, Issue 4
October 2023
Pages 304-316

Files

Share

How to cite

Statistics