تاثیر edta بر کیفیت حاصلخیزی خاک و خصوصیات رویشی و تغذیه‌ای گیاه دارویی marrubium cuneatum تحت تنش عناصر بالقوه سمی

زمینه و هدف: اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (edta)، به عنوان یک عامل کلاتور مصنوعی برای اصلاح خاک‌های آلوده به عناصر بالقوه سمی شناخته شده است. marrubium cuneatum از جمله گیاهان دارویی با کاربرد گیاه‌پالایی است که تاثیر edta بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی این گونه و خاک تحت کشت آن بررسی شد. روش بررسی: گونه m. cuneatum به مدت شش ماه در گلخانه در خاک معدنی آلوده به عناصر بالقوه سمی تحت سطوح مختلف edta (0، 1، 3 و mmol/kg 5) رشد داده شد و سپس زیست توده و غلظت عناصر درشت و ریز مغذی آن و خصوصیات بیوشیمیایی خاک مانند ماده آلی، فعالیت آنزیم‌های خاک و جمعیت میکروبی انداز‌ه‌گیری شد. همچنین یک مدل رگرسیونی بین غلظت edta و وزن شاخساره به منظور پیش‌بینی پاسخ رشدی گیاه برقرار شد.یافته‌ها: غلظت mmol/kg 5 edta به ترتیب سبب کاهش 11 و 21/9 درصدی وزن خشک شاخه و ریشه نسبت به شاهد شد. عناصر درشت مغذی ریشه با اعمال edta نسبت به شاخه کمتر متحمل کاهش شدند و بیشترین کاهش مربوط به پتاسیم شاخساره با 40/70 درصد نسبت به شاهد بود و نسبت پتاسیم به سدیم به میزان قابل توجهی کاهش پیدا کرد. علی‌رغم بهبود برخی پارامترهای خاک در سطوح پایین edta، دوز mmol/kg 5 به ترتیب منجر به مهار 30 و 10 درصدی فعالیت آنزیم‌های اوره‌آز و دهیدروژناز شد. رابطه رگرسیونی بین edta و وزن شاخساره نشان داد که حداکثر وزن خشک، در غلظت mmol/kg 2/4 حاصل شد.نتیجه‌گیری: به طور کلی با توجه به اثرات کم و بیش نامطلوب edta از غلظت mmol/kg 3 بر خاک و گیاه و مدل پیش‌بینی پاسخ رشدی m. cuneatum، پیشنهاد می‌شود سطوح بیش از mmol/kg 2/4 این ماده آزمایشی مورد بررسی قرار گیرد تا دوز دقیقی را که آغازگر تاثیرات منفی در خاک و گیاه است مشخص شود.

effect of edta on soil quality and growth and nutrients characteristics of the medicinal plant marrubium cuneatum under potentially toxic elements stress

background and objective: ethylenediaminetetraacetic acid (edta) is known as a synthetic chelating agent used for the remediation of soils contaminated with potentially toxic elements. marrubium cuneatum is a medicinal plant with phytoremediation capabilities. this study investigated the effect of edta on the morph-physiological characteristics of this species and its rhizosphere soil.materials and methods: under greenhouse conditions, m. cuneatum was grown for six months in mine-contaminated soil with different levels of edta (0, 1, 3, 5 mmol/kg).  subsequently, its biomass, concentration of macro- and micronutrients, and soil biochemical properties—such as organic matter content, soil enzyme activity, and microbial biomass—were measured. additionally, a regression model was established between edta concentration and shoot weight to predict the plant’s growth response.results: a concentration of 5 mmol/kg edta decreased the dry weight of shoots and roots by 11% and 21.9%, respectively, compared to the control. the reduction in root macronutrient content was less pronounced with edta application compared to that of the shoots, with the greatest decrease observed for shoot potassium (40.70% compared to the control). the potassium-to-sodium ratio also decreased significantly. despite improvements in some soil biochemical parameters at low edta levels, the 5 mmol/kg dose resulted in a 30% and 10% inhibition of urease and dehydrogenase activity, respectively. the regression relationship between edta concentration and shoot weight indicated that the maximum dry weight was obtained at a concentration of 2.4 mmol/kg.conclusion: considering the adverse effects of edta at concentrations of 3 mmol/kg on soil and plants, as well as the predictive model of the growth response of m. cuneatum, it is suggested to investigate edta levels above 2.4 mmol/kg to determine the precise dose that initiates negative effects in soil and plants.