المعالجة النباتية المتكاملة والفحم الحيوي MgO-Si-HAP لمعالجة المعادن الثقيلة وتحسين إنتاجية الذرة

شكرًا لزيارتكم موقع nature.com. أنت تستخدم إصدار متصفح ذا دعم محدود لتقنية CSS. للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح أكثر حداثة (أو إيقاف تشغيل وضع التوافق في متصفح Internet Explorer). في هذه الأثناء، ولضمان استمرار الدعم، نعرض الموقع بدون أنماط تنسيقية أو جافا سكريبت.

• تاريخ النشر: 06 سبتمبر 2026

• سيفاكومار دورايراج ORCID: orcid.org/0000-0001-5228-0145 1 ،

• شانكار دورايراج ORCID: orcid.org/0009-0008-5889-7005 2 ،

• تشيترانجان كومار ORCID: orcid.org/0000-0002-9003-6300 3 و

• إتش. آر. بهانوبراكاش ORCID: orcid.org/0000-0002-2302-9135 3

دورية التقارير العلمية Scientific Reports ( 2026 ) استشهد بهذا المقال

نشارك هذا المقال في وقت مبكر لإتاحة الوصول السريع إلى الأبحاث المقبولة والمُحكَّمة. المقال قابل للاستشهاد به ويحمل مُعرّف كائن رقمي دائم (DOI). يخضع هذا الإصدار لمزيد من التحرير وسيتم استبداله تلقائيًا بالنسخة النهائية المسجلة. تسري جميع إخلاءات المسؤولية القانونية.

يحد التلوث بالمعادن الثقيلة في التربة الزراعية من إنتاجية المحاصيل ويشكل مخاطر على سلامة الأغذية. تستكشف هذه الدراسة نهجًا متكاملاً يجمع بين المعالجة النباتية (PHY) ومحسنات الفحم الحيوي، وتحديدًا نظام فحم حيوي مكون من أكسيد المغنيسيوم والسيليكون والهيدروكسيباتيت (MOSi-HAP)، لتحسين صحة التربة والإنتاج الزراعي. أُجريت تجربة في أصص زراعية لمدة 120 يومًا، وتألفت من مرحلتين: قارنت المرحلة الأولى بين نباتات معالجة نباتية مختلفة (Brassica juncea L، وVetiveria zizanioides L، وHelianthus annuus L)، وفحم MOSi-HAP الحيوي (بنسبة 3% وزن/وزن)، والجمع بينهما؛ في حين قيّمت المرحلة الثانية نمو الذرة في التربة المعالجة مقارنة بمجموعة الشاهد. أشارت النتائج إلى أن المعالجة المتكاملة عززت جودة التربة بشكل كبير من خلال تحسين مؤشرات مثل المسامية (+ 5.8%)، والقدرة على الاحتفاظ بالماء (+ 12.9%)، والكربون العضوي (إلى 1.10%)، والسعة التبادلية للكاتيونات (إلى 12.0 سنتيمول كغم⁻¹)، مع خفض تركيزات المعادن الثقيلة (الكادميوم، والرصاص، والزرنيخ، والنيكل) بنسبة 93.8%، و94.3%، و94.2%، و94.1% على التوالي. وتحسن نمو الذرة، مع زيادات في ارتفاع النبات (من 103 ± 2 سم إلى 137 ± 3 سم)، والكتلة الحيوية (من 305 ± 5 غرام إلى 528 ± 8 غرام)، وإنتاجية الحبوب (من 4.2 ± 0.2 طن هكتار⁻¹ إلى 7.1 ± 0.3 طن هكتار⁻¹، بزيادة قدرها + 69.0%). كما ارتفع امتصاص العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم بشكل ملحوظ، بالتزامن مع تعزيز أنشطة الإنزيمات المضادة للأكسدة وتقليل الضرر التأكسدي (انخفضت مستويات المالونديالدهيد بنسبة 69.1%). وتراجعت تركيزات المعادن الثقيلة في الحبوب بنسبة 98.0–98.5%، لتظل دون المعايير الدولية لسلامة الأغذية. وبوجه عام، أدت طريقة المعالجة النباتية المقترنة بفحم MOSi-HAP الحيوي إلى تقليل التوافر الحيوي للمعادن الثقيلة وتراكمها بفعالية، مع تحسين جودة التربة وإنتاجية الذرة تحت ظروف الزراعة في الأصص.

المتوسط الحسابي ± الانحراف المعياري

سنتيمول من الشحنة الموجبة لكل كيلوغرام من التربة

تربة غير معالجة (بدون المعالجة النباتية + فحم MOSi-HAP الحيوي)

منظمة الأغذية والزراعة

الفارق المعنوي الصادق (HSD)

المجلس الهندي للبحوث الزراعية

أكسيد المغنيسيوم–السيليكون–الهيدروكسيباتيت

الأس الهيدروجيني (حموضة التربة / قلويتها)

المعالجة النباتية المقترنة بالفحم الحيوي

المعالجة النباتية المقترنة بفحم أكسيد المغنيسيوم–السيليكون–الهيدروكسيباتيت الحيوي

معامل ارتباط بيرسون

الحزمة الإحصائية للعلوم الاجتماعية (SPSS)

وحدات إنزيمية لكل ملليغرام من البروتين

منظمة الصحة العالمية

يعرب المؤلفون عن خالص امتنانهم للدعم والتسهيلات المقدمة من أكاديمية كالاسالينغام للبحث والتعليم، كريشنانكويل، تاميل نادو، الهند، لتيسير إنجاز هذا البحث. كما يعرب المؤلفون عن تقديرهم لكلية كيه إم للصيدلة، مادوراي، تاميل نادو، الهند، ومعهد أميتي للزراعة العضوية، جامعة أميتي أوتار براديش، نويدا، الهند، على دعمهم الأكاديمي القيّم وتشجيعهم أثناء فترة إعداد هذه الدراسة. ويوجه المؤلفون شكرهم لكل من ساهم بشكل مباشر أو غير مباشر في إتمام هذا البحث بنجاح.

يصرّح المؤلفون بعدم تلقي أي تمويل مخصص لهذا البحث من أي جهة مانحة في القطاعات الحكومية أو التجارية أو غير الربحية.

• قسم الهندسة الزراعية، أكاديمية كالاسالينغام للبحث والتعليم، كريشنانكويل، 626126، تاميل نادو، الهند: سيفاكومار دورايراج

• قسم الكيمياء الصيدلانية، كلية كيه إم للصيدلة، مادوراي، 625107، تاميل نادو، الهند: شانكار دورايراج

• معهد أميتي للزراعة العضوية، جامعة أميتي أوتار براديش، نويدا، 201313، الهند: تشيترانجان كومار وإتش. آر. بهانوبراكاش

• سيفاكومار دورايراج، عرض منشورات المؤلف، البحث عن المؤلف في: PubMed Google Scholar

• شانكار دورايراج، عرض منشورات المؤلف، البحث عن المؤلف في: PubMed Google Scholar

• تشيترانجان كومار، عرض منشورات المؤلف، البحث عن المؤلف في: PubMed Google Scholar

• إتش. آر. بهانوبراكاش، عرض منشورات المؤلف، البحث عن المؤلف في: PubMed Google Scholar

تُوجّه المراسلات إلى سيفاكومار دورايراج أو تشيترانجان كومار.

أعمل شخصيًا [د. تشيترانجان كومار] حاليًا كمحرر ضيف للمجموعة المتخصصة في دورية Scientific Reports تحت عنوان "تطهير الأراضي" والتي قُدمت إليها هذه الورقة البحثية. وحفاظًا على النزاهة التحريرية الصارمة، فقد تم حجبي واستبعادي تمامًا من التقييم التحريري، واختيار المراجعين، وعملية اتخاذ القرار النهائي بشأن هذه المخطوطة. وتتم إدارة مرحلة مراجعة الأقران بشكل كامل ومستقل من قِبل محررين ضيوف آخرين أو أعضاء هيئة التحرير الدائمين في دورية Scientific Reports.

قرأ جميع المؤلفين المخطوطة النهائية ووافقوا على نشرها.

تقف شبرينغر نيتشر على الحياد فيما يتعلق بالمطالبات القضائية في الخرائط المنشورة والتبعيات المؤسسية.

الوصول الحر: هذا المقال مرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - غير تجاري - منع الاشتقاق 4.0 الدولية، والتي تتيح أي استخدام غير تجاري والمشاركة والتوزيع وإعادة الإنتاج في أي وسيط أو شكل، شريطة نسب العمل إلى المؤلف (المؤلفين) الأصليين والمصدر بشكل مناسب، وتوفير رابط لرخصة المشاع الإبداعي، وبيان ما إذا تم إجراء أي تعديل على المادة المرخصة. لا تمنحك هذه الرخصة إذنًا بمشاركة المواد المشتقة المقتبسة من هذا المقال أو أجزاء منه. الصور والمواد الأخرى التابعة لأطراف ثالثة مدرجة ضمن رخصة المشاع الإبداعي الخاصة بالمقال، ما لم يُذكر خلاف ذلك في سطر الإسناد التابع للمادة. إذا لم تكن المادة مدرجة ضمن رخصة المشاع الإبداعي وكان استخدامك المقصود غير مسموح به بموجب اللوائح القانونية أو يتجاوز الاستخدام المسموح به، فستحتاج إلى الحصول على إذن مباشرة من صاحب حقوق النشر. للاطلاع على نسخة من هذه الرخصة، تفضل بزيارة: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ .

Durairaj, S., Durairaj, S., Kumar, C. et al. Integrated phytoremediation and MgO Si HAP biochar for heavy metal remediation and maize productivity. Sci Rep (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-69783-x

• تاريخ القبول: 31 أغسطس 2026

• تاريخ النشر: 06 سبتمبر 2026

• مُعرّف الكائن الرقمي (DOI): https://doi.org/10.1038/s41598-026-69783-x

سيتمكن أي شخص تشارك معه الرابط التالي من قراءة هذا المحتوى:

عذرًا، لا يتوفر رابط قابل للمشاركة لهذه المقالة حاليًا.

مقدمة من مبادرة Springer Nature SharedIt لمشاركة المحتوى

• تثبيت المعادن الثقيلة

• استكشاف المقالات حسب الموضوع

التقارير العلمية (Sci Rep)

• سياسات مجموعة نيتشر (Nature portfolio)

خدمات المؤلفين والباحثين

• خدمات وأدوات أمناء المكتبات

الإعلانات والشراكات

• خيارات الخصوصية / إدارة ملفات تعريف الارتباط الخاصة بك

• حقوق الخصوصية الخاصة بالولايات الأمريكية

© 2026 سبرينغر نيتشر المحدودة (Springer Nature Limited)

اشترك في نشرة Nature Briefing: Anthropocene — أهم المستجدات في أبحاث الأنثروبوسين، تصلك مجانًا في بريدك الإلكتروني أسبوعيًا.