زیست شناسی خاک
سال:1392 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

تثبیت نیتروژن مولکولی توسط باکتری های ریزوبیومی، منبع اصلی برای ورود پایدار نیتروژن مورد نیاز گیاهان به سیستم های کشاورزی است. تثبیت زیستی مولکول نیتروژن در کشاورزی می تواند به وسیله مایه زنی گیاهان لگوم با باکتری های ریزوبیومی دارای توانایی بالا در تثبیت این مولکول بهبود پیدا کند. آگاهی از تنوع زیستی جمعیت های بومی این باکتری ها برای طراحی تدابیر مایه زنی موفق می تواند مفید واقع شود. در این تحقیق تنوع زیستی، توانایی گره زایی و کارایی تثبیت نیتروژن 48 باکتری ریزوبیوم جداسازی شده از گر ه های گیاه یونجه کشت شده در مناطق مختلف استان همدان مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بررسی تنوع ژنتیکی سویه های مورد مطالعه با استفاده از تکنیک ITS-PCR-RFLP نشان داد که باکتری های مورد بررسی دارای تنوع ژنتیکی قابل توجه بوده و در سطح شباهت 70 درصد به 4 گروه III،II،I و IV تقسیم بندی شدند. نتایج آزمون گره زایی نشان داد که اکثر سویه ها دارای توانایی ایجاد گره در گیاه یونجه بودند، در حالیکه در اثر تلقیح این گیاه با سویه های KH16، KH24، KH10، KH6، KH133 و KH193 گره ای حاصل نشد. بر اساس نتایج حاصل از آزمون بررسی کارایی تثبیت نیتروژن سویه های مورد مطالعه، این باکتری ها به چهار دسته غیر موثر، نسبتا موثر، موثر و خیلی موثر تقسیم بندی شدند.

در مناطق خشک و نیمه خشک کمبود آب سبب کاهش تولیدات کشاورزی می شود. مرکبات کشور در سال های اخیر در پی خشکسالی های مستمر با کاهش تولید و افت سطح باغات مواجه است. قارچ های میکوریز آربسکولار با مکانیسم های مانند افزایش جذب عناصر غذایی به کاهش اثرات کم آبی در گیاهان میزبان کمک می کند. در این پژوهش اثر قارچ گلوموس موسه و گلوموس ورسیفرم بر رشد و جذب عناصر غذایی در پایه نارنج در یک آزمایش گلخانه ای در خاک استریل بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه فاکتور شامل قارچ میکور یز آربسکولار در سه سطح شامل گلوموس موسه و گلوموس ورسیفرم و شاهد، کم آبی در 4 سطح (دورهای آبیار 2، 4، 6 و 8 روز) و پایه نارنج در سه تکرار صورت گرفت. کم آبی میانگین وزن خشک ریشه و اندام هوایی و جذب عناصر غذایی اندام هوایی و ریشه (فسفر، نیتروژن، آهن، مس و منگنز) را کاهش، در حالی جذب روی اندام هوایی و ریشه را افزایش داد. میزان وزن خشک ریشه و اندام هوایی، جذب فسفر، نیتروژن، آهن، منگنز، مس و روی در اندام هوایی پایه نارنج تلقیح شده با قارچ میکوریزی نسبت به پایه غیرمیکوریزی در شرایط تنش کم آبی، بالاتر بود. درصد کلنیزاسیون ریشه در تیمارهای دارای قارچ بیشتر از تیمارهای بدون قارچ بود. در پایه نارنج تلقیح شده با قارچ میکوریزی با افزایش تنش کم آبی درصد کلنیزاسیون ریشه کاهش یافت.

ماکروفون های ساکن در خاک از اجزای مهم تنوع زیستی خاک به شمار می روند. با هدف بررسی تاثیر نوع محصول و شیوه مدیریت زراعی بر جامعه ماکروفون خاک سه زیستگاه شامل مزارع یونجه، مزارع کم نهاده گندم و مزارع پرنهاده گندم مورد پیمایش قرار گرفت. برای هر زیستگاه شش واحد نمونه گیری منظور گردید. در هر واحد نمونه گیری ماکروفون های خاک با استفاده از تله های چاله ای جمع آوری و به تفکیک خانواده شمارش شدند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آنالیزهای تقابل، تشابه و تجزیه به مولفه های اصلی انجام گرفت. نتایج آنالیز تقابل نشان داد که شاخص شانون در محصول یونجه (2.11) بیش از محصول گندم (1.88) می باشد. انجام آنالیز تشابه حاکی از اختلاف در ترکیب جامعه ماکروفون خاک دو محصول داشت به نحوی که ماکروفون های مفید شامل عنکبوتیان، سوسک زمینی و کرم های خاکی در محصول یونجه فراوان تر بودند. پایائی و تخریب کمتر محصول یونجه عامل اصلی این فراوانی تشخیص داده شد. در حالی که اختلاف محسوسی بین دو شیوه مدیریت کم نهاده و پرنهاده گندم از نظر شاخص های تنوع مشاهده نگردید با این وجود ترکیب متفاوتی از ماکروفون ها در دو شیوه مدیریتی شکل گرفت. گرایش ماکروفون های مفید خاک به سکونت در زیستگاه کم نهاده قابل درک بود. عمده اختلاف در ترکیب ماکروفون ها به عدم کاربرد علف کش ها و مصرف کمتر کودهای نیتروژنه در زیستگاه کم نهاده گندم نسبت داده شد. به طور کلی نتیجه گرفته شد که بهبود تنوع زیستی ماکروفون های خاک نیازمند بکارگیری مدیریت کم نهاده و وارد کردن بقولات در برنامه تناوب زراعی می باشد.

کودهای بیولوژیک علاوه بر اثرات مثبت که بر حاصلخیزی پایدار خاک دارد، از جنبه های اقتصادی و زیست محیطی نیز مثمرثمر واقع شده و می توانند به عنوان جایگزین مناسب و مطلوب برای تمامی یا حداقل بخشی از کودهای شیمیایی باشند. از مهمترین انواع کودهای بیولوژیک می توان به قارچ های آربوسکولار میکوریزی اشاره کرد. با توجه به گستردگی استفاده از قارچ کش Carboxin Thiram برای کنترل عوامل بیماریزای قارچی در کشت گندم و به منظور تعیین میزان تاثیر این قارچ کش در برقراری رابطه همزیستی گیاه گندم با گونه های مختلف قارچ های میکوریز آربسکولار، این پروژه طراحی و اجراء گردید. با انجام آزمون گلخانه ای، تاثیر قارچ کش Carboxin Thiram در دو سطح مصرف (به میزان دو در هزار) و عدم مصرف بر همزیستی شش گونه از قارچ های میکوریزی (Glomus clarum Glomus caledonium، Glomus mosseae، sp Glomus، Glomus geosporum، Glomus versiforme) بر شاخص های رشد گیاه گندم رقم چمران و همچنین بر روی تعداد اسپور و درصد کلونیزاسیون ریشه گیاه با این قارچ ها بررسی گر دید. نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از این قارچ کش به صورت بذرمال تاثیر معنی داری در هیچ یک از اجزاء عملکردی گیاه در بر نداشت. تلقیح با قارچ میکوریز و استفاده از Carboxin Thiram تعداد اسپور (p<0.01) و درصد کلونیزاسیون ریشه (p<0.05) را به طور معنی داری افزایش داد. بیشترین تعداد اسپور تولیدی در همزیستی قارچ Glomusgeosporum و در سطح استفاده از Carboxin Thiram با 34.37 اسپور به ازاء هر گرم خاک و کمترین میزان در قارچ G.clarum با 5 اسپور در هر گرم خاک مشاهده شد. نتیجه کلی حاصل از این پژوهش حاکی از عدم تاثیر منفی بکارگیری بذور گندم حاوی قارچ کش Carboxin Thiram در برقراری رابطه همزیستی میکوریزی با گونه های مورد استفاده در این تحقیق می باشد.

با توجه به روند افزایشی توسعه اراضی شور و کمبود اراضی زراعی مطلوب برای کشاورزی شناسایی راهکارهایی که باعث افزایش مقاومت این گیاهان در برابر شرایط شور می شود از اهمیت زیادی برخوردار است. استفاده از باکتری های محرک رشد یکی از این راهکارها محسوب می شود. بنابراین به منظور بررسی تاثیر چند گونه از باکتری های محرک رشد و ترکیب این گونه ها در شرایط تنش شوری بر شاخص های رشد دو رقم گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل تنش شوری در سه سطح 0.335) (شوری آب آبیاری به عنوان شاهد)، 6 و 14 دسی زیمنس بر متر (که از ﻃﺮﻳﻖ اﺿﺎﻓﻪ ﻧﻤﻮدن نمک به آب ﺑﺎ 335 EC ﻣﻴﻜﺮوزﻳﻤﻨﺲ ﺑﺮ ﻣﺘﺮﺗﻬﻴﻪ ﮔﺮدﻳﺪ)) و فاکتور باکتریهای PGPR در هشت سطح شامل 1- (تیمار بدون باکتری به عنوان شاهد ((Control 2- (آزوسپیریلوم لیپوفروم سویه 3 (of- (ازتوباکتر کروکوکوم سویه 5) 4- ( سودوموناس فلورسنس سویه 169) 5- (آزوسپیریلوم لیپوفروم سویه (of + ازتوباکتر کروکوکوم سویه 5) 6- (آزوسپیریلوم لیپوفروم سویه of + سودوموناس فلورسنس سویه 169) 7- (ازتوباکتر کروکوکوم سویه 5 + سودوموناس فلورسنس سویه 169) و 8 - (آزوسپیریلوم لیپوفروم سویه of + ازتوباکتر کروکوکوم سویه 5 + سودوموناس فلورسنس سویه 169) درگلخانه موسسه تحقیقات خاک و آب و به روش کشت در شن (Sand Culture) انجام شد. ارقام مورد استفاده در آزماش شامل دو رقم کویر (متحمل به شوری) و قدس (حساس به شوری) بودند. نتایج نشان داد که تنش شوری تاثیر معنی داری برشاخص های مرتبط با ریشه و اندام هوایی دارد (P<0.01)، به نحوی که با افزایش میزان شوری آب آبیاری، میانگین صفات مذکور کاهش یافت. همچنین نتایج بیانگر تاثیر معنی دار و مثبت باکتری های PGPR به ویژه ترکیب چند باکتری از جنس های متفاوت در شرایط شور بود (P<0.01). در مجموع میانگین اکثر صفات در نمونه هایی که بذرها به وسیله باکتری های ترکیبی با جنس های متفاوت تلقیح شده بودند بالاتر بود بر اساس نتایج حاصل از مقایسه بین ارقام نتایج بیانگر تاثیر بیشتر باکتری ها در رقم حساس بوده است. بنابراین بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش مشخص شد که در سطوح شوری مورد مطالعه، تلقیح با باکتری های منتخب باعث کند شدن روندکاهش رشد در صفات مورد مطالعه می گردد و باکتری های PGPR توانستند شاخص های رشد گیاه را در شرایط شور به طور معنی داری بهبود بخشند.

در این پژوهش به منظور بررسی اثرات همزیستی قارچ میکوریز در جذب عناصر غذایی، ارتقاء سازگاری گیاهچه های حاصل از کشت بافت سیب زمینی در گلخانه و افزایش راندمان تولید ریز غده در آنها، گیاهچه هایی از دو رقم سیب زمینی (رقم های آگریا و سانته) با دو گونه قارچ میکوریز آربوسکولارا (Glomus.mosseae و G.etunicatum) به صورت مجزا و در مخلوط با هم در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی و در چهارتکرار مایه زنی شدند. مایه زنی در گلخانه و در هنگام انتقال گیاهچه ها انجام شد. هشت هفته پس از مایه زنی درصد کلونیزاسیون ریشه در گیاهچه ها تعیین شد و از میزان عناصر غذایی آنها (فسفر، آهن، روی و منگنز) اندازه گیری به عمل آمد. ریزغده های تولیدی به اندازه های مختلف تفکیک شده و عملکرد کل برآورد شده و درصد ماده خشک ریزغده نیز تعیین گردید. نتایج نشان داد که زاد مایه قارچ بر میزان کلونیزاسیون و تمامی صفات اندازه گیری شده در سطح احتمال 1% اثر معنی دار داشت. اثر نوع رقم صرفا در مورد آهن و روی تفاوت معنی دار نشان نداد. اما در سایر صفات اندازه گیری شده در سطح احتمال 1% معنی دار شد. با مقایسه میانگین صفات مشخص شد که مایه زنی باگونه G.etunicatum و مخلوط دو گونه بر شدت کلونیزاسیون ریشه، جذب عناصر غذایی و همچنین تعداد ریزغده تولیدی اثرات مثبت تری نسبت به گونه G. mosseae داشتند. بیشترین میزان جذب فسفر، آهن، روی و منگنز در گیاهچه های مایه زنی شده با مخلوط دو گونه به دست آمد. بیشترین میزان ریزغده در مایه زنی با مخلوط دو گونه قارچ (متوسط تعداد 13.81 عدد ریزغده در گیاهچه) حاصل گردید که نسبت به کاربرد جداگانه دو گونه و تیمار شاهد در سطح 0.05 تفاوت معنی دار داشت. با کاربرد جداگانه دو گونه قارچ و نیز مخلوط آنها درصد ماده خشک ریزغده افزایش پیدا کرد که تفاوت ها با تیمار شاهد در سطح 0.05 معنی دار شد. در مجموع مایه زنی گیاهچه های سیب زمینی با دو گونه قارچ میکوریز به صورت جدا و در مخلوط با هم کمک قابل توجهی به جذب عناصر غذایی کرد که به نوبه خود ضمن افزایش زیست توده گیاهی اثرات مثبتی در استقرار گیاهچه ها و افزایش راندمان تولید ریزغده در آنها داشت.