زیست شناسی خاک
سال:1400 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه که حاوی آنزیم 1-آمینوسیکلوپروپان 1-کربوکسیلیک اسید (ACC) دآمیناز هستند می توانند برای بهبود رشد گیاه به ویژه در شرایط نامساعد محیطی به کار روند. در مطالعه حاضر، جدایه های باکتری از ریزوسفر گندم در سه استان زنجان، کردستان و همدان جدا شده و از نظر توان تولید آنزیم ACC دآمیناز و مقاومت به شوری غربال شدند. از میان 167 جدایه، شش جدایه قادر به تجزیه ACC به آلفاکتوبوتیرات و آمونیوم بودند که جدایه K78 به دلیل رشد بیشتر در غلظت های بالاتر نمک جهت استفاده در کشت گلخانه ای انتخاب شد. آزمایش گلخانه ای بصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار روی گندم انجام گرفت. فاکتورها شامل شوری در پنج سطح (3/1، 8، 12، 14، 16 دسی زیمنس بر متر) و باکتری در سه سطح (بدون باکتری (B0)، جدایه مقاوم به شوری و تولید کننده ACC دآمیناز (B1)، جدایه مقاوم به شوری و فاقد توان تولید ACC دآمیناز (B2)) بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که شوری در تمامی سطوح تاثیر منفی و معنی داری بر رشد و جذب عناصر غذایی داشت و موجب کاهش طول اندام هوایی گندم شد. تأثیر تلقیح جدایه K78 نسبت به تیمار بدون باکتری معنی دار بوده و موجب افزایش طول اندام هوایی (5/21 درصد) و افزایش جذب پتاسیم (15 درصد) گردید؛ اما بر جذب سدیم تاثیری نداشت. در مجموع می توان نتیجه گرفت استفاده از زادمایه جدایه K78 می تواند اثرات منفی شوری را بر شاخص های رشد و شرایط تغذیه ای گندم کاهش دهد.

خشکی از جمله تنش های محیطی مهم است که بر رشد و نمو گیاهان اثر منفی می گذارد. قارچ های میکوریز آربسکولار در فراهم کردن آب و جذب مواد غذایی و افزایش تحمل به خشکی گیاهان به نفع میزبان خود عمل می کنند. در این پژوهش اثر قارچ های میکوریزی بر صفات رشدی و مقاومت به تنش کم آبی در پایه های متداول بادام در آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی شهرکرد مورد بررسی قرار گرفت. فاکتور های این تحقیق شامل فاکتور اول، قارچ میکوریز در دو سطح شامل: M0 بدون مصرف قارچ میکوریزی به عنوان شاهد و: M1 مصرف قارچ میکوریزی، فاکتور دوم پایه بادام در چهار سطح (GN، GF، محلی شوراب 2 و تلخ) و فاکتور سوم تنش کم آبی در چهار سطح (I1: بدون تنش به عنوان شاهد، I2: 20 درصد، I3: 40 درصد و I4: 60 درصد تخلیه رطوبت قابل استفاده گیاه بودند. نتایج نشان داد بین چهار پایه مورد آزمایش اختلاف معنی داری بین صفات مورد بررسی وجود داشت. حداکثر مقادیر این صفات از پایه GF حاصل شد. تیمار تنش کم آبی منجر به تفاوت معنی دار در صفات مورد بررسی شد. با افزایش تنش کم آبی از تیمار بدون تنش I1)) به تیمار حداکثر تنش (I4)، میزان کلنیزاسیون و وزن خشک ریشه کاهش یافت. تلقیح قارچ های میکوریزی به ترتیب منجر به افزایش 27 و 40 درصدی وزن خشک و کلنیزاسیون ریشه شد. بیشترین میزان رشد طولی درخت، رشد قطری ساقه، وزن خشک اندام هوایی به ترتیب به میزان 1/55، 1/5 سانتیمتر و 71 گرم از تیمار ترکیبی GF+I1 بدست آمد. حداکثر میزان کلنیزاسیون ریشه از تیمار ترکیبیI1+ M1 به میزان 5/74 درصد بدست آمد. بر اساس نتایج این پژوهش با تلقیح قارچ های میکوریزی، صفات رشدی افزایش و اثرات منفی تنش کم آبی کاهش یافتند.

پریفایتون و یا بیوفیلم های پریفایتیک یکی از مهمترین جوامع زیستی به شمار می آیند که در زیستگاه های غرقاب می توان آن ها را یافت و نقش بسیار مهمی در بقای اکوسیستم دارند. پریفایتون ترکیبی از موجودات میکروسکوپی فتواتوتروف چند لایه (به طور مثال، سیانوباکترهای تک سلولی و رشته ای، دیاتومه ها و نیز جلبک های سبز میکروسکوپی) و انواع هتروتروف ( باکتری و قارچ) هستند. با توجه به نقش پریفایتون در فرآیندهای تثبیت نیتروژن و حل کردن فسفر و پتاسیم نامحلول، ﻫ ﺪ ف اﯾ ﻦ ﺗ ﺤ ﻘ ﯿ ﻖ ﺷ ﻨ ﺎ ﺳ ﺎ ﯾ ﯽ و ﺷ ﻤ ﺎ رش ﺟ ﻠ ﺒ ﮏ ﻫ ﺎ ی سه برکه فشتام، تازه سل و قلعه ورسل واقع در استان گیلان است. در این پژوهش نمونه رسوبات بستر، آب و زیست توده پریفایتون در سه برکه فشتام، تازه سل و قلعه ورسل واقع در استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در برکه قلعه ورسل شاخه های کلروفیتا، باسیلاریوفیتا و سیانوباکتریا به ترتیب با 24/26، 06/56 و 69/17 درصد فراوانی اجزای پریفایتون را تشیکل می دهند. در برکه فشتام شاخه های کلروفیتا، کاروفیتا، اگلنوزوآ، اوکروفیتا، باسیلاریوفیتا و سیانوباکتریا به ترتیب با حدود 48/38، 58/20، 72/1، 74/1، 68/19 و 52/19 درصد فراوانی اجزای پریفایتون را تشکیل می دهند. همچنین در برکه تازه سل شاخه های کلروفیتا، اگلنوزوآ، باسلاریوفیسه و سیانوباکتریا به ترتیب حدود 93/13، 56/0، 9/51 و 6/33 درصد فراوانی اجزای پریفایتون را تشکیل می دهند.

این تحقیق با هدف ارزیابی تغییرات غلظت آنزیم های پروتئاز و آلکالین فسفاتاز، کربن آلی، نیتروژن کل و فسفر کل در دو فصل زمستان و تابستان در خاک های ساحلی تالاب شادگان در سال 98-1397 انجام شد. در این تحقیق دو منطقه نمونه برداری شامل منطقهA تحت پوشش گیاهی غالب و منطقهB خاک های مرطوب بدون پوشش گیاهی انتخاب شدند. نمونه برداری خاک با استفاده از استاندارد ASTM شماره D2488 انجام شد. نتایج تجزیه و تحلیل واریانس داده ها نشان داد که تغییرات فصلی، پوشش گیاهی و عمق خاک به ترتیب بر مقدار نیتروژن کل، فسفر و فعالیت آنزیم های پروتئاز و آلکالین فسفاتاز در سطح احتمال یک درصد تأثیر معنی داری داشته است (p <0. 001). تغییرات فصلی اثر معنی داری بر مقدار ماده آلی خاک نداشته در صورتی که پوشش گیاهی و عمق خاک به طور معنی داری مقدار کربن آلی خاک در خاک ساحلی تالاب شادگان را تحت تأثیر قرار داده اند (p <0. 001). پروفایل عمقی عناصر و آنزیم های مورد مطالعه با تغییر فصل و پوشش گیاهی به این صورت بوده که عناصر غذایی و همچنین فعالیت آنزیم های بیرون سلولی پروتئاز و آلکالین فسفاتاز در خاک های تحت پوشش گیاهی بیشتر از خاک های بدون پوشش بوده است. با توجه به نتایج به دست آمده می توان چنین استباط کرد که فعالیت آنزیم های پروتئاز ( µ mol/gh69/2) و آلکالین فسفاتاز (mgPNP/gh 05/3) در خاک های سطحی و عمق 15 سانتیمتری در مناطق دارای پوشش گیاهی در فصل تابستان بیشتر بوده که این موضوع ارتباط مستقیم و معنی دار با نیتروژن کل، فسفر و کربن آلی خاک داشت (p <0. 05)، زیرا این عناصر غذایی در عمق 30-0 سانتیمتری خاک منطقه دارای پوشش گیاهی در فصل تابستان مقادیر بیشتری داشتند. در نهایت آنالیز مولفه اصلی و همبستگی اسپیرمن نیز ارتباط قوی و مثبت بین عناصر غذایی نیتروژن کل، فسفر کل و کربن آلی خاک (p <0. 001) با فعالیت بیولوژیکی آنزیم های پروتئاز و آلکالین فسفاتاز را تأیید کردند.

نوع پوشش گیاهی، بر برخی ویژگی های خاک مانند جرم مخصوص ظاهری، قابلیت جذب عناصر غذایی و کربن آلی خاک تأثیرگذار است. نوع مدیریت تغذیه چمن نیز عامل مهمی در نوع تأثیر چمن بر خاک زیرین آن می باشد. استفاده از کودهای زیستی در تغذیه چمن که هم زمان قادر به بهبود ویژگی های کیفی خاک و افزایش رشد چمن و باشد و از طرف دیگر تأثیر زیان بار بر محیط زیست نداشته باشد، نقش قابل توجهی در حفظ محیط زیست دارد. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر کود اوره و کود زیستی محتوی باکتری تثبیت کننده نیتروژن (Pantoea agglomerans) بر کیفیت خاک زیر چمن بود. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی به روش گلدانی و در گلخانه با 5 تیمار 1-خاک بایر (Br)، 2-کشت چمن رقم اسپیدی گرین به روش متعارف (Gr)، 3-کشت چمن + اوره (GrU)، 4-کشت چمن + کود زیستی محتوی باکتریPantoea agglomerans (GrPA) و 5-کشت چمن + کود محتوی Pantoea agglomerans+ کود محتوی باکتری های محرک رشد (GrPP) و سه تکرار انجام شد. وزن تر چمن همراه با برخی ویژگی های خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که کشت چمن و کاربرد کود زیستی محتوی باکتری Pantoea agglomerans در تیمار چهار سبب تشکیل خاکدانه های بزرگتری نسبت به تیمار خاک بایر شد اما روی پایداری خاکدانه ها در روش الک تر تأثیر معنی دار نداشت. کودهای زیستی و کود اوره باعث چمن شدند. کشت چمن به تنهایی در خاک سبب افزایش غلظت کربن آلی خاک، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب در خاک شد اما تأثیر کودهای زیستی معنی دار نبود. بیشترین مقدار نیتروژن کل و کربن آلی خاک، در تیمار کود اوره دیده شد. به طور کلی بر اساس نتایج این پژوهش می توان کاربرد کودهای زیستی را حداقل در شرایط این پژوهش به عنوان بخشی از برنامه تغذیه چمن در افزایش رشد آن و بهبود برخی ویژگی های خاک توصیه نمود.

به منظور ارزیابی تلقیح فنلی فورمیس موسه و سودوموناس فلورسنس سویه 169در تقلیل اثرات تنش خشکی بر روی ماش رقم پرتو، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در پاییز 1396 در گلخانه دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه اجرا شد. تیمارهای تنش خشکی در سه مرحله شامل آبیاری نرمال، قطع آبیاری موقع گل دهی و قطع آبیاری موقع غلاف بندی و تیمارهای تلقیح شامل: بدون تلقیح، تلقیح با فنلی فورمیس موسه، تلقیح با سودوموناس فلورسنس سویه 169 و تلقیح توأم فنلی فورمیس موسه و سودموناس فلورسنس سویه 169 بود. نتایج نشان داد که اثر تنش خشکی بر صفات مورد مطالعه بغیر از میزان فسفر و طول غلاف معنی دار بوده و بین تیمارهای نوع تلقیح از لحاظ صفات ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، میزان فسفر و تعداد دانه در غلاف اختلاف معنی دار وجود دارد. اثرات متقابل نوع تلقیح و تنش خشکی از لحاظ صفات ارتفاع بوته، میزان نیتروژن برگ و محتوی آب نسبی برگ به ترتیب در سطوح احتمال یک و پنج درصد معنی دار گردید. بر اساس مقایسه میانگین صفات کاهش در اکثر صفات مورد مطالعه با اعمال تنش مشهود بود. با اعمال تنش محتوی کلروفیل و میزان نیتروژن گیاه افزایش یافت. بیش ترین درصد کلونیزاسیون ریشه با 4/55 درصد در تلقیح با سودوموناس فلورسنس سویه 169 مشاهده شد که با تلقیح توأم باکتری و قارچ اختلاف معنی داری را نشان نداد. تیمارهای تلقیح نسبت به تیمار شاهد میانگین صفات بررسی شده بالاتری را نشان دادند. بیشترین مقدار فسفر دانه در گیاهان تلقیح شده با فنلی فورمیس موسه با 5/28 درصد و بیشترین میانگین تعداد دانه در غلاف در تیمار تلقیح توأم فنلی فورمیس موسه + سودوموناس فلورسنس سویه 169 با 7/50 درصد افزایش نسبت به تیمار شاهد مشاهده شد.

گیاهان دارویی نقش حیاتی در پیشبرد اهداف ملی، منطقه ای و جهانی برای تحقق سلامت، خودکفایی دارویی، ایجاد اشتغال و توسعه اقتصادی دارند. از آنجا که رویکرد جهانی در تولید گیاهان دارویی به سمت بهبود کمیت و کیفیت ماده مؤثره می باشد، به نظر می رسد که تغذیه ی سالم این گیاهان از طریق کاربرد کودهای میکروبی دارای بیشترین تطابق با هدف تولید گیاهان دارویی می باشد. لذا این تحقیق با هدف جداسازی باکتری های اندوفیت از ساقه و برگ گیاهان دارویی و ارزیابی صفات محرک رشد گیاهی آنها به منظور بررسی پتانسیل استفاده از این ریزجانداران به عنوان کودزیستی انجام شد. به منظور انجام این پژوهش، بوته های سالم گیاهان دارویی ریحان، پونه، رزماری و مرزه از مزارع و گلخانه های اطراف شهر اردبیل جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شد. عمل جداسازی باکتری های اندوفیت از ساقه و برگ گیاهان با تهیه سری های رقت روی محیط کشت آگار مغذی حاوی قارچ کش انجام شد. کلنی های رشد یافته ی متمایز از نظر شکل ظاهری کلنی، رنگ و حاشیه آن و همچنین سرعت رشد باکتری، پس از واکشت و خالص سازی، در یخچال با دمای چهار درجه سلسیوس نگه داری گردیدند. در مرحله ی بعد تولید ایندول استیک اسید، قدرت حل کنندگی تری کلسیم فسفات، pH محیط کشت، تولید سیانید هیدروژن و پروتئاز در جدایه ها اندازه گیری گردید. در این پژوهش در مجموع 95 باکتری اندوفیت از گیاهان مذکور جداسازی و پس از بررسی صفات مرفولوژیک مذکور و سرعت رشد آنها در نهایت 52 جدایه (از هر گیاه 13 جدایه) متفاوت انتخاب شد. نتایج حاصل نشان داد که تمامی باکتری های اندوفیت مورد مطالعه قادر به تولید ایندول استیک اسید در غلظت 100 میلی گرم در لیتر ال-تریپتوفان بودند. توانمندترین باکتری ها از نظر تولید IAA در پونه (جدایه های p 4، p 3 با تولید به ترتیب 3/15 میلی گرم در لیتر، 6/11 میلی گرم در لیتر ایندول استیک اسید) و ریحان (جدایه B1 با تولید 0/13 میلی گرم در لیتر ایندول استیک اسید) مشاهده شد. همه جدایه های این تحقیق توانایی انحلال تری کلسیم فسفات را داشتند. قوی ترین جدایه ی حل کننده فسفر ( S5با میزان انحلال 646 میلی گرم در لیتر) در بین باکتری های جداسازی شده از گیاه مرزه مشاهده شد. کمترین مقدار توان حل کنندگی فسفر، در باکتری های جداسازی شده از رزماری (جدایه R4با میزان انحلال 100 میلی گرم در لیتر) مشاهده شد. در پژوهش حاضر همه ریزجانداران مورد ارزیابی قادر به تولید سیانید هیدروژن از مقدار کم تا خیلی زیاد بودند. در ارزیابی توانایی تولید آنزیم پروتئاز در باکتری های اندوفیت جداسازی شده، تشکیل هاله شفاف تنها در اطراف کلنی باکتری های S1، S4، B9، B12، B3، B11، R7، p 6 و p 4 مشاهده شد. با توجه به نتایج، پیشنهاد می گردد اثرات جدایه های برتر بر میزان رشد و عملکرد گیاهان دارویی مورد استفاده در این پژوهش در شرایط گلخانه و مزرعه بررسی گردد.

به منظور بررسی تنوع زیستی و تغییرات جمعیت مزوفون خاک (کنه ها و پادمان) خاک سوزنی برگان (شامل درختان سرو و کاج) در ایلام، نمونه برداری ها به صورت ماهیانه و به مدت یک سال (مهر ماه 1397 تا شهریور 1398) از خاکبرگ (0-5 سانتی متر) و خاک سطحی (5-10 سانتی متر) انجام شد. بندپایان موجود در خاک با استفاده از قیف برلیز استخراج و در نهایت نسبت به شمارش و شناسایی آن ها اقدام گردید. تنوع زیستی بندپایان با استفاده از شاخص های تنوع زیستی محاسبه شد. در این تحقیق، حضور بندپایان در لایه های مختلف خاک و هم چنین فصول مختلف سال با یکدیگر مقایسه شدند. آزمون تجزیه واریانس نشان داد که اثر لایه های خاک و فصول مختلف در هر دو منطقه (درختان سرو و کاج) معنی دار می باشد (01/0(P≤ ، اما اثر متقابل این دو برای تراکم جمعیت بندپایان مزوفون خاک اختلاف معنی داری نداشت (01/0. (P> بر اساس نتایج حاصل از مقایسه میانگین تغییرات فصلی تراکم جمعیت بندپایان مزوفون خاک، بیش ترین و کم ترین مقدار متعلق به درختان سرو با مقادیر عددی 22/8± 50/26 (فصل پاییز) و 15/0± 74/0 (فصل تابستان) بود. هم چنین بر اساس مقایسه میانگین، بیش ترین و کم ترین مقدار تراکم جمعیت بندپایان در خاک درختان کاج به ترتیب با مقادیر 26/1± 31/4 (فصل پاییز) و 14/0± 63/0 (فصل بهار) مشاهده شد. در خصوص شاخص های تنوع زیستی نیز نتایج بدست آمده نشان داد که بیش ترین میزان تنوع گونه ای بر اساس شاخص های شانون – وینر و سیمپسون به تفکیک فصول و مناطق نمونه برداری (درختان سرو و کاج) به ترتیب با مقادیر عددی 77/3 و 97/0 مربوط به درختان کاج و فصل تابستان و کم ترین مقدار این شاخص ها به ترتیب با مقدار عددی 44/2 و 83/0 مربوط به درختان سرو و فصل بهار به دست آمد. هم چنین بیش ترین مقدار غنای گونه ای مارگالف مربوط به خاک درختان کاج با مقدار 68/11 در فصل پاییز و کم ترین مقدار آن مربوط به خاک درختان سرو با مقدار89/7 در فصل بهار بود. بیش ترین میزان شاخص یکنواختی پیلو با مقدار عددی 97/0 مربوط به خاک درختان کاج و فصل تابستان و کم ترین مقدار این شاخص با مقدار عددی 64/0 مربوط به درختان سرو و فصل بهار بود. به طور کلی شاخص های تنوع زیستی محاسبه شده در خاک درختان کاج نسبت به خاک درختان سرو بالاتر بود که می توان از این درختان استفاده بیش تری در سیستم جنگلکاری شود.