بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی تأثیر سویههاي مختلف میکوریزا بر عملکرد و اجزاي عملکرد گندم در حضور کادمیوم آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. فاکتور اعمال شده میکوریزا در سویههاي عدم مصرف، بود. بر اساس نتایج تجزیه واریانس میکوریزا در سطح احتمال یک درصد بر روي عملکرد دانه و تعداد دانه در سنبله و در سطح احتمال پنج درصد بر روي ارتفاع بوته، طول سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله و وزن هزار دانه به طور معنیدار تأثیر دارد، ولی روي وزن خشک ریشه تدثیر معنیداري ندارد. مقایسه میانگین نشان داد که در حضور میکوریزا عملکرد و اجزاي عملکرد گندم افزایش مییابد.
مقدمه
گندم به عنوان یکی از مهمترین گیاهان زراعی از اهمیت ویژه اي برخوردار بوده و افزایش در سرعت و درصد جوانهزنی بذور گندم به عنوان یک عامل مؤثر در بهبود استقرار گیاه می باشد . - 1 - اگر چه در سلسله گیاهی، گندم یکی از بهترین گونه هاى زراعی سازگار شده است ولی میزان تولید و عملکرد این گیاه زراعی همانند سایر گیاهان زراعی به شدت متأثر از عوامل تنش زاى محیطی می باشد و همواره این نگرانی وجود دارد که آیا گندم تولیدى جوابگوى نیاز جمعیت در حال رشد جهان خواهد بود . - 17 - وجود قارچهاي میکوریزا در خاكها ایجاد همزیستی با ریشه بسیاري از گیاهان نشان میدهد کهاحتمالاً برخی از این قارچها در برابر تنش مقاوم بوده و در همزیستی با گیاهان از طریق بهبود رشد گیاه، تحمل آنها را در برابر تنش افزایش میدهند. همزیستی گیاهان با قارچهاي میکوریزا باعث افزایش عملکرد گیاهان زراعیخصوصاً در خاكهایی با حاصلخیزي پایین میباشد، که بهدلیل افزایش سطح جذب ریشهها از طریق قارچ در خاك ایجاد میشود. علاوه بر این، همزیستی با این قارچها باعث مقاومت به بیماريهاي خاکزي در گیاهان زراعی و کاهش نیاز گیاهان به کودهاي شیمیایی میشود . - 3 - قارچهاي میکوریزا با داشتن شبکه هیفی گسترده و افزایش سطح و سرعت جذب ریشه، کارایی گیاهان را در جذب آب و عناصر غذایی بویژه عناصر کم تحرك فسفر، روي، مس افزایش داده و موجب بهبود رشد آنها میشوند . - 11 - در یک پژوهش، نشان دادند که تلقیح رازیانه با قارچ میکوریزا سبب افزایش معنیدار تعداد چتر در بوته، بیوماس و درصد همزیستی ریشه آن گردید فلزات از ترکیبات طبیعی در خاك می باشند، تعدادي از فلزات سنگین مانند عناصر غذایی کم مصرف مورد نیاز گیاهان می باشند . - 18 - میزان سمیت هر عنصر در گیاهان مختلف متفاوت بوده و بسیار پیچیده میباشد و بستگی به گونه گیاهی، نوع عنصر و غلظت آن، ترکیب، pH خاك، و ترکیبات خاك دارد. بسیاري از عناصر براي رشد گیاه ضروري هستند. با این وجود، مقدار بیش از حد نیاز یک عنصر ضروري یا غیرضروري میتواند اثر مخربی روي رشد و نمو گیاه داشته باشد. بنابراین، گیاهان باید عناصر ضروري را تا حد پائینتر از آستانه سمیت جذب نمایند و از جذب عناصر غیرضروري اجتناب ورزند . - 12 - کادمیوم یک عنصر غیر ضروري است که بر رشد و توسعه گیاه اثر منفی دارد و این فلز سنگین در محیط زیست، ایستگاههاي برق، سیستمهاي گرمایشی، فلز کاري، صنایع یا ترافیک شهري منتشر شده است - 16 - و به دلیل سمیت بالا و حلالیت زیاد در آب از آن به عنوان آلوده کننده قوي یاد میکنند. منابع مهم کادمیوم به محیط زیست دریایی شامل رسوب آب اتمسفر، زبالههاي خانگی و تخلیههاي صنعتی می-باشد. کادمیم موجب مهار ریشه توسط آهن - III - و همچنین کمبود آهن - II - ، میشود و فتوسنتز را به طور جدي تحت تاثیر قرار میدهد . - 2 - به طور کلی کادمیم موجب تداخل در جذب، حمل و استفاده از چند عنصر Ca - ، Mg، P و - K و آب توسط گیاهان میشود. کادمیم توسط مهار فعالیت نیترات ردوکتاز در شاخه موجب کاهش جذب نیترات و حمل آن از ریشه به شاخساره میشود. به نظر میرسد گیاهانی که داراي همزیستی با قارچ میکوریزا بوده و در اطراف ریشه این گیاهان شبکه هارتیگ از این قارچ تشکیل شده است داراي مقاومت بیشتري به ورود عناصر سنگین به درون بافت هاي خود میباشند و ایجاد حالت کلات عناصر سنگین در شبکه هارتیگ این قارچ صورت میگیرد. قارچهاي میکوریزي از با اهمیتترین میکروارگانیسمهاي موجود دراغلب خاکهاي تخریب نشده میباشند. بطوریکه بر طبق تخمینهاي موجود حدود 70 درصد از تودة زنده جامعه میکروبی خاكها را میسلیوم این قارچها تشکیل میدهد. در اکثر مطالعات مربوط به تاثیر میکوریزا بر گیاه پالائی فلزات سنگین، افزایش سطح جذب ریشه، افزایش مقاومت گیاه در مقابل استرس ناشی از آلودگی، افزایش زیست توده گیاه و کمک به رشد رویشی میزبان، تثبیت فلزات سمی در ریشه و ممانعت از انتقال به اندامهاي هوائی گیاه،جذب و انتقال برخی فلزات از خاك به گیاه میزبان و نیز افزایش قابلیت دسترسی فلزات براي جذب توسط گیاه مکانیسمهاي پیشنهاد شده هستند . - 7 - در بررسی انجام شده بر روي گندم و لوبیا در مصر نتایج نشان داد که تلقیح میکوریزا نسبت انباشت روي و مس را در اندامهاي هوائی نسبت به ریشه در هر دو گیاه کاهش داده است. همچنین این نسبت براي دو فلز سرب و کادمیم در گندم کاهش یافت ولی براي لوبیا در حضور میکوریزا، انباشت آنها در اندامهاي هوائی نسبت به ریشه افزایش نشان داد و در دو گیاه متفاوت بود. قارچ میکوریزا میتوانند غلظت فلزات سنگین را در ریشه، اندامهاي هوائی و نسبت انتقال بین آنها را کاهش دهد .
مواد و روش
این آزمایش به منظور بررسی اثر قارچ میکوریزا بر روي عملکرد و اجزاي عملکرد گندم در حضور کادمیوم در گلخانه دانشکده کشاورزي دانشگاه آزاداسلامی واحد ورامین _ پیشوا به مختصات جغرافیایی 51 درجه و 31 دقیقه طول شرقی و عرض جغرافیائی 35 درجه و 20 دقیقه شمالی و ارتفاع 892 متر از سطح دریا اجرا گردید. این طرح به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی در 4 تکرار به صورت گلخانه اي اجرا شد. فاکتور اعمال شده شامل میکوریزا در سویههاي عدم مصرف، بود. پس از تهیه خاك براي گلدانها جهت ارزیابی خصوصیات فیزیکی و شیمیائی خاك از 5 نقطه نمونهبرداري انجام شد و پس از اختلاط مخلوط مرکب به آزمایشگاه ارسال شد. بر اساس نتایج آزمایش تجزیه خاك، خاك آزمایش لومی رسی و داراي 42 درصد شن،36 درصد سیلت و 22 درصد رس بوده است. همچنین PH آن برابر 7/7 و EC آن برابر 3/4 میلی مول بر سانتیمتر و میزان کادمیم خاك ppm 0/01 بود.
جدول-1 حد مطلوب و میزان مواد موجود در خاك - اعلام شده توسط آزمایشگاه خاك -
مطابق طرح به ازاء هر کیلو گرم خاك 150 میلیگرم کادمیم به خاك اضافه گردید و به خوبی مخلوط شد. سپس گلدانها توسط خاك آماده شده پر گردید. و به ازاء هر گلدان 100 گرم کود زیستی میکوریزا اضافه گردید به عبارتی مقدار کود زیستی به گونهاي بود که به ازاء هر بذر حداقل 300 اسپور در نظر گرفته شده است. و بعد از آماده سازي خاك گلدانها ، تعداد 10 تا 20 بذر گندم رقم پیشتاز را در زیر خاك قرار داده و آبیاري صورت گرفت. بعد از عملیات کاشت آبیاري گلدانها انجام گردید و جهت بالا بردن درصد جوانهزنی و فراهم کردن شرایط مناسب خروج گیاهچه از خاك دومین آبیاري 3 روز بعد از اولین آبیاري صورت پذیرفت و پس از رسیدگی صفات زیر محاسبه گردید: ارتفاع بوته: براي اندازه گیري ارتفاع گیاه، میانگین ارتفاع بین سطح خاك تا نوك گیاه در نظر گرفته شد، براي این منظور پایه گیاه گندم را در هر تیمار انتخاب کردیم و اندازه گیري بر حسب سانتیمتر انجام شد. طول سنبله :پس از مراحل رشد و خشک شدن کامل بوتهها، طول سنبله از بوتهها را بطور تصادفی اندازه گیري نموده و سپس میانگین آنها به عنوان طول سنبله منظور گردید. اندازه گیري وزن خشک ریشه :پس از جدا کردن ریشه نمونهها را در فویل آلومینیومی پیچیده و 72 ساعت در آون با دماي 70 درجه سانتیگراد خشک کرده و سپس وزن خشک نمونهها به دست آمده است. تعداد سنبلچه در سنبله: تعداد سنبلچه در سنبله شمارش شده و با محاسبه میانگین آنها تعداد سنبلچه در سنبله تعیین گردید. تعداد دانه در سنبله :پس از برداشت نمونهها از هر گلدان و جدا نمودن دانهها از سنبله تعداد آنها را شمارش کرده و با محاسبه میانگین آنها تعداد دانه در سنبله تعیین گردید. وزن هزار دانه: جهت محاسبه وزن هزار دانه به شمارش200 دانه از هر تیمار که به صورت تصادفی و در هم انتخاب شده است پرداخته و سپس با ترازوي دیجیتال وزن 200 دانه را به دست میآوریم و در 5 ضرب میکنیم تا وزن هزار دانه بدست آید.عملکرد دانه: پس از برداشت نمونههاي برداشت شده از هر گلدان و جدا نمودن دانهها از هر سنبله، نمونهها توزین گردید. همچنین تجزیه واریانس دادهها با استفاده ازنرم افزار SAS و تست دانکن در سطح % 5 انجام شد.
نتایج
ارتفاع بوته: بر اساس نتایج تجزیه واریانس - جدول - 2 میکوریزا در سطح احتمال پنج درصد بر روي ارتفاع بوته تأثیر معنیداري دارد، با کاربرد میکوریزا شاهد افزایش ارتفاع بوته میباشیم، بهطوري که بیشترین ارتفاع بوته در تیمار Glomus mosseae به میزان 53/36 سانتیمتر و کمترین ارتفاع بوته به میزان 46/92 سانتیمتر در تیمار شاهد حاصل شده است و بین سایر سطوح اعمال دي اکسید تیتانیوم اختلاف معنیداري از نظر آماري مشاهده نگردید - جدول . - 3 وزن خشک ریشه: بر اساس نتایج حاصل شده از تجزیه واریانس - جدول - 2 میکوریزا تأثیر معنیدار روي وزن خشک ریشه ندارد. بر اساس نتایج مقایسه میانگین میکوریزا - جدول - 3 در حضور میکوریزا وزن خشک ریشه افزایش مییابد، به نحوي که بیشترین وزن خشک ریشه به مقدار 12/51 گرم در تیمار Glomus mosseae و کمترین وزن خشک ریشه به مقدار 7/09 گرم در تیمار شاهد به دست آمده است.
