بخشی از مقاله
چکیده
اینآزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل با سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشگاه یزد، انجام شد. تیمارها شامل سطوح مختلف کود فسفر - صفر، 50 و 100 میلیگرم در کیلوگرم - از منبع مونوآمونیومفسفات و دو سطح باکتری - بدون تلقیح و تلقیح با ریزوبیوم ملیلوتی - بودند. نتایج نشان داد که تأثیر تلقیح باکتری ریزوبیوم بر وزن خشک شاخساره و جذب نیتروژن و فسفر توسط یونجه بسته به سطح فسفر متفاوت بود. تلقیح باکتری در سطح 50 میلیگرم فسفر در کیلوگرم خاک، باعث افزایش معنیدار وزن خشک شاخساره و جذب فسفر شد. تأثیر تلقیح باکتری بر جذب نیتروژن نیز در سطوح صفر و 50 میلیگرم فسفر در کیلوگرم خاک معنیدار بود. بهطور کلی، بیشترین وزن خشک شاخساره، جذب نیتروژن و فسفر در گیاهان تیمار شده با باکتری به همراه کاربرد 100 میلیگرم فسفر در کیلوگرم خاک مشاهده شد.
مقدمه
فسفر عنصری پرمصرف و ضروری است که نقشهای مهمی در توسعه گیاهان دارد. فسفر جزء ساختاری مولکولهای کلیدی مانند اسیدهای نوکلوئیک، فسفولیپیدها و ATP است و در نتیجه گیاهان نمیتوانند بدون یک منبع قابل اطمینان از این ماده مغذی رشد کنند - دنیل و همکاران، . - 1998 فسفر همچنین یک عنصر ضروری برای باکتری ریزوبیوم جهت تبدیل نیتروژن اتمسفر به شکل قابل استفاده برای گیاهان - آمونیوم - است. در فرآیند احیای نیتروژن مولکولی به آمونیوم، فسفر به عنوان منبع انرژی بوده و 16 مولکول آدنوزینتریفسفات - ATP - به آدنوزیندیفسفات - ADP - تبدیل میشود. فسفر به عنوان منبع انرژی، در توسعه گره نیز نقش اساسی دارد. کمبود فسفر، رشد ریشه، فرآیند فتوسنتز، انتقال قندها و عملکردهای دیگر که مستقیم یا غیر مستقیم، تثبیت نیتروژن در گیاهان لگوم را تحت تأثیر قرار میدهد، محدود میکند.
مقدار سالانه تثبیت بیولوژیکی نیتروژن حدود 175 میلیون تن تخمین زده میشود که حدود 79 درصد آن مربوط به سیستمهای خاکی است - اسدی- رحمانی و همکاران، . - 2005 تثبیت بیولوژیکی نیتروژن راه ارزانتری برای بهبود حاصلخیزی و باروری خاک است. استفاده از تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، عرضه مداوم نیتروژن برای رشد گیاه و اضافه کردن مواد آلی به خاک را فراهم میکند - یاکوبو و همکاران، . - 2010 تثبیت نیتروژن به وسیله لگومها در اثر مشارکت یک باکتری و یک گیاه انجام میشود - لیندمن و گلور، . - 2003 کمبود فسفر ممکن است یک عامل محدود کننده جدی برای لگومها باشد، چون در فرآیند تثبیت نیتروژن، نیاز قابل توجهی برای فسفر وجود دارد - تسوتکوا و جئورگیو، . - 2007 بنابراین، با توجه به اینکه بهبود قابلیت دسترسی فسفر خاک برای جذب گیاه و ایجاد محیط مناسب برای فعالیت باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن، اهمیت زیادی دارد، این مطالعه با هدف بررسی تأثیر کود فسفر و تلقیح باکتری ریزوبیوم بر عملکرد و جذب نیتروژن و فسفر توسط یونجه انجام شد.
مواد و روشها
باکتری ریزوبیوم ملیلوتی از مرکز کلکسیون قارچ و باکتری ایران تهیه گردید و بر روی محیط کشت اختصاصی YMA - Yeast Extract Mannitol Agar - فعالسازی و تکثیر شد. نمونه خاک نیز از عمق 0-30 سانتیمتری مزرعهای واقع در شهر یزد تهیه شد. خاک مورد استفاده دارای بافت لومی شنی، 8/17 pH، قابلیت هدایت الکتریکی 2/86 دسیزیمنس بر متر و مقدار آهک 37/5 درصد بود.
در این پژوهش، برای بررسی تأثیر کود فسفر و تلقیح باکتری ریزوبیوم بر عملکرد و جذب نیتروژن و فسفر توسط یونجه رقم یزدی Medicago sativa L. - ، - آزمایشی گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل با سه تکرار در گلخانه پژوهشی دانشگاه یزد، انجام شد. ابتدا وزن مشخصی از خاکهای نمونهبرداری شده، با تیمارهای کود فسفر - صفر، 50 و 100 میلیگرم در کیلوگرم - از منبع مونوآمونیومفسفات مخلوط شده و به گلدانهای پلاستیکی منتقل شدند. سپس بذرهای یونجه با آب اکسیژنه - یک درصد - ضدعفونی شدند. پس از آن، تیمارهای باکتری بر روی بذرهای یونجه اعمال شده و درون گلدان-های حاوی سطوح مختلف کود فسفر کشت شدند.
پس از گذشت حدود شش ماه از کشت گیاه، ریشه و شاخساره گیاه بهطور جداگانه برداشت و با آبمقطر شسته شدند. پس از تعیین وزن خشک شاخساره، نمونهها آسیاب و عصارهگیری انجام گردید. برای تهیه عصاره، 0/5 گرم از نمونه پودر شده در دمای 550 درجه سلسیوس، خاکستر گردید و سپس با استفاده از اسیدکلریدریک 2 نرمال عصارهگیری شد. غلظت نیتروژن به وسیله دستگاه کلدال و فسفر به روش رنگ سنجی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر مدل Analytic jena 210 در طول موج 870 نانومتر اندازهگیری شد - کوتنی، . - 1980 مقدار جذب کل عناصر در شاخساره، از حاصلضرب وزن خشک شاخساره در غلظت عناصر، محاسبه شد.
تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از تجزیه واریانس دو طرفه و آزمون مقایسه میانگین دانکن، در نرمافزار 22 انجام شد. برای رسم نمودارها از نرمافزار Microsoft Excell 2013 استفاده شد.
نتایج و بحث
-وزن خشک شاخساره نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثر تلقیح باکتری وکود فسفر بر وزن خشک شاخساره در سطح پنج درصد معنی-دار است، اما اثر متقابل این تیمارها معنیدار نبود در تیمارهای بدون تلقیح باکتری ریزوبیوم ملیلوتی، کاربرد 50 میلیگرم فسفر در کیلوگرم خاک در مقایسه با تیمار شاهد تأثیر معنیداری بر وزن خشک شاخساره نداشت، اما تیمار 100 میلیگرم در کیلوگرم باعث افزایش معنیدار وزن خشک شاخساره شد. در شرایط تلقیح باکتری افزودن کود فسفر بر وزن خشک شاخساره تأثیر معنیدار نداشت - شکل . - 1
نتایج تحقیقات حسین و همکاران - 2010 - نشان داد که با افزایش سطوح فسفر، وزن خشک شاخساره گیاه ماش افزایش یافت و زمانی که فسفر همراه با باکتری ریزوبیوم بهکار رفت، این افزایش بیشتر شد.
-جذب نیتروژن تأثیر تلقیح باکتری وکود فسفر بر جذب نیتروژن شاخساره در سطح یک درصد معنیدار بود، اما اثر متقابل آنها معنیدار نشد - جدول . - 1 در شرایط عدم تلقیح باکتری، تیمار 50 میلیگرم در کیلوگرم کود مونوآمونیومفسفات در مقایسه با تیمار شاهد تأثیر معنی داری بر جذب نیتروژن نداشت، اما تیمار 100 میلیگرم در کیلوگرم کود مونوآمونیومفسفات باعث افزایش معنیدار جذب نیتروژن شد. در شرایط تلقیح باکتری نیز کاربرد 100 میلیگرم در کیلوگرم کود مونوآمونیومفسفات باعث افزایش معنیدار جذب نیتروژن گردید درحالی که تأثیر تیمار 50 میلیگرم در کیلوگرم کود مونوآمونیومفسفات بر جذب نیتروژن معنیدار نبود - شکل . - 2 بیشترین جذب نیتروژن مربوط به تیمار 100 میلیگرم در کیلوگرم کود مونوآمونیومفسفات به همراه تلقیح باکتری بود. سایرام و همکاران - 1984 - نیز مشاهده کردند که با کاربرد فسفر، جذب نیتروژن در لوبیای تلقیح شده با باکتری ریزوبیوم افزایش یافت.
