بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر دو گونه قارچ ریشه، باکتري محرك رشد و بیوچار و قارچ بر روي تنفس میکروبی خاك آزمون گلخانهايبه صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در شرایط گلخانهاي با سه تکرار صورت گرفت. فاکتورهاي مورد آزمایش شامل قارچ در سه سطح - بدون قارچ، فونیلفورمیس موسه و ریزوفاگوس اینترادیسز - ، بیوچار در سه سطح - 0، 1 و 2 درصد - و باکتري در دو سطح - بدون باکتري و میکروکوکوس یوناننسیس - بود. نتایج حاصل از برهمکنش بین باکتري و قارچ نشان داد که کمترین میزان تنفس میکروبی مربوط به تیمار شاهد و بیشترین میزان مربوط به تیمار باکتري و قارچ ریزوفاگوس اینترارادیسز بود. همچنین نتایج نشان داد که کاربرد توأم باکتري و بیوچار باعث افزایش میکروبی خاك در تیمارها میگردد. واژههاي کلیدي: باکتري، قارچ ریشه، بیوچار، خصوصیت زیستی
مقدمه
جمعیت میکروبی خاك مهمترین بخش زنده خاك هستند که نقش مهمی در چرخه عناصر غذایی، حاصلخیزي دراز مدت و جریان انرژي در خاك دارند - قول لر عطا و رئیس، . - 2007 به گفته هافمن و همکاران. - 2003 - ارزیابی ریزجانداران خاك میتواند به عنوان ابزاري براي کیفیت بیولوژیک خاك به کار رود. اهمیت قارچهاي میکوریز در کشاورزي پایدار، اساساً به نقش این قارچ ها به عنوان پل ارتباطی بین گیاه و خاك مربوط میشود. این قارچها انتقال مواد غذایی از خاك به گیاه را تسهیل میکند - غلامی و کوچکی، . - 1380 باکتريهاي ریزوسفري محرك رشد گیاه گروهی از باکتريهاي ریشهاي هستند که در ریزوسفر تعدادي از گیاهان حضور داشته و قابلیت ساکن شدن و استقرار یک رابطه مداوم با گیاهان براي افزایش تنفس و زیتوده میکروبی، رشد ریشه و بازده اقتصادي را دارند - یائو و همکاران، . - 2010 بیوچار، همانند دیگر اصلاح کنندههاي آلی خاك، شرایط فیزیکی و فرآیندهاي شیمیایی خاك را تغییر میدهد - هرات و همکاران، - 2013 و در نتیجه بر خصوصیات و رفتارهاي جانداران خاك مؤثر است - لهمان و همکارن، 2011 ؛ ماستو و همکاران،. - 2013 بیوچار فعالیت انواع مختلف میکروبهاي خاك را که از نظر کشاورزي مهم هستند، تحریک می نماید - اندرسون، . - 2011 وجود خلل و فرج و توزیع اندازة آنها در بیوچار با حفاظت میکروبها در مقابل شکار شدن و خشکی و هم چنین تأمین نیاز کربنی، انرژي و عناصر معدنی محل مناسبی را براي ریزجانداران فراهم میآورد - وارنوك و همکاران، . - 2010 در این راستاتاًثیر کاربرد بیوچار و برخی ریز جانداران بر خصوصیت زیستی خاك - تنفس میکروبی - پس از برداشت گیاه جو بررسی گردید.
مواد و روش
تحقیق موجود با کشت رقم گوهر جو در گلخانه دانشکده کشاورزي دانشگاه شیراز به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار و با سه عامل انجام شد. عاملها شامل قارچ در سه سطح - شاهد،
ریزوفاگوس اینتررادیسز و فونیلفورمیس موسه - ، باکتري در دوسطح - بدون باکتري و میکروکوکوس یونانسیس - بیوچار در سه سطح 0 - ، 1 و 2 درصد - بر تنفس میکروبی خاك مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا خاك به مقدار 4 کیلوگرم براي هر گلدان تهیه کرده وپس از آزمون خاك عناصر مورد نیاز را به خاك اضافه گردید، سپس از بقایاي نیشکر - باگاس - در دماي 500 درجه سانتیگراد درون آون الکتریکی بیوچار تهیه کرده و به مقادیر مشخص به گلدانهاي حاوي تیمارهاي بیوچار اضافه کرده. به گلدانهاي حاوي تیمار قارچ نیز، به میزان 50گرم مایهزنی شد، سپس در هر گلدان به تیمارهاي داراي باکتري بر روي هر بذر 2 میلی لیتر باکتري میکروکوکوس یوناننسیس - 10 7 CFU - که در آزمایشگاه بخش خاك تهیه شده اضافه گردید. 26 هفته پس از کاشت، گیاهان برداشت شدند و خاك تازه گلدان ها جهت آنالیز به آزمایشگاه منتقل شد. تنفس میکروبی خاك با استفاده از سیستم بسته و تیتراسیون - آیزرمایر، - 1952 اندازه گیري گردید.
نتایج و بحث
تنفس میکروبی خاك پس از برداشت دادههاي مربوط به مقایسه میانگین اثر اصلی تیمارها و اثرات متقابل آنها بر تنفس میکروبی در جدول 1 ارائه شده است. نتایج بر همکنش بیوچار و باکتري در جدول 1 نشان میدهد: کمترین میزان تنفس میکروبی مربوط به تیمار شاهد - 7/43 - میباشد و بیشترین مقدار تنفس میکروبی مربوط به تیمار باکتري در سطح 2 و 1 درصد بیوچار که به ترتیب سبب افزایش معنیدار 25 و 21 درصد تنفس میکروبی نسبت به تیمار شاهد شد در بقیه تیمارها افزایش غیر معنیداري نسبت به شاهد نشان دادند. همچنین برهمکنش بیوچار و باکتري نشان میدهد که در تمام سطوح بیوچار که با باکتري مایهزنی شدند باعث افزایش تنفس میکروبی نسبت به سطوح بیوچار بدون باکتري شد و بیوچار 2 درصد وزنی با باکتري - 9/29 - سبب افزایش معنیداري با همان سطح بیوچار ولی بدون باکتري شد. در واقع برهمکنش باکتري و بیوچار تنها به طور همزمان باعث افزایش معنیداري بر تنفس میکروبی میشود در غیر اینصورت افزایش غیر معنیداري نشان میدهد. نتایج اثر متقابل باکتري و قارچ نشان داد که کمترین میزان تنفس میکروبی مربوط به تیمار شاهد - 7/20 - میباشد و بیشترین میزان آن مربوط به قارچ ریزوفاگوس اینترارادیسز با باکتري - 9/55 - که باعث افزایش معنیدار 32 درصد نسبت به تیمار شاهد شد ولی در سایر تیمارها افزایش غیر معنیداري بر تنفس میکروبی نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. بر همکنش سه عامل نشان داد که کمترین میزان تنفس میکروبی مربوط به تیمار شاهد - 6/33 - است و در بین سایر تیمارها بیشترین میزان تنفس میکروبی مربوط به قارچ ریزوفاگوس اینترارادیسز در سطح 2 و 1 درصد بیوچار در حضور باکتري که به ترتیب موجب افزایش معنیدار 77 و 60 درصد نسبت به تیمار شاهد گردید. در واقع طیف وسیعی از باکتريها میتوانند با تغییر و تحول ماده آلی در خاك بر شاخصهاي میکروبی موثر باشند - ناهیدان و نوربخش، . - 1388 که در این تحقیق باکتري نیز در حضور بیوچار - که حاوي درصدي از ماده آلی است - باعث افزایش تنفس میکروبی خاك شد. تنفس نشان دهنده فعالیت جمعیت میکروبی خاك است و زیاد بودن این شاخص بیانگر وضعیت مطلوب جمعیت میکروبی در خاك است - هافمن و همکاران، . - 2003 ناهیدان و نوربخش - 1388 - بیان کردن که شاخصهاي تنفس و زیست توده میکروبی تحت تأثیر در دسترسی بودن کربن آلی در خاك هستند و هر عاملی که باعث افزایش میزان کربن آلی خاك شود، این دو فاکتور را افزایش میدهد. در حقیقت حضور باکتري در شرایط بیوچار سبب افزایش تنفس میکروبی شد که در این راستا جعفري و همکاران - 1391 - بیان کردند که وجود باکتريهاي محرك رشد با افزایش مقدار کربن آلی خاك باعث افزایش تنفس میکروبی نسبت به تیمار شاهد گردید به طوري که دو گونه باکتري، باسیلوس سابتیلیس و کورینه باکتریوم گلوتامیکوم باعث افزایش تنفس میکروبی نسبت به تیمار تلقیح نشده با باکتري شدند. در این پژوهش باکتري به تنهایی تاثیر معنیداري بر روي تنفس میکروبی نداشت ولی با افزایش بیوچار در هر دو سطح 1 و 2 درصد وزنی موجب افزایش تنفس میکروبی خاك گردید. پتیکاینن و همکاران - 2000 - و همر و همکاران - 2004 - بیان داشتن که با افزودن بیوچار به سطح خاك موجب افزایش فعالیت میکروبی در خاك میشود که پتیکاینن و همکاران - 2000 - دلیل افزایش تنفس میکروبی در اثر افزودن بیوچار را بخاطر غلظت بیشتر عناصر غذایی موجود در بیوچار که یک محیط مناسبی را براي فعالیت ریزجانداران خاك فراهم کرده است دانستند.
جدول -1 اثر بیوچار، باکتري و قارچ یشه بر تنفس میکروبی - میلی گرم CO2 در کیلوگرم خاك در 1 ساعت -
*اعدادي که در هر ردیف یا ستون داراي یک حرف مشترك کوچک یا بزرگ هستند از لحاظ آماري در سطح 5 درصد بر اساس آزمون دانکن معنی دار نمی باشند
منابع
جعفري، ص.، چرم، م.، عنایتی ضمیر، ن.، و معتمدي، ح. .1391 بررسی تأثیرات باسیلوس سابتیلیس وکورینه باکتریوم گلوتامیکوم بر برخی شاخصهاي میکروبی خاك در سطوح مختلف شوري. مهندسی زراعی - مجله علمی کشاورزي - ، سال دوم، شماره 35، ص 230 تا .255
غلامی، .1 و ع. کوچکی. .1380 میکوریز در کشاورزي پایدار - ترجمه - . انتشارات دانشگاه شاهرود.
