بخشی از مقاله
چکیده
یکی از عوامل موثر بر سلامت انسان، مصرف مواد غذایی سالم با کیفیت و مناسب است. استفاده بیرویه و غیراصولی از سموم کشاورزي ازجمله علفکشها، سبب آلودگی محیط زیست و بهخصوص آلودگی منابع آب و خاك و آسیب به گیاه غیر هدف شده است. یکی از این راهکارهاي کاهش آثار سو علفکشها، استفاده از کودهاي زیستی - بیولوژیک - و موادآلی میباشد.
هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر باکتريهاي افزایش دهندهي رشد گیاه و فیلترکیک بر مولفههاي رشدي توسط گیاه اسفناج تحت تنش علفکش متريبیوزین میباشد. نتایج نشان داد که افزایش شدت تنش علفکش موجب کاهش معنی دار شاخصهاي رشدي در گیاه اسفناج شد. به گونه اي که کم ترین میزان ارتفاع گیاه، وزن خشک اندام هوایی و ریشه و مجموع طول ریشه در تیمارهاي کاربرد 100 گرم در هکتار علفکش، عدم کاربرد باکتري محرك رشد و عدم کاربرد فیلترکیک حاصل شد. از طرفی فیلترکیک و باکتري افزایش دهندهي رشد باعث کاهش سمیت علفکش و در نتیجه بهبود شاخص هاي رشدي گیاه شدند و بدین صورت موجب افزایش رشد و عملکرد گیاه گردید.
مقدمه
آلودگی خاك به وسیله مشتقات نفتی، به دلیل آثار ناخوشایندي که بر سلامت انسان و محیط زیست میگذارد، توجه بسیاري از محققان را به خود جلب کرده و سبب شده پژوهشهاي فراوانی در زمینه انتقال و حرکت این مواد در خاك و آلودگی زدایی خاكهاي آلوده به آنها انجام شود . - Nouri et al ., 2012 - آفتکشها و به ویژه علفکشها، که به طور فزاینده براي مهار علفهاي هرز به کار میروند، نیز از دیگر آلایندههاي آلی کشاورزياند. امروزه، به دلیل استفادة بیش از حد و غیر اصولی از آفتکشها در کشاورزي، خطرهاي ناشی از آن افزایش یافته است. از این رو، محققان مختلف با آگاهی از این خطرات مطالعات متعددي را در زمینه بررسی سرنوشت و نحوهي انتقال آفتکشها در خاك و تعیین راهکارهاي مدیریتی براي کاهش آثار آنها در محیط انجام دادهاند .
میزان مواد آلی خاك یکی از عوامل مؤثر در تجزیه و ماندگاري علفکشها در خاك میباشد. پژوهشگران در بررسی علفکشهاي آترازین، متري بیوزین و سیمازین، به نقش مؤثر مواد آلی و رس در سرعت تجزیه علفکشهاي نام برده اشاره کردهاند . - Manuel et al., 2007 - افزایش مواد آلی باعث کنترل آبشویی آفتکشها میشود ولی از طرفی با افزایش فعالیتهاي میکروبی خاك ممکن است در تسریع فرآیند تجزیه آفتکشها نیز مؤثر واقع شود
تجزیه شیمیایی، تبخیر و تصعید، آبشویی، جریان سطحی آب، جذب توسط کلوئیدهاي خاك و گیاه فرایندهاي اصلی تعیین کننده سرنوشت علفکشها در خاك هستند که در بین آنها تجزیه شیمیایی و زیستی نقش مهمتري دارند - ٢٠٠٥ . - Buelk et al., در فرایند تجزیه زیستی به عنوان مهمترین مکانیسم تجزیه متريبیوزین در خاك، مولکولهاي علفکش توسط ریزموجودات یا آنزیمهاي تولید شده از آنها تخریب شده و به مولکولهاي کوچکتر یا اجزا معدنی خود تبدیل میشوند اما با این حال، معدنی شدن کامل آفتکشها به ندرت اتفاق میافتد و گاهی ممکن است محصولات تولید شده در اثر تجزیه آنها در بدن ریزموجودات تجمع یافته و براي آنها سمیت داشته باشد
باگاس و فیلترکیک از فرآوردههاي جانبی کارخانه تولید شکر میباشند. فیلترکیک در فرآیند رسوبگذاري و تصفیه شربت به دست میآید که داراي مادهي آلی فراوان است که مواد غذایی آن به تدریج رها میشود و گیاه از آن استفاده میکند همچنین سبب اصلاح شیمیایی و فیزیکی خاك میشود - عبداللهی، . - 1384 باکتري هاي آزادزي مفید ریزوسفر را اغلب باکتري هاي محرك رشد گیاه با عنوان - Plant growth-promoting rhizobacteria - یا PGPR مینامیم. از جمله کودهاي زیستی میتوان به باکتريهاي ریزوسفري محرك رشد اشاره کرد. این گروه از باکتريها در منطقهي ریزوسفر از طریق مکانیسمهاي مختلفی باعث افزایش جوانه زنی و رشد گیاهچه در شرایط تنش میشوند. یکی از مکانیسمهاي مستقیم تاثیر گذار تولید فیتوهورمونهایی از قبیل اکسین، سیتوکنین و جیبرلین و جلوگیري از تولید هورمون اتیلن است. سایر مکانیزم هایی که به وسیلهي آنها باکتريهاي - PGPR - موجب بهبود رشد در شرایط تنش میشوند عبارتند از، بهبود جذب آب و عناصر غذایی توسط گیاه، توسعهي سیستم ریشه و جلوگیري از ریزش اندام هوایی، افزایش گرهزایی و تثبیت زیستی نیتروژن مولکولی است
گروهی از گونههاي باکتریایی که داراي قابلیت همیاري با گیاه هستند متعلق به جنسهاي آزوسپیریلوم، ازتوباکتر، سودوموناس و باسیلوس میباشند. خانواده بزرگ سودمونادآسه به عنوان پالایندههاي زیستی، قادر هستند که آلایندههاي شیمیایی از جمله آفتکشها و علفکشها را در محیط زیست تجزیه کنند . - Selosse et al., 2004 - بر پایهي پژوهشهاي انجام شده، باکتريهاي سودوموناس به دلیل قابلیت هايشان در تجزیه آلاینده هاي آلی از جمله مشتقات نفتی، هیدروکربنهاي حلقوي آروماتیک، علفکشها و دیگر آلایندهها در تحقیقات پژوهشی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفتهاند .
در پژوهش چگینی و همکاران - 1393 - بر روي اصلاح زیستی خاكهاي آلوده به علفکش انتخابی آترازین توسط PGPR برعملکرد ذرت مشاهده شد باکتريها از آترازین به عنوان منبع کربن و نیتروژن استفاده میکنند و با افزایش غلظت آترازین و تطبیق با شرایط محیطی، توان تجزیه کنندگی آنها نیز افزایش مییابد و نتیجه این امر تاثیر مثبت بر صفات مورفولوژیک ذرت بوده است.
از این رو پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر باکتري هاي افزایش دهندهي رشد گیاه و فیلترکیک بر مولفههاي رشدي توسط گیاه اسفناج تحت تنش علفکش متري بیوزین انجام گرفت.
مواد و روشها
این آزمایش در سال زراعی 1396-97در گلخانه گروه خاکشناسی دانشگاه کشاورزي و منابع طبیعی خوزستان، واقع در ملاثانی 36 - کیلومتري شمال شرقی اهواز - و در حاشیه شرقی رودخانه کارون با عرض جغرافیایی 31 درجه و 36 دقیقه و طول جغرافیایی 48 درجه و 53 دقیقه با ارتفاع 51 متر از سطح دریا به اجرا در آمد. تیمارهاي این آزمایش شامل 3 سطح باکتري - شاهد، حضور باکتري ٠pseudomonas protogenes.CHA و حضور باکتري ١pseudomonas sp.RUM - ، 2 سطح فیلترکیک 0 - ، 3درصد وزنی - ، 3سطح علف کش 0 - ، 50، 100 گرم در هکتار - در 3 تکرار انجام گرفت. به طور کلی 18 تیمار و 54 گلدان اصلی میباشد و آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی به اجرا در آمد.
گلدانهاي پلاستیکی در این آزمایش با قطر دهانه 16/5 سانتیمتري مورد استفاده قرار گرفتند. در کف گلدانها جهت زهکشی 5 منفذ یک اندازه وجود داشت به همین علت جهت جلوگیري از خروج خاك از گلدان از کاغذ صافی جهت پوشاندن کف گلدان استفاده گردید. با توجه به حجم گلدانها درون هر گلدان حدود 2970 گرم مخلوط 40 درصد خاك و 60 درصد ماسه ریخته شد. قسمت بالاي گلدانها جهت آبیاري تا عمق 3 سانتیمتري خالی نگه داشته شد. در این آزمایش گلدان هاي شاهد بدون اضافه کردن تیمارها، و بقیه گلدان ها با تیمارهاي فیلترکیک، باکتري محرك رشد و علفکش در مقادیر معین شده به خاك گلدانها اضافه شد.
اعمال تیمارهاي فیلترکیک قبل از استقرار گیاه و هنگام آماده سازي گلدانها صورت گرفت، به این صورت که قبل از کاشت در گلدانها سطوح تعیین شدهي فیلترکیک به صورت کاملاً یکنواخت با خاك درون گلدانها به غیر از گلدانهاي شاهد مخلوط شد. تا قبل از اعمال تیمارهاي تنش علفکش، آبیاري با آب شهري براي تمام گلدانها انجام گرفت و در هفته چهارم از کاشت، تنش علفکش اعمال شد. آبیاري گلدانها با محلول علفکش، همراه با آب آبیاري اعمال گردید. در این آزمایش 3 سطح علف کش 0 - ، 50 و100 گرم در هکتار - پس از استقرار گیاه اعمال شد.
در انتهاي هفتهي هشتم، جهت اندازهگیري شاخصهاي رشد رویشی، اندامهوایی گیاه از سطح خاك به وسیله قیچی باغبانی به صورت دستی قطع گردید. ارتفاع گیاه قبل از برداشت گیاهان، از محل طوقه تا بالاترین نقطه گیاه توسط خطکش، اندازهگیري شد. براي تعیین وزن خشک اندام هوایی، پس از برداشت گیاهان، اندام هوایی آنها درون پاکتهاي کاغذي قرار داده شد. پاکتهاي حاوي گیاه در دماي 75 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت درون آون قرار داده شدند. پس از خشک شدن، وزن خشک آنها اندازهگیري شد.
جهت اندازهگیري مجموع طول ریشه، ابتدا در زیر یک پتريدیش، یک صفحهي مشبک با اندازههاي مشخص قرار داده می شود، سپس گلیسرین حاوي 0/2 گرم از ریشههاي خرد شده بر روي پتري دیش به گونه اي منتقل می شود که ریشهها بر روي هم قرار نگیرند، سپس، تعداد دفعات برخورد ریشهها با خطوط افقی و سپس با خطوط عمودي شمارش میشود. کل طول ریشه به صورت زیر محاسبه می گردد:
براي تعیین وزن ماده خشک ریشه از هر گلدان ریشههاي باقیمانده درون پاکتهاي کاغذي ریخته شد و در دماي 75 درجه سانتیگراد قرار داده شد بعد از خشک شدن، وزن خشک آنها به وسیله ترازوي دیجیتال 0/001 - گرم دقت - اندازهگیري گردید. در نهایت تجزیه و تحلیل آماري دادههاي حاصل از این پژوهش با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنهاي دانکن در سطح 5 درصد انجام شد.
