بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی پاسخ بیوشیمیایی همزیستی قارچ میکوریزا - گلوموس ورسیفرم - با گیاه جو - رقم یوسف - در شرایط تنش شوري، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوك کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه شیراز اجرا شد. تیمارهاي اعمال شده شامل دو سطح G1 - تلقیج با قارچ - ، G0 - بدون قارچ - و سطوح شوري - شاهد آب شهر - 0/4 - ، 4، 8 و 12 دسیزیمنس بر متر - بود.
نتایج نشان داد مقدار پتاسیم ریشه میکوریزایی در تنش شوري 4 و 8 دسیزیمنس بر متر در مقایسه با شاهد به ترتیب 19 و 24 درصد افزایش داشته است. با افزایش میزان شوري، میزان فعالیت آنزیمهاي آنتیاکسیدانت افزایش یافت و انجام تلقیح مایکوریزایی، باعث کاهش فعالیت آنزیمها گردید. این پاسخ مثبت پارامترهاي مورد اندازهگیري در شرایط کاربرد قارچ گلوموس ورسیفرم میتواند نشان دهنده عملکرد بهتر تلقیح مایکوریزایی در تعدیل اثرات سوء ناشی از تنش در سطوح متوسط و پایین شوري باشد.
مقدمه
همزیستی میکوریزایی سبب ایجاد تغییراتی در سرعت حرکت آب به داخل و یا سرتاسر گیاه میزبان میگردد و در نهایت، بر آبگیري بافت و فعالیتهاي فیزیولوژیکی برگ تاثیر میگذارد. شوري موجب آسیب به مکانیسم فتوسنتز به علت تولید سوپراکسیداز و اکسیداسیون ناشی از آن میشود . - 7 - تنش شوري به علت اثرات همزمان اسمزي و یونی ناشی از غلظت بالاي سدیم، فعالیتهاي فیزیولوژیکی گیاه را مختل میسازد. این موضوع باعث برهمخوردن تعادل جذب کاتیونی توسط ریشه میگردد. همچنین قارچهاي میکوریزا میتوانند باعث بهبود جذب عناصر غذایی به خصوص فسفر توسط گیاه میزبان شوند.
غلظت بالاي عناصر غذایی روي، فسفر و مس در تیمار شاهد، شوري پایین و متوسط در مقایسه با گیاهان بدون تلقیح مشاهده گردید. این امر میتواند به علت افزایش سطح جذب ریشه و یا انتقال مواد توسط هیف قارچ باشد .
با توجه به معضل کمبود آب در کشور که مشکلات بسیاري را در بخشهاي مختلف از جمله کشاورزي ایجاد کرده است که از آن جمله می توان به سختتر شدن تولید در زمان تنش شوري اشاره کرد، آزمایش حاضر به منظور بررسی صفات بیوشیمیایی گیاه جو به عنوان یک گیاه استراتژیک در تغذیه انسان و دام به همراه کاربرد قارچ مایکوریزا در شرایط گلخانه انجام گردید.
مواد و روشها
به منظور بررسی تأثیر میکوریزا بر شاخصهاي بیوشیمیایی جو - رقم یوسف - در سال 1393-94 آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوك کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه بخش زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزي دانشگاه شیراز انجام شد. تیمارها شامل، فاکتور قارچ در دو سطح G1 - تلقیح با قارچ - ، G0 - بدون قارچ - و فاکتور شوري در چهار سطح شاهد آب شهر - 0/4 - ، 4، 8 و 12 دسیزیمنس بر متر میباشد. انتخاب سطوح تنش شوري با در نظر گرفتن حد آستانه تحمل شوري جو 4 - دسیزیمنس بر متر - صورت گرفت. گلدانهاي سه کیلوگرمی انتخاب و با خاك مزرعه پر شدند.
گلدانها زهکش داشته و در هر نوبت آبیاري آب از ته گلدان با احتساب نیاز آبشویی خارج میشد. 50 گرم مایه تلقیح روي خاك ریخته شد. سپس دو سانتیمتر خاك روي آن قرار گرفت و تعداد 10 عدد بذر جو با قوه نامیه حدود %95 کشت گردید.
در گلدانهاي شاهد از 50 گرم ماسه به جاي مایه تلقیح استفاده شد. در طول مدت آزمایش گیاهچهها طی چند مرحله تنک شده و در نهایت سه گیاهچه در هر گلدان قبل از اعمال تنش شوري باقی گذاشته شد و اعمال تیمار شوري با محاسبه نسبت 2 به 1، NaCl و CaCl2 پس از استقرار گیاهچهها - مرحله سه برگی - تا پایان مرحله رشد زایشی صورت گرفت. میزان سدیم و پتاسیم پس از برداشت در زمان رسیدگی فیزیولوژیک به روش هورنک و هانسون - 1998 - محاسبه شد. به منظور تعیین میزان آنزیم پراکسیداز، از روش چانس و ماهلی - 3 - و آنزیم سوپراکسیددیسموتاز، از روش بیچامپ و فریدوویچ - 2 - استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس صفات فیزیولوژیکی - جدول - 1 نشان میدهد اختلاف بین تیمارهاي تلقیح میکوریزایی، تنش شوري و اثر متقابل تیمار تنش و تلقیح مایکویزایی، سدیم ریشه و پتاسیم ریشه معنیدار شده است. با توجه به جدول مقایسه میانگین نتایج نشان داد که در هر دو وضعیت تلقیح و عدم تلقیح با قارچ با افزایش سطح شوري، سدیم اندام هوایی به طور معنیداري در مقایسه با شاهد افزایش یافت؛ لیکن کاربرد قارچ توانست اثر سوء سدیم را کاهش دهد؛ به صورتی که در برهمکنش با سطح شوري 8 دسیزیمنس، مقدار سدیم اندام هوایی در مقایسه با بدون آلودگی با قارچ در همین سطح، اثر سوء شوري را تا 12/5 درصد 77 - در مقابل 88 میلیگرم بر گرم ماده خشک - کاهش داده و تقریبا معادل سطح شوري 4 دسیزیمنس بر متر در حالت بدون تلقیح رسانده است - جدول . - 2
نتایج نشان میدهد مقدار پتاسیم ریشه گیاه میکوریزي در مقایسه با گیاه شاهد، افزایش داشته است - جدول . - 2 قابلیت دسترسی یون پتاسیم با کم شدن مقدار آب خاك در گیاه کاهش مییابد . - 5 - این پدیده، باعث کاهش تحرك یون پتاسیم در شرایط تنش میگردد.
تجمع یون سدیم در سطوح بالاتر شوري، باعث کاهش جذب پتاسیم توسط گیاه میشود. میتوان گفت کاهش پتاسیم هنگام تنش شوري به دلیل رقابت در جذب عناصر سدیم و پتاسیم میباشد. از نتایج ذکر شده چنین بنظر میرسد که گیاه به وسیله کم و زیاد کردن میزان پتاسیم متعادل با میزان سدیم در اندام هوایی و ریشه توانسته از تجمع بیش از حد سدیم در اندام هوایی و ریشه جلوگیري کرده و در نتیجه از تخریب بافت و مسمویت ناشی از غلظت بالاي سدیم جلوگیري کند.
روند کاهشی آنزیمهاي آنتیاکسیدانت در زمان تلقیح نسبت به شاهد نشان دهنده عملکرد موفق قارچ در تخفیف اثرات تخریبی ناشی از افزایش بیش از حد پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز می باشد. تلقیح میکوریزایی باعث شد میزان آنزیمهاي پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز به ترتیب 12 و 46 درصد در تنش شوري 12 دسیزیمنس نسبت به گیاهان بدون تلقیح کاهش یابد - جدول . - 2
جدول - 1 تجزیه واریانس تاثیر سطوح شوري، تلقیح قارچ میکوریزا و برهمکنش آنها بر شاخصهاي بیوشیمیایی گیاه جو
جدول - 2 مقایسه میانگین مربعات تاثیر سطوح شوري، تلقیح قارچ میکوریزا و برهمکنش آنها بر شاخصهاي بیوشیمیایی گیاه جو
اکثر فرایندهاي متابولیکی گیاه در هنگام رشد، گونههاي فعال اکسیژنی مانند سوپر اکسید، پراکسید هیدروژن و رادیکال هیدروژن را تولید میکنند. گیاهان براي گریز از اثرات مضر این مواد، سیستمهاي آنتیاکسیدانتی پیچیدهاي دارند. در هنگام تنش تولید این ترکیبات بیش از توانایی گیاه جهت برطرف کردن اثرات آن است؛ این امر موجب میشود که در نهایت صدمات اکسیداتیو مانند اکسید شدن رنگیزههاي فتوسنتزي، خسارت به لیپیدهاي غشایی، پروتئینها و اسیدهاي نوکلئیک ایجاد گردد .
