بخشی از مقاله
چکیده
به منظ ور بررسی تاثیر کربن آلی محلول بر فراهمی عناصر آهن، روی، مس و منگنز در خاک ریزوسفری سورگوم آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی شامل دو فاکتور کلات آهن با غلظت 10 میلیگرم بر کیلوگرم - سکوسرتین آهن 831، Fe-EDTA و بدون کالت - و سه سویه باکتریهای محرک رشد p96, T17-24, p159 - و بدون باکتری - هر کدام با چهار تکرار در گلخانه دانشگاه ولیعصر - عج - به اجرا در آمد. عناصر آهن، روی، مس و منگنز به روش عصارهگیری با DTPA به وسیله دستگاه جذب اتمی و کربن آلی محلول به روش کونیرز در خاک ریزوسفری اندازهگیری شد.
نتایج نشان داد بین کربن آلی محلول و غلظت مس، روی، منگنز و آهن قابل عصارهگیری با DTPA در خاک ریزوسفری همبستگی مثبت و معنیداری وجود دارد. میزان همبستگی - r - عناصر مس، روی، منگنز و آهن به ترتیب 0/571*** - ، 0/544***، 0/499***، - 0/354** میباشد. میتوان نتیجه گرفت کربن آلی محلول با تشکیل کمپلکس پایدار با فلزات موجود در خاک باعث افزایش حلالیت و فراهمی این عناصر شده است.
-1 مقدمه
تعدادی از عناصر کممصرف مانند روی، مس، منگنز و آهن عناصر غذایی ضروری برای گیاه هستند. نقطه اصلی و مرکزی ورود عناصر به زنجیره غذایی ریزوسفر گیاه است. ریزوسفر محدوده مشخص و قطعی ندارد بلکه این محیط پویا بوده و بسته به نوع فرآیند مورد بررسی از جمله ضریب پخشیدگی و pH، ابعاد آن تغییر میکند . - Hinsinger et al., 2005 - خاک ریزوسفری محیطی مهم در خاک محسوب میشود که خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن با توده خاک بهطور عمده به دلیل وجود ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم و فعالیتهای ریشه متفاوت است
ریشه گیاه 30-60 درصد از کربن خالص فتوسنتز را دریافت میکند که حدود 20 درصد را به صورت ترشحات به ریزوسفر آزاد میکند که میتواند در فراهمی عناصر موثر باشد . - Hinsinger et al., 2006 - ریشه گیاه مقادیر قابل توجهی ترکیبات آلی شامل ترکیبات محلول در آب - قندها، اسیدهای آلی و اسیدهای آمینه - و ترکیبات غیرمحلول در آب - سلولهای دیواره، ترکیبات پوسته ریشه و موسیلاژ - آزاد میکند. بسیاری از این ترکیبات به وسیله ریزجانداران به سرعت تجزیه میشوند، اما آزادسازی پیوسته ترکیبات آلی منجر به افزایش ماده آلی - محلول و جامد - در ریزوسفر میشود . - Lombi et al., 2001 - افزایش جذب و فراهمی فلز در ریزوسفر به برایند شیبهای بیوژئوشیمیایی pH، DOC، پتانسیل اکسید و احیا و غلظت فلز بستگی دارد
همچنین طبق گزارش تائو1 و همکاران - 2006 - حلالیت و زیست فراهمی فلزات مربوط به ویژگیهای خاک از جمله pH، کمپلکس شدن با لیگاندهای آلی محلول و Eh - پتانسیل ریداکس - میباشد. لینچ و ویپس - 1990 - 2 گزارش کردند که کربن آلی ریزوسفر بهدلیل ترشحات ریشه گیاه افزایش یافته و بر همین اساس جمعیت میکروبی نیز افزایش مییابد و ترشحات آلی جمعیت میکروبی نیز بر DOC خاک میافزاید. هینسینگر 3 و همکاران - - 2003 نشان دادند که فراهمی عناصر کممصرف کاتیونی از طریق ایجاد کلات با فیتوسیدروفورها و اسیدهای آلی آزاد شده از ریشه و ریزجانداران در محلول خاک افزایش مییابند. پتانسیل زیست فراهمی فلز در خاک بهطور سنتی بهوسیله عصارهگیرهای شیمیایی مثل نیترات آمونیوم یک مولار، نیترات کلسیم پنج میلیمولار، 0/005 DTPA و یا آب ارزیابی میشود
-2 مواد و روش
به منظور بررسی تاثیر کاربرد باکتریهای PGPR و کلات آهن و اثرات متقابل آنها بر رشد و جذب عناصر غذایی در سورگوم، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی شامل دو فاکتور کلات آهن با غلظت 10 میلیگرم بر کیلوگرم - سکوسترین آهن 138، Fe-EDTA و بدون کلات - و باکتریهای محرک رشد p96, T17-24, p159 - و بدون باکتری - هر کدام با چهار تکرار به اجرا درآمد. جهت آزمون گلخانهای از گلدانهای پلاستیکی 4 کیلوگرمی با یک خاک با بافت متوسط استفاده شد و در هر گلدان تعداد10 بذر جوانهدار سورگوم کشت داده شد.
تیمارهای کلات آهن قبل از کشت به خاک اضافه شد و به منظور اعمال تیمار باکتری، هر بذر با 500 میکرولیتر از سوسپانسیون باکتری مورد نظر با جمعیت CFC.ml-1 108 تلقیح گردید. بعد از استقرار کامل گیاهچهها بعد از 20 روز در هر گلدان تعداد 4 گیاهچه که از نظر اندازه مشابه بودند نگه داشته شدند و بقیه نهالها از گلدان خارج گردیدند. در طول دوره رشد گلدانها به روش وزنی و در حد 80 درصد ظرفیت زراعی آبیاری شدند. گلدانها به مدت 60 روز در گلخانه نگهداری شدند. پس از پایان دوره رشد بخش هوایی گیاهان از محل طوقه قطع و بعد از خارج کردن ریشه از گلدان خاک ریزوسفری جدا گردید.
غلظت عناصر آهن، روی، مس و منگنز به روش عصارهگیری با - Cottenie, 1980 - DTPA بهوسیلهی دستگاه جذب اتمی قرائت شد. به منظور اندازهگیری غلظت کربن آلی محلول، خاک را با نسبت 5 :1 با آب مقطر مخلوط و بعد از دو ساعت شیک سپس نمونهها به مدت 5 دقیقه با 3000 دور در ثانیه سانتریفیوژ و محلول رویی از فیلتر - 0/45 m - عبور داده شد. چهار میلیلیتر از عصاره خاک با یک میلیلیتر از دیکرومات پتاسیم یک نرمال و دو میلیلیتر اسید سولفوریک غلیظ مخلوط و به مدت 30 دقیقه در دمای 135 درجه قرار داده میشود و پس از سرد شدن حجم نمونهها با آب مقطر به حجم 10 میلیلیتر رسانیده و مقدار جذب نور در طول موج 600 نانومتر اندازهگیری میشود غلظتهای 0، 20، 40، 60، 80 و 100 میلیگرم در لیتر کربن از منبع ساکارز به عنوان استاندارد تهیه و مانند نمونهها تمامی مراحل انجام شده و با ترسیم منحنی استاندارد غلظت کربن آلی محلول را در نمونهها به دست میآوریم. با اعمال ضریب رقت، غلظت کربن آلی محلول در خاک به دست خواهد آمد .
-3 بحث و نتیجهگیری
با توجه به شکلهای - 4-3-2-1 - بین غلظت عناصر آهن، روی، مس و منگنز قابل عصارهگیری با DTPA و کربن آلی محلول همبستگی مثبت و معنیداری وجود دارد. بررسی نتایج همبستگی نشان داد که میزان همبستگی - r - بین کربن آلی محلول و غلظت عناصر مس، روی، منگنز و آهن به ترتیب 0/571*** - ، 0/545***، 0/499***، - 0/355** میباشد.
نتایج بیانگر تاثیر DOC بر فراهمی عناصر کممصرف در خاک ریزوسفری میباشد. کاتانی1 و همکاران - 2006 - بیان کردند که کربن آلی محلول خاک با تشکیل کمپلکس با فلز، فراهمی آن را برای گیاه افزایش میدهند . طبق گزارش سیدهو و شارما - 2010 - فراهمی عناصر کممصرف - آهن، روی، مس و منگنز - با افزایش کربن آلی افزایش و با افزایش pH و CaCo3 کاهش یافت. یاداو - 2008 - 2 گزارش کرد که فراهمی عناصر کممصرف با مقدار کربن آلی خاک همبستگی مثبت، ولی با مقدر pH و CaCO3 همبستگی منفی دارد.
نتایج پژوهشگران نشان داد فراهمی روی همبستگی مثبت و معنیداری - r= + 0/869** - با میزان کربن آلی و همبستگی منفی - r= -0/618** - با مقدار pH خاک دارد . - Yadav and Meena, 2009 - عظیمزاده و همکاران - 1394 - گزارش کردند آهن قابل عصارهگیری با DTPA با DOC، EC و SOM - مواد آلی - همبستگی مثبت و معنیدار ولی با pH همبستگی منفی نشان داد.
متقیان و حسینپور - 1392 - نیز نتایج مشابهی را گزارش کردند. گروهی از پژوهشگران گزارش کردند که تشکیل کمپلکس فلزاتی مانند نیکل، کادمیوم و روی با DOC با افزایش pH افزایش یافت در این پژوهش با افزایش pH از 5 به 8 ثابت تشکیل روی - Log Kc - با یک واحد افزایش از 4/03 به 5/08 رسید - Christensen . - and Christensen. 2000 همچنین ردی3 و همکاران - 1995 - گزارش کردند که بیش از 90 درصد روی در نزدیک pH برابر با 7 به شکل کمپلکس شده با DOC است و مقدار شکل آزاد یون با افزایش pH به شدت کاهش مییابد.
