بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تاثیر قارچ میکوریزا بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی ارقام گندم تحت شرایط تنش خشکی، آزمایشی در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال 1394، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل خشکی 100 - و 40٪ - F.C.، قارچ میکوریزا 0 - و 30 گرم - و ارقام گندم - مرودشت و چمران - بودند.
گونه قارچ میکوریزا مورد استفاده در این پژوهش، Glomus interaradices بود. نتایج نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش معنیدار محتوی نسبی آب، بیوماس و عملکرد دانه ارقام گندم گردید و این کاهش در رقم حساس به خشکی مرودشت، مشهودتر از رقم چمران بود.
علاوه بر این، تنش خشکی موجب افزایش مقدار پرولین در رقم مقاوم به خشکی چمران، نسبت به رقم مرودشت گردید. استفاده از قارچ میکوریزا سبب افزایش معنیدار محتوی نسبی آب، بیوماس، عملکرد دانه و پرولین گردید که این تاثیر در شرایط تنش محسوستر از شرایط عدم تنش بود. به نظر میرسد گیاهان میکوریزایی با تجمع اسمولیتها و فعال شدن فرایند تنظیم اسمزی، روابط آبی بهتری داشته و توانستهاند آسیب کمتری از تنش خشکی ببینند و این امر در مورد رقم مقاوم به خشکی چمران، مشهودتر از رقم مرودشت بود.
مقدمه
در ایران بخش کشاورزی وظیفه تامین امنیت غذایی متکی بر تولید داخلی با استفاده علمی و کارآمد از منابع آب، خاک و سایر منابع و حفاظت از منابع طبیعی را به عهده دارد. در ایران به خصوص منطقه جنوب شرق، تنشهای محیطی از جمله خشکی آسیبهای جدی به گیاهان زراعی، خصوصا گندم وارد میکند و خشکسالیهای اخیر در این منطقه زنگ خطر را برای تولیدات کشاورزی خصوصا غلات که عامل اصلی ایجاد امنیت غذایی میباشد، به صدا درآورده است.
گندم - Triticum aestivum L. - یکی از مهمترین گیاهان زراعی استراتژیک است که سهم عمدهای در تغذیه انسان و تامین امنیت غذایی در جهان و کشور ایران دارد. گندم به عنوان محور استقلال و امنیت غذائی کشور، همواره مورد تائید و توجه محققین بوده است
از جمله مهمترین قارچهای موجود در اغلب خاکهای تخریب نشده، میتوان به میکوریزا اشاره نمود. به طوریکه میسیلیوم این قارچ تقریبا 70 درصد از توده زنده جامعه میکروبی خاک را تشکیل میدهد. به قارچ میکوریزا به عنوان میکروارگانیسمهای مفید، کود زیستی اطلاق میشود . - Giri and Mukerji, 2004 - نتایج تحقیقات متعدد حاکی از بهبود و افزایش رشد گیاه در شرایط تنشهای محیطی، در حضور قارچ میکوریزا میباشد
نتایج پژوهشی که ابوذر و چرم - 1393 - بر روی بررسی دو سطح صفر و 50 گرم مایع تلقیح قارچ میکوریزا انجام دادند، حاکی از آن بود که قارچ میکوریزا باعث افزایش وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه و نیز سطح برگ گندم گردید. در شرایط کمبود رطوبت در محیط ریشه گیاه، قارچهای میکوریزا با بهبود وضعیت هورمونی گیاه و در نتیجه کنترل عمل باز و بسته شدن روزنههای برگ و نیز افزایش جذب آب - در اثر گستردگی شبکه هیفهای خود - ، مشکلات کاهش جذب آب را کنترل میکنند
این پژوهش با هدف بررسی تاثیر همزیستی بین یک گونه قارچ میکوریزا با گندم، بر روی برخی خصوصیات فیزیولوژیکی این گیاه در شرایط تنش خشکی به اجرا درآمد.
مواد و روشها
برای اجرای آزمایش، گلدانهای پلاستیکی پنج کیلوگرمی با قطر دهانه بیست سانتیمتر، با مخلوط خاک و خاکبرگ پر شدند. قبل از پر کردن کامل گلدانها با خاک، به هر گلدان 30 گرم از مایه تلقیح قارچ میکوریزا اضافه گردید. سپس بذرهای ارقام گندم مرودشت و چمران، در عمق 2cm کاشته شدند. بعد از استقرار گیاهچهها، در هر گلدان پنج گیاهچه حفظ شد.
گلدانهای مربوط به تیمار 100F.C.٪ - شاهد - ، از زمان کاشت تا پایان آزمایش تا حد ظرفیت زراعی آبیاری شدند. تیمار تنش خشکی، بعد از مرحله گلدهی اعمال و تا پایان آزمایش ادامه یافت. جهت اندازهگیری مقدار پرولین، 0/02 گرم بافت در 10 میلیلیتر محلول 3 ٪ سولفوسالیسیلیک اسید سائیده و عصاره حاصل به مدت 5 دقیقه سانتریفوژ شد. مقدار 2 میلیلیتر از مایع رویی با 2 میلیلیتر معرف نین هیدرین و 2 میلیلیتر استیک اسید مخلوط شدند و در حمام آبگرم قرار گرفتند. بعد از سرد شدن، 4 میلیلیتر تولوئن به مخلوط اضافه و دو لایه مجزا تشکیل شد. میزان جذب لایه رنگی فوقانی، در520 نانومتر خوانده و از منحنی استاندارد پرولین، برای محاسبه مقدار پرولین استفاده شد
برای اندازهگیری محتوای نسبی آب، برگهای مورد نظر قطع و درون کیسههای نایلونی قرار گرفتند. وزن تر برگها با ترازوی دیجیتال LIBROR مدل ALE-40SM اندازهگیری شد. برای تعیین وزن در حالت تورژسانس - اشباع - ، نمونهها به مدت 20 ساعت در آب مقطر قرار گرفتند و سپس وزن شدند. در ادامه، برگها به مدت 48 ساعت در آون، دمای 70 درجه سانتیگراد، خشک و توزین شدند. بر اساس فرمول زیر محتوای نسبی آب برگ محاسبه شد که در آن DW، FW و TW به ترتیب شامل وزن خشک، تر و اشباع میباشد
در مرحله رسیدگی کامل، پس از برداشت بوتهها، پارامترهای بیوماس و عملکرد دانه اندازهگیری شد. تجزیه واریانس دادههای بدست آمده با استفاده از نرمافزار آماری SAS و مقایسه میانگینها با آزمون چند دامنه دانکن در سطح 5 درصد، انجام شد.
نتایج
نتایج نشان داد در شرایط تنش خشکی، محتوی نسبی آب در رقم مرودشت و چمران در مقایسه با شاهد، به ترتیب به میزان 52 و 27 درصد کاهش یافت. کاربرد قارچ میکوریزا در شرایط تنش، تاثیر مثبتی در بهبود وضعیت آب برگ این ارقام داشت و محتوای نسبی برگ رقم مرودشت و چمران به ترتیب 5 و 16 درصد افزایش، در مقایسه با شاهد، به همراه داشت - جدول . - 1
تنش خشکی موجب افزایش مقدار پرولین برگ گندم در هر دو رقم گردید. البته بین ارقام از این نظر تفاوت آماری معنیداری وجود داشت. به طوریکه تنش خشکی مقدار پرولین برگ رقم مرودشت و چمران را به ترتیب 35 و 41 درصد، در مقایسه با شاهد، افزایش داد. کاربرد کود زیستی قارچ میکوریزا در شرایط تنش خشکی کاربرد این قارچ، مقدار پرولین رقم مرودشت و چمران را به ترتیب 12 و 25 درصد، در مقایسه با شاهد، افزایش داد - جدول . - 1
کاربرد کود زیستی قارچ میکوریزا در شرایط نرمال، افزایش 9 درصدی بیوماس رقم چمران را به همراه داشت. اگرچه در شرایط عدم تنش، قارچ میکوریزا افزایش بیوماس رقم مرودشت را به همراه داشت، اما این افزایش از لحاظ آماری معنیدار نبود. تنش خشکی بیوماس رقم مرودشت و چمران را به ترتیب 34 و 18 درصد، در مقایسه با شاهد، کاهش داد. کاربرد قارچ میکوریزا در شرایط تنش خشکی، میزان بیوماس ارقام گندم را بهبود بخشید و بیوماس رقم چمران و مرودشت به ترتیب، 16 و 11 درصد، در مقایسه با شاهد، افزایش یافت - جدول . - 1
یکی از مهمترین پارامترهای فیزیولوژیکی قابل اندازهگیری در گیاهان زراعی، عملکرد دانه میباشد. در این پژوهش مشخص گردید که استفاده از قارچ میکوریزا در شرایط نرمال، افزایش 5 درصدی عملکرد دانه رقم چمران را به همراه داشت. استفاده از کود زیستی قارچ میکوریزا در شرایط تنش خشکی، میزان عملکرد دانه ارقام گندم را بهبود بخشید و عملکرد دانه رقم چمران و مرودشت به ترتیب، 7 و 12 درصد، در مقایسه با شاهد، افزایش داد - جدول . - 1
بحث
تنش خشکی تاثیر منفی بر روابط آبی گیاه داشته و باعث کاهش بیوماس و عمکلرد دانه گردیده است. همچنین تحت شرایط تنش خشکی، به عنوان یک مکانیسم سازوکار برای مقابله با تنش، سنتز اسمولیتها در گیاه افزایش یافت. به نظر میرسد گیاهان میکوریزایی با تجمع اسمولیتها و فعال شدن فرایند تنظیم اسمزی، روابط آبی بهتری داشته و همچنین با تغذیه بهتر نسبت به گیاهان بدون میکوریز، توانستهاند آسیب کمتری از تنش خشکی ببینند و این امر در مورد رقم مقاوم به خشکی چمران، مشهودتر از رقم مرودشت بود.
نتایج حاصل از پژوهش حاضر، مشابه نتایج تحقیقات دیگر - Giri and Mukerji, 2004; Gupta and Rutaray, - 2005 نشان داد که کاربرد قارچ میکوریزا موجب بهبود رشد گیاهان میکوریزایی در مقایسه با گیاهان تلقیح نشده، در شرایط تنشهای محیطی گردید.
یکی از مکانیسمهایی که میتواند در افزایش مقاومت گیاه میکوریزای به تنشهای غیر زنده از جمله خ شکی و شوری نقش دا شته با شد، تحریک سنتز مواد ا سمتیک تو سط قارچ میکوریزامیبا شد. در مطالعات متعددی گزارش شده است که قارچ میکوریزا روی سنتز پرولین و کربوهیدراتهای گیاه میزبان اثر گذاشته و باعث افزایش این اسمولیتها در شرایط تنش اسمزی گردیده و در نتیجه باعث افزایش توان تنظیم اسمزی در گیاه میگردد و این افزایش تنظیم اسمزی، افزایش مقاومت گیاه به خشکی و شوری را به همراه دارد
