بخشی از مقاله
چکیده
کادمیوم - Cd - یکی از عناصر غیرضروری و سمی برای گیاهان است که غلظتهای بالای آن باعث کاهش شدید عملکرد و نامطلوب شدن کیفیت محصولات کشاورزی میشود. بمنظور بررسی تاثیر کودهای زیستی بر شاخصهای رشد و عملکرد گیاه خیار سبز تحت استرس کادمیوم یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه به اجرا درآمد. فاکتورهای مورد بررسی عبارت بودند از سطوح مختلف آلودگی خاک به کادمیوم - صفر، 5،10،20،40 و 80 میلی گرم در کیلوگرم خاک - و ترکیب کود زیستی مورد استفاده برای خیار سبز.
دو نوع ترکیب کود زیستی شامل : - M1 - باکتری ازتوباکتر + قارچ میکوریز از نوع + - VAM - باکتری آزوسپریلوم و : - M2 - باکتری محرک رشد گیاه + - PGPR - باکتری آزوسپریلوم+ قارچ میکوریز از نوع - VAM - در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفتند و یک تیمار بدون کود زیستی - M0 - نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد.
نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد کودهای زیستی شاخصهای رشد و عملکرد گیاه خیار سبز را نسبت به تیمار شاهد افزایش داد و ترکیب - M2 - از این لحاظ موثر بود . سطوح آلودگی خاک به کادمیوم نیز بر شاخصهای رشد و عملکرد گیاه خیار سبز را بطور معنیداری تحت تاثیر قرار داد و با افزایش میزان آلودگی خاک رشد و عملکرد گیاه کاهش یافت ولی تلقیح خاک با کودهای زیستی از اثر سوء آلودگی خاک با کادمیوم کاست.
-1 مقدمه
خاک جزء مهم و اساسی محیط زیست است که نقش بارزی در تغذیه و سلامت انسان، گیاهان و جانوران ایفا میکند . - 1 - آلودگی خاک به فلزات سنگین بهدلیل سمیت و پایداری این فلزات در خاک و نگرانی از به مخاطره افتادن سلامت انسان و موجودات زنده حائز اهمیت فراوان است
باکتریهای محرک رشد گیاه نیز، رشد و توسعه گیاه میزبان را در خاکهای آلوده به فلزات سنگین از طریق کاهش اثرات سمی آنها بهبود می بخشند. این کودها مایههای تلقیح میکروبی هستند که حاوی، باکتریهای مختلف از جنسهای آزوسپریلیوم، ازتوباکتر، پسودموناس، و غیره میباشند و با مکانیسمهای متعدد از جمله تثبیت نیتروژن، آزاد کردن عناصرغذایی درخاک، تولید هورمونهای محرک رشد گیاه، افزایش کارایی جذب ریشه و داشتن اثرات آنتاگونیستی بر میکروارگانیسمهای بیماریزا، موجب رشد و عملکرد گیاه میشوند خاکهای آلوده به فلزات سنگین صورت گرفته است. در همین راستا و با توجه به نقش سودمند کودهای زیستی در رشد و نمو گیاه و کاهش تنشهای محیطی، هدف این تحقیق مطالعه تاثیر این کودها و گونههای مختلف میکروبی بر رشد و نمو خیار سبز تحت تنش کادمیوم می باشد .
-2 مواد و روشها
به منظور بررسی کودهای میکروبی بر رشد و عملکرد خیار سبز تحت تنش کادمیوم در خاکهای آلوده به کادمیوم تحقیق حاضر طراحی گردید. آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان انجام شد.
فاکتورهای مورد مطالعه شامل تیمارهای کود زیستی و سطوح آلودگی خاک به کادمیوم بودند. تیمارهای کود زیستی شامل: - M1 - باکتری ازتوباکتر + قارچ میکوریز از نوع + - VAM - باکتری آزوسپریلوم و - M2 - باکتری محرک رشد + - PGPR - قارچ ویزیکولار آربوسکولار + - VAM - باکتری ازتوباکتر بودند و یک تیمار کود زیستی - M0 - نیز به عنوان شاهد لحاظ گردید. سطوح کادمیوم خاک شامل 0،5،10،20،40،80 میلی گرم بر شاخصهای رشد و عملکرد گیاه خیار سبز در سطح %5 معنی دار بود
از فواید تلقیح گیاه با باکتریهای محرک رشد مثل آزوسپریلوم، می توان به افزایش رشد و عملکرد گیاه از طریق افزایش توسعه ریشه و جذب بیشتر مواد معدنی و تنظیم روابط آبی گیاه اشاره نمود. علاوه بر تثبیت نیتروژن، آزوسپریلوم همچنین مواد ارتقا دهنده رشد مثل ایندول استیک اسید و جیبرلیک اسید تولید میکند که این هورمونها نقش مهمی در افزایش رشد گیاه دارند
ایندول استیک اسید تولید شده از آزوسپریلوم باعث افزایش هورمونهای درونی گیاه که مسئول گرده افشانی ورشد عرضی هستند شده و در نهایت تولید میوه و دانه افزایش خواهد یافت . - 8 - بنابراین برای دستیابی به کشاورزی پایدار استفاده از کودهای زیستی مثل باکتریهای محرک رشد و دیگر میکروارگانیسمهای سودمند امری اجتناب ناپذیراست
مطالعات محدودی در زمینه کاربرد کودهای زیستی در پالایش در کیلوگرم خاک بودند C0 - ، C1، C2، C3 ، C4، - C5 و برای آلوده کردن خاک از نمک سولفات کادمیوم استفاده شد. پس از تلقیح خاکهای آلوده به کادمیوم با کودهای زیستی، نمونهها در گلدانهای 6 کیلوگرمی ریخته شدند و در آنها بذر خیارکاشته شد. برای کاشت از گیاه خیار از رقم پویا F1 استفاده شد.
عملکرد گیاه از روی محصول برداشت شده در چین های مختلف اندازه گیری شد. پس از اتمام آزمایش ارتفاع بوته گیاه و تعداد برگ، تعداد شاخه های فرعی در بوته اندازهگیری شد. همچنین سطح برگ نیز توسط دستگاه Leaf area meter اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار - SAS - و برای ترسیم نمودار از نرم افراز EXCEL استفاده شد. مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال %5 صورت گرفت.
-3 نتایج و بحث
با توجه به نتایج تجزیه واریانس دادهها اثر کودهای زیستی و سطوح آلودگی خاک به کادمیوم
جدول :1 نتایج تجزیه واریانس اثرات ساده و متقابل تیمارهای مختلف آزمایشی بر عملکرد و شاخصهای رشد گیاه
کاربرد کود زیستی عملکرد گیاه خیار سبز را بطور معنی-داری - در سطح - % 1 افزایش داد - جدول. - 1 بیشترین میزان عملکرد از تیمار کود زیستی حاوی باکتری ازتوباکتر + قارچ میکوریز + - VAM - باکتری آزوسپریلوم و کمترین میزان آن از تیمار بدون تلقیح یا - شاهد - بدست آمد - شکل 1، قسمت - الف - - .درآزمایشی که توسط Sanhita-Gupta و همکاران - 1995 - ، انجام شد
تلقیح بذرهای گوجه فرنگی با سه نوع باکتری آزوسپریلوم، ازتوباکتر و سودوموناس سبب افزایش رشد رویشی گیاه و در نهایت افزایش عملکرد گیاه شد . - 9 - اردکانی - 1379 - ، طی تحقیقی نشان داد که تلقیح گندم با آزوسپیریلوم برازیلنس با گندم موجب افزایش عملکرد دانه و شاخص برداشت شد و باعث تولید هورمون اکسین، جیبرلین و سیتوکینین شد
سطوح کادمیوم عملکرد گیاه را بطور معنیداری و در سطح احتمال %1 کاهش داد - جدول. - 1 بیشترین عملکرد از سطح صفر میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک و کمترین میزان آن از سطح 80 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک بدست آمد
اثر متقابل کود زیستی و سطوح کادمیوم نیز در سطح %5 بر میزان عملکرد معنیدار بود - جدول. - 1 بیشترین مقدار عملکرد از سطح صفر میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک و تیمار M1 کود زیستی و کمترین مقدار عملکرد از سطح 40میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک و تیمار M0 یا بدون تلقیح با کود زیستی - شاهد - حاصل شد
شکل.1 اثرات ساده تیمارهای کود زیستی - الف - و کادمیوم - ب - بر میزان عملکرد گیاه خیار سبز
