اثر همزيستي فسكيوي بلند- اندوفيت بر پاسخ به تنش هاي تهويه و مكانيكي، حدود آب قابل استفاده خاك، و توزيع رطوبت اطراف ريشه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

دكتري

در رساله حاضر پنج مطالعه با اهداف بررسي اثر همزيستي اندوفيت با دو ژنوتيپ فسكيوي بلند بر پايداري ساختمان ريزوسفر تحت تنش تهويه، پاسخ گياه به تنش¬هاي تهويه و مكانيكي، حدود و مقادير كمّيت¬هاي آب قابل استفاده يك خاك لوم شني با در نظر گرفتن پاسخ گياه در برابر تنش¬هاي تهويه و مكانيكي، و توزيع رطوبت در اطراف ريشه و ويژگي¬هاي هيدروليكي ريزوسفر انجام شده است. در مطالعه اول اثر همزيستي اندوفيت- فسكيوي بلند (دو ژنوتيپ 75B و 75C) بر ويژگي¬هاي ريزوسفر در سطوح تخلخل تهويه¬اي (AFP) از m3 m-3 15/0 تا اشباع كامل (0) بررسي شد. نتايج نشان داد كه با كاهش AFP، فعاليت ريزجان¬داران و عوامل خاكدانه¬ساز فيزيكي و شيميايي كاهش يافت و تخريب ساختمان خاك تشديد شد. پايداري ساختمان، آب¬گريزي و ماده آلي در ريزوسفر گياهان با اندوفيت (E+) بيش¬تر از گياهان بدون اندوفيت (–E) بود. قارچ¬هاي اندوفيت با افزايش ترشحات پايداركننده و آب¬گريز، توسعه سيستم ريشه¬اي و ذخيره كرين آلي، پايداري ساختمان خاك ريزوسفر را به ويژه در شرايط تهويه ضعيف افزايش دادند. در مطالعه دوم همچنين اثر همزيستي اندوفيت-فسكيوي بلند بر پاسخ گياه تحت تنش تهويه بررسي شد. نتايج نشان داد كه در همه سطوح AFP، گياهان E+ 75B مقدار زيتوده بيش¬تر، وضعيت آبي بهتر، و فعاليت آنزيمي (CAT و APX) كم¬تري نسبت به گياهان 75B -E داشتند ولي روند اين شاخص¬ها در ژنوتيپ 75C بر عكس بود. گياهان –E با توليد ريشه¬هاي نابجا روي سطح خاك، تشكيل ايرنشيما در بافت ريشه و افزايش فعاليت آنزيم الكل دي هيدروژناز (ADH) با تنش تهويه مقابله كردند. حضور اندوفيت عملكرد ژنوتيپ 75B را تحت تنش تهويه بهبود بخشيد، درحالي-كه اندوفيت تاثير منفي بر عملكرد ژنوتيپ 75C داشت. اين يافته مي¬تواند به دليل ناسازگاري بين ژنوتيپ 75C و قارچ اندوفيت باشد. قارچ¬هاي اندوفيت تنش اكسيداتيو ناشي از تنش تهويه را كاهش داده و از تجمع بيش از حد گونه¬هاي فعال اكسيژن (ROS) در سلول¬هاي گياه جلوگيري كردند. همچنين گياهان E+ با حفظ شرايط اكسيدي اطراف ريشه¬ها نياز كم¬تري به مكانيسم¬هاي سازگاري با كمبود اكسيژن داشتند. در مطالعه سوم به بررسي اثر همزيستي اندوفيت بر پاسخ ژنوتيپ¬هاي فسكيوي بلند به هفت سطح تنش مكانيكي با استفاده از تكنيك بار-مرده همراه با تراكم خاك پرداخته شد. اگرچه تنش مكانيكي اثر منفي بر عملكرد و صفات فيزيولوژيك گياه، و ويژگي¬هاي مورفولوژيك ريشه (كاهش طول و افزايش قطر ريشه) داشت ولي حضور اندوفيت با افزايش توليد اسيد آمينه پرولين و تنظيم اسمزي تاثير مثبتي بر عملكرد، وضعيت آبي و مورفولوژي ريشه ژنوتيپ 75B تحت تنش مكانيكي داشت. به¬علت ناسازگاري بين ژنوتيپ 75C و قارچ اندوفيت، حضور اندوفيت اثر مثبت معني¬داري بر عملكرد ژنوتيپ 75C نداشت. در مطالعه چهارم حدود بحراني تهويه (AFP) و مقاومت مكانيكي (Q) خاك براساس صفات مورفولوژيك، فيزيولوژيك و آنزيمي فسكيوي بلند در دو وضعيت E+ و –E اصلاح شده و مقادير كمّيت¬هاي آب قابل استفاده خاك براي گياه (PAW، LLWR و IWC) بازنگري شد. به علت مقاومت زياد فسكيوي بلند در برابر تنش¬هاي تهويه و مكانيكي، دامنه AFP بحراني حدود cm3 cm-3 123/0-058/0 و دامنه Q بحراني حدود MPa 5/3-6/1 براي اين گياه به دست آمد. بنابراين مقادير بحراني AFP و Q متفاوت از مقادير اسمي و رايج آن¬ها (cm3 cm-3 10/0 و MPa 2) بود. مقادير بحراني AFP و Q و مقادير آب قابل استفاده براي فسكيوي بلند به صفت گياهي مبنا، ژنوتيپ گياهي و اندوفيت بستگي داشت. مقادير آب قابل استفاده برمبناي شاخص عملكرد گياه همواره در گياهان E+ بيش¬تر از گياهان E- بود. اثر مثبت اندوفيت بر گنجايش آب انتگرالي (IWCplant) با افزايش تراكم خاك افزايش يافت. اين يافته¬ها تائيد مي¬كند كه ضروري است مقادير بحراني AFP و Q و كمّيت¬هاي آب قابل استفاده براي گياهان مختلف اصلاح شوند. در مطالعه پنجم اثر همزيستي اندوفيت-ژنوتيپ 75C بر توزيع رطوبت اطراف ريشه و ويژگي¬هاي هيدروليكي ريزوسفر در مسير خشك¬شدن در سه سطح رطوبتي (14/0، 10/0 و cm3 cm-3 06/0) با استفاده از راديوگرافي نوتروني بررسي شد. يافته¬ها نشان داد كه خاك اطراف ريشه رطوبت بيش¬تري نسبت به توده خاك داشت و گنجايش نگهداشت آب و هدايت هيدروليكي ريزوسفر فسكيوي بلند در مسير خشك شدن بيش¬تر از توده خاك بود. همچنين همزيستي اندوفيت به دليل ترشح بيش-تر موسيلاژ سبب افزايش توان ذخيره و هدايت آب در ريزوسفر تحت تنش خشكي شد.

211993

فيزيك حفاظت خاك

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمدرضا سبزعليان، محسن زارع بنادكوكي، محمدحسين چوپان دستجردي

محمدعلي حاج عباسي، حسين شيراني، محمد شايان نژاد

محمدرضا مصدقي