اثر برهم كنش ژنوتيپ هاي رازيانه و تنش خشكي بر مقاومت كششي، تردي و منحني انقباض خاك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

كارشناسي ارشد

چكيده كشور ايران در مناطق خشك و نيمهخشك واقع شده است؛ از اين رو تنش خشكي يكي از محدوديتهاي رشد گياهان در اين مناطق محسوب ميشود. در اين شرايط كشت گياهاني مقاوم به خشكي از نظر پايداري و حفاظت خاك، افزايش كارآيي مصرف آب و كمك به اقتصاد كشور اهميت زيادي دارد. بسياري از گياهان دارويي به صورت طبيعي نسبت به كمآبي مقاوم بوده و همچنين ميتوانند بر ويژگيهاي خاك موثر باشند. در اين راستا تاثير ريشه و موسيلاژهاي ريشه گياهان در خاك ريزوسفري اهميت زيادي دارد. در پژوهش حاضر، اثر برهمكنش كشت 27 ژنوتيپ گياه رازيانه ) 20 ژنوتيپ آزادگردهافشان و 7 ژنوتيپ خودگشن( در دو محيط )تنش خشكي و بدون تنش خشكي( بر مقاومت كششي و شاخصهاي تردي، برخي از شاخصهاي انقباض خاك و ويژگي- هاي شيميايي و فيزيكي خاك به صورت تجزيه مركب در قالب طرح پايه بلوكهاي كامل تصادفي مورد بررسي قرار گرفت. نمونهبرداري خاك از دو ناحيه ريزوسفر و شاهد )توده خاك دور از ريشه( انجام شد. مقاومت كششي ) Y ( خاكدانهها به روش برزيلي، شاخصهاي تردي خاك به دو روش ضريب تغييرات ) 1F ( و رتبهبندي ) 2F (، و شاخصهاي منحني انقباض خاك شامل گنجايش انقباض ) ShC (، گنجايش انقباض نسبي ) RShC ( و ضريب انبساط خطي ) COLE ( به روش كلوخه و غوطهوري اندازهگيري شد. همچنين ويژگيهاي فيزيكي شامل درصد خاكدانههاي پايدار در آب ( WSA ( و رس قابل پراكنش ) WDC ( و برخي ويژگيهاي شيميايي و بيولوژيك شامل كربن آلي ) SOC (، كربوهيدراتهاي محلول در آب داغ ( HWSC (، نيتروژن كل ( TN ( و تنفس ميكروبي ) BSR ( اندازهگيري شد. خاك شاهد داراي كمترين مقادير ويژگيهاي شيميايي و شاخصهاي پايداري ساختمان خاك بود. حضور ريشه ژنوتيپهاي مختلف سبب افزايش بيشتر پايداري ساختمان ريزوسفر به ويژه در محيط تنش خشكي نسبت به محيط بدون تنش شد كه به كيفيت بهتر ترشحات ريشهاي در محيط تنش خشكي ارتباط داده ميشود. نتايج نشان داد توده خاك )شاهد( بيشترين ميزان مقاومت كششي و شاخصهاي تردي خاك را داشت. به نظر ميرسد ريشههاي قوي رازيانه سبب فشردگي و كاهش تردي خاك اطراف شده است. تنش خشكي باعث افزايش تردي خاك ريزوسفر نسبت به شرايط بدون تنش شد كه نشان ميدهد كيفيت ترشحات ريشه در شرايط تنش بهتر بوده، سبب تحريك ايجاد ريزتركها شده و تردي خاك را افزايش داده است. به طور كلي خاك اطراف ريشه گياهان رازيانه، مقادير شاخصهاي انقباض خاك ) ShC ، RShC و COLE ) كمتري نسبت به توده خاك داشت. اين يافته ميتواند به وجود ترشحات ريشهاي و ريشههاي مستحكم و قطور گياه رازيانه مرتبط باشد كه سبب افزايش پايداري ساختمان خاك اطراف ريشه شده است. گروهبندي ژنوتيپها به روش تجزيه به مؤلفههاي اصلي ( PCA ( به تفكيك دو محيط تنش خشكي و بدون تنش نشان داد كه برخي ژنوتيپهاي آزاد گردهافشان در محيط بدون تنش خشكي از نظر مؤلفههاي اول و دوم داراي پايداري ساختمان خاك زيادي بودند. نتايج خوشهبندي ژنوتيپها در محيط بدون تنش خشكي نشان داد كه ژنوتيپها در چهار خوشه قرار گرفتند: خوشه اول بهترين خوشه از نظر SOC و Y و خوشه دوم به عنوان قويترين خوشه از نظر پايداري ساختمان خاك ريزوسفر بودند. خوشه چهارم )خاك شاهد( ضعيفترين خوشه از نظر بسياري از ويژگيهاي مورد بررسي مانند پايداري ساختمان خاك بود در حالي كه بيشترين ميزان شاخصهاي انقباض و تردي خاك را داشت. به طور كلي نتايج اين پژوهش نشان داد با توجه به افزايش پايداري ساختمان و كاهش مقاومت كششي و انقباض خاك ريزوسفر ژنوتيپهاي آزاد گردهافشان در محيط تنش خشكي نسبت به محيط بدون تنش و توده خاك )بدون ريشه(، كشت گياه رازيانه )به ويژه ژنوتيپ- هاي آزادگردهافشان( براي بهبود كيفيت خاك در مناطق خشك و نيمهخشك قابل توصيه است. واژههاي كليدي: ريزوسفر، تنش خشكي، ژنوتيپهاي خودگشن و آزادگردهافشان، مقاومت كششي خاك، شاخصهاي تردي خاك، شاخصهاي انقباض خاك

213101

خاكشناسي (فيزيك خاك و حفاظت خاك)

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمدمهدي مجيدي

شمس الله ايوبي، مهرنوش جعفري

محمدرضا مصدقي، محمدعلي حاج عباسي