تاثیر بیوچار و قارچ Piriformospora indica بر عملکرد ذرت در خاک آلوده به روی

سابقه و هدف: رابطه همزیستی قارچ های اندوفیت و گیاهان به دلیل اثرات قابل توجه آن ها بر رشد و عملکرد گیاهان در شرایط آلودگی خاک نقش موثری در افزایش مقاومت گیاهان به تنش فلزات سنگین دارد. این پژوهش با هدف بررسی اثر بیوچار پوست برنج و قارچ اندوفیت Piriformospora indica بر برخی شاخص های رشدی (ارتفاع، وزن تر و قطر اندام هوایی) گیاه ذرت و برخی ویژگی های بیولوژیکی (تنفس میکروبی و کربن زیست توده میکروبی) در یک خاک آلوده به روی در شرایط گلخانه انجام گردید. مواد و روش ها: جهت انجام این آزمایش، مقدار کافی خاک از افق سطحی صفر تا 30 سانتی متری خاک جمع آوری شد. پس از هوا خشک کردن نمونه ها از الک دو میلی متری عبور داده شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی شامل تیمارهای سولفات روی (0، 50، 100، 200 و 300 میلی گرم بر کیلوگرم خاک )، بیوچارپوست برنج (0، 2 و 4 درصد وزنی) و قارچ Piriformospora indica (عدم تلقیح و تلقیح) انجام شد. جهت تهیه بیوچار از بقایای پوست برنج استفاده شد که بقایا به مدت چهار ساعت در دمای 500 درجه سلسیوس در شرایط اکسیژن محدود تولید شد. جهت تکثیر قارچ و تولید مقدار کافی اسپور، جدایه-های قارچ مذکور کشت و در دمای 24 درجه سلسیوس درون انکوباتور به مدت چهار هفته نگهداری شد. قبل از کشت ذرت، بعد از اضافه کردن بیوچار و روی، خاک به مدت 2 ماه در شرایط رطوبت مزرعه ای در دمای 25 درجه سیلسیوس خوابانیده شد. هشت هفته پس از رشد گیاه، برخی ویژگی های بیولوژیک و مورفولوژی در گیاه ذرت اندازه گیری گردید. یافته ها: در سطوح 2 و 4 درصد وزنی بیوچار، وزن تر اندام هوایی گیاهان شاهد (تلقیح نیافته با قارچ ) به ترتیب 14/4، 18/9 درصد، ارتفاع اندام هوایی به ترتیب 49/3 و 43/8 درصد و قطر ساقه به ترتیب 18/3 و 25/9 درصد افزایش معنی داری یافت. در حالیکه در شرایط مشابه، وزن تر اندام هوایی گیاهان تلقیح یافته با قارچ به ترتیب 73/5، 76/12درصد، ارتفاع اندام هوایی به مقدار 84/4 و 67/7 درصد و قطر ساقه به ترتیب 71/6 و 16/22 درصد نسبت به گیاهان شاهد افزایش معنی دار نشان دادند. همچنین میانگین تنفس میکروبی و کربن زیست توده میکروبی در خاک پس از برداشت ذرت در گیاهان فاقد قارچ P. indica در شرایط کاربرد سطوح 2 و 4 درصد وزنی بیوچار نسبت به شاهد بدون بیوچار به ترتیب 33/39، 83/47 درصد و 69/12، 30/31 درصد افزایش یافت (p<0.05). اما مقدار شاخص-های مذکور در گیاهان تلقیح یافته با قارچ در سطوح 2 و 4 درصد وزنی بیوچار نسبت به شاهد بدون بیوچار به ترتیب 85/40، 63/46 درصد و 96/2، 48/26 درصد افزایش یافت (p<0.05). نتیجه گیری: کاربرد سطوح 2 و 4 درصد وزنی بیوچار سبب افزایش ارتفاع، وزن تر و قطر اندام هوایی گیاه ذرت و نیز افزایش تنفس میکروبی و کربن زیست توده میکروبی خاک نسبت به سطح شاهد گردید، در حالی که این افزایش در گیاهان تلقیح یافته با قارچ P. indica بیشتر می باشد. می توان گفت افزایش سطوح بیوچار سبب افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی و بهبود رشد گیاه می گردد. همچنین قارچ P. indica احتمالا به دلیل تولید مواد محرک رشد و همچنین افزایش قابلیت فراهمی عناصر غذایی معدنی برای گیاه، سبب بهبود رشد گیاه ذرت شده است. همچنین ارتفاع، وزن تر و قطر اندام هوایی گیاه در سطوح 50 و 100 میلی گرم روی در کیلوگرم خاک افزایش و در سطوح بالاتر (200 و 300 میلی گرم روی در کیلوگرم خاک) کاهش یافت، احتمالا در سطوح بالای روی به دلیل کاهش سیتوکنین، آهن، پتاسیم و کلسیم و همچنین افزایش اتیلن و باز دارنده های رشد مانع رشد گیاه ذرت شده است.

کلیدواژه ها:

فلزات سنگین ، قارچ های اندوفیت ، تنفس میکروبی ، کربن زیست توده میکروبی