بررسي اثر تنش شوري و ريزسازواره‌هاي خاكزي بر ميزان جذب عناصر معدني گياه دارويي اسفرزه (.Plantago ovata Forsk)

Investigating the effect of salinity stress and soil microorganisms on the absorption of mineral elements of Isabgol (Plantago ovata Forsk(.

سابقه و هدف: اسفرزه (Plantago ovata Forsk) در فلور ايران پراكنش طبيعي دارد و پرداختن به زراعت آن از اولويت اقتصادي برخوردار است. شوري يكي از ويژگي‌هاي طبيعي اكوسيستم‌ها در مناطق خشك و نيمه خشك است. در تنش شوري، بالا بودن نسبت +K+/Na در بافت‌هاي گياهي به عنوان يكي از سازوكارهاي فيزيولوژيكي مهم در ايجاد تحمل به شوري در بعضي گونه‌هاي گياهي مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات نشان داده قارچ‌هاي ميكوريزا آربوسكولار و باكتري‌هاي حل كننده فسفات معدني موجب افزايش نسبت +K+/Na در گياه شده و از اثرات منفي يون +Na جلوگيري مي‌كنند. اين ريزسازواره‌هاي خاكزي نقش موثري در افزايش دسترسي و جذب عناصر ضروري رشد داشته و در نهايت توليد گياه را افزايش مي‌دهند. مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسي اثر تنش شوري و ريزسازواره‌هاي خاكزي بر تجمع عناصر معدني در گياه دارويي اسفرزه آزمايشي در سال 1393 به-صورت فاكتوريل سه عاملي در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در گلخانه تحقيقاتي دانشگاه بيرجند انجام گرفت. عامل اول سه سطح شوري شامل 2/5، 5 و 10 دسي زيمنس بر متر (از منبع كلريد و سولفات سديم، كلسيم و منيزيم)، عامل دوم قارچ ميكوريزا آربوسكولار شامل عدم كاربرد قارچ و گونه‌هاي Funneliformis mosseae، Rhizophagus intraradices و Glomus fasciculatum و عامل سوم باكتري حل كننده فسفات معدني شامل دو سطح عدم كاربرد و كاربرد باكتري Pseudomonas fluorescens بود كه در آزمايشگاه بيولوژي خاك دانشگاه تهران تهيه شد. در مرحله رسيدگي فيزيولوژيكي گياهان از گلدان خارج و نمونه‌ها خشك شدند. سپس وزن خشك هر نمونه اندازه‌گيري شد. به منظور اندازه‌گيري عناصر از روش سوزاندن خشك و تركيب با اسيد كلريدريك استفاده شد و در ادامه غلظت عناصر معدني در اندام هوايي گياه اندازه‌گيري شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد افزايش شوري موجب كاهش جذب عناصر فسفر، نيتروژن و پتاسيم و افزايش جذب سديم و نسبت سديم/پتاسيم گياه شد و وزن خشك ساقه گياه را كاهش داد. كاربرد ميكروارگانيسم‌هاي مفيد خاكزي در شرايط تنش شوري علاوه بر افزايش جذب عناصر پر مصرف ضروري گياه موجب كاهش جذب يون سديم و نسبت سديم/پتاسيم گياه گرديد و وزن خشك ساقه را افزايش داد. بررسي نتايج نشان داد بيشترين درصد فسفر در اندام هوايي اسفرزه به‌ميزان 21/7 درصد در تركيب تيماري 5/2 دسي زيمنس بر متر + كاربرد قارچ Rhizophagus intraradices + كاربرد باكتري Pseudomonas fluorescens حاصل شد. بالاترين درصد نيتروژن در تركيب تيماري شوري 2/5 دسي زيمنس بر متر + قارچ ميكوريزا آربوسكولارRhizophagus intraradices به‌ميزان 28/2 درصد به دست آمد و حداكثر ميزان پتاسيم در تركيب تيماري شوري 2/5 دسي زيمنس بر متر + قارچ ميكوريزا آربوسكولارFunneliformis mosseae به‌ميزان 48/7 ميلي گرم بر گرم وزن خشك حاصل گرديد. كمترين ميزان سديم و نسبت يون سديم/پتاسيم در اندام هوايي اسفرزه به‌ترتيب به‌ميزان 3/1 ميلي‌گرم بر گرم وزن خشك و 0/06 در تركيب تيماري 2/5 دسي زيمنس بر متر و كاربرد قارچ‌هاي ميكوريزا آربوسكولار Rhizophagus intraradices به دست آمد. همچنين بيشترين وزن خشك ساقه در تركيب تيماري 2/5 دسي زيمنس بر متر +Rhizophagus intraradices + عدم مصرف باكتري به‌ميزان 3/9 گرم حاصل گرديد. البته اين ميزان تفاوت آماري معني‌داري با تركيب تيماري كه در آن باكتري حل كننده فسفات معدني Pseudomonas fluorescens به كار رفته بود نداشت. نتيجه‌گيري: در مجموع نتايج نشان داد كاربرد ميكروارگانيسم‌هاي خاكزي مي‌تواند با افزايش جذب عناصر پر مصرف و كاهش جذب عنصر سديم بخشي از اثرات منفي تنش شوري را جبران نمايد. كاربرد همزمان باكتري Pseudomonas fluorescens و قارچ Rhizophagus intraradices مي‌تواند بهترين كارايي را در جذب عناصر در شرايط تنش شوري از خود نشان دهد و موجب افزايش ميزان توليد گياه دارويي اسفرزه گردد.

Background and objectives: Plantago ovata Forsk has a natural distribution in flora of Iran and its cultivation has economic importance. Salinity is one of the natural features of ecosystems in semi-arid and arid areas. In salinity stress, the high K+/Na+ ratio in plant tissues has been considered as one of the important physiological mechanisms in creating salinity tolerance in some plant species. Studies have shown that arbuscular mycorrhizal fungi and inorganic phosphate solubilizing bacteria increase the K+/Na+ ratio of the plant and prevent the negative effects of Na+ ion. These microorganisms play an important role in increasing the availability and absorption of essential elements and ultimately increasing plant production. Materials and methods: In order to investigate the effect of salinity stress and microorganisms on the accumulation of mineral elements in Isabgol (Plantago ovata Forsk.) a factorial experiment based on randomized complete block with three replications was conducted in 2014 in research greenhouse of the University of Birjand. First factor was three levels of salinity 2.5, 5 and 10 dS.m-1. Second factor was arbuscular mycorrhizal fungi include four levels (None inoculated, Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices and Glomus fasciculatum) and third factor was phosphate-solubilizing bacteria includes two levels (Pseudomonas fluorescens and No bacteria) which was prepared in soil biology lab of university of Tehran. At the stage of physiological maturity, the plants were removed from the pot and dried. The dry weight of each sample was then measured. In order to measure the elements for drying and combining with chloridric acid, the concentrations of mineral elements in the plant were measured. Results: The results showed that salinity increased the absorption of phosphorus, nitrogen and potassium, increased sodium absorption and sodium / potassium ratio, and reduced the dry weight of the stem. Application of soil microorganisms under salinity stress conditions, in addition to increasing the absorption of essential nutrients, reduced the sodium ion absorption and sodium / potassium ratio and increased stem dry weight. Results showed that the highest percentage of phosphorus was 7.21% in the 2.5 dS.m-1 + Rhizophagus intraradices + Pseudomonas fluorescens. The highest nitrogen content was 2.28% in the 2.5 dS.m-1 + Arbuscular mycorrhiza (Rhizophagus intraradices). The highest potassium content was 48.7 mg/g dry weight in the 2.5 dS.m-1 salinity + Funneliformis mosseae arbuscular mycorrhizal fungus. The lowest sodium and sodium / potassium ion in the stem were 3.1 mg/g dry weight and 0.06 mg/g dry weight in the treatment composition of 2.5 dS.m-1 and the application of arbuscular mycorrhiza Rhizophagus intraradices were obtained. Also, the highest dry weight of stems was obtained in the treatment composition of 2.5 dS.m-1 + Rhizophagus intraradices + no bacteria intake of 3.9 grams. Although, this difference was not statistically significant with the combination of treatments in which the Pseudomonas fluorescens solubilizing bacterium was used. Conclusion: Overall, the results showed that the application of soil microorganisms could compensate for the negative effects of salinity stress by increasing the absorption of essential elements and reducing the absorption of sodium element. Simultaneous use of Pseudomonas fluorescens and Rhizophagus intraradices can best reflect the absorption of elements under salt stress conditions and increase the production of Isabgol.