كليدواژه :
قارچ ميكوريزا , كرم خاكي , ريزوباكتر , كلونيزاسيون ريشه
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: سرب از نظر سميت و كاهش فعاليت بيولوژيكي در خاك مورد توجه است. رشد گياهان نيز در يك خاك آلوده به فلزات سنگين به اثر متقابل بين جانداران در محيط ريزوسفر و ريشه گياه بستگي دارد. كرم‌هاي خاكي، قارچ‌هاي ميكوريزا و ريزوباكترهاي محرك رشد گياه از مهم‌ترين اين ريزجانداران هستند. در اين مطالعه اثر جداگانه و همزمان كرم خاكي و ريزوباكترها بر كلونيزاسيون ريشه و رشد گياه در يك خاك آلوده مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش‌ها: بذر سه گونه گياهي شامل ذرت مرغ و گاوپونه پس از استريل سطحي و جوانه‌زني به گلدان‌هاي حاوي 4 كيلوگرم خاك آلوده (جمع‌آوري شده از معدن سرب باما) و استريل شده در دماي oC 121 به مدت 2 ساعت منتقل شدند. سه گونه گياه تلقيح شده با قارچ ميكوريزا به صورت جداگانه و همزمان با كرم خاكي (Eisenia foetida) يا ريزوباكتري تلقيح گرديد. پس از گذشت 3 (ذرت و مرغ) و 4 (گاوپونه) ماه از دوره رشد تحت شرايط گلخانه، اندام هوايي گياهان از سطح خاك جدا شدند. غلظت سرب و فسفر در خاك و گياهان، درصد كلونيزاسيون، فراواني اسپور و طول ريشه كلونيزه اندازه‌گيري شدند. يافته‌ها: به طور كلي، تلقيح هر سه گياه ميكوريزايي مورد مطالعه با كرم خاكي و ريزوباكتر، درصد كلونيزاسيون ريشه، فراواني اسپورها، قابليت دسترسي فسفر خاك و رشد گياه را تحت تاثير قرار داد و بسته به نوع گياه و موجود زنده كاملاً متفاوت بود. همبستگي بين فسفر قابل دسترس خاك و درصد كلونيزاسيون ريشه در هر سه گياه (ذرت: 0/48-=r، 0/05P<؛ مَرغ: 0/74-=r،0/001P< و گاوپونه: 65/0-=r، 01/0P<) منفي و معني‌دار بود. اما همبستگي منفي بين سرب قابل دسترس و كلونيزاسيون تنها در كشت مَرغ مشاهده شد. همچنين از بين فاكتور‌هاي همزيستي ميكوريزايي مورد مطالعه، فراواني اسپورها كمترين تغييرات را بين تيمار‌هاي همزمان نشان داد. از سوي ديگر، همبستگي بين فراواني اسپورها و كلونيزاسيون ريشه هر سه گياه (غير‌معني‌دار در كشت ذرت؛ مَرغ: 0/76=r، 0/001P< و گاوپونه: 0/67=r، 0/01P<) نيز متفاوت بود و نشان داد كه فراواني اسپورها به تنهايي شاخص مناسبي براي وابستگي ميكوريزايي نيست و به نوع گياه و موجود زنده خاك (كرم خاكي يا باكتري) بستگي دارد.
نتيجه‌گيري: نتايج اين بررسي حاكي است افزايش سرب و فسفر قابل دسترس خاك مي‌تواند يكي از عوامل كاهش درصد كلونيزاسيون ريشه باشد، اما اثر منفي سرب بر همزيستي ميكوريزايي به حساسيت گياه به سميت سرب بستگي دارد. همچنين درصد كلونيزاسيون ريشه به تنهايي شاخص مناسبي از رشد گياهان مورد مطالعه نيست و به عوامل ديگري همچون نوع گياه، غلظت فسفر و سرب خاك بستگي دارد. همچنين هراندازه حساسيت گياه به سميت سرب بيشتر باشد، همبستگي بين رشد گياه و همزيستي ميكوريزايي مشهودتر است.
چكيده لاتين :
Introduction Lead (Pb) is considered to be particularly toxic and responsible for significant decreases in biological activities in soils. Phytoremediation is an emerging and low-cost technology that utilizes plants to remove, transform, or stabilize contaminants located in water, sediments, or soils. The success of phytoremediation depends on the interactions between rhizosphere macro and microorganisms and plant roots. Among these organisms, the role of earthworms, mycorrhizal fungi, and plant growth promoters' rhizobacteria have been considered. In this study, we have evaluated and compared the combined effects of earthworms and bacteria on root colonization and plant growth in a contaminated soil.
Material and method Three plant species seeds (Zea mays (maize); Cynodon dactylon (bermudagrass) and Stachys inflata), after surface-sterilization and germination were transplanted into each plastic pot contained 4 kg of contaminated soil (collected from bama mining area located in the southwest of Isfahan) that already autoclaved at 121 oC for 2 h. A completely randomized design with 2×2×2 factorial treatment combination was used with the following factors: with or without earthworm treatments (Eisenia foetida), with or without arbuscular mycorrhizal (AM) fungal treatments and with or without rhizobacteria. After about three (bermudagrass and maize) and four (Stachys inflata) month growth in greenhouse condition, plant shoots were harvested. Pb and phosphorus (P) concentration, root colonization, spore abundance and root colonized length were determined.
Results and Discussion In general, inoculation of these organisms differently affected root colonization, spore abundance, soil phosphorus (P) availability and plant growth, and showed variable results depending upon plant species and soil organisms involved. The significant and negative correlations between soil P availability and root colonization for all the plants (maize: r=-0.48, P<0.05; bermudagrass: r=-0.74, P
Conclusion This study showed that increasing the availability of soil P and Pb could be one of the decrease factors in root colonization, but the negative Pb effects depend on plant sensitivity. Furthermore, root colonization may not alone be a suitable index for plant growth and could be different with plant species and soil P or Pb concentrations. Furthermore, the relationship between plant growth and mycorrhizal symbiosis was higher in plant sensitive to Pb toxicity.
