اثر تنش خشكي و تلقيح قارچ‌هاي ميكوريز و باكتري‌هاي همزيست بر شاخص‌هاي رويشي گياه نخود (Cicer arietinum L.)

Effects of water stress and inoculation with mycorrhizal fungi and symbiotic bacteria on vegetative indices of chickpea (Cicer arietinum L.)

سابقه و هدف: خشكي، گرما و سرما به‌ترتيب مهم‌ترين تنش‌هاي غير‌زنده در گياه نخود مي‌باشند. 90 درصد توليد جهاني نخود در نواحي است كه توليد در آن‌ها به بارندگي وابسته است و تنش در اواخر فصل، عمده‌ترين عامل محدودكننده رشد مي‌باشد. بهبود ويژگي‌هاي ريشه (طول و حجم ريشه) يكي از روش‌هاي افزايش مقاومت به خشكي در نخود است. همزيستي ميكوريزي با مكانيسم‌هاي مختلف از جمله بهبود تغذيه گياه در شرايط تنش خشكي، بهبود پتانسيل آب برگ، افزايش طول و عمق نفوذ ريشه‌ها، افزايش سطح تماس ريشه‌ها با خاك، افزايش تعادل متابوليت‌ها در گياه مقاومت به خشكي گياه ميزبان را افزايش مي‌دهد. هدف اين پژوهش بررسي اثر تنش خشكي و تلقيح قارچ‌هاي ميكوريز بر شاخص‌هاي رويشي گياه نخود بود. مواد و روش‌ها: جهت ارزيابي تاثير تنش خشكي و نقش قارچ‌هاي ميكوريزي در تعديل اثرات خشكي، آزمون گلخانه‌اي در ايستگاه تحقيقات كشاورزي ديم مراغه در خاكي آهكي، غيرشور و غيرگچي در قالب آزمايش كرت‌هاي خرد شده بر روي گياه نخود انجام شد. سطوح رطوبت خاك شامل رطوبت ظرفيت زراعي (رطوبت در 3/0 - بار معادل 28 درصد وزني خاك)، تنش رطوبتي ملايم (رطوبت در 5 - بار معادل 15 درصد وزني خاك) و تنش رطوبتي شديد (رطوبت در 10 - بار معادل 9 درصد وزني خاك) به‌عنوان كرت‌هاي اصلي و تلقيح با قارچ‌هاي ميكوريز شامل تلقيح با Glomus mosseae، تلقيح با G. intraradices، تلقيح با هر دو قارچ و شاهد بدون تلقيح و نيز تلقيح گياهان با باكتري‌هاي همزيست (مزوريزوبيوم) در دو سطح با و بدون تلقيح، به‌عنوان كرت‌هاي فرعي منظور شدند. بذور نخود رقم ILC 482 در گلدان‌هاي حاوي 15 كيلوگرم خاك لوم شني كشت و پس از 95 روز گياهان برداشت شدند و برخي شاخص‌هاي رويشي در آن‌ها اندازه گيري گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد اثر سطوح رطوبت بر تعداد غلاف، تعداد دانه، وزن خشك بخش هوايي و ريشه، ارتفاع بوته و حجم ريشه معني‌دار بود. تلقيح باكتري‌هاي مزوريزوبيوم تمام شاخص‌هاي اندازه‌گيري شده (به‌جز زمان گلدهي) را در مقايسه با شاهد بدون باكتري به‌طور معني‌دار افزايش داد. اثرات متقابل رطوبت × ميكوريز و نيز اثرات متقابل سه جانبه رطوبت × ميكوريز × باكتري تنها بر وزن خشك اندام هوايي نخود معني‌دار گرديد. با كاهش رطوبت خاك از FC به 5- و 10- بار، وزن خشك بخش هوايي نخود در تيمار شاهد بدون قارچ به‌ترتيب 3/47 و5/78 درصد كاهش نشان داد در حالي‌كه در تيمار تلقيح قارچ mosseae.G اين ارقام 5/40 و 2/71 درصد و در تيمار G. intraradices 7/37 و 5/72 درصد بود. در تيمار تلقيح توام دو قارچ در رطوبت 10- بار كاهش معادل 78 درصد بود ولي در رطوبت 5- بار نه تنها وزن خشك كاهش نيافت بلكه به‌ميزان 22 درصد افزايش نشان داد. نتيجه‌گيري: تنش رطوبتي باعث كاهش قابل‌توجه تعداد دانه در بوته‌هاي نخود گرديد. تلقيح قارچ‌هاي ميكوريزي به گياه نخود كاهش وزن خشك ناشي از تنش رطوبتي را تخفيف داد. اثر مفيد قارچ‌ها در حضور باكتري‌هاي مزوريزوبيوم بهتر ظاهر شد.

Background and Objectives: Drought, high and low temperatures are the most important abiotic stresses in chickpea cultivation. 90 percent of world chickpea is produced where the production depends on rainfall and drought in the late season, is the main growth limiting factor. Improving plant root characteristics (root length and root volume) is one of the ways to increase drought tolerance in chickpea. Mycorrhizal symbiosis increases drought resistance of host plants through different mechanisms such as improving plants nutrition in drought stress, leaf water potential, length and depth of roots, root contact with the soil surface and plant metabolites balance. The aim of this study was to investigate the effects of drought and AM fungi on some chickpea growth indices. Materials and Methods: To study the effects of water stress and mycorrhizal fungi inoculation on chickpea, a greenhouse experiment as split plot was carried out in Maragheh Agricultural Research Station in a non-saline calcareous soil. Soil moisture levels, namely: Field capacity, (moisture in the 0.3 bar tension) moderate drought (moisture in the -5 bar tension) and severe water stress (water content in the -10 bar tension) were considered as main plots and inoculation with mycorrhizal fungi (Glomus mosseae, G. intraradices both fungi and un-inoculated control) and also inoculation with mesorhizobium ciceri (with and without bacteria) were as sub-plots. Seeds of chickpea cultivar ILC 482 were planted in pots containing 15 kg sandy loam soil, After 95 days, plants were harvested and some of their growth indices were measured. Results: Results indicated that the effect of moisture on number of pods per plant, number of seeds per pod, shoot and root dry weight, plant height and root volume was significant. Mesorhizobium inoculation significantly increased all of measured parameters (except flowering time) compared with the control, while mycorrhizal inoculation was significant on plant height. The interactive effects of water and mycorrhiza and also interactive effects of water, mycorrhiza and Mesorhizobium were significant on shoot dry weight only. Chickpea shoot dry weight decreased by 47.3% and 78.5% with decreasing soil moisture from field capacity to -5 bar and -10bar respectively, while this decrease was by 40.5% and 71.2% in G. mosseae inoculation and by 37.7% and 72.5% in G. intraradices. In case of co-inoculation of two fungi, the decrease was by 78% at -10 bar, while at -5 bar tension, shoot dry weight not only did not decrease but also increased by 22%. Conclusion: Water stress considerably decreased the number of grain per plant. Mycorrhizal fungi inoculation relieved the reduction of dry weight due to water stress and actually helped plant. Fungi beneficial effect was better in the occurence of Mesorhizobium bacteria.