اثر قارچ ميكوريز آربسكولار، باكتري و تنش خشكي بر شكل‌هاي مختلف پتاسيم در خاك و جذب پتاسيم در گياه ذرت

Effect of Arbuscular mycorrhizal fungus, plant growth promoting Rhizobacterium and drought stress on different forms of soil potassium and potassium uptake of maize

سابقه و هدف: هواديدگي كاني‌ها و آزاد شدن عناصري چون پتاسيم با حضور ريزجانداران افزايش مي‌يابد. قارچ‌هاي ميكوريز آربوسكولار و باكتري هاي محرك رشد گياه علاوه بر بهبود وضعيت رشد و تغذيه گياه ميزبان و خواص فيزيكي، شيميايي و زيستي خاك، مي توانند گياه ميزبان را در برابر تنش هاي محيطي مثل خشكي حمايت كنند. با توجه به كمبود اطلاعات، اين مطالعه با هدف بررسي گلخانه اي عوامل ميكروبي و محيطي بر شكل هاي مختلف پتاسيم در يك خاك آهكي و هم‌چنين جذب كل پتاسيم در گياه ذرت صورت گرفت. مواد و روش‌ها: به‌منظور نيل به اهداف فوق مطالعه‌اي گلخانه‌اي در قالب طرح كاملاً تصادفي با آرايش فاكتوريل در سه تكرار طراحي شد. فاكتورها شامل قارچ ميكوريز آربسكولار در دو سطح (تلقيح‌نشده با قارچ و تلقيح‌شده با قارچ گلوموس اينتراراديسز)، باكتري در دو سطح (تلقيح‌نشده با باكتري و تلقيح‌شده با باكتري سودوموناس فلورسنس) و تنش خشكي در چهار سطح (بدون تنش، تنشFC 75%، تنش FC50% و تنش FC 25%) بود. بعد از برداشت گياه وزن خشك نمونه و غلظت و جذب عنصر غذايي پتاسيم در اندام هوايي گياه بر اساس روش‌هاي استاندارد اندازه‌گيري و رنگ‌آميزي ريشه ها انجام گرديد. خاك گلدان ها نيز پس از هوا خشك‌شدن براي تعيين شكل‌هاي مختلف پتاسيم استفاده و در ادامه نتايج تجزيه آماري شدند. يافته‌ها: با افزايش تنش خشكي غلظت شكل‌هاي مختلف پتاسيم و جذب پتاسيم توسط گياه افزايش و درصد كلنيزاسيون ريشه كاهش يافت. كاربرد قارچ ميكوريز و باكتري درصد كلنيزاسيون ريشه را به‌طور معني‌داري افزايش داد. با افزايش تنش خشكي، كاربرد به تنهايي قارچ و كاربرد هم‌زمان قارچ و باكتري، شكل هاي مختلف پتاسيم و به دنبال آن مقدار جذب پتاسيم گياه را نسبت به سطح بدون كاربرد قارچ و باكتري افزايش داد. نتيجه‌گيري: باكتري محرك رشد گياه، همزيستي ميكوريزي و برهم‌كنش آن‌ها بر شكل‌هاي مختلف پتاسيم و جذب آن توسط گياه تاثير معني‌دار دارند.

Background and Objectives: Mineral weathering and the release of nutrients such as potassium increase in the presence of microorganisms. Arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting bacteria in addition to improved plant growth and nutrition and physical, chemical and biological soil properties can support host plants against environmental stresses such as drought. Considering the limited information, this greenhouse study was carried out to evaluate the effects of microbial and environmental agents on different forms of potassium in a calcareous soil and also potassium absorption by maize plant. Materials and Methods: A greenhouse experiment was set up with a completely randomized design and factorial arrangement in three replications. The factors were consisted of arbuscular mycorrhizal (AM) fungus at two levels: G0 (not inoculated with fungus) and G1 (inoculated with Glomus intraradices), bacteria at two levels: B0 (not inoculated with bacterium) and B1 (inoculated with Pseudomonas fluorescence) and drought stress at four levels: S0 (without stress), S1 (%75 FC), S2 (%50 FC) and S3 (%25 FC). After plant harvesting, shoot dry weight, potassium concentration and uptake in aerial parts and root colonization with standard methods were measured. The soil samples were air- dried and used for determination of different forms of potassium and then the results analyzed. Results: As drought stress increased, the concentration of potassium different forms and uptake increased and root colonization percent decreased. Co-application of mycorrhizal fungus and bacterium significantly increased root colonization percent. With increasing drought stress levels, single using of fungus and co-application of mycorrhizal fungus and bacterium in comparison with non inoculated treatments increased the concentration of potassium different forms in soil and its uptake by plant. Conclusion: Plant growth promoting bacterium, mycorrhizal symbiosis and their interactions have significant positive effects on potassium uptake and their different forms in soil.