اثر قارچ ميكوريز آربسكولار و تنش خشكي بر برخي ويژگي هاي فيزيكي، مكانيكي و ميزان گلومالين خاك تحت كشت ارزن مرتعي

The Effect of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Drought Stress on Some Physical and Mechanical Characteristics and Soil glomalin Content on Blue Panic Grass (Panicum antidotal

سابقه و هدف: تپه هاي شني بخش زيادي از بيابان هاي مناطق خشك و نيمه خشك را در بر مي گيرند و مشكلات عمده در اين خاك هاي درشت بافت از جمله كمي مواد آلي، شن زياد، ناپايدار بودن خاكدانه ها، باعث گرديده تا استفاده از اين خاك ها با محدوديت روبرو شود. قارچ هاي ميكوريز آربسكولار با ترشح ماده گليكوپروتئيني بنام گلومالين نقش بسزايي در بهبود ساختمان خاك و مقاومت خاكدانه ها دارند. اين قارچ ها با افزايش مقاومت گياه در اراضي بياباني، باعث پايداري گياهان به تنش هاي محيطي و در نتيجه استقرار بهتر گياه در اين اراضي مي شوند. هدف اين مطالعه تاثير همزيستي قارچ ميكوريز آربسكولار بر بهبود ويژگي هاي فيزيكي، مكانيكي و محتوي گلومالين خاك شني لومي تحت كشت گياه ارزن مرتعي در شرايط تنش خشكي مي باشد. مواد و روش ها: به منظور بررسي اثر سطوح مختلف رطوبتي [ 80 (شاهد، S2) ، 50، (S1) و 20 درصد ظرفيت زراعي (S3 )] و مايه تلقيح قارچ ميكوريز آربسكولار [ شاهد (NM)، گلوموس موسه(GM)، گلوموس اينتراراديسس (GI) و تلقيح همزمان دو قارچ (MI ] آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي انجام شد. مايه تلقيح در عمق 5 سانتي متري خاك اعمال و به مدت سه ماه گياهان تحت شرايط كنترل نسبي رشد داده شدند. سپس گياهان از ارتفاع 30 سانتي متري سطح خاك بريده شد و تنش خشكي به مدت 3 ماه با اندازه گيري رطوبت خاك بوسيله ي تتاپراب اعمال شد. در پايان آزمايش درصد كلنيزاسيون ريشه، گلومالين خاك به روش كمي و كيفي، جرم مخصوص ظاهري، تنش برشي، مقاومت نفوذ سنجي و پايداري خاكدانه به روش الك خشك اندازه گيري شد. يافته ها: همزيستي ميكوريزي و تنش خشكي باعث افزايش معني دار گلومالين خاك گرديد، باندهاي پروتئيني بر روي ژل پلي اكريل آميد نشان دهنده ي بيان بيشتر اين گليكوپروتئين تحت تنش به عنوان مكانيسم دفاعي است. كلنيزاسيون ريشه تحت تنش كاهش پيدا كرد و مايه زني با قارچ ميكوريز سبب افزايش معني دار كلنيزاسيون ريشه شد. اثر متقابل تيمارها بر مقاومت برشي معني دار گرديد. با افزايش سطح رطوبتي خاك، مقاومت برشي كاهش يافت، همچنين در تيمارهاي ميكوريزي مقاومت برشي در تمام سطوح رطوبتي بالاتر از تيمارهاي غيرميكوريزي بود. با كاربرد قارچ ميكوريز آربسكولار و افزايش سطوح رطوبتي، پايداري خاكدانه ها افزايش يافت اما اثر متقابل قارچ و سطوح رطوبتي بر جرم مخصوص ظاهري و مقاومت نفوذسنجي معني دار نبود. در تيمارهاي حاوي قارچ ميكوريز آربسكولار با افزايش سطح رطوبتي جرم مخصوص ظاهري كاهش و با كاهش رطوبت مقاومت نفوذسنجي كاهش پيدا كرد. نتيجه گيري: همزيستي ميكوريزي باعث كاهش اثرات منفي تنش خشكي در خاك گرديد. نتايج بيانگر كارايي بالاتر قارچ گلوموس اينتراراديسز نسبت به گلوموس موسه در خاك تحت كشت ارزن مرتعي است. قارچ ميكوريز آربسكولار با بهبود شرايط رشد گياه، خصوصيات فيزيكي و مكانيكي خاك و افزايش ترشح گلومالين مي تواند به كاهش فرسايش خاك كمك كند.

Background and objectives: A lot of arid and semi-arid deserts comprise sandy hills. The major problems in these coarse-textured soils including low organic compounds, high percentage of sand and unstable aggregates, have led to restricted use of these soils. Arbuscular mycorrhizal fungi by secreting a glycoprotein called glomalin, has a significant role at improving soil structure and aggregate resistance. These fungi enhance tolerance of plants to environmental stresses by increasing plant resistance in desert lands which leads to a better establishment in this area. The aim of the present study was to investigate the impact of arbuscular mycorrhizal fungi symbiosis to improve the physical and mechanical properties and glomalin content of sandy loam soil under cultivation of blue panic grass and drought stress. Materials and methods: In order to examine the effect of different levels of moisture [irrigation at 80% (Control, S1), 50%(S2) and 20% of field capacity (S3) ] and inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi [Control(NM), Glomus mosseae (GM), Glomus intraradices (GI) and simultaneous inoculation of both fungi (MI)]. An experiment as factorial in completely randomized design was conducted. The rhizomes has been cultivated in pot contains 8Kg of soil after adding inoculant at depth of 5cm of soil and kept 3 months at relatively controlled condition. At the end of the experiment root colonization percentage and qualitiy and quantity of glomalin bulk density, shear resistance, pentration resistance and aggregate stability by dry sieving method were measured. Results: Mycorrhizal symbiosis and drought stress significantly increased glomalin content of the soil. Protein bands on polyacrylamide gel demonstrated more expression of the glycoprotein under stress as a defense mechanism to drought. Root colonization was significantly reduced under drought stress and remarkably increased by mycorrhizal symbiosis. The effect of simultaneous treatments proved to be efficient on shear stress of soil. The aggregate stability increased by increasing moisture content of soil and application arboscular mycorrhiza fungi, but interaction of fungi and moisture level was not significant on bulk density and penetration resistance of soil. Soil bulk density reduced in the mycorrhizal treatments by increasing soil moisture content. Conclusion: Mycorrhizal symbiosis reduced the negative effects of drought stress in the soil. The obtained results showed more efficiency of Glomus intraradices to decrease negative effect of drought on soil proportion than Glomus mosseae. Arboscular Mycorrhizal fungi can help to reduce soil erosion by improving plant growth, soil physical and mechanical characteristics by glomalin secretion increament.