بررسی اثر تنش شوری و ریزسازواره‌های خاکزی بر میزان جذب عناصر معدنی گیاه دارویی اسفرزه (plantago ovata forsk.)

سابقه و هدف: اسفرزه (plantago ovata forsk) در فلور ایران پراکنش طبیعی دارد و پرداختن به زراعت آن از اولویت اقتصادی برخوردار است. شوری یکی از ویژگی‌های طبیعی اکوسیستم‌ها در مناطق خشک و نیمه خشک است. در تنش شوری، بالا بودن نسبت k+/na+ در بافت‌های گیاهی به عنوان یکی از سازوکارهای فیزیولوژیکی مهم در ایجاد تحمل به شوری در بعضی گونه‌های گیاهی مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات نشان داده قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار و باکتری‌های حل کننده فسفات معدنی موجب افزایش نسبت k+/na+ در گیاه شده و از اثرات منفی یون na+ جلوگیری می‌کنند. این ریزسازواره‌های خاکزی نقش موثری در افزایش دسترسی و جذب عناصر ضروری رشد داشته و در نهایت تولید گیاه را افزایش می‌دهند. مواد و روش‌هابه‌منظور بررسی اثر تنش شوری و ریزسازواره‌های خاکزی بر تجمع عناصر معدنی در گیاه دارویی اسفرزه آزمایشی در سال 1393 بهصورت فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه بیرجند انجام گرفت. عامل اول سه سطح شوری شامل 2.5، 5 و 10 دسی زیمنس بر متر (از منبع کلرید و سولفات سدیم، کلسیم و منیزیم)، عامل دوم قارچ میکوریزا آربوسکولار شامل عدم کاربرد قارچ و گونه‌های funneliformis mosseae، rhizophagus intraradices و glomus fasciculatum و عامل سوم باکتری حل کننده فسفات معدنی شامل دو سطح عدم کاربرد و کاربرد باکتری pseudomonas fluorescens بود که در آزمایشگاه بیولوژی خاک دانشگاه تهران تهیه شد. در مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی گیاهان از گلدان خارج و نمونه‌ها خشک شدند. سپس وزن خشک هر نمونه اندازه‌گیری شد. به منظور اندازه‌گیری عناصر از روش سوزاندن خشک و ترکیب با اسید کلریدریک استفاده شد و در ادامه غلظت عناصر معدنی در اندام هوایی گیاه اندازه‌گیری شد.یافته‌هانتایج نشان داد افزایش شوری موجب کاهش جذب عناصر فسفر، نیتروژن و پتاسیم و افزایش جذب سدیم و نسبت سدیم/پتاسیم گیاه شد و وزن خشک ساقه گیاه را کاهش داد. کاربرد میکروارگانیسم‌های مفید خاکزی در شرایط تنش شوری علاوه بر افزایش جذب عناصر پر مصرف ضروری گیاه موجب کاهش جذب یون سدیم و نسبت سدیم/پتاسیم گیاه گردید و وزن خشک ساقه را افزایش داد. بررسی نتایج نشان داد بیشترین درصد فسفر در اندام هوایی اسفرزه به‌میزان 7.21 درصد در ترکیب تیماری 2.5 دسی زیمنس بر متر + کاربرد قارچ rhizophagus intraradices + کاربرد باکتری pseudomonas fluorescens حاصل شد. بالاترین درصد نیتروژن در ترکیب تیماری شوری 2.5 دسی زیمنس بر متر + قارچ میکوریزا آربوسکولارrhizophagus intraradices به‌میزان 2.28 درصد به دست آمد و حداکثر میزان پتاسیم در ترکیب تیماری شوری 2.5 دسی زیمنس بر متر + قارچ میکوریزا آربوسکولارfunneliformis mosseae به‌میزان 48.7 میلی گرم بر گرم وزن خشک حاصل گردید. کمترین میزان سدیم و نسبت یون سدیم/پتاسیم در اندام هوایی اسفرزه به‌ترتیب به‌میزان 3.1 میلی‌گرم بر گرم وزن خشک و 0.06 در ترکیب تیماری 2.5 دسی زیمنس بر متر و کاربرد قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار rhizophagus intraradices به دست آمد. همچنین بیشترین وزن خشک ساقه در ترکیب تیماری 2.5 دسی زیمنس بر متر +rhizophagus intraradices + عدم مصرف باکتری به‌میزان 3.9 گرم حاصل گردید. البته این میزان تفاوت آماری معنی‌داری با ترکیب تیماری که در آن باکتری حل کننده فسفات معدنی pseudomonas fluorescens به کار رفته بود نداشت. نتیجه‌گیریدر مجموع نتایج نشان داد کاربرد میکروارگانیسم‌های خاکزی می‌تواند با افزایش جذب عناصر پر مصرف و کاهش جذب عنصر سدیم بخشی از اثرات منفی تنش شوری را جبران نماید. کاربرد همزمان باکتری pseudomonas fluorescens و قارچ rhizophagus intraradices می‌تواند بهترین کارایی را در جذب عناصر در شرایط تنش شوری از خود نشان دهد و موجب افزایش میزان تولید گیاه دارویی اسفرزه گردد.

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

AbstractBackground 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 semiarid 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.m1. Second factor was arbuscular mycorrhizal fungi include four levels (None inoculated, Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices and Glomus fasciculatum) and third factor was phosphatesolubilizing 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.m1 + Rhizophagus intraradices + Pseudomonas fluorescens. The highest nitrogen content was 2.28% in the 2.5 dS.m1 + Arbuscular mycorrhiza (Rhizophagus intraradices). The highest potassium content was 48.7 mg/g dry weight in the 2.5 dS.m1 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.m1 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.m1 + 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.Keywords: Arbuscular mycorrhizal fungi, Phosphatesolubilizing bacteria, Macro elements, Haloculture.