تعیین معماری سیستم ریشه‌ نهال‌های راش از منظر زیست‌مهندسی خاک

معماری سیستم ریشه نقش مهمی در پایداری گیاه، جذب آب و عناصر غذایی و تثبیت خاک دارد. روش های مختلفی برای طبقه بندی معماری ریشه وجود دارد که پژوهش حاضر معماری را از منظر کاربرد در زیست مهندسی بررسی می کند. بدین‌منظور 69 نهال گونه‌ راش (fagus orientalis) از دامنه های با شیب 10 و 60 درصد با روش شاولومیکس از خاک استخراج و به آزمایشگاه منتقل شدند. چهار ویژگی سیستم ریشه شامل درصد پراکنش تعداد ریشه ها در افق های متوالی، حداکثر عمق ریشه دوانی، میزان گستره‌ ریشه های جانبی و تیپ اصلی پراکنش ریشه بررسی و رتبه بندی شدند. همچنین آزمایش های مقاومت مکانیکی روی نمونه ریشه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد که میانگین نسبت عمق نفوذ ریشه به طول ساقه در شیب‌های 10 و 60 درصد به‌ترتیب 32/23و 28/94درصد و همبستگی آنها نیز مثبت و معنی دار بود. همچنین نسبت قطر سیستم ریشه به قطر تاج نهال در شیب های 10 و 60 درصد به ترتیب 43/80و 63/38 درصد بود. نتایج آنالیز کوواریانس نشان داد که شیب دامنه تاثیر معنی داری بر عمق نفوذ ریشه نداشته ولی تاثیر بر قطر سیستم ریشه معنی دار بود. بیشترین فراوانی الگوی معماری ریشه در هر دو شیب، تیپ های عمودی یا افقی (vh) و پس از آن تیپ عمودی (v) بود که الگوهای مناسبی برای پایدارسازی شیب می باشند. مقادیر میانگین مقاومت مکانیکی ریشه های نهال ها در دامنه‌ گزارش شده برای درختان بالغ راش شرقی می باشند و نتایج نشان داد که شیب دامنه تاثیر معنی‌دار بر مقاومت مکانیکی ریشه ها ندارد. آگاهی از تیپ معماری سیستم ریشه می تواند در انتخاب و طراحی سیستم های زیست مهندسی کمک شایانی نماید و شایستگی هر گونه برای کاربرد مورد نظر را مشخص کند.

root system architecture of beech (fagus orientalis) seedlings: applications in bioengineering

plant root architecture is crucial for stability، as well as for the absorption of water and nutrients and the stabilization of soil. in this study، root architecture was investigated in the context of its application in soil bioengineering. to achieve this، 69 beech seedlings (28 seedlings from a hill with a 10% slope and 41 seedlings from a 60% slope) were extracted from the soil using the shovelomics method. four primary characteristics of the root system were analyzed and ranked، and mechanical strength tests were also conducted on root samples. the findings indicated that the ratio of maximum rooting depth to stem length on slopes of 10% and 60% was 32.23% and 28.94%، respectively. furthermore، the ratio of root system diameter (i.e.، root mat) to seedling crown diameter was 43.80% and 63.38% for the 10% and 60% slopes، respectively. ancova results revealed that while stem length was a significant covariate، slope did not significantly influence root depth but had a significant effect on root system diameter. a positive correlation was also observed between seedling height and maximum rooting depth. the most frequent root architecture patterns observed on both slopes were classified as vh، followed by v، which are considered suitable for slope stabilization. the mechanical resistance of the seedlings fell within the range documented for mature oriental beech trees. further ancova results indicated that slope did not significantly affect the mechanical resistance of roots. understanding root system architecture can greatly assist in the selection of bioengineering systems and in assessing the suitability of each species for specific applications.