جدول5-4- تجزیه واریانس اثر کاربرد قارچ مایكوریزا و تنش خشکی  برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز  50

جدول 6-4- مقایسه  میانگین اثر کاربرد قارچ مایكوریزا  برروی  صفات مورد بر رسی در گیاه لوبیا سبز. 50

جدول 7-4- مقایسه  میانگین اثر تنش خشکی  برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز. 51

جدول 8-4- مقایسه  میانگین اثر متقابل کاربرد قارچ مایكوریزا و تنش خشکی  برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز  51

جدول9-4- تجزیه واریانس اثر کاربرد قارچ مایكوریزا و تنش خشکی  برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز  55

جدول10-4- مقایسه  میانگین اثر کاربرد قارچ مایكوریزا  برروی  صفات مورد بر رسی در گیاه لوبیا سبز. 55

جدول11-4- مقایسه  میانگین اثر تنش خشکی  برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز. 56

جدول12-4- مقایسه  میانگین اثر متقابل کاربرد قارچ مایكوریزا و تنش خشکی  برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز  56

جدول13-4- ضریب همبستگی بین صفات مورد بررسی در گیاه لوبیا سبز  تحت  اثر قارچ مایكوریزا و تنش خشکی.. 61

فهرست نمودارها :

نمودار1-4- اثر تنش خشکی بر میزان کلرفیل کل گیاه لوبیا سبز. 45

نمودار2-4- اثر متقابل قارچ میکوریزا و تنش خشکی بر میزان ازت گیاه لوبیا سبز. 47

نمودار3-4- اثر متقابل قارچ میکوریزا و تنش خشکی بر میزان پتاسیم گیاه لوبیا سبز. 48

نمودار4-4- اثر متقابل قارچ میکوریزا و تنش خشکی بر میزان فسفرگیاه لوبیا سبز. 49

نمودار5-4- اثر قارچ میکوریزا بر میزان سطح برگ گیاه لوبیا سبز. 53

نمودار6-4- اثر تنش خشکی بر میزان وزن خشک کل گیاه لوبیا سبز. 53

نمودار7-4- اثر متقابل قارچ میکوریزا و تنش خشکی بر میزان سطح برگ گیاه لوبیا سبز. 54

نمودار8-4- اثر تنش خشکی بر میزان کارتنوئید گیاه لوبیا سبز. 58

نمودار9-4- اثر متقابل قارچ میکوریزا و تنش خشکی بر میزان RWC% گیاه لوبیا سبز. 59

نمودار10-4- اثر متقابل قارچ میکوریزا و تنش خشکی بر میزان کارتنوئید گیاه لوبیا سبز.……………………………………60

چكیده :

تنش خشکی یکی از مهم‌ترین عامل محدود‌کننده رشد گیاهان زراعی است که عملکرد  محصول را به طور نامطلوبی تحت تأثیر قرار می دهد.یکی از روش هایی که در سال های اخیر برای مقابله با کم آبی و تنش خشکی در بسیاری از گیاهان مورد استفاده قرار گرفته است ، استفاده از انواع میکروارگانیسم های مفید مانند قارچهای مایکوریز می باشد . قارچهای میكوریزا با داشتن شبكة هیفی گسترده و افزایش سطح و سرعت جذب  ریشه، كارایی گیاهان را در جذب آب و عناصرغذایی بویژه عناصر كم تحرك فسفر، روی، مس افزایش داده وبا موجب بهبود رشد آنها میشوند .

همزیستی قارچ میكوریزا با ریشه گیاهان از طریق بهبود جذب عناصر غذایی می تواند باعث واكنش مثبت گیاهان به ویژه در شرایط تنش خشکی شود. به منظور بررسی تأثیر قارچ میكوریزا برکارایی جذب عناصر غذایی و روابط آبی در گیاه لوبیا سبز تحت تنش خشکی ،آزمایشی گلدانی در سال 1392  در قالب طرح كاملاً تصادفی به صورت آزمایش فاكتوریل با سه تكرار در گلخانه مرکز آموزش سمنان انجام شد. فاكتورهای آزمایش شامل تیمار تنش در سه سطح، T0 رطوبت ظرفیت مزرعه، T1 رطوبت 50 درصد ظرفیت مزرعه و  T2 رطوبت 25 درصد ظرفیت مزرعه و تیمار تلقیح قارچ مایكوریزا در سه سطح(بدون تلقیح M0، گونه یک  M1وگونه دو M2)در 3 تكرار انجام شد.

نتایج نشان داد كه تنش خشكی تأثیر معنی داری بر صفات مورد ارزیابی داشته است. به طوری كه با كاهش میزان رطوبت خاك، سطح برگ، وزن تر و خشک ریشه و اندام هوایی ،  میزان كلروفیل وغلظت عناصر غذایی كاهش یافت.

مقایسه نتایج نشان داد که تلقیح با قارچ میکوریزا شاخص های رشد ، سطح برگ،محتوای فسفر ،پتاسیم،ازت برگ گیاه لوبیا سبز را در شرایط تنش خشکی در مقایسه با گیاه تلقیح نشده  به طور معنی داری افزایش ، ولی میزان کلرفیل a ، کلرفیل b وکلرفیل کل را کاهش داد .ارتفاع گیاه تحت تاثیر هیچ یک از تیمار ها قرار نگرفت .وزن خشک اندام هوایی و ریشه گیاه تلقیح شده بوسیله هر دو گونه قارچ در مقایسه با گیاهان تلقیح نشده در تمام سطوح رطوبتی بطور معنی داری بالاتر بود .

روابط آبی گیاه از جمله محتوای نسبی آب برگ در اثر خشکی به شدت تحت تاثیر قرار گرفت و کاهش یافت ولی تلقیح  قارچ میکوریزا محتوای نسبی آب برگ را افزایش داد .

تاثیر قارچ GLOMUS intradices در کاهش اثر خشکی و عملکرد بهتر گیاه ، بیشتر از قارچ GLOMUS mosseae بود و دارای قدرت همزیستی بیشتری با ریشه گیاه داشته است  . بنابراین میتوان چنین نتیجه گیری کرد که  کاربرد قارچ میکوریزا سبب افزایش تحمل به تنش خشکی  و افزایش عملکرد در گیاه لوبیا سبز می شود  .

کلمات کلیدی:   قارچهای مایکوریز، Glomus mosseae , Glomus intradices، تنش خشکی، لوبیا سبز ، ظرفیت زراعی ، خصوصیات رشدی .

فصل اول  : مقدمه و کلیات

مقدمه :

تنش های محیطی مهمترین عامل کاهش دهنده عملکرد محصولات کشاورزی در سطح جهان هستند. چنانچه تنش های محیطی حادث نمی شدند، عملکردهای واقعی باید برابر با عملکردهای پتانسیل گیاهان می بود. در حالی که در بسیاری از گیاهان زراعی متوسط عملکرد واقعی گیاهان 10-20 درصد عملکرد پتانسیل آنان است. در نقاط خاصی از کره زمین به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی، عوامل تنش زا در تولید محصولات کشاورزی تاثیر منفی بیشتری دارند و کشاورزی در آن مناطق با تحمل هزینه بیشتر و بازده کمتر صورت می گیرد. (2013,.wang et al)

در بین تنشهای محیطی، خشکی مشكل حادی است، كه درحدود دو میلیون كیلومتر مربع از زمینهای قابل استفاده در كشاورزی را تحت تأثیر خود قرار داده است و از این رو عامل محدود كننده بزرگی در تولید گیاهان  در سراسر دنیا به شمار میرود. از طرفی افزایش خشک شدن زمینهای كشاورزی به طور وسیعی مورد انتظاراست، به طوریكه 30 درصد اراضی در 25 سال آینده و بالغ بر 50درصد آنها در سال 2050 به دلیل توسعه خشکی از گردونه تولیدات گیاهان در محیط  كشاورزی خارج می شوند(2013,.wang et al). از طرف دیگر ایران سرزمینی خشك و نیمه خشك با نزولات جوی بسیار كم است ،به طوری كه میانگین بارش سالانه آن در حدود274 میلی متر می باشد. در مقایسه با میانگین بارش در سطح كره زمین (حدود 860 میلی متر)، این مقدار بسیار كم است كه نشان دهنده آن است كه خشكی در ایران یك واقعیت اقلیمی است (1999Alizadeh,)

بلوم اظهار داشته است که خشکی یک تنش چند بعدی است که گیاهان را در سطوح مختلف سازمانی تحت تاثیر قرار می دهد. در سطح گیاه پاسخ به تنش خشکی پیچیده است ، زیرا بازتابی از تلفیق اثرات تنش و پاسخهای مربوطه در تمام سطوح پائین سازمانی ، در فضا و زمان است. Blum,1996) ).سینگ و همکاران گزارش کردند که خشکی به عنوان مهم ترین فاکتورکنترل کننده عملکرد محصولات ، تقریبا” روی کلیه فرایندهای رشد گیاه تاثیر گذار است.خشكی به عنوان مهمترین فاكتور محدود كننده ی غیرزنده رشد و عملكرد گیاهان محسوب می شود (سینگ وهمكاران، 1997 )

برای غلبه بر مشكل خشکی خاكها راهكار زیستی یكی از راهكارهای اساسی است كه باید مورد توجه قرار گیرددر این بین میتوان به قارچهای میكوریزا، اشاره كرد . قارچهای میكوریزا آربسكولار نقش مهمی در بهبود تغذیه ورشد گیاهان در شرایط خشک دارند .singh et al.,1997))

قارچهای میكوریزا با داشتن شبكة هیفی گسترده و افزایش سطح و سرعت جذب  ریشه، كارایی گیاهان را در جذب آب و عناصرغذایی بویژه عناصر كم تحرك فسفر، روی، مس افزایش داده وبا موجب بهبود رشد آنها میشوند ( 1994 Marschner & Dell,)

حبوبات پس از غلات، دومین منبع غذایی بشرمحسوب می شوند (شهرام و دانشی، 1384 ). در بین حبوبات، لوبیا یکی از مهمترین این گروه از گیاهان محسوب میشود. حدود 60 درصد تولید لوبیا درکشورهای در حال توسعه تحت شرایط تنش خشکی؛ انجام می گیرد (کوستا فرانسا و همکاران، 2000, تورکان و همکاران، 2005 ).

لوبیا یكی از مهمترین گونه های خانواده لگومینوز است و متعلق به دو جنس فازئولوس و ویگنا می باشد كه به ترتیب بومی آمریكا و آسیا هستند . لوبیا در پنج قاره دنیا كشت می گردد و سطح زیر كشت جهانی آن حدود 24 میلیون هكتار و متوسط عملكرد آن حدود 500 كیلو گرم در هكتار می باشد .

لوبیا یكی از مهمترین گیاهان زراعی خانواده بقولات است كه در دنیای جدید یكی از منابع مهم پروتئینی و كالری در تغذیه انسان محسوب  میشود(Phaseolus vulgaris L.) بطوریكه دانه لوبیا دارای       25-20 درصد پروتئین و 56-50 درصد هیدرات كربن می باشد(Graham and Ranalli, 1997 ) لوبیا در مقایسه با غلات دیگر 2 تا 3 برابر

 و نسبت به گیاهان نشاسته ای 10 تا 20 برابر بیشتر دانه آن دارای پروتئین است ( مجنون حسینی، 1375).در حال حاضر به دلیل اهمیت مذكور، سطح زیر كشت این گیاه در جهان رو به فزونی است بر اساس آمار انتشار یافته سطح زیر كشت جهانی این گیاه بالغ بر 24 میلیون هكتار با متوسط عملكرد جهانی در حدود 600 كیلوگرم در هكتار گزارش شده است وسطح زیر كشت این گیاه در ایران 125 هزار هكتار با میانگین عملكردی بیشتر از متوسط عملكرد جهانی در حدود 1470 كیلوگرم درهكتار گزارش شده است(غفاری خلیق، 1379)

مكانیسمهای غلظت و انتقال عناصرغذایی در گیاهان، مانند جریان توده ای، انتشار و یا غلظت و انتقال به وسیله پدیده اسمز همگی تابعی از مقداررطوبت موجود در خاك و ریشه است و در صورت كاهش رطوبت، شدت و مقدار غلظت عناصر غذایی دستخوش تغییر و تحول میگردد (تایز و زایگر1998,)

قارچهای میكوریزا قادر خواهند بود كه اثرات نامطلوب تنش خشكی را در گیاهان تعدیل نمایند (Auge,2001)

1-1- اهداف طرح تحقیق:

در این تحقیق سعی میشود با توجه به حساسیت گیاه لوبیا به تنش خشکی و اثرات میكوریزایی شدن لوبیا ، اثر دو گونه قارچ Glomus intradices و mosseae Glomus بر شرایط تحمل به تنش خشکی بررسی شود و مشخص شود آیا هردوگونه اثرات یکسانی بر  گیاه ایفا میکنند.آیا جذب آب و مواد غذایی در شرایط همزیستی تحت تنش افزایش خواهد یافت؟ آیا عمکرد گیاه تحت تاثیر همزیستی قرار گرفته وبهبود خواهد یافت.

1.بررسی اثر قارچ مایكوریزا بر بهبود رشد ریشه گیاه و كارآیی جذب آب و عناصر غذایی در شرایط تنش خشکی .

این مطلب را هم بخوانید :

2.تعیین گونه قارچ مایكوریزامناسب که قادر به افزایش به تحمل  گیاه به  تنش خشکی است.

1-2 -فرضیه ها:

1- همزیستی قارچ میكوریزا باریشه .لوبیا باعث افزایش رشد ریشه، و كاهش تنش خشکی می گردد.

2- همزیستی قارچ میكوریزا باریشه لوبیاباعث افزایش جذب عناصر  مفیدی می گردد.

3- بین  گونه های قارچ از نظر تاثیر بر رشد گیاه تفاوت وجود دارد.

4- همزیستی قارچ میكوریزا باریشه لوبیا باعث افزایش جذب آب  می گردد.

کلیات

1-3-کلیات لوبیا سبز

لوبیا گیاهی است از تیره بقولات ، علفی وبالا رونده است. برگهای آن سبز رنگ ، پهن ، بزرگ و نوك تیز است بشكل قلب می باشد .

گلهای آن سفید مایل به زرد یا بنفش و میوه آن باریك و غلاف مانند است كه دانه های لوبیا در آن قرار دارد .حبوبات پس از غلات بعنوان دومین منبع غذایی بشر بشمار می آید درصد پروتئین حبوبات 18 تا 32 درصد می باشد که تامین بخشی از پروتئین مورد نیاز ما انسانها را تامین می کنند.

در بین حبوبات از لحاظ سطح زیركشت و ارزش اقتصادی مقام اول متعلق به لوبیا است.آب و هوای مطلوب (تابستان های گرم تا معتدل) وآب كافی در مناطق زیر كشت لوبیا، خاك مرغوب بابافت رسی و رسی شنی و دارای عمق زیاد، وجودنیروی كارگری فراوان در فصول كاشت و برداشت وارزان بودن نیروی كارگری از دلایل عمده افزایش سطح زیر كشت آن می باشد (صالحی و همكاران،1384)

متوسط عملکرد جهانی انواع آن حدود 500 کیلو گرم در هکتار است 40 درصد از سطح زیر کشت آن در آسیا  30 درصد د رآمریکاست تقریبا 9 میلیون هکتار سطح زیر کشت انواع لوبیا در هندوستان ، 4 میلیون هکتار در برزیل ،5/1 میلوین هکتار در مکزیک، 3/0 میلیون هکتار در بروندی و 4/0 میلیون هکتار در یوگسلاوی است (کوستا فرانسا و همکاران، 2000)

تمامی گونه های لوبیا متعلق به دو جنس عمده است جنس Phaseolus که شامل گونه های بذر درشت آمریکایی است و جنس Vigna که شامل گونه های بذر ریز آسیایی است . گونه های آمریکایی ،بومی آمریکا و گونه های آسیایی بومی جنوب آسیا هستند . گونه های آمریکایی ، دارای غلاف هایی پهن با نوک بلند بوده و دارای تعداد محدودی بذر در درهم غلاف (4تا8 عدد) اما بذر ها درشت می باشند اما گونه های آسیایی نیز دارای غلاف هایی کوچک(حد اکثر به طول 10 سانتی متر ) و استوانه ای هستند در داخل هر غلاف تعداد زیادی بذر (تقریبا 20 عدد) وجود دارد . در حال حاضر 18 نوع لوبیا در سطح جهان کاشته می شود و در بین انها لوبیا سبز بیشترین توجه جهانی را به خود اختصاص داده است .( تورکان و همکاران، 2005)