پیامد برهم کنش ریشه‌ای گونه‌های بلندمازو و پلت درکشت خالص و آمیخته بر تغییرات مکانی تراوش آنزیم اوره‌آز

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه گرگان

2 دانشگاه گرگان

10.22069/ejsms.2018.14124.1782

چکیده

سابقه و هدف: برهم کنش ریشه از عوامل مهم تأثیرگذار بر آنزیم‌های تراوش یافته در فضای ریزوسفری هستند که بسته به ساختار ریشه، نوع گونه و ژرفای خاک از توزیع مکانی ناهمانندی برخوردارند. تاکنون پژوهش‌های محدودی در رابطه با فرآیندهای ریزوسفر با فرآیندهای خاک یا حتی شناسایی اهمیت مکانی فرآیندهای ریزوسفر گونه‌های گیاهی مختلف انجام شده است.گونه‌های درختی با توجه به مورفولوژی و فیزیولوژی ریشه و نیازمندی‌های مواد مغذی فضای ریزوسفری متفاوتی دارند. این تحقیق با هدف بررسی تغییرات مکانی تراوش آنزیم اوره‌آز در فضای ریزوسفر نهال‌های بلندمازو و پلت در کشت خالص و آمیخته انجام ‌شده است.
مواد و روش: برای دستیابی به هدف تحقیق 18 ریزوترون نوین ساخته و بکاررفت. در هر ریزوترون 12 عدد درگاه دستیابی رستری برای گرفتن تراوش‌های ریشه تعبیه ‌شد. این درگاه‌ها در ژرفا و فواصل مشخص از یکدیگر ایجاد شد تا امکان محاسبه تغییرات مکانی آنزیم‌های تراوش یافته از ریشه را فراهم سازد. بسته به محل درگاه‌ها ریزوترون‌ها در دو ژرفای پایین‌تر (50 و 75 سانتی‌متر) از خاک معدنی و در دو ژرفای بالاتر (15 و 30 سانتی‌متر) از ترکیب خاک و لاشبرگ (4% وزنی) پر شدند. در چهار تیمار ترکیب گونه‌ای خالص بلندمازو و پلت، آمیخته و کنترل (بدون کشت نهال)، نهال‌های یکساله دو گونه‌ی بلندمازو و پلت کاشته شدند. نمونه‌برداری از ژرفای گوناگون خاک ریزوترون‌ها شش ماه پس از کشت گیاهان انجام شد و فعالیت آنزیم اوره‌آز در خاک به روش کاندلر ارزیابی گردید. کارایی آنزیمی در این مقاله با تفاضل فعالیت آنزیمی هر محل مشخص از مقدار متناظر کنترل (بدون ریشه) محاسبه شد و نشان‌دهنده کارایی کاتالیتیکی نیست.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که میزان تراوش اوره‌آز در ترکیب‌های متفاوت کشت در سطح احتمال 95 درصد اختلاف معنی‌داری دارد و بیشترین تراوش آنزیم در کشت خالص بلندمازو و آمیخته و کمترین تراوش در کنترل مشاهده گردید. بررسی تغییرات مکانی فعالیت آنزیم اوره‌آز تراوش شده در ژرفای گوناگون خاک تنها در مورد تیمار آمیخته در سطح احتمال 95 درصد معنی‌دار بود. کارایی آنزیم اوره‌آز در ژرفای گوناگون خاک در تیمارهای کشت خالص پلت و کشت آمیخته در سطح احتمال 95 درصد معنی‌دار بود در حالی‌که در فواصل مختلف از یقه نهال فقط در تیمار خالص بلندمازو معنی‌دار بود. بیشترین میزان تراوش اوره‌آز در ژرفای 75 سانتی‌متری مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: نتیجه‌گیری شد حضور نهال و ترکیب گونه‌ای تأثیر بیشتری از فاصله از یقه نهال و ژرفای گوناگون خاک بر تغییرات مکانی تراوش اوره‌آز طی مدت تحقیق دارد. نتایج این تحقیق نشان دهنده عدم قطعیت در تراوش مکانی اوره‌آز در فضای ریزوسفر است که نشان داد هر گونۀ گیاهی بر اساس ساختار ریشه‌دوانی خود مناطق ریزوسفری مخصوص خود را دارد و در هر نوع از ترکیب گونه‌ای نیز بسته به برهم کنش میان گیاهان تراوش اوره‌آز ناهمانند خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Root Interaction of Chestnut-leaved Oak and Persian Maple in Pure and Mixed planting on spatial Variability of Urease Enzymes Exudation

نویسندگان [English]

  • Hashem Habashi 1
  • Yasamin Sharifpour 2
  • Alireza Aliarab 2
1 GAUSNR
2 GAUSNR
چکیده [English]

Background and objective: Root interaction is the most important factor that influence on enzymes exudations of plant roots in rhizosphere, that depending on composition, species type and soil depth have different spatial distribution. Nowadays restricted researches had been done about relation of rhizosphere processes with soil rhizosphere or even identity of space importance of rhizosphere processes in different species. Tree species regarding to root morphology and physiology as well as nutrients needs have different rhizosphere. The aim of this research is to assay spatial variability of urease enzymes exudation on rhizosphere of Chestnut-leaved Oak and Persian Maple in pure and mixed planting.
Material and methods: To get the research goal, 18 modern rhizotrons were made and applied. 12 Raster-Access-Ports placed in each rhizotron to get root exudates. These ports were in distinct depths and distances for calculating special variability of root enzymes exudations. Related to space of ports of rhizotrons, two lower depths (50 and 75 cm) were full with soil and two upper depths with soil and litter (4% of weigth). One years old seedlings of Quercus castaneifolia and Acer velutinum were planted in four treatments of species composition including pure, mixed and control (without planting seedling). Soil sampling was done 6 months after planting in different soil depth of rhizotrons and ureaseactivity was determined by Kandeler method. Enzyme efficiency was calculated by subscripted enzyme activity in each place from corresponding amount of control (without root) and don't show catalytic efficiency.
Results: The results showed that urease exudation contents were significantly differences in planting composition (p < 0.05) while the most amount of enzyme exudation revealed in the pure Oak and mixed planting and the lowest was in control. Spatial variability of urease activity only showed significant difference on mixed planting treatment (p<0.05). However spatial variability of enzyme efficiency was significant on pure maple and mixed planting treatments (p<0.05). Urease exudation wasn't significant in different distances from collar seedlings with exception urease efficiency in pure oak planting treatment (p<0.05).
Conclusion: Results suggested planting seedlings and species composition have greater impact on urease exudation than soil depth during research periode. Compare the results with other studies have uncertainty revealed in spatial variability of urease exudations in rhizosphere perhapse was related to rooting system. Each species has its own rhizosphere zones based on their rooting structure and in any kind of species composition competition will be different because the rooting structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • urease
  • rhizosphere
  • rhizotron
  • maple
  • oak