
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,491 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,612,538 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,201,620 |
اثرات کاربرد زغالزیستی و قارچهای میکوریز آربوسکولار بر رشد و ترکیب شیمیایی گیاه ذرت در یک خاک آهکی | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 1، دوره 7، شماره 2، شهریور 1396، صفحه 1-23 اصل مقاله (623.23 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2017.12065.1690 | ||
نویسندگان | ||
حمید رضا بوستانی* 1؛ مهدی زارعی2؛ وحید براتی3 | ||
1دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه شیراز | ||
2گروه علوم خاک دانشگاه شیراز | ||
3بخش آگرواکولوژی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: استفاده از زغالزیستی و کودهای آلی اثرات مثبتی بر حاصلخیزیخاک، تولید محصول و ترسیب کربن در خاک دارد. با اینحال، اثرات آنها بستگی به ویژگیهای خاک، گونهگیاهی و نوع ماده اولیه مورد استفاده در تولید زغال-زیستی دارد. بنابراین، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر کاربرد کود آلی (گوسفندی و مرغی) و زغالزیستی حاصل از آن، دو گونه قارچ میکوریز آربوسکولار و برهمکنش آنها بر عملکرد مادهخشک اندام هوایی و ریشه، درصدکلنیزاسیونریشه، شاخص کلروفیل و جذب برخی عناصر غذایی پرمصرف و کممصرف توسط گیاه ذرت در یک خاک آهکی در شرایط گلخانه بود. مواد و روشها: جهت انجام این پژوهش مقدار مناسبی خاک از افق سطحی (0-30) یک خاک آهکی برداشته و سپس هواخشک نموده و از الک 2 میلیمتری عبور داده شد. آزمایشی بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل کود آلی در پنج سطح (بدون کود آلی (Cl)، کود گوسفندی (SM)، کود مرغی (PM)، زغال-زیستی کود گوسفندی (SMB) و زغالزیستی کود مرغی (PMB) هر کدام 2 درصد وزنی) و فاکتور دوم تلقیح قارچی در سه سطح (عدم تلقیح (NG)، تلقیح با قارچ فونلیفورمیسموسه (FM)، تلقیح با قارچ گلوموسورسیفرم (GV) ) بود. زغال-هایزیستی با استفاده از گرماکافت کودهای آلی (دمای 500 درجهسلسیوس به مدت 4 ساعت) در شرایط اکسیژن محدود تولید شد. پس از اعمال تیمارها، کشت گیاه به تعداد 5 بذر ذرت رقم سینگلگراس 704 در عمق حدود 2 سانتیمتری در گلدانهای پلاستیکی انجامشد. در طول دوره رشد گیاه، رطوبتخاک با استفاده از آبمقطر در حدود 80 درصد ظرفیت مزرعه نگهداری شد. پس از 10 هفته از رشد گیاه، عملکردخشک اندامهوایی و ریشه، شاخصکلروفیل، درصدکلنیزاسیون-ریشه و غلظت نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز، مس و روی اندامهوایی اندازهگیری شد. میزان جذب عناصر نیز از طریق ضرب غلظتعناصر در عملکرد مادهخشک اندامهوایی، محاسبه شد. یافتهها: بیشترین افزایش کلنیزاسیونریشه در تیمار قارچ GV به میزان 112 درصد مشاهده شد. کاربرد تیمارهای آلی نیز (بجز SMB) درصدکلنیزاسیونریشه را بهطور معنیداری افزایش دادند. افزودن هر چهار نوع تیمار آلی سبب افزایش معنی-دار شاخصکلروفیل برگ ذرت نسبت به تیمار شاهد شد، بهطوریکه بیشترین میزان این شاخص در تیمار SM مشاهده شد. ترتیب عملکردخشک اندامهوایی و ریشه، جذب نیتروژن، فسفر و پتاسیم در تیمارهای آلی بهصورت PMB > PM > SMB > SM < Cl بود. همچنین، تاثیر کاربرد قارچ GV نسبت به قارچ FM در افزایش این شاخصها بهمراتب بیشتر بود. کاربرد قارچ GV بر خلاف قارچ FM سبب افزایش معنیدار جذب مس و منگنز بهترتیب به میزان 7/14 و 6/18 درصد نسبت به تیمار شاهد شد. ترتیب جذب مس و منگنز در تیمارهای مختلف آلی بهصورت PMB > PM > SMB > SM < Cl بود. در بین تیمارها فقط کاربرد مجزای زغالزیستی PMB و قارچ FM سبب افزایش معنیدار جذب آهن نسبت به تیمار شاهد شد. کاربرد قارچ FM بهمیزان 15 درصد و قارچ GV بهمیزان 4/45 درصد جذب روی را نسبت به تیمار شاهد افرایش دادند. ترتیب جذب روی در تیمارهای آلی بهصورت PMB=PM > SMB=SM > Cl بود. نتایج اثر متقابل تیمارها نشان داد که اثر کاربرد همزمان قارچ و کود آلی بر شاخصهای مورد مطالعه متفاوت و بستگی به نوع کود آلی و قارچ میکوریز کاربردی داشت. نتیجهگیری: نتایج نشان داد که استفاده از زغالهایزیستی SMB و PMB، در مقایسه با استفاده از ماده اولیه آنها، در افزایش عملکرد و جذب عناصر غذایی توسط گیاه ذرت موثرتر بودند. بهطورکلی بهنظر میرسد که کاربرد همزمان زغال-زیستی PMB و قارچ GV در بهبود اکثر فاکتورهای مورد مطالعه نسبت به دیگر تیمارها موثرتر بود. | ||
کلیدواژهها | ||
درصد کلنیزاسیون ریشه؛ فونلیفورمیسموسه؛ گلوموسورسیفرم؛ جذب عناصر؛ کود آلی | ||
مراجع | ||
1.Abbasi, M.K., and Anwar, A.A. 2015. Ameliorating effects of biochar derived from poultry manure and white clover residues on soil nutrient status and plant growth Promotion - greenhouse experiments. PLoS ONE. 10: 6. 1-18. 2.Abdullahi, R., Lihan, S., and Edward, R. 2015. Effect of Arbuscular mycorrhizal fungi and Poultry Manure on Growth and Nutrients Uptake by Maize under Field Condition. Inter. J. Agric. Inn. Res. 4: 1. 2319-1473. 3.Adejumo, S.A., Owolabi, M.O., and Odesola, I.F. 2016. Agro-physiologic effects of compost and biochar produced at different temperatures on growth, photosynthetic pigment and micronutrients uptake of maize crop. Afric. J. Agric. Res. 11: 8. 661-673. 4.Amonette, J.E., and Joseph, S. 2009. Characteristics of Biochar: Microchemical Properties. P 33-43, In: J. Lehmann and S. Joseph (Eds.), Bio- char for Environmental Management Science and Technology. Earthscan, London. 5.Auge, R.M. 2001. Water relation, drought and vesicular-arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhizae. 11: 3-42. 6.Chan, K.Y., Zwieten, L.V., Meszaros, I., Downie, A., and Joseph, S. 2008. Using poultry litter biochars as soil amendments. Austr. J. Soil Res. 46: 3. 437-444. 7.Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A., and Joseph, S. 2007. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Austr. J. Soil Res. 45: 629-634. 8.Claoston, N.A., Samsuri, M.H., and Husni, A. 2014. Effects of pyrolysis temperature on the physicochemical properties of empty fruit bunch and rice husk biochars. Waste Management and Research. 32: 4. 331-339. 9.Dalp‚ Y. 1993. Vesicular arbuscular mycorrhiza. Canadian Society of Soil Science, Lewis Publication, Pp: 287-301. 10.Darzi, M., Ghalavand, A., and Rejali, F. 2009. The effects of biofertilizeres application on N, P, K assimilation and seed yield in fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Iran. J. Med. Arom. Plant. 25: 11-19. (In Persian) 11.Ding, Z., Hu, X., Wan, Y., Wang, S., and Gao, B. 2015. Removal of lead, copper, cadmium, zinc and nickel from aqueous solutions by alkali-modified biochar: Batch and column tests. J. Ind. Engin. Chem. 15: 300-307. 12.Farhad, W., Saleem, M.F., Cheema, M.A., and Hammad, H.M. 2009. Effect of poultry manure levels on the productivity of spring maize (Zea mays L.). J. Anim. Plant Sci. 19: 3. 122-125. 13.FAO and ILO. 1997. Maize in human nutrition intermediate level handbook. FAO and ILO Publication; Rome, Italy. 14.Gaskin, J.W., Spier, R.A., Das, K.C., Lee, R.D., Morris, L.A., and Fisher, D.S. 2010. Effect of peanut hull and pine chip biochar on soil nutrient status and yield. Agron. J. 102: 623-633. 15.Glaser, B., Lehmann, J., and Zech, W. 2002. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal-a review. Biology and Fertility of Soils. 35: 219-230. 16.Gunes, A., Inal, A., Taskin, M.B., Sahin, O., Kaya, E.C., and Atakol, A. 2014. Effect of phosphorous enriched biochar and poultry manure on growth and mineral composition of lettuce (Lectuca sativa L.) grown in alkaline soil. Soil Use and Management. 30: 182-188. 17.Hammer, E.C., Balogh-Brunstad, Z., Jakobsen, I., Axel Olsson, P., Stipp, S.L.S., and Rillig, M.C. 2014. A mycorrhizal fungus grows on biochar and captures phosphorus from its surfaces. Soil Biology and Biochemistry. 77: 252-260. 18.Hossain, M.K., Strezov, V., and Saxena, R. 2011. Influence of pyrolysis temperature on production and nutrient properties of wastewater sludge biochar. J. Environ. Manage. 92: 1. 223-228. 19.Inal, A., Gunes, A., Sahin, O., Taskin, M.B., and Kaya, E.C. 2015. Impacts of biochar and processed poultry manure, applied to a calcareous soil, on the growth of bean and maize. Soil Use and Management. 31: 106-113. 20.Ippolito, J.A., Laird, D.A., and Busscher, W.J. 2012. Environmental benefits of biochar. J. Environ. Qual. 41: 967-972. 21.Javaid, A. 2009. Arbuscular mycorrhizal mediated nutrition in plants. J. Plant Nutr. 32: 1595-1618. 22.Jarstfer, A.C., koppenol, P.F., and Sylvia, D.M. 1998. Tissue magnesium and calcium effects on arbuscular mycorrhizal development and fungal reproduction. Mycorrhizaae. 7: 237-242. 23.Lehmann, J., Rillig, M.C., Thies, J., Masiello, C.A., Hockaday, W.C., and Crowley, D. 2011. Biochar effects on soil biota–a review. Soil Biology and Biochemistry. 43: 1812-1836. 24.Lehmann, J., and Joseph, S. 2009. Biochar for environmental management: an introduction. P 1-12, In: J. Lehmann and S. Joseph (Eds.), Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earthscan, London. 25.Mahmoudzadeh, M., Rasouli Sadaghiani, M.H., Asgari Lajayer, H., and Hasani, A. 2016. The effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) inoculation on nutrient uptake and some morphological factors in peppermint (Mentha piperita). J. Soil Manage. Sust. Prod. 6: 1. 161-176. (In Persian) 26.Major, J., Lehmann, J., Rondon, M., and Goodale, C. 2010. Fate of soil applied black carbon: Downward migration, leaching and soil respiration. Global Change Biology. 16: 1366-1379. 27.Malakouti, M.J., and Homaie, M. 2004. Soil Fertility of Arid and Semiarid Regions, Problems and Solutions. Second edition, publisher, Tarbiat Modarres University, Tehran. 28.Mau, A.E., and Utami, S.R. 2014. Effects of biochar amendment and arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on availability of soil phosphorus and growth of maize. J. Deg. Min. Land. Manage. 1: 2. 69-74. 29.Matsubara, Y., Harada, T., and Yakuwa, T. 1995. Effect of inoculation density on vesicular arbuscular mycorrhizae fungal spores and addition of carbonized materials to bed soil on growth of Welsh onion seedlings. J. Japan. Soc. Hort. Sci. 64: 3. 549-554. (In Japanese with English summary) 30.Melo, C.A., Coscionc, A.R., Aberu, C.A., Puga, A.P., and Camargo, O.A. 2013. Influence of pyrolysis temperature on cadmium and zinc sorption capacity of sugar cane straw derived biochar. BioResources. 8: 4. 4992-5004. 31.Mendez, A., Gomez, A., Paz-Ferreeiro, J., and Gasco, G. 2012. Effects of sewage sludge biochar on plant metal availability after application to a Mediterranean soil. Chemosphere. 89: 1354-1359. 32.Mickan, B.S., Abbott, L.K., Stefanova, K.Z., and Solaiman, M. 2016. Interactions between biochar and mycorrhizal fungi in a water-stressed agricultural soil. Mycorrhiza. 26: 565-574. 33.Murphy, J., and Riley, J.P. 1962. A modified single solution method for determination of phosphorus in natural waters. Analytica Chimica Acta. 27: 31-36. 34.Nelson, D.L., and Cox, M.M. 2004. Lehninger Principles of Biochemistry (4th ed.) Freeman, New York. 35.Oseni, T.O., Shongwe, N.S., and Masarirambi, M.T. 2010. Effect of arbuscular mycorrhiza (AM) inoculation on the performance of tomato nursery seedlings in vermiculite. Inter. J. Agric. Biol. 12: 789-792. 36.Page, A.L. 1982. Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Methods. Agronomy No.9. ASA and SSSA, Madison, WI. 37.Philips, J., and Hayman, D. 1970. Improved Procedures for Cleaning Roots and staining parasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society. 55: 158-161. 38.Saito, M. 1990. Charcoal as a micro habitat for VA mycorrhizal fungi and its practical application. Agricultural Ecosystem Environment. 29: 341-344. 39.Scheloske, S., Maetz, M., and Povh, B. 2004. Element distribution in mycorrhizal and nonmycorrhizal roots of the halophyte Astertripolium determined by proton induced X-ray mission. Protoplasma. 223: 183-189. 40.Schnug, E., Oswald, P., and Haneklaus, S. 1996. Organic manure management and efficiency: Role of organic fertilizers and their management practices. P 259-265, In: C. Rodriguez-Barrueco (Ed.), Fertilizers and environment. Kluwer Academic Publishers. 41.Singh, B.P., Hatton, B.J., Singh, B., Cowie, A., and Kathuria, A. 2010. Influence of biochars on nitrous oxide emission and nitrogen leaching from two contrasting soils. J. Environ. Qual. 39: 1224-1235. 42.Sohi, S.P. 2012. Carbon storage with benefits. Science. 338: 1034-1035. 43.Solaiman, Z.M., Blackwell, P., Abbott, L.K., and Storer, P. 2010. Direct and residual effect of biochar application on mycorrhizal root colonization, growth and nutrition of wheat. Austr. J. Soil Res. 48: 546-554. 44.Song, W., and Guo, M. 2012. Quality variations of poultry litter biochar generated at different pyrolysis temperatures. J. Anal. Appl. Pyrol. 94: 138-145. 45.Sun, Y., Gao, B., Yao, Y., Fang, J., Zhang, M., Zhao, Y., Chen, H., and Yang, L. 2014. Effect of feedstock type, production method and pyrolysis temperature on biochar and hydrobiochar properties. J. Chem. Engin. 240: 574-578. 46.Toussaint, J.P., and Smith, E. 2007. Arbuscular mycorrhizal fungi can induce the production of phytochemicals in sweet basil irrespective of phosphorus nutrition. Mycorrhizae. 17: 291-297. 47.Ulrich, H., Katharina, J., and Hermann, B. 2002. Towards growth of arbuscular mycorrhizal fungi independent of a plant host. Applied Environmental Microbiology. 68: 1919-1924. 48.Uzoma, K.C., Inoue, M., Andry, H., Fujimaki, H., Zahoor, A., and Mishihara, E. 2011. Effect of cow manure biochar on maize productivity under sany soil condition. Soil Use and Management. 27: 205-212. 49.Wamberg, C., Christensen, S., Jakobsen, I., Muller, A.K., and Sorensen, S.J. 2003. The mycorrhizal fungus (Glomus intraradices) affects microbial activity in the rhizosphere of pea plants (Pisum sativum). Soil Biology and Biochemistry. 35: 1349-1357. 50.Warnock, D.D., Lehmann, J., Kuyper, T.W., and Rillig, M.C. 2007. Mycorrhizal responses to biochar in soil-concepts and mechanisms. Plant Soil. 300: 9-20. 51.Warnock, D.D., Daniel, L., Mummey, D.D., Mcbride, B., Julie-Major, J., Lehmann, J., and Rillig, M.C. 2010. Influences of non-herbaceous biochar on arbuscular mycorrhizal fungal abundances in roots and soils: Results from growth-chamber and field experiments. Applied Soil Ecology. 46: 450-456. 52.Wathira, N.L., Peter, W., and Sheila, O. 2016. Enhancement of Colonisation of Soybean Roots by Arbuscular Mycorrhizal Fungi Using Vermicompost and Biochar. Agriculture, Forestry and Fisheries. 5: 3. 71-78. 53.Xu, C.Y., Hosseini-Bai, S., Hao, Y., Rachaputi, R.C.N., Wang, H., Xu, Z., and Wallace, H. 2015. Effect of biochar amendment on yield and photosynthesis of peanut on two types of soils. Environmental Science and Pollution Research. 22: 6112-6125. 54.Yang, X., Liu, J., McGrouther, K., Hung, H., Lu, K., Gao, X., He, L., Lin, X., Che, L., Ye, Z., and Wang, H. 2016. Effect of biochar on the extractability of heavy metals (Cd, Cu, Pb and Zn) and enzyme activity in soil. Environmental Science and Pollution Research. 22: 5. 3183-3190. 55.Zarea, M.J., Ghalavand, A., Goltapeh, E., and Rejali, F. 2009. Role of clover species and AM fungi on forage yield, nutrient uptake, nitrogenase activity and soil microbial biomass. J. Agric. Technol. 5: 2. 337-347. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,332 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 932 |