
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,653,154 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,258,045 |
تاثیر کاربرد لجن فاضلاب بر فعالیت فسفاتاز خاک و برداشت عناصر توسط گیاه ذرت مایهزنی شده با قارچهای همزیست | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 5، دوره 13، شماره 4، دی 1402، صفحه 45-62 اصل مقاله (665.03 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2024.20898.2086 | ||
نویسندگان | ||
سیده سرور حسینی1؛ رویا زلقی* 2؛ نعیمه عنایتی ضمیر3؛ محمد فیضیان4 | ||
1دانشآموخته کارشناسیارشد ، گروه علوم خاک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. | ||
2استادیار ، گروه علوم خاک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. | ||
3دانشیار، گروه علوم خاک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. | ||
4دانشیار ، گروه علوم خاک، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: به دلیل کم بودن میزان بارش و پوشش گیاهی و نیز استفاده کم از کودهای آلی، خاکهای ایران دارای مقدار ماده آلی پایینی بوده که کمیت و کیفیت تولیدات کشاورزی را تحت تاثیر قرار میدهد. لجن فاضلاب پسماندی آلی است که در برخی مناطق به عنوان کود در کشاورزی استفاده میشود و میتواند سبب بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شود و همچنین باعث افزایش غلظت عناصر غذایی ضروری پرمصرف و کم مصرف موردنیاز برای رشد گیاه میشود. ذرت با نام علمیZea mays گیاهی C4 و گرمسیری و نیمه گرمسیری است که یکی از مهمترین غلات دنیا بوده و نیاز غذایی بالایی نیز دارد. تلقیح گیاه با ریزجانداران همزیست به ویژه قارچهای همزیست ریشه، توانایی گیاهان را برای جذب بهتر آب و مواد غذایی و مبارزه با تنشهای محیطی افزایش داده و باعث بهبود رشد و سلامت گیاه میشود. از این رو در مطالعه حاضر تاثیر قارچهای همزیست ریشه در کشت ذرت بر جذب برخی عناصر ریزمغذی و فسفر با افزودن لجن فاضلاب تصفیه شده بررسی شد. مواد و روشها: یک نمونه خاک سطحی از مزرعه کشاورزی دانشگاه لرستان تهیه شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل 1) تلقیح میکروبی خاک در سه سطح (بدون مایهزنی، مایهزنی با Rhizophagos intraradices و مایهزنی با Serendipita indica) و 2) لجن فاضلاب (صفر و دو درصد وزنی) در سه تکرار تحت شرایط گلخانهای اجرا گردید. بذر ذرت در گلدانهای 4 کیلوگرمی کشت شد و بعد از 3 ماه، مقدار غلظت عناصر فسفر، مس، روی، آهن و منگنز در اندام هوایی و ریشه گیاه اندازهگیری شد. همچنین برخی ویژگیهای میکروبی (تنفس پایه و کربن زیتوده میکروبی و فعالیت آنزیمهای فسفاتاز اسیدی و قلیایی) در خاک اندازهگیری شد. یافتهها: نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت افزودن لجن و مایهزنی قارچی بر غلظت عناصر در گیاه بود. پارامترهای بیولوژیک خاک با افزودن 2 درصد لجن به طور معنیداری (p<0.05) نسبت به خاک بدون لجن افزایش یافتند: تنفس خاک (33 درصد)، کربن زیتوده میکروبی (38 درصد) و فعالیت فسفاتاز اسیدی (35 درصد) و قلیایی (5/6 درصد). همچنین تلقیح قارچی به طور معنیداری موجب افزایش غلظت فسفر و عناصر ریزمغذی در ریشه و اندام هوایی گیاه شد. میان دو قارچ تفاوت معنیداری دیده نشد تنها در مورد غلظت روی در ریشه، گیاهان مایهزنی شده با قارچ R. intraradices نسبت به S. indica غلظت بالاتری را نشان دادند. همبستگی مثبتی بین فسفر قابل دسترس با ماده آلی خاک، زیتوده گیاه و فعالیت آنزیمهای فسفاتاز اسیدی و قلیایی وجود داشت. نتیجهگیری: نتایج نشاندهنده تاثیر مثبت استفاده از لجن فاضلاب تصفیه شده در سطح دو درصد و نیز مایهزنی قارچهای همزیست ریشه در جذب فسفر و عناصر ریزمغذی به گیاه و بهبود ویژگیهای رشدی گیاه و نیز بهبود ویژگیهای بیولوژیک خاک مانند کربن زیتوده میکروبی و فعالیت آنزیم فسفاتاز شد. هر دو قارچ عملکرد مشابه وخوبی داشتند ولی با توجه به اینکه تکثیر S. indica راحتتر میباشد توصیه میشود از این قارچ به عنوان محرک رشد گیاه و کمک کننده به جذب فسفر بهرهگیری شود و مصرف کود فسفره کم شود. در این تحقیق از لجن تصفیه شده فاضلاب در مقدار کم (2 درصد) استفاده شده و بایستی دقت نمود که استفاده از لجن تصفیه نشده و مقادیر بالاتر لجن ممکن است خطر آلودگی میکروبی و مشکلات مربوط به خود را داشته باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
عناصر ریزمغذی؛ فسفر؛ قارچ میکوریز؛ لجن تصفیه شده؛ ویژگی های زیستی خاک | ||
مراجع | ||
1.Tajbakhsh, M., & Pourmirza, A. A. (2005). Cereal grain crops. West Azarbaijan Academic Jihad Publications, 315p. [In Persian]
3.Baran, A., Cayci, G., Kutak, C., & Hartmann, R. (2001). The effect of grape mare as growing medium on growth of hypostases plant. Bioresource Technology, 78, 103-106. doi: 10.1016/s0960-8524 (00)00171-1.
4.Mirhosseini, G., Alavimoghaddam, M. R., & Maknon, R. (2007). Investigation of Application of Tehran Municipal WWTPs’ Dried Sludge in Agriculture. Environment sciences, 4 (4), 47-56. [In Persian]. Corpus ID: 140173955.
5.Jamali, M. K., Kazi, T. G., Arain, M. B., Afridi, H. I., Memon, A. R., Jalbani, N., & Shah, A. (2008). Use of sewage sludge after liming as fertilizer to maize growth. Pedosphere, 18 (2), 203-213. doi:10.1016/ S1002-0160(08)60008-9.
6.Jimenez-Cisneros, B. E., Maya-Rendon C., & Salgado-Velazquez, G. (2001). The elimination of helminth ova, faecal coliforms, salmonella and protorzoan cysts by various physicochemical processes in wastewater and sludge. Water Science and Technology, 43 (12), 179-182. PMID: 11464750.
7.Casado-vela, J., Selles, S., Dias-Crespo, C., Navarro-Pedreno, J., Mataix-Beneyto, J., & Grmez, I. (2007). Effect of composted sewage sludge application to soil on sweet pepper crop (capsicum annuum var. annuum) grown under two explotation regimes. Waste Management, 27, 1509-1518. doi: 10.1016/j.wasman. 2006.07.016.
8.Zare, M., Chorom, M., & Moallemi, N. (2015). Effect of Treated Urban Sewage Sludge on Soil Essential Nutrients, Soil Chemical Properties and Physiological Properties of Olive Tree. Journal of agricultural engineering, 37(2), 1-15. [In Persian]. https://agrieng.scu.ac.ir/ article_10909.html?lang=en. 9.Boostani, H. R., Chorom, M., Moezzi, A. A., & Enayatizamir, N. (2014). Mechanisms of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and mycorrhizae fungi to enhancement of plant growth under salinity stress: a review. Scientific Journal of Biological Sciences, 3(11), 98-107. doi: 10.14196/sjbs.v3i11. 1262.
10.Smith, S. E., & Read, D. J. (2008). mycorrhizal symbiosis, third ed. Academic press, London VK. 487p.
11.Gupta, P. K. (2004). Soil, Plant, Water and Fertilizer Analysis. Agrobios (India), 438 p.
12.Schubler, A., & Walker, C. (2010). The Glomeromycota: A Species List with New Families and New Genera. Royal Botanic Garden Edinburgh, Kew, Botanische Staatssammlung Munich, and Oregon State University. 56p.
14.Cottenie, A. (1980). Soil and plant testing as a basis of fertilizer recommendations. FAO Soil’s Bulletin, 119p.
15.Tabatabai, M. A., & Bremner, J. M. (1969). Use of p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry, 1 (4), 301-307. doi:10.1016/0038-0717 (69)90012-1.
16.Alef, K. (1995). Soil Respiration. 214-215. In: K. Alef, & P., Nannipieri (Eds.). Methods in Soil Microbiology and Biochemistry, Academic Press Inc. San Diego.
17.Brookes, P. C. (1995). The Use of Microbial Parameters in Monitoring Soil Pollution by Heavy Metals. Biology and Fertility of Soils, 19 (4), 269-279. doi: 10.1007/BF00336094.
18.Hejazi Mehrizi, M., Shariatmadari, H., & Afyuni, M. (2013). Cumulative and Residual Effect of Sewage Sludge on Inorganic P Fractions and P Availability in a Calcareous Soil. Journal of science and technology of agriculture and natural resources. Journal of water and soil science, 17 (64), 33-42. [In Persian]. doi: 20.1001.1.24763594.1392.17.64. 12.2.
19.Tawaraya, K. (2022). Response of mycorrhizal symbiosis to phosphorus and its application for sustainable crop production and remediation of environment. Soil Science and Plant Nutrition, 68 (2), 241-245. doi: 10. 1080/00380768.2022.2032335.
20.Turrion, M. B., Bueis, T., Lafuente, F., Lopez, O., San Jose, E., Eleftheriadis, A., & Mulas, R. (2018). Effects on soil phosphorus dynamics of municipal solid waste compost addition to a burnt and unburnt forest soil. Science of the total environment, 642, 374-382. doi:10. 1016/j.scitotenv.2018.06.051.
21.Fernandes, S. A. P., Bettiol, W., & Cerri, C. C. (2005). Effect of sewage sludge on microbial biomass, basal respiration, metabolic quotient and soil enzymatic activity. Applied Soil Ecology, 30, 65-77. doi.org/10.1016/j.apsoil.2004.03.008.
22.Oelmuller, R., Sherameti, I., Tripathi, S., & Varma, A. (2009). Piriformospora indica, a cultivable root endophyte with multiple biotechnological applications. Symbiosis, 49, 1-17. doi:10.1007/ s13199-009-0009-y.
23.Margalef, O., Sardans, J., Fernandez-Martínez, M., Molowny-Horas, R., Janssens, I. A., Ciais, P., Goll, D., Richter, A., Obersteiner, M., Asensio, D., & Penuelas, J. (2017). Global patterns of phosphatase activity in natural soils. Scientific Reports, 7 (1), 1-13. doi: 10.1038/s41598-017-01418-8.
24.Shahabifar, J., Panahpou, E., Moshiri, F., Gholami, A., & Mostashari, M. (2019). The Effect of Organic and Chemical Fertilizers on Phosphorus Uptake by Wheat (Triticum) and Soil Acidic and Alkaline Phosphatase Enzymes Activity. Applied Soil Research, 7 (3), 150-163. [In Persian]. doi: article_120747.html.
25.Mbarki, S., Labidi, N., Talbi, O., Jdidi, N., Abdelly, C., & Pascual, J. A. (2010). Ameliorative effect of municipal solid waste compost on the biological quality of mediterranean salt lake soil. Compost Science & Utilization, 18 (4), 242-248. doi.org/10.1080/1065657X.2010.10736962.
26.Acosta-Martinez, V., & Tabatabai, M. (2000). Enzyme activities in a limed agricultural soil. Biology and Fertility Soils, 31, 85-91. doi:10.1007/ s003740050628.
27.Spohn, M., & Kuzyakov, Y. (2013). Distribution of microbial-and root-derived phosphatase activities in the rhizosphere depending on P availability and C allocation–Coupling soil zymography with 14C imaging. Soil Biology and Biochemistry, 67, 106-113. doi.org/10.1016/j.soilbio.2013.08.015.
28.Sanjay, A., Sanjay, S., & Suri, B. (2017). Effect of soil biological properties on crop production. Soil Conservation Society of India. New Dehli. 256p.
29.Giannakis, G. V., Kourgialas, N. N., Paranychianakis, N. V., Nikolaidis, N. P., & Kalogerakis, N. (2014). Effects of municipal solid waste compost on soil properties and vegetables growth. Compost science & utilization, 22 (3), 116-131. doi:10.1080/1065657X. 2014.899938.
30.de Araujo, A. S., de Melo, W. J., & Singh, R. P. (2010). Municipal solid waste compost amendment in agricultural soil: changes in soil microbial biomass. Reviews in Environmental Science and Bio/ Technology, 9, 41–49. doi.org/10.1007/ s11157-009-9179-6.
31.Lakhdar, A., Rabhi, M., Ghnaya, T., Montemurro, F., Jedidi, N., & Abdelly, C. 2009. Effectiveness of compost use in salt-affected soil. Journal of Hazardous Materials, 171, 29-37. doi: 10.1016/ j.jhazmat.2009.05.132.
32.Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyangi, J., Grossman, J., O'Neill, B., Skjemstad, J. O., Thies, F., Luizão, J., Petersen, J., & Neves. E. G. (2006). Black Carbon Increases Cation Exchange Capacity in Soils. Soil Science Society of America Journal, 70, 1719-1730. doi.org/10.2136/sssaj2005.0383.
33.Rouphael, Y., Franken, P., Schneider, C., Schwarz, D., Giovannetti, M., & Agnolucci, M. (2015). Arbuscular mycorrhizal fungi act as bio-stimulants in horticultural crops. Scientia Horticalturae. 196, 91-108. doi.org/ 10.1016/j.scienta.2015.09.002.
34.Chen, S., Zhao, H., Zou, C., Li, Y., Chen, Y., & Wang, Z. (2017). Combined Inoculation with multiple arbuscular mycorrhizal fungi improves growth, nutrient uptake and photosynthesis in cucumber seedlings. Frontiers in Microbiology. 8, 25-16. doi: 10.3389/fmicb.2017.02516.
35.Mitra, D., Navendra, U., Panneerselvam, U., Ansuman, S., Ganeshamurthy, A. N., & Divya, J. (2019). Role of mycorrhiza and its associated bacteria on plant growth promotion and nutrient management in sustainable agriculture. International Journal of Life Sciences and Applied Sciences, 1, 1-10. https://www.academia.edu/38644027.
36.Oburger, E., Jones, D. L., & Wenzel, W. W. (2011). Phosphorus saturation and pH differentially regulate the efficiency of organic acid anionmediated P solubilization mechanisms in soil. Plant and Soil, 341, 363-382. doi.org/10.1007/s11104-010-0650-5.
37.Roghanian, S., Hosseini, H. M., & Savaghebi, G. (2012). Effects of composted municipal waste and its leachate on some soil chemical properties and corm plant response. International Journal of Agriculture: Research and Review, 2, 801-814. https://typeset.io/ papers/ effects- of-composted-municipal-waste- and- its-leachate-on-2og5znba4h.
38.Wu, M., Wei, Q., Xu, L., Li, H., Oelmüller, R., & Zhang, W. (2018). Piriformospora indica enhances phosphorus absorption by stimulating acid phosphatase activities and organic acid accumulation in Brassica napus. Plant and Soil, 432 (1-2), 333-344. doi.org/10.1007/s11104-018-3795-2.
39.Mensah, R. A., Li, D., Liu, F., Tian, N., Sun, X., Hao, X., Lai, Z., & Cheng, C. (2020). Versatile Piriformospora indica and its potential applications in horticultural crops. Horticultural Plant Journal, 6 (2), 111-121. doi.org/10. 1016/j.hpj.2020.01.002.
40.Khademian, R., Asghari, B., Sedaghati, B., & Yaghoubian, Y. (2019). Plant beneficial rhizospheric microorganisms (PBRMs) mitigate deleterious effects of salinity in sesame (Sesamum indicum L.): Physio-biochemical properties, fatty acids composition and secondary metabolites content. Industrial Crops and Products, 136, 129-139. doi.org/ 10.1016/j.indcrop.2019.05.002.
41.Aslani, Z., Hedayati, A., Hassani, A., & Barin, M. (2022). Effects of inoculation with Piriformospora indica on some vegetative, physiological, and biochemical parameters and essential oil content of Origanum vulgare L. ssp. Vulgare. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 38 (2), 253-265. [In Persian]. doi.org/10.22092/ ijmapr. 2022.357580.3128.
42.Muchuweti, M., Birkett, J. W., Chinyanga, E., Zvauya, R., Scrimshaw, M. D., & Lester, J. N. (2006). Heavy metal content of vegetables irrigated with mixtures of wastewater and sewage sludge in Zimbabwe: implications for human health. Agriculture, Ecosystems and Environment, 112, 41-48. doi.org/ 10.1016/j.agee.2005.04.028.
43.Sayın, F. E., Khalvati, M. A., & Erdinçler, A. (2019). Effects of Sewage Sludge Application and Arbuscular Mycorrhizal Fungi (G. mosseae and G. intraradices) Interactions on the Heavy Metal. Corpus ID: 202633262.
44.Liu, A., Hamel, C., Hamilton, R. I., Ma, B. L., & Smith, D. L. (2000). Acquisition of Cu, Zn, Mn and Fe by mycorrhizal maize (Zea mays L.) grown in soil at different P and micronutrient levels. Mycorrhiza, 9 (6), 331-336. doi.org/10.1007/s005720050277.
45.Achatz, B., von Rüden, S., Andrade, D., Neumann, E., Pons-Kuhnemann, J., Kogel, K. H., Franken, P., and Waller, F. (2010). Root colonization by Piriformospora indica enhances grain yield in barley under diverse nutrient regimes by accelerating plant development. Plant and soil, 333(1), 59-70. doi.org/10.1007/s11104-010-0319-0. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 171 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 185 |