تنوع زیستی قارچ‌های میکوریزی و ارزیابی شرایط بهینه وقوع آن‌ها در خاک برای افزایش علمکرد نیشکر

نوع مقاله : سیستماتیک و تنوع زیستی قارچ‌ها

نویسندگان

1 مربی پژوهش بخش تحقیقات رستنی‌ها، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 استاد پژوهش بخش تحقیقات علف‌های هرز، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 پژوهشگر مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر و صنایع جانبی خوزستان، اهواز، ایران

10.22092/bot.j.iran.2024.366675.1395

چکیده

قارچ‌های میکوریزی از موجودات مهم خاک هستند که به رشد و محصول‌دهی بیشتر گیاهان زراعی از جمله نیشکر کمک می‌کنند. برای مشخص شدن شرایط مناسب برای قارچ‌های میکوریزی و در نتیجه افزایش عملکرد نیشکر در مزارع استان خوزستان، تنوع گونه‌ای و تراکم هاگ قارچ‌ها، در مزارع هشت شرکت کشت و صنعت نیشکر مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌های ترکیبی خاک، حاصل از 25 نمونه فرعی از هر 64 مزرعه انتخابی به آزمایشگاه منتقل شدند. هاگ‌ها با روش الکِ تر و سانتریفوژ با محلول ساکارز از خاک جداسازی و جمع‌آوری شدند و برای محاسبه تعیین گونه قارچ‌ها و تراکم هاگ در خاک مورد استفاده قرار گرفتند. سپس عواملی همچون خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک، تناوب زراعی، سن راتون و ارقام نیشکر اندازه‌گیری و ثبت گردید و تاثیر آن‌ها بر میزان تراکم هاگ و عملکرد نیشکر، به صورت آماری محاسبه شد. حاصل بررسی میکروسکوپی هاگ‌ها در تحقیق حاضر، ضمن تشخیص 30 گونه قارچ میکوریزی، مشخص نمود که بین میزان تراکم هاگ‌ها در خاک و عملکرد نیشکر ارتباط مستقیم و نزدیکی وجود دارد و بهترین نتیجه در مزارعی با زهکشی مناسب (ماسه کافی)، با pH خنثی تا قدری قلیایی، رطوبت کافی و مقادیر کنترل شده نیتروژن، فسفر و پتاسیم به دست می‌آید. از سوی دیگر، تناوب زراعی با گیاهانی مانند یونجه و گندم که وابسته به همزیستی میکوریزی هستند یا آیش زمین زراعی و همچنین استفاده از راتون تازه در هر کشت باعث افزایش تراکم هاگ قارچ‌های میکوریزی و عملکرد نیشکر شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ambrosano, E.J., Azcón, R., Cantarella, H., Ambrosano, G.M.V., Schammass, E.A. & Muraoka, T. 2010. Crop rotation biomass and arbuscular mycorrhizal fungi effects on sugarcane yield. Scientia Agricola 67: 692–701.
Anderson, J.M. & Ingram, J.S. 1994. Tropical soil biology and fertility: a handbook of methods. Soil Science 157(4): 265. DOI: 10.2307/2261129.
Błaszkowski, J. 2012. Glomeromycota. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences. 
Davani, D. 2014. Sugarcane Farming. Tehran, Institute of Technical Vocational Higher Education. Ministry of Jihad-e-Agriculture (In Persian).
Friberg, S. 2001. Distribution and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in traditional agriculture on the Niger inland delta, Mali, West Africa. CBM: Skriftserie 3: 53–80.
Furlan, V., Bartschi, H. & Fortin, J.A. 1980. Media for density gradient extraction of endomycorrhizal spores. Transactions of the British Mycological Society 75(2): 336–338.
Galvez, L., Doudds, D.D. & Wagoner, P. 2001. Tillage and farming system affect AM fungus populations, mycorrhizal formation, and nutrient uptake by winter wheat in a high-P soil. American Journal of Alternative Agriculture 16: 152–160. DOI: 10.1017/S0889189300009139.
Gerdemann, J.W. & Nicolson, T.H. 1963. Spores of mycorrhizal fungi isolated from soil by wet sieving and decanting. Transactions of the British Mycological Society 46: 235–244. DOI: 10.1016/S0007-1536(87)80216-4.
Johnson, D., Leake, J.R. & Read, D.J. 2006. Role of arbuscular mycorrhizal fungi in carbon and nutrient cycling in grassland. Fungi in Biogeochemical Cycles. Cambridge University Press, Cambridge. Pp. 129–150.
Leps, J. & Smilauer, P. 2003. Multivariate
Analysis of Ecological Data Using CANOCO. Cambridge University Press, Cambridge. DOI: 10.1017/CBO9780511615146.
Matamoros, M.A., Baird, L.M., Escuredo, P.R., Dalton, D.A., Minchin, F.R., Iturbe-Ormaetxe, I., Rubio, M.C., Moran, J.F., Gordon, A.J. & Becana, M. 1999. Stress induced legume root nodule senescence: Physiological, Biochemical, and Structural Alterations Plant Physiology 121(1): 97–112. DOI: 10.1104/pp.121.1.97.
Mcmillen, B., Juniper, S. & Abbott, L.K. 1998. Inhibition of hyphal growth of a vesicular-arbuscular mycorrhizal fungus in soil containing sodium chloride limits the spread of infection from spores. Soil Biology and Biochemistry 30: 1639–1646. DOI: 10.1016/S0038-0717(97)00204-6.
Mohammad, M.J., Malkawi, H.I. & Shibli, R. 2003. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and phosphorus fertilization on growth and nutrient uptake of barley grown on soils with different levels of salts. Journal of plant nutrition 26(1): 125–137. DOI: 10.1081/PLN-120016500.
Mohammad, M.J., Pan, W.L. & Kennedy, A.C. 1995. Wheat responses to vesicular-arbuscular mycorrhizal fungal inoculation of soils from eroded toposequences. Soil Science Society of America Journal 59: 1086–1090. DOI: 10.2136/sssaj1995.03615995005900040020x.
Nongkling, P. & Kayang, H. 2017. Soil physicochemical properties and its relationship with AMF spore density under two cropping systems. Current Research in Environmental and Applied Mycology 7(1): 33–39. DOI: 10.5943/cream/7/1/5.
Oliveira, A.N. & Oliveira, L.A. 2010. Influence of edaphic-climatic factors on the sporulation and colonization of arbuscular mycorrhizal fungi in two Amazonian native fruit species. Brazilian Archives of Biology and Technology 53: 653–661. DOI: 10.1590/S1516-89132010000300021.
Panwar, V., Meghvansi, M.K. & Sazada, S. 2011. Short-term temporal variation in sporulation dynamics of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and physico-chemical edaphic properties of wheat rhizosphere. Saudi Journal of Biological Sciences 18(3): 247–254. DOI: 10.1016/j.sjbs.2010.12.012.
Powell, C.L. 1984. Field inoculation with VA mycorrhizal fungi. Pp. 205–222. In: Powell, C.L. & Bagyaraj, D.J. (eds), VA Mycorrhiza. CRC Press, Boca Raton, Florida.
Quimet, R., Camir, E.C. & Furlan, V. 1996. Effect of soil K, Ca and Mg saturation and endomycorrhization on growth and nutrient uptake of sugar maple seedlings. Plant Soil 179: 207–216. DOI: 10.1007/BF00009330.
Robson, A.D., Abbott, L.K. & Malajczuk, N. 1994. Management of mycorrhizas in agriculture, horticulture and forestry: Proceedings of an International Symposium on Management of Mycorrhizas in Agriculture, Horticulture and Forestry, 28 Sept.–2 Oct. 1992, Perth, WA, Australia.
Schenk, N.C. & Perez, Y. 1988. Manual for the Identification of VA Mycorrhizal fungi. 241 pp.
Sharma, A., Sinharoy, S. & Bisht, N.C. 2023. The mysterious non‐arbuscular mycorrhizal status of Brassicaceae species. Environ-mental Microbiology 25(5): 917–930. DOI: 10.1111/1462-2920.16339.
Shrivastava, A.K., Srivastava, A.K. & Solomon, S. 2011. Sustaining sugarcane productivity under depleting water resource. Current Science 101: 748–754. https://www.jstor.org/stable/24078662.
Smith, S.E. & Read, D.J. 1997. Mycorrhizal Symbiosis. Academic Press, London.
Surendran, U. & Vani, D. 2013. Influence of arbuscular mycorrhizal fungi in sugarcane productivity under semiarid tropical agro ecosystem in India. International Journal of Plant Production 7(2): 269–277. http://sid.ir/En/VEWSSID/J_pdf/124220130206.pdf.
Sylvia, D. 1999. Mycorrhizal Symbioses. Pp. 408–426. In: Sylvia, D., Fuhrmann, J., Hartel, P. & Zuberer, D. (eds), Principles and Applications of Soil Microbiology. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
Ter Braak, C.J.F. & Smilauer, P. 2002. CANOCO Reference Manual and CanoDraw for Windows Uuser’s Guide: Software for Canonical Community Ordination (version 4.5). Biometris, Wageningen.
Ter Braak, C.J.F. & Prentice, I.C. 1988. 'A theory of gradient analysis', Advances in Ecological Research 18: 271–317. DOI: 10.1016/S0065-2504(03)34003-6.
Wang, G.M., Stribley, D.P., Tinker, P.B. & Walker, C. 1993. Effects of pH on arbuscular mycorrhiza I. Field observations on the long-term liming experiments at Rothamsted and Woburn. New Phytologist 124: 465–472. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1993.tb03837.x.
Young, J.L., Davis, E.A. & Rose, S.L. 1985. Endo-mycorrhizal fungi in breeder wheats and Triticale cultivars field‐grown on fertile soil 1. Agronomy Journal 77(2): 219–224. DOI: 10.2134/ agronj1985.00021962007700020011x.
Zangeneh, S. 2021. Introduction of some new species of genus Acaulospora from Iran. Rostaniha 22(1): 67–74. DOI: 10.22092/botany.2021.353400.1235.
Zangeneh, S. 2023. Some new species of arbuscular mycorrhizal fungi symbiotic with sugarcane from Iran. Rostaniha 24(1): 78–87. DOI: 10.22092/BOT.J.IRAN.2023.362848.1365.