اثرات تنش خشكي و تنوع گونه بر كربن و نيتروژن زيست‌توده ميكروبي و فعاليت آنزيم بتاگلوكزآمينيداز خاك ريزوسفري گراس‌هاي چمني

Effects of Drought Stress and Species Variation on Carbon and Nitrogen Microbial Biomass and β-glucosaminidase Activity in the Rhizosphere of Grasses

خشكي بلندمدت يكي از فاكتورهاي اصلي تغييرات جهاني اقليم است كه مي‌تواند اثرات منفي قابل توجهي بر چرخه بيوژئوشيميايي كربن و نيتروژن خاك و كارايي اكوسيستم خاك در شرايط تنش برجاي گذارد. در اين تحقيق فرض شده است: 1) خاك ريزوسفري سه گونه بروموس اينرميس، داكتيلس گلومراتا و فستوكا آرونديناسه در پاسخ به تنش خشكي متفاوت خواهد بود و 2) گونه گياهي در شرايط خشكي مي‌تواند تأثيرات تعديل كننده‌اي بر خصوصيات بيولوژيكي خاك داشته باشد. اين فرضيه‌ها با اندازه‌گيري كربن و نيتروژن زيست‌توده ميكروبي و فعاليت آنزيم بتاگلوكزآمينيداز خاك ريزوسفري گونه‌هاي گراس‌هاي بروموس، داكتيليس و فستوكا در طرح تحقيقاتي بلندمدت خشكي در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شد. پاسخ زيست‌توده ميكروبي خاك به تنش خشكي بسته به نوع گونه گياهي متفاوت بود، به‌طوري‌ كه زيست‌توده ميكروبي خاك ريزوسفري گونه بروموس بيشترين و گونه داكتيليس كمترين مقدار را داشت و نشان‌دهنده حساسيت بيشتر گونه داكتيلس به تنش خشكي بود. پاسخ فعاليت آنزيم بتاگلوكزآمينيداز به تنش خشكي متأثر از نوع ژنوتيپ گياهي (حساس و مقاوم به خشكي) سه گونه بروموس، داكتيليس و فستوكا بود، اگر چه به تيمار تنش خشكي و نوع گونه گياهي حساسيت نشان نداد. بنابراين در شرايط تنش خشكي تأثيرات مثبت ژنوتيپ گياهي مي‌تواند تأثيرات منفي خشكي بر زيست‌توده ميكروبي و خصوصيات بيولوژيكي خاك را تعديل كند.

Long-term drought effect is one of the main factors of global climate change, with consequences for soil biogeochemical cycling of carbon and nitrogen and the function of soil ecosystem under drought conditions. We hypothesized that 1) the Bromus inermis, Dactylis glomerata and festuca arundinacea species would differ in their rhizosphere responses to drought and 2) combined plant species and drought would have offsetting effects on the soil biological traits. We tested these hypotheses at the long-term drought field expreiment at the Lavark Farm of Isfahan University of Technology by analyzing soil microbial biomass carbon and nitrogen and activity of β-glucosaminidase in the rhizosphere of Bromus inermis, Dactylis glomerata and festuca arundinacea species. Soil microbial biomass carbon and nitrogen responses to drought depended on plant species, such that the highest MBC was recorded in the Bromus inermis rhizosphere, while the lowest was in the Dactylis glomerata rhizosphere, thereby suggesting the greater microbial sensitivity to drought in the Dactylis glomerata rhizosphere. Genotype variations (drought tolerate and sensitive) mostly affected the change in the β-glucosaminidase activity, but they were not significantly affected by drought treatment and plant species. In general, the positive effects of the plant genotype could offset the negative consequences of drought for soil microbial biomass and traits.