برهم‎كنش باكتري‎هاي سودوموناس فلوروسنت و روي بر توزيع شكل‎هاي شيميايي و فراهمي روي در ريزوسفر نهال‎هاي پسته (Pistacia Vera L.) تحت تنش شوري

Interactive effect of fluorescent pseudomonads rhizobacteria and Zn on the fractionation and availability of Zn in the rhizosphere soil of pistachio seedlings (Pistacia Vera L.) under salinity condi

سابقه و هدف: شوري خاك و كمبود روي از مهم‎ترين عوامل محدودكننده رشد و عملكرد درختان پسته در بسياري از مناطق پسته‎كاري ايران، از جمله منطقه رفسنجان مي‎باشند. استفاده از باكتري‎هاي محرك رشد گياه يكي از راهكارهاي نوين براي افزايش فراهمي عناصر غذايي در خاك و در نتيجه افزايش رشد گياهان در شرايط شور است. بنابراين، هدف از اين پژوهش بررسي برهم‎كنش باكتري‎هاي سودوموناس فلوروسنت و روي بر تغييرات شكل‎هاي مختلف روي در ريزوسفر و هم‎چنين غلظت و جذب آن در نهال‎هاي پسته تحت تنش شوري مي‎باشد. مواد و روش‎ها: به‎منظور بررسي تاثير برهم‎كنش باكتري‎هاي سودوموناس فلوروسنت (شاهد و سه جدايه pf1، pf2 و pf3) و روي (0 و 5 ميلي‎گرم روي بر كيلوگرم) بر توزيع شكل‎هاي شيميايي روي در خاك ريزوسفري در سطوح مختلف شوري {0 (dS m-1 46/1)، 1000 (dS m-1 32/7) و 2000 (dS m-1 0/12) ميلي‎گرم كلريد سديم در كيلوگرم} خاك و ارتباط آن با غلظت و جذب روي در شاخساره نهال‎هاي پسته (Pistacia Vera L. cv. Badami)، مطالعه‎اي گلخانه‎اي به‎صورت فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي در سه تكرار انجام شد. يافته‎ها: نتايج نشان داد كه شوري و تلقيح با جدايه‌هاي سودوموناس فلوروسنت موجب افزايش روي قابل عصاره‎گيري با DTPA و شكل‎هاي تبادلي و محلول، پيوند شده با كربنات‎ها و پيوند شده با مواد آلي و كاهش شكل‌هاي متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز و باقي‌مانده در خاك ريزوسفري شد. تلقيح با جدايه‌هاي سودوموناس فلوروسنت به‎طور متوسط، روي قابل عصاره‎گيري با DTPA و شكل‎هاي تبادلي و محلول، پيوند شده با كربنات‎ها و پيوند شده با مواد آلي را به‌ترتيب 52، 26، 29 و 35 درصد افزايش و از طرف ديگر شكل‎هاي متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز و باقي‌مانده را به‌ترتيب 24 و 3 درصد كاهش داد. كاربرد روي نيز تمام شكل‎هاي روي (به‌جز باقي‌مانده) را افزايش داد. نتايج نشان داد كه با افزايش شوري، غلظت و جذب روي در شاخساره نهال‎هاي پسته كاهش يافت، ولي تلقيح با جدايه‎هاي سودوموناس فلوروسنت و كاربرد روي موجب افزايش آن‌ها در تمام سطوح شوري شد. به هر حال، كاربرد همزمان جدايه‎هاي سودوموناس فلوروسنت و روي تاثير بيش‌تري بر افزايش غلظت و جذب روي در شاخساره داشت. بين جذب روي در شاخساره نهال‎ها و روي قابل عصاره‎گيري با DTPA و شكل‌هاي تبادلي و محلول، پيوند شده با كربنات‎ها و متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز همبستگي مثبت و معني‎داري مشاهده شد. نتايج تجزيه خاك ريزوسفري نيز نشان داد كه شوري و تلقيح با جدايه‎هاي سودوموناس فلوروسنت، pH خاك ريزوسفري را از 73/7 به‎ترتيب به 46/7 و 59/7 كاهش دادند. نتيجه‎گيري: نتايج نشان داد كه هر چند شوري موجب افزايش فراهمي روي در خاك ريزوسفري شد، اما غلظت و جذب روي در شاخساره نهال‎ها را به‎دليل كاهش حجم ريشه، كاهش فراهمي آب و هم‎چنين غلظت بالاي يون‎هاي سديم كاهش داد. بنابراين، استفاده از جدايه‎هاي موثر به‎خصوص جدايه‎هاي حل‌كننده تركيبات روي مي‌تواند علاوه ‎بر افزايش فراهمي روي در خاك، با افزايش رشد ريشه دسترسي گياه را به آب و عناصر غذايي افزايش داده و موجب افزايش جذب آن‎ها توسط گياه شود. با توجه به نتايج، شكل‎هاي تبادلي و محلول، پيوند شده با كربنات‌ها و متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز مي‎توانند به‎عنوان روي قابل استفاده براي نهال‌هاي پسته در خاك‎هاي شور قرار گيرند.

Background and Objectives: Soil salinity and Zn deficiency are among the most important limiting factors for growth and yields of pistachio trees in many regions of Iran, especially in the Rafsanjan area. The use of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) is new strategies to reduce destructive effects of salinity and improvement of nutrient availability. This study investigated the interactive effect of the fluorescent pseudomonads rhizobacteria and Zn on the fractionation and availability of Zn in the rhizosphere soil and uptake of Zn by shoot of pistachio seedlings (cv. Badami) under salinity condition. Materials and Methods: A greenhouse experiment was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design with three replications in order to evaluate the interactive effect of fluorescent pseudomonads rhizobacteria (pf0 (non-inoculated control), pf1, pf2 and pf3) and Zn application (0 and 5 mg Zn kg-1) on the Zn fractionation in the different levels of soil salinity (0 (1.46 dS m-1), 1000 (7.32 dS m-1) and 2000 (12.0 dS m-1) mg NaCl kg-1 soil) and its relationship with concentration and uptake of Zn in the pistachio seedlings (Pistacia Vera L. cv. Badami) shoot. Results: The results indicated that salinity and inoculation with fluorescent pseudomonads increased the DTPA- extractable Zn (DTPA-Zn) content and the forms of water soluble plus exchangeable (WSEXC) Zn, carbonate-bound (CA) Zn and organic matter-bound (OM) Zn, while decreased Fe-Mn oxide-bound (FeMnOX) Zn and residual (RES) Zn in the rhizosphere soil. Inoculation by fluorescent pseudomonads increased the DTPA-Zn, WSEXC-Zn, CA-Zn and OM-Zn contents by 52, 26, 29 and 35%, respectively but decreased FeMnOX-Zn and RES-Zn contents by 24 and 3%, respectively. Also, Zn application significantly increased all forms of Zn (except residual form) in the soil. The results showed that salinity reduced the concentration and uptake of Zn in the pistachio seedlings shoot, while inoculation with fluorescent pseudomonads and treatment with Zn incrased its contents at all salinity levels. However, the combined application of the fluorescent pseudomonads and Zn were more effective. There was a positive and significant correlation between Zn uptakes by shoot and DTPA-Zn, WSEXC-Zn, CA-Zn and FeMnOX-Zn. As well as, soil salinity and inoculation by fluorescent pseudomonads reduced pH value of rhizosphere soil from 7.73 to 7.46 and 7.59, respectively. Conclusion: The results showed that soil salinity increased Zn availability in the rhizosphere soil, while reduced the concentration and uptake of Zn by pistachio seedlings shoot due to reduction of root volume, water availability and high content of Na+ ion. Thus, the use of superior isolates-especially Zn solubilizing bacteria- can effectively increase the availability of Zn in soil and uptake of Zn by plants through increasing root growth. However, WSEXC-Zn, CA-Zn and FeMnOX-Zn could be used as available fractions of pistachio seedlings.