Skip to main content
SUPERVISOR
محمدرضا مصدقی (استاد راهنما) محمدعلی حاج عباسی جورتانی (استاد راهنما) محسن سلیمانی امین آبادی (استاد مشاور) محمدرضا سبزعلیان دستجردی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fatemeh Hosseini Sedeh
فاطمه حسینی سده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389

TITLE

Effect of Endophytic Fungus-Plant Symbiosis on Soil Water Availability and Physical Properties, and Plant Growth under Drought and Mechanical Stresses
Plant microbial symbionts could play a significant role on root growth in hard soils, water availability to plants and soil physical and hydraulic properties by altering chemical composition of root exudates. So far little information is available linking the presence of endophyte in plants, with these phenomena and properties. We hypothesized that the presence of endophyte in plants may alter the root capability to penetrate into the hard soils, soil available water (SAW) and soil physical and hydraulic properties. Our results indicated that P. indica increased the maximum root growth pressure of maize and thereby stimulated the ability of roots to penetrate into the hard layers especially in the initial growth stages. Endophyte presence in both residues and aboveground parts of the tall fescue plants enhanced the soil organic carbon pools especially in the medium- and fine-textured soils and increased sub-critical water repellency in the rhizosphere soils. Therefore, it has a key role in the improvement of soil aggregate stability and physical quality. Moreover, the E+ grasses have more ability to absorb water at higher soil matric suctions due to drought tolerance mechanisms; therefore, actual integral energies were greater for E+ grasses rather than E? ones. Nevertheless, nominal integral energies were lower for the E+ plants. It means that water uptake in the nominal plant-available water range needs lower energy for the E+ plants. Finally, endophyte presence in the aboveground parts of the tall fescue plants can alleviate the adverse impacts of mechanical and drought stresses on plant water status and physiological characteristics, and improves the plant adaptions to these abiotic stresses. Keywords: Endophyte, Integral water capacity, Soil water repellency, Soil physical quality, Permanent wilting point, Mechanical stress.
گنجایش آب انتگرالی (IWC) نداشت اما مقادیر آنها با افزایش مقدار رس خاک افزایش یافت. مقادیر انرژی انتگرالی ( E I ) برای کمّیت های مختلف آب فراهم خاک با افزایش مقدار رس و افزودن بقایای دارای اندوفیت افزایش یافت که علت آن قرارگیری آب فراهم خاک در دامنه گسترده تری از مکش ماتریک به ویژه در انتهای خشک رطوبتی بود. مقادیر شاخص های کیفیت فیزیکی خاک S 1 و S 2 نشان داد که به طور کلی خاک های مورد بررسی به ویژه با افزودن بقایا دارای کیفیت فیزیکی خوب و بسیار خوب هستند. مطالعه سوم با هدف بررسی اثر هم زیستی قارچ E. coenophiala بر نقطه پژمردگی دائم ( PWP ? ) فسکیوی بلند و انرژی انتگرالی آب فراهم خاک و هم چنین برخی از ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک های با بافت مختلف انجام شد. حضور اندوفیت سبب افزایش کربن آلی، غلظت کربوهیدرات های محلول در آب داغ، آب گریزی و پایداری ساختمان خاک و کاهش تنفس میکربی به ویژه در خاک های متوسط تا ریزبافت شد. نتایج این مطالعه نشان داد که حضور اندوفیت سبب کاهش (افزایش) PWP ? [مکش ماتریک ( h PWP )] به ویژه در خاک های درشت بافت و میانه بافت شد و این یافته اثبات کرد که نقطه پژمردگی دائم تابعی از ویژگی های خاک و ویژگی های گیاه است. کاهش PWP ? سبب افزایش PAW برای گیاهان دارای اندوفیت شد. بررسی انرژی انتگرالی برای PAW نیز نشان داد که با در نظر گرفتن PAW اسمی، حضور اندوفیت سبب کاهش انرژی لازم برای جذب آب در دامنه گنجایش مزرعه ( FC ? ) تا PWP-15000 ? شد اما با در نظر گرفتن PAW واقعی، حضور اندوفیت سبب افزایش انرژی لازم برای جذب آب در دامنه FC ? تا PWP-actual ? می شود. در واقع می توان گفت حضور اندوفیت به دلیل فعال نمودن مکانیسم هایی مانند فرآیند تنظیم اسمزی و کاهش هدایت روزنه ای سبب افزایش بهره وری از آب در دوره های خشک سالی در زمین های کشاورزی و مرتعی (به ویژه در خاک های درشت بافت) می شود. در مطالعه چهارم به بررسی اثرهای جداگانه و توأمان تنش های خشکی و مکانیکی بر وضعیت آبی گیاه و ریخت شناسی ریشه و نقش اندوفیت در تعدیل اثر این تنش ها پرداخته شد. در صورت وجود هم زمان تنش های مکانیکی و خشکی، اثر تنش مکانیکی بر وضعیت آبی گیاه غالب بوده و کنترل کننده وضعیت آبی گیاه است. اما به طور کلی تنش های مکانیکی و خشکی سبب کاهش محتوای نسبی آب و پتانسیل آبی گیاه، افزایش غلظت پرولین، کاهش طول ریشه و در نتیجه کاهش شاخص سطح برگ و سبزینگی گیاه و افزایش قطر ریشه شد که اثرات آن ها با گذشت زمان به ویژه در گیاهان بدون اندفیت تشدید شد. اما حضور اندوفیت در فسکیوی بلند سبب تعدیل این شرایط تنش شده و گیاهان در حضور اندوفیت محتوای نسبی آب و پتانسیل آبی بیش تری داشتند. هم چنین شاخص سطح برگ و سبزینگی آن در حضور اندوفیت افزایش معنی داری داشت اما ویژگی ها مورفولوژیک ریشه متأثر از حضور اندوفیت نبود. در واقع حضور اندوفیت با افزایش غلظت پرولین و تحریک فرآیند تنظیم اسمزی و هم چنین با ایجاد تغییرات ظاهری در برگ ها سبب بهبود وضعیت آبی گیاه شد. در مجموع با توجه به تنوع گونه های گیاهی هم زیست با اندوفیت در ایران می توان گفت این گیاهان و قارچ های هم زیست با آن ها و حتی بقایای آن ها زمینه کاربردی زیادی در مدیریت آب خاک، افزایش کیفیت فیزیکی و شیمیایی خاک، طرح های احیای مراتع و برنامه های حفاظت خاک در زمین های کشاورزی و مرتعی دارند. واژه های کلیدی: اندوفیت، گنجایش آب انتگرالی، آب گریزی، کیفیت فیزیکی خاک، نقطه پژمردگی دائم، تنش مکانیکی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی