Skip to main content
SUPERVISOR
Farshid Noorbakhsh,Aghafakhr Mirlohi
فرشید نوربخش (استاد راهنما) اقافخر میرلوحی فلاورجانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Somayeh Ghasemi
سمیه قاسمی سعادت آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

The Response of Tall Fescue Residue Decomposition Kinetics to Endophyte (Neotyphodium coenophialum) Symbiosis
Plants have developed mutualistic symbiosis with diverse organisms for their mutual benefit. The symbiosis between fungal endophyte Neotyphodium coenophialum and the cool season grasses tall fescue ( Festuca arundinacea Schreb) represent a widespread type of mutualism. Infected plant express increased tolerance to biotic and abiotic stresses, which may result in better persistence. Some of the benefits derive primarily from the production of toxic alkaloids by the endophyte within the host plant. Therefore in the presence of endophyte, greater plant production capability could lead to greater C input to soil. Moreover, residue quality can be changed by the presence of endophyte metabolites (i.e., various alkaloids and phenolics produced by the endophyte association). The (bio)chemical characteristics of plant residues are important factors that governing residue decomposition in soil. Therefore, the objectives of this study were to investigate i) the effects of tall fescue genotype on residues quality, C and N mineralization kinetics and some of the soil biological properties. ii) the effects of endophyte symbiosis on tall fescue residues quality, C and N mineralization kinetics and some of the soil biological properties. For this purpose, soil samples were collected from 0 to 15 cm depth, Chamaseman and Shervedan research stations. Two tall fescue genotypes (B and C) either infected by their natural fungal endophyte N. coenophialum (E+) or their non-infected isolines (E-) were chosen in this experiment. Soil samples were mixed thoroughly with tall fescue plant residues including BE + , BE - , CE + , CE - at the rate of 10 g C kg -1 soil and incubated at 25 °C and 50% WHC. The C mineralization kinetic was monitored during 60 days and some of the biological properties were evaluated after 3 months of incubation. Results indicated that C, cellulose, hemicellulose and lignin concentrations were higher in the residues of E + than E - . In contrast, N concentration was lower in the E+ residues. The cumulative amounts of organic C mineralized in all treatments were non-linear over time. The influence of endophyte on C mineralization was time dependent, so that the decreasing effects of endophytes increased with time. Furthermore, in the both tall fescue genotype net N mineralization-immobilization (hy; m/i ), net changes of amino acid concentration and arginine ammonification were significantly lower in E + treatments. Tall fescue genotype and endophyte status did not affect the enzyme activities in both soils. To study the kinetics of N mineralization and amino acids, plant residues of BE + and BE - were added to Shervedan soil and the soils were incubated for 22 Key Words : symbiosis, endophyte, tall fescue, residue quality, C and N mineralization
رابطه همزیستی بین قارچ های اندوفایت با گیاهان فسکیوی بلند در نیمه دوم قرن بیستم مورد توجه قرار گرفت. اندوفایت های نیوتیفودیوم بدون ایجاد هیچ گونه علایم ظاهری بر روی گیاه میزبان، در اندام های هوایی این گیاهان رشد کرده و خصوصیات مهمی همچون بهبود عملکرد و مقاومت به انواع تنش های زیستی و غیر زیستی را به گیاه میزبان خود اعطا می کنند. بخشی از مزیت های این رابطه همزیستی مربوط به تولید آلکالویید های سمی توسط این قارچ است. بنابراین در حضور اندوفایت، از یک طرف به علت افزایش تولیدات گیاهی، کربن بیشتری به خاک افزوده می شود و از طرف دیگر به علت وجود آلکالویید در این بقایا، کیفیت سوبسترای آلی تغییر می کند. از آنجایی که ترکیب شیمیایی و بیوشیمیایی بقایای گیاهی نقش اساسی در تجزیه آنها دارد، این پژوهش با هدف مطالعه تأثیر همزیستی اندوفایت بر تجزیه پذیری بقایای فسکیوی بلند و برخی فعالیت های آنزیمی در خاک انجام شد. به این منظور از خاک سطحی (صفر تا 15 سانتیمتری) دو منطقه چم آسمان و شرودان نمونه برداری مرکب صورت گرفت. نمونه های گیاهی نیز از دو ژنوتیپ گیاه فسکیوی بلند (B و C) که هر کدام در دو وضعیت حاوی و عاری از اندوفایت (E + و E - ) بودند، از مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان تهیه شد. در مرحله نخست، خاک های مورد مطالعه با یک درصد کربن آلی بقایای گیاهی فسکیوی بلند شامل BE + ، BE - ، CE + و CE - تیمار شدند. سپس نمونه های خاک به مدت 2 ماه برای مطالعه معدنی شدن کربن و 3 ماه به منظور بررسی معدنی شدن خالص نیتروژن، تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها، برخی فعالیت های آنزیمی خاک و فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون، در دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت معادل 50 درصد ظرفیت نگهداری آب، در سه تکرار انکوباسیون گردیدند. نتایج نشان داد، بقایای گیاهی فسکیوی بلند از نظر نیتروژن کل فقیر بوده و دارای مقادیر قابل توجهی ترکیبات مقاوم به تجزیه مانند سلولز، همی سلولز و بخصوص لیگنین می باشند، لذا این بقایا به علت داشتن C/N زیاد (بیشتر از 175) از کیفیت پایین تجزیه پذیری برخوردار هستند. مقدار کل سلولز، همی سلولز و لیگنین به عنوان منابع کربن در ژنوتیپ C فسکیوی بلند بیشتر از ژنوتیپ B آن است و بالعکس از لحاظ نیتروژن کل فقیر می باشند. حضور اندوفایت نیز باعث افزایش مقادیر کربن، همی سلولز و لیگنین در بقایای فسکیوی بلند شده، اما نیتروژن کل بقایای حاوی اندوفایت کمتر از بقایای عاری از اندوفایت است. در تمام تیمارها معدنی شدن کربن با زمان دارای توزیع نمایی بوده و روند آن از سینتیک رده اول تبعیت نمود. در خاک چم آسمان تأثیر اندوفایت بر روند معدنی شدن کربن منفی و در ژنوتیپ C با گذشت زمان تأثیر کاهنده آن بارزتر گردید. در خاک شرودان نوع ژنوتیپ و حضور اندوفایت نتوانست بر روند معدنی شدن کربن اثر قابل توجهی داشته باشد. حضور اندوفایت در بقایای گیاهی فسکیوی بلند باعث کاهش معدنی شدن خالص نیتروژن، تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها، فعالیت آرجینین آمونیفیکاسیون و برخی فعالیت های آنزیمی در خاک های مورد مطالعه گردید. در مرحله دوم به منظور بررسی روند زمانی معدنی شدن نیتروژن و تغییرات خالص غلظت آمینواسیدها در خاک شرودان، معادل یک درصد کلمات کلیدی: همزیستی، اندوفایت، فسکیوی بلند، کیفیت بقایا، معدنی شدن کربن و نیتروژن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی