Skip to main content
SUPERVISOR
Banafshe Khalili,Mohammad Mehdi Majedi
بنفشه خلیلی (استاد راهنما) محمد مهدی مجیدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Saeed Abdi
سعید عبدی اردستانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Effect of drought stress and plant genotype diversity on soil microbial biomass and B-Glucosaminidase activity
Long-term drought effect is one of the main factors of global climate change, which have consequences for soil carbon cycle and function of soil ecosystems and plant efficiency. We hypothesized that sensitive and drought tolerate genotypes could differ in their rhizosphere responses to drought condition. We examined carbon and nitrogen microbial biomass, enzyme activity of ?-glucosaminidase, organic carbon, and nitrogen in the rhizosphere of sensitive and drought tolerant genotypes of Bromus inermis , Dactylis glomerata and festuca arundinacea species under 5 years drought treatments at Lavark Farm of Isfahan University of Technology. Effects of drought treatments, species and genotypes on soil microbial carbon and nitrogen, ?-glucosaminidase and soil organic carbon and nitrogen were analyzed using SAS 9.4 software. Across species and genotypes, we found that Dactylis species and sensitive genotypes experienced the most rhizosphere MBC decline. In addition, there was a significant decrease in MBN in rhizosphere of Fescue and Bromus under drought. The lowest MBC and MBN was observed in drought-sensitive genotype. Organic carbon, inorganic nitrogen, total nitrogen and carbon to nitrogen ratios were not significantly affected by drought stress. However, inorganic nitrogen was significantly higher in the control soil than in the rhizosphere soil of the three species, but the organic carbon content in the control soil was lower than in the rhizosphere soil of the three species. The results showed that the activity of ?-glucosaminidase did not respond to any of the moisture treatments, species and genotypes. Principle Component Analysis showed that Bromus inermis -tolerant-13 is the best genotypes for C and N accumulation in soil pools under drought and without drought stress. The present study showed that long-time drought stress and adaptation to grasses and microbial populations cause changes in carbon and nitrogen biomass of soil, which may have important consequences for ecosystem services such as productivity, biodiversity and soil quality. Key words Microbial biomass carbon, Microbial biomass Nitrogen, ?-glucosaminidase enzyme, Drought, Grasses, Drought tolerate genotype, Drought sensitive genotype.
خشکی طولانی مدت یکی از فاکتورهای اصلی تغییرات جهانی اقلیم است که اثرات منفی عظیمی بر چرخه کربن و کارایی اکوسیستم و گیاه دارد. در این تحقیق فرض شده است که ژنوتیپ های حساس و مقاوم گونه ها می توانند در پاسخ به خشکی واکنش های متفاوتی در ناحیه ریزوسفری خود نشان دهند. در تحقیق حاضر اثر تنش خشکی بر کربن و نیتروژن بیومس میکروبی، فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز، کربن آلی و نیتروژن خاک ریزوسفری ژنوتیپ های حساس و مقاوم به خشکی گونه های گراس بروموس، داکتیلیس و فسکیوی بلند بعد از 5 سال رشد تحت تیمار عدم تنش و تنش خشکی در مزرعه لورک مورد آزمایش قرار گرفت. نمونه برداری، پس از اعمال 5 سال تیمارهای رطوبتی، از خاک ریزوسفری ژنوتیپ های حساس و مقاوم انجام گرفت و سپس کربن و نیتروژن بیومس میکروبی و فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز در نمونه ها اندازه گیری شد. تجزیه واریانس، مقایسه محیط های رطوبتی و اثر متقابل گونه ها در دو محیط رطوبتی به صورت تجزیه مرکب در مکان با استفاده از نرم افزار SAS 9.4 انجام گردید. نتایج نشان داد کاهش کربن بیومس میکروبی در اثر تنش خشکی در گونه داکتیلیس و همچنین ژنوتیپ های حساس در مقایسه با ژنوتیپ های مقاوم به خشکی بیشتر بود. بعلاوه کاهش معنی داری در میزان نیتروژن بیومس میکروبی در ریزوسفر گونه فسکیوی و بروموس در شرایط تنش خشکی مشاهده شد. کمترین مقدار کربن و نیتروژن بیومس میکروبی در ژنوتیپ های حساس به خشکی مشاهده شد. اگرچه تأثیر تنش خشکی بر درصد کربن آلی، نیتروژن معدنی، نیتروژن کل و نسبت کربن به نیتروژن از لحاظ آماری معنی دار نبود، با این حال، نیتروژن معدنی در خاک شاهد به طور معنی داری در مقایسه با خاک ریزوسفری بیشتر بود، اما برخلاف آن درصد کربن آلی در خاک شاهد کمتر از درصد آن در خاک ریزوسفری سه گونه گراس مورد مطالعه بود. نتایج این تحقیق نشان داد فعالیت آنزیم بتاگلوکزآمینیداز به هیچ یک از تیمارهای رطوبتی، گونه ها و ژنوتیپ ها واکنش نشان نداد. تجزیه به مؤلفه ها نشان داد بروموس مقاوم 13 بهترین ژنوتیپ از نظر ذخیره کربن و نیتروژن در منابع خاک در هر دو شرایط عدم تنش و تنش خشکی است. تحقیق حاضر نشان داد تنش خشکی، پس از گذشت زمان و ایجاد سازگاری در گراس ها و جمعیت میکروبی خاک موجب تغییر در کربن و نیتروژن بیومس میکروبی خاک می شود که این تغییر در میکروارگانیسم های خاک، به عنوان کنترل کنندگان اصلی چرخه کربن و نیتروژن در خاک می تواند بر تغییرات اقلیمی آینده تأثیر گذار باشد. کلمات کلیدی : کربن بیومس میکروبی، نیتروژن بیومس میکروبی، آنزیم بتاگلوکزآمینیداز، تنش خشکی، گراس ها، ژنوتیپ های حساس و مقاوم به خشکی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی