بررسی برخی از ویژگی های مورفولوژیکی ریشه و شاخص های کارآیی در تعدادی از ارقام فسفرکارا و ناکارای گندم

سابقه و هدف: با توجه به ویژگی های خاص فسفر به عنوان یک عنصر کم تحرک در خاک، شناسایی و استفاده از ارقامی از گیاهان که به عنوان فسفرکارا شناخته می شوند، گامی مؤثر در استفاده از فسفر خاک خواهد بود. از گزینه های اصلی مورد توجه در مدیریت فسفر استفاده از راهکارهایی برای به حداکثر رساندن کارآیی استفاده از آن توسط گیاهان است. اولین قدم برای بهبود تأثیر عملیات مدیریتی درک چگونگی تقابل سیستم ریشه ای گیاهان با خاک است. با توجه به محدود بودن تحقیقات در مورد نقش ریشه ها در جذب عناصر کم تحرک خاک، این تحقیق با هدف مطالعه تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و فسفرناکارای گندم و ارتباط آنها با شاخص های فسفرکارآیی انجام گرفت.مواد و روش ها: تعدادی از ویژگی های مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و ناکارای گندم اندازه گیری و همبستگی آنها با شاخص های کارآیی بررسی گردید. همچنین تأثیر ریزوسفرهر رقم بر ph خاک و تغییرات اجزای فسفر خاک در سطح کودی صفر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشی گلخانه ای روی گیاه گندم (triticum aestivum l.) به مدت شش هفته به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در 8 تیمار و 3 تکرار انجام شد. فاکتورها شامل ارقام مختلف در 4 سطح (2 رقم فسفرکارا (آزادی (azadi) و یاواروس (yavarus)) و 2 رقم فسفر ناکارا (کرج 1 (karaj1) و مرودشت (marvdasht)) و فسفر خاک در 2 سطح (سطح طبیعی فسفر خاک و سطح 20 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) بودند. تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه شامل وزن تر و خشک ریشه و حجم ریشه اندازه گیری گردید و سپس طول و سطح ریشه ها محاسبه شد. وزن تر و خشک شاخساره و نسبت شاخساره به ریشه نیز در ارقام مختلف اندازه گیری و محاسبه شد. در نهایت جذب کل فسفر، کارآیی جذب و مصرف فسفر و فسفر کارآیی محاسبه گردید و همبستگی ویژگی های ریشه ای با شاخص های کارآیی بررسی شد.یافته ها: تفاوت معنا داری (05/0p) بین ارقام از نظر ویژگی های مورفولوژیک ریشه مشاهده گردید و ارقام با کارآیی بالاتر، سیستم های ریشه ای گسترده تری تولید نمودند. ارقام گندم آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار خصوصیات کمی ریشه ای (وزن تر (به ترتیب 27/2 و 28/1 گرم) و وزن خشک ریشه (به ترتیب 31/0 و 20/0 گرم)، کل طول ریشه (به ترتیب 4/278 و 04/179 سانتیمتر)، سطح ریشه (به ترتیب 2/90 و 06/56 سانتیمتر مربع در گلدان) و حجم ریشه (به ترتیب 3/2 و 4/1 میلی لیتر در گلدان) را داشتند. همچنین ارقام مختلف تفاوت معنا داری (05/0p) را از نظر وزن خشک شاخساره، نسبت شاخساره به ریشه، غلظت و جذب کل فسفر شاخساره و نیز کارآیی جذب و مصرف فسفر نشان دادند. با مصرف کود فسفری، ماده خشک تمامی ارقام به طور معنا داری (05/0p) افزایش یافت. همبستگی مثبت و معنا داری بین ویژگی های ریشه ای این ارقام با شاخص های فسفرکارآیی (غلظت و جذب کل فسفر شاخساره) وجود داشت ولی همبستگی این ویژگی ها با شاخص کارآیی مصرف فسفر منفی بود. مقادیر ph در ریزوسفر همه ارقام گندم به طور معنا داری (05/0p) نسبت به خاک غیرریزوسفری کاهش یافت. کاهش ph در ریزوسفر ارقام مورد مطالعه بین 38/0-12/0 بود. ارقام آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار کاهش ph را نشان دادند. همه ارقام گندم اجزای فسفر خاک (دی کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، فسفر پیوند شده با آهن و فسفر آپاتیتی) را به طور معنا داری (05/0p) نسبت به خاک شاهد کاهش دادند. این کاهش در مورد تمام ارقام و اجزا یکسان نبود.نتیجه گیری: اختلافات موجود بین ارقام به تفاوت های ژنتیکی، اندازه و مورفولوژی ریشه و تغییرات شیمیایی ریزوسفر نسبت داده می شود. شناسایی استراتژی های گیاهان برای سازگاری با شرایط کمبود عناصر و انتخاب درست ارقام گیاهی می تواند افزایش جذب فسفر از خاک های دارای محدودیت فسفر و افزایش تولید محصول را به دنبال داشته باشد.