پديد آورنده :
ياربخت، ضحا
عنوان :
اثر برهم كنش ژنوتيپ هاي رازيانه و تنش خشكي بر مقاومت كششي، تردي و منحني انقباض خاك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
خاكشناسي (فيزيك خاك و حفاظت خاك)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 97ص. : جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدرضا مصدقي، محمدعلي حاج عباسي
استاد مشاور :
محمدمهدي مجيدي
توصيفگر ها :
ريزوسفر , تنش خشكي , ژنوتيپ هاي خودگشن و آزادگرده افشان , مقاومت كششي خاك , شاخص هاي انقباض خاك
استاد داور :
شمس الله ايوبي، مهرنوش جعفري
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/04/12
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/04/12
چكيده فارسي :
چكيده
كشور ايران در مناطق خشك و نيمهخشك واقع شده است؛ از اين رو تنش خشكي يكي از محدوديتهاي رشد گياهان در اين
مناطق محسوب ميشود. در اين شرايط كشت گياهاني مقاوم به خشكي از نظر پايداري و حفاظت خاك، افزايش كارآيي مصرف
آب و كمك به اقتصاد كشور اهميت زيادي دارد. بسياري از گياهان دارويي به صورت طبيعي نسبت به كمآبي مقاوم بوده و همچنين
ميتوانند بر ويژگيهاي خاك موثر باشند. در اين راستا تاثير ريشه و موسيلاژهاي ريشه گياهان در خاك ريزوسفري اهميت زيادي
دارد. در پژوهش حاضر، اثر برهمكنش كشت 27 ژنوتيپ گياه رازيانه ) 20 ژنوتيپ آزادگردهافشان و 7 ژنوتيپ خودگشن( در دو
محيط )تنش خشكي و بدون تنش خشكي( بر مقاومت كششي و شاخصهاي تردي، برخي از شاخصهاي انقباض خاك و ويژگي-
هاي شيميايي و فيزيكي خاك به صورت تجزيه مركب در قالب طرح پايه بلوكهاي كامل تصادفي مورد بررسي قرار گرفت.
نمونهبرداري خاك از دو ناحيه ريزوسفر و شاهد )توده خاك دور از ريشه( انجام شد. مقاومت كششي ) Y ( خاكدانهها به روش
برزيلي، شاخصهاي تردي خاك به دو روش ضريب تغييرات ) 1F ( و رتبهبندي ) 2F (، و شاخصهاي منحني انقباض خاك شامل
گنجايش انقباض ) ShC (، گنجايش انقباض نسبي ) RShC ( و ضريب انبساط خطي ) COLE ( به روش كلوخه و غوطهوري
اندازهگيري شد. همچنين ويژگيهاي فيزيكي شامل درصد خاكدانههاي پايدار در آب ( WSA ( و رس قابل پراكنش ) WDC ( و
برخي ويژگيهاي شيميايي و بيولوژيك شامل كربن آلي ) SOC (، كربوهيدراتهاي محلول در آب داغ ( HWSC (، نيتروژن كل
( TN ( و تنفس ميكروبي ) BSR ( اندازهگيري شد. خاك شاهد داراي كمترين مقادير ويژگيهاي شيميايي و شاخصهاي پايداري
ساختمان خاك بود. حضور ريشه ژنوتيپهاي مختلف سبب افزايش بيشتر پايداري ساختمان ريزوسفر به ويژه در محيط تنش
خشكي نسبت به محيط بدون تنش شد كه به كيفيت بهتر ترشحات ريشهاي در محيط تنش خشكي ارتباط داده ميشود. نتايج نشان
داد توده خاك )شاهد( بيشترين ميزان مقاومت كششي و شاخصهاي تردي خاك را داشت. به نظر ميرسد ريشههاي قوي رازيانه
سبب فشردگي و كاهش تردي خاك اطراف شده است. تنش خشكي باعث افزايش تردي خاك ريزوسفر نسبت به شرايط بدون
تنش شد كه نشان ميدهد كيفيت ترشحات ريشه در شرايط تنش بهتر بوده، سبب تحريك ايجاد ريزتركها شده و تردي خاك را
افزايش داده است. به طور كلي خاك اطراف ريشه گياهان رازيانه، مقادير شاخصهاي انقباض خاك ) ShC ، RShC و COLE )
كمتري نسبت به توده خاك داشت. اين يافته ميتواند به وجود ترشحات ريشهاي و ريشههاي مستحكم و قطور گياه رازيانه مرتبط
باشد كه سبب افزايش پايداري ساختمان خاك اطراف ريشه شده است. گروهبندي ژنوتيپها به روش تجزيه به مؤلفههاي اصلي
( PCA ( به تفكيك دو محيط تنش خشكي و بدون تنش نشان داد كه برخي ژنوتيپهاي آزاد گردهافشان در محيط بدون تنش خشكي
از نظر مؤلفههاي اول و دوم داراي پايداري ساختمان خاك زيادي بودند. نتايج خوشهبندي ژنوتيپها در محيط بدون تنش خشكي
نشان داد كه ژنوتيپها در چهار خوشه قرار گرفتند: خوشه اول بهترين خوشه از نظر SOC و Y و خوشه دوم به عنوان قويترين
خوشه از نظر پايداري ساختمان خاك ريزوسفر بودند. خوشه چهارم )خاك شاهد( ضعيفترين خوشه از نظر بسياري از ويژگيهاي
مورد بررسي مانند پايداري ساختمان خاك بود در حالي كه بيشترين ميزان شاخصهاي انقباض و تردي خاك را داشت. به طور
كلي نتايج اين پژوهش نشان داد با توجه به افزايش پايداري ساختمان و كاهش مقاومت كششي و انقباض خاك ريزوسفر ژنوتيپهاي
آزاد گردهافشان در محيط تنش خشكي نسبت به محيط بدون تنش و توده خاك )بدون ريشه(، كشت گياه رازيانه )به ويژه ژنوتيپ-
هاي آزادگردهافشان( براي بهبود كيفيت خاك در مناطق خشك و نيمهخشك قابل توصيه است.
واژههاي كليدي: ريزوسفر، تنش خشكي، ژنوتيپهاي خودگشن و آزادگردهافشان، مقاومت كششي خاك، شاخصهاي تردي
خاك، شاخصهاي انقباض خاك
چكيده انگليسي :
Abstract
Iran is located in arid and semi-arid climatic regions; therefore, water stress is one of the limiting factors for the growth of crops in such regions. One way of combating water stress is cultivation of drought-resistant plant species to increase water use efficiency and soil stability. Medicinal plants are usually drought-resistant and can effectively alter soil properties as well. As a consequence, the effect of plant root growth and mucilage on the rhizospheric soil is very important. In this study, the interactive effects of 27 genotypes of fennel (Foeniculum vulgare) (20 open pollination + 7 self-fertilization genotypes) in two environments (i.e., drought stress and without drought stress) on aggregate tensile strength, soil friability indices, some soil shrinkage indices, and selected soil chemical and physical properties in the form of combined analysis of complete randomized blocks design were investigated. The rhizospheric and control (i.e., bulk soil without plant roots) soils were sampled for this purpose. Aggregate tensile strength (Y) was measured by the indirect Brazilian test, and the friability indices were calculated by two methods of coefficient of variation (F1) and ranking order (F2). Soil shrinkage curve indices including shrinkage capacity (ShC), relative shrinkage capacity (RShC) and coefficient of linear extensibility (COLE) were determined using the resin-coated aggregates by the floatation method. In addition, physical properties of percentage of water-stable aggregates (WSA) and water dispersible clay (WDC) and chemical and biological properties including soil organic carbon (SOC), hot-water soluble carbohydrates (HWSC), total nitrogen (TN) and basal soil respiration (BSR) were measured. Control soil had the lowest values of chemical properties and structural stability indicators. The presence of fennel roots increased the structural stability of the rhizosphere especially in the drought stress environment compared to the environment without drought stress. This finding might be related to better quality of root exudates under drought stress. The highest values of tensile strength and friability indices were observed in the control soil without roots. It seems that the fennel vigorous roots have compressed the surrounding soil and decreased soil friability. Drought stress improved soil friability when compared with the non-stress condition probably due to better quality of root exudates and enhanced formation of microcracks in the soil. Overall, rhizosphere had lower soil shrinkage indices (i.e., ShC, RShC and COLE) when compared to bulk soil. These findings might be related to the root exudates and vigorous roots of the fennel which increased the soil matrix resistance against shrinkage forces. Grouping of the genotypes by principal component analysis (PCA) for each environment showed that some open pollination genotypes in the environment without drought stress had the high soil structural stability in terms of first and second principal components. The genotypes in the environment without drought stress were clustered in four groups: the first cluster was the best in terms of SOC and Y and the second cluster as the strongest cluster in terms of soil structural stability. The fourth cluster (control soil) was also weakest in terms of several soil properties including structural stability while having the highest friability and shrinkage indices. Overall, the results showed that due to enhanced soil structural stability and lower tensile strength and shrinkage in the rhizosphere in the drought stress environment, fennel cultivation (especially open pollination genotypes) is recommended to improve the soil quality in the arid and semi-arid regions.
Keywords: Rhizosphere, Drought stress, Open pollination and self-fertilization genotypes, Soil tensile strength, Soil friability indices, Soil shrinkage indices.
استاد راهنما :
محمدرضا مصدقي، محمدعلي حاج عباسي
استاد مشاور :
محمدمهدي مجيدي
استاد داور :
شمس الله ايوبي، مهرنوش جعفري
