بررسی برخی از ویژگی‌های مورفولوژیکی ریشه و شاخص‌های کارآیی در تعدادی از ارقام فسفرکارا و ناکارای گندم

سابقه و هدف: با توجه به ویژگی‌های خاص فسفر به عنوان یک عنصر کم تحرک در خاک، شناسایی و استفاده از ارقامی از گیاهان که به عنوان فسفرکارا شناخته می‌شوند، گامی مؤثر در استفاده از فسفر خاک خواهد بود. از گزینه‌های 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 ریشه‌ای گیاهان با خاک است. با توجه به محدود بودن تحقیقات در مورد نقش ریشه‌‌ها 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 شاخص‌های فسفرکارآیی انجام گرفت.مواد و روش‌ها: تعدادی از ویژگی‌های مورفولوژیکی ریشه چند رقم فسفرکارا و ناکارای گندم اندازه‌گیری و همبستگی آنها با شاخص‌های کارآیی بررسی گردید. همچنین تأثیر ریزوسفرهر رقم بر pH خاک و تغییرات اجزای فسفر خاک در سطح کودی صفر مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشی گلخانه‌ای 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 میلی‌گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) بودند. تعدادی از خصوصیات مورفولوژیکی ریشه‌ شامل وزن تر و خشک ریشه و حجم ریشه اندازه‌گیری گردید و سپس طول و سطح ریشه‌ها محاسبه شد. وزن تر و خشک شاخساره و نسبت شاخساره به ریشه نیز در ارقام مختلف اندازه‌گیری و محاسبه شد. در نهایت جذب کل فسفر، کارآیی جذب و مصرف فسفر و فسفر کارآیی محاسبه گردید و همبستگی ویژگی‌های ریشه‌ای با شاخص‌های کارآیی بررسی شد.یافته‌ها: تفاوت معنا‌داری (05/0p) بین ارقام از نظر ویژگی‌های مورفولوژیک ریشه مشاهده گردید و ارقام با کارآیی بالاتر، سیستم‌های ریشه‌ای گسترده‌تری تولید نمودند. ارقام گندم آزادی و مرودشت به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار خصوصیات کمی ریشه‌ای (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 میلی‌‌لیتر در گلدان) را داشتند. همچنین ارقام مختلف تفاوت معنا‌داری (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 معنا‌داری (05/0p) افزایش یافت. همبستگی مثبت و معنا‌داری ‌بین ویژگی‌های ریشه‌ای این ارقام با شاخص‌های فسفرکارآیی (غلظت و جذب کل فسفر شاخساره) وجود داشت ولی همبستگی این ویژگی‌ها با شاخص کارآیی مصرف فسفر منفی بود. مقادیر pH در ریزوسفر همه ارقام گندم به طور معنا‌داری (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 معنا‌داری (05/0p) نسبت به خاک شاهد کاهش دادند. این کاهش در مورد تمام ارقام و اجزا یکسان نبود.نتیجه‌گیری: اختلافات موجود بین ارقام به تفاوت‌های ژنتیکی، اندازه و مورفولوژی ریشه و تغییرات شیمیایی ریزوسفر نسبت داده می‌شود. شناسایی استراتژی‌های گیاهان برای سازگاری با شرایط کمبود عناصر و انتخاب درست ارقام گیاهی می‌تواند افزایش جذب فسفر از خاک‌های دارای محدودیت فسفر و افزایش تولید محصول را به دنبال داشته باشد.