اثرات علف کش های خاک مصرف بر فرآیند تثبیت بیولوژیک نیتروژن توسط جدایه های bradyrhizobium japonicum در سویا

چکیده علف کشها میتوانند بر رابطه ی لگوم ها و باکتری همزیست آن ها اثر گذاشته و فرآیند تثبیت بیولوژیک نیتروژن را دستخوش تغییر نمایند. جهت بررسی این موضوع، آزمایش هایی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار در شرایط کنترل شده انجام گردید تا نقش مقادیر مختلف علف کش های خاک مصرف سویا شامل تریفلورالین، متری بیوزین و ایمازتاپیر بر رشد جدایه های همزیست (در محیط ymb)، رشد بخش های مختلف گیاه میزبان، فعالیت های بیوشیمیایی مرتبط با تثبیت بیولوژیک نیتروژن، و اثرات متقابل آن ها بررسی شود. جدایه های b1، b6 و b43 باکتری bradyrhizobium japonicum و غلظت های صفر، 125/0، 25/0، 5/0، 1، 2، 4، 8 و 16 برابر مقدار توصیه شده ی علف کش های مذکور به عنوان فاکتورهای آزمایش در نظر گرفته شدند. روند تغییرات جمعیت هر جدایه در شرایط عاری از علف کش با استفاده از مدل سه پارامتری گومپرتز و داده های مربوط به جمعیت جدایه ها، رشد بخش های مختلف سویا و فعالیت نیتروژناز در غلظت های مختلف هر علف کش با استفاده از معادله ی چهار پارامتره ی لجستیک دز- پاسخ برازش داده شدند. نتایج نشان داد که جمعیت جدایه های b1، b6 و b43 به ترتیب در 76/10، 55/11 و 51/12 ساعت دو برابر شد و باکتری ها طی مدت 14/26، 72/25 و 20/27 ساعت به میانه ی دوره ی رشد نمایی خود رسیدند. استفاده از تابع چهار پارامتری لجستیک دز – پاسخ در این آزمایش نشان داد که علف کش های متری بیوزین، تریفلورالین و ایمازتاپیر به ترتیب بیش ترین تأثیر را روی جمعیت جدایه های b. japonicum داشتند. مقدار علف کش مورد نیاز برای 50 درصد کاهش جمعیت جدایه ها 6 تا 10 برابر دز توصیه شده ی آن ها برآورد گردید. عکس العمل سویا در همزیستی با جدایه ها در بیشتر موارد متفاوت نبود و به همین دلیل پاسخ جدایه ها به علف کش های مصرف شده نیز تفاوت معنی داری نشان نداد. با مصرف 5، 4 و 6 برابر مقدار توصیه شده ی علف کش های تریفلورالین، متری بیوزین و ایمازتاپیر، وزن اندام های هوایی، ریشه و گره های سویا به میزان 50 درصد کاهش یافت. نتایج نشان داد که جهت کاهش 50 درصد از فعالیت نیتروژناز و محتوای لگ هموگلوبین گره ها، باید 20 درصد به مقادیر ذکر شده برای هر علف کش افزوده شود. در شرایط این آزمایش معلوم شد که علف کش ها از طریق تاثیر بر پارامترهای رشدی بیش از شاخص های بیوشیمیایی بر فرآیند تثبیت بیولوژیک نیتروژن موثر هستند. به علاوه، از تأثیر مستقیم علف کش ها بر باکتری همزیست سویا می توان چشم پوشی نمود زیرا اولاً جمعیت باقی مانده برای تولید گره کافی خواهد بود و ثانیاً در اثر کاربرد علفکش، تعداد گره ها کمتر از وزن آن ها تغییر مینماید.