نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه لرستان

2 هیأت علمی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان

3 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه لرستان

چکیده

بیماری لکه موجی با عامل Alternaria solani یکی از بیماری‌های مهم و رایج خسارت زا در اکثر گیاهان خانواده سولاناسه می‌باشد. در حال حاضر عملی‌ترین راه کنترل این بیماری استفاده از قارچ‌کش‌ها می‌باشد. با توجه به اهمیت بیماری لکه موجی و مصرف بیش از حد سموم شیمیایی، این پژوهش به‌منظور بررسی کارایی ترکیبات غیر سمی (عوامل میکوریزا) در کنترل این بیماری است. در این پژوهش ابتدا قارچ‌های میکوریزی Glomus moseae، G. rubi و Scutellospora sp روی ریشه ذرت گسترش داده شدند و سپس در شرایط گلخانه‌ای تأثیر این عوامل روی شاخص‌های گیاهی و شدت بیماری‌زایی قارچ Alternaria solani روی گوجه فرنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌های گلخانه‌ای حاکی از تأثیر معنی‌دار ترکیبات میکوریز آربوسکولار در کاهش میزان بیماری لکه موجی گوجه‌فرنگی بودند به‌طوری که بهترین تیمارها بر افزایش ارتفاع ساقه و ریشه گوجه‌فرنگی، به ترتیب تیمار Scutellospora با G. mousae+Scutellospora با 86/30 و 05/19 درصد افزایش رشد و بهترین تأثیر بر وزن تر ساقه و ریشه را G. moseae به ترتیب با 37/31 و 81/47 درصد افزایش، داشتند. تیمار G. mousae+ Scutellospora به ترتیب با 79/40 و 60/52 افزایش وزن خشک ریشه بهترین تیمار برای رشد ریشه بود همچنین همین تیمار با 08/46 درصد، علائم به وجود آمده توسط قارچ A. solani را نسبت به شاهد کاهش داد. بنابراین تیمارهای میکوریزی اثر بسیار مناسبی در افزایش رشد گوجه‌فرنگی و کاهش شدت بیماری قارچ A. solani دارند و می‌توانند گزینه مناسبی در جایگزینی سموم شیمیایی در پرورش گلخانه ای گوجه فرنگی باشند و منجر به تولید محصولی کاملاً ارگانیک شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Biological control against Alternaria solani

نویسندگان [English]

  • Seyed Moslem Mousavian 1
  • Eidi Bazgir 2
  • Fatemeh Drikvand 3

1 Lorestan University

2 Lorestan University

3 Lorestan University

چکیده [English]

Early blight disease caused by Alternaria solani is one of the most important damaging diseases common in most plants from the family solanaceae. At present, the most practical way to control this disease is to use fungicides. Considering the importance of early blight disease and excessive consumption of chemical pesticides, this study aimed to evaluate the efficacy of non-toxic compounds (Mycorrhiza agent) in controlling the disease. In this study, the mycorrhizal fungi Glomus moseae, G. rubi and Scutellospora sp were extended on corn roots. Then the effects of these factors were monitored and evaluated on plant indices as well as on pathogenicity of the fungus Alternaria solani under greenhouse conditions. The results from greenhouse experiments suggested significant impacts of arbuscular mycorrhizal compounds in reducing wave spot disease of tomato. The best treatment on the height of the stems and roots of tomato, respectively, were Scutellospora with G. mousae + Scutellospora (growth increases of 30.86% & 19.05%), and the highest influence on fresh s (31.37% & 47.81%, respectively) of shoot and root was found with G. moseae. The treatment G. mousae + Scutellospora obtained the greatest root dry weight (40.79% & 52.60%, respectively). The same treatment reduced the symptoms caused by the fungus A. solani up to 46.08%. Mycorrhizal treatments, therefore, are very effective on tomato growth increase and reduced disease severity by A. solani fungus, and can be a suitable choice to replace chemical pesticides yielding completely organic products.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biocontrol
  • Tomato
  • Mycorrhiza
  • Alternaria

تأثیر قارچهای میکوریز بر مقاومت گیاه گوجهفرنگی در برابر قارچ Alternaria solani

سید مسلم موسویان، عیدی بازگیر* و فاطمه دریکوند

خرم آباد، دانشگاه لرستان، دانشکده کشاورزی، گروه آموزشی مهندسی کشاورزی گیاهپزشکی

تاریخ دریافت: 3/12/94                تاریخ پذیرش: 14/9/95

چکیده

بیماری لکه موجی با عامل Alternaria solani یکی از بیماری‌های مهم و رایج خسارت‌زا در بیشتر گیاهان خانواده سولاناسه می‌باشد. در حال حاضر عملی‌ترین راه کنترل این بیماری استفاده از قارچ‌کش‌ها می‌باشد. با توجه به اهمیت بیماری لکه موجی و مصرف بیش از حد سموم شیمیایی، این پژوهش به‌منظور بررسی کارایی ترکیبات غیر سمی (عوامل میکوریزا) در کنترل این بیماری است. در این پژوهش ابتدا قارچ‌های میکوریزی Glomus moseae، G. rubi و Scutellospora sp روی ریشه ذرت گسترش داده شدند و بعد در شرایط گلخانه‌ای تأثیر این عوامل روی شاخص‌های گیاهی و شدت بیماری‌زایی قارچ Alternaria solani روی گوجه فرنگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌های گلخانه‌ای حاکی از تأثیر معنی‌دار ترکیبات میکوریز آربوسکولار در کاهش میزان بیماری لکه موجی گوجه‌فرنگی بودند. به‌طوری که بهترین تیمارها بر افزایش ارتفاع ساقه و ریشه گوجه‌فرنگی، به‌ترتیب تیمار Scutellospora با G. mousae+Scutellospora با 86/30 و 05/19 درصد افزایش رشد و بهترین تأثیر بر وزن تر ساقه و ریشه را G. moseae به‌ترتیب با  37/31 و 81/47 درصد افزایش داشتند. تیمار G. mousae+ Scutellospora به‌ترتیب با 79/40 و 60/52 درصد افزایش وزن خشک ریشه بهترین تیمار برای رشد ریشه بود. همچنین همین تیمار با 08/46 درصد، علائم به وجود آمده توسط قارچ A. solani را نسبت به شاهد کاهش داد. بنابراین تیمارهای میکوریزی اثر بسیار مناسبی در افزایش رشد گوجه‌فرنگی و کاهش شدت بیماری قارچ A. solani دارند و می‌توانند گزینه مناسبی در جایگزینی سموم شیمیایی در پرورش گلخانهای گوجه‌فرنگی باشند و منجر به تولید محصولی کاملاً ارگانیک شوند.

واژه‌های کلیدی: کنترل بیولوژیک، گوجه‌فرنگی، میکوریزا، آلترناریا 06614200012

* نویسنده مسئول، تلفن: 06614200012 ، پست الکترونیکی: bazgir.ei@lu.ac.ir

مقدمه

 

گوجه‎فرنگی (Lycopersicon esculentum) یکی از مهمتـرین سبزیجات تیره  Solanaceaeاست که در حال حاضر به‌عنوان دومین سبزی رایج مورد کشت و یک منبع غنـی از ویتـامین و مـواد معـدنی مطرح در دنیاست. بر اساس آمار سال  2013 فائو تولید گوجه فرنگـی در ایران در سطحی بیش از  163 هزار هکتـار و رقمـی بـیش از 1/6 میلیون تن بوده است (11). لکه موجی گوجه‌فرنگی با عامل Alternaria solani یکی از مهمترین بیماری این گیاه است. میزبان‌های اصلی این پاتوژن بیماری‎زا گیاهان خانواده سولاناسه گوجه‌فرنگی، سیب‌زمینی و فلفل است. این پاتوژن بیماری‌زا به برگ، میوه و ساقه‏ گوجه‏فرنگی حمله می‏کند. در اثر این بیماری لکه‏های قهوه‌ای‌رنگ و موجی شکل روی گیاهچه ظاهر می‏شود (3).

با توجه به اهمیت بیماری لکه موجی گوجه‌فرنگی و ایجاد خسارت‌های زیست‌محیطی بر اثر باقی ماندن سموم شیمیایی روی گیاهان و عدم مدیریت صحیح مبارزه شیمیایی، استفاده از روش مبارزه تلفیقی به‌ویژه کنترل بیولوژیک، استفاده از واریته‌های مقاوم، اقدامات بهداشتی و تناوب زراعی از فاکتورهای مهم در کنترل بیماری مرگ گیاهچه و پوسیدگی ریشه و طوقه است (10). یکی از روش‌های مدیریت بیماری‌های گیاهی استفاده از کنترل بیولوژیک می‌باشد. قارچ‎های میکوریز آربوسکولار از مهمترین عوامل همزیست اجباری ریشه گیاهان به‎شمار رفته و تقریباً با 80 درصد گونه‎های گیاهی رابطه همزیستی برقرار می‎کنند که در کنترل بیولوژیک عوامل بیماری‌زای گیاهی نقش گسترده‌ای می‌توانند ایفا کنند (5). این قارچ‎ها به راسته Glomerales از شاخه Glomeromycota تعلق دارند. به دلیل پراکنش جهانی این قارچ‎ها و نیز ارتباط گسترده آنها با گیاهان، تعاملات میکوریزایی از فراوان‌ترین روابط همزیستی موجود در طبیعت محسوب می‎شوند (18). قارچ‌های میکوریز آربوسکولار می‌توانند باعث جذب آب و عناصر غذایی برای گیاهان، مقاومت به بیمارگرها، بیماری‌های فیزیولوژیک و بهبود ساختمان خاک گردند، بنابراین جمع‌آوری، شناسایی، خالص‌سازی، تکثیر و تلقیح آنها به گیاهان می‌تواند مصرف کودها و سموم شیمیایی را که خطرات بسیاری برای مصرف‌کنندگان محصولات کشاورزی و باغی و محیط‌زیست دارند، کاهش دهد (5).

مطالعات متعددی در زمینه کنترل بیماری‌های گیاهی مخصوصاً بیماری‌های قارچی انجام شده است، ازجمله اینکه مشخص‌شده، همزیستی قارچ Glomus intraradices با ریشه نخود باعث افزایش معنی‎دار میزان کلروفیل، رشد، وزن خشک ساقه، تعداد غلاف، تعداد گره در ریشه، میزان عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر و کاهش پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ Macrophomina phaseolina شده است (7). همچنین تلقیح مایه مخلوط دو سویه میکوریز آربوسکولار Glomus caledonium به ریشه خیار در گلخانه باعث افزایش رشد آن و کنترل بیماری پژمردگی آوندی ناشی از قارچ Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum شده است (14).

 با توجه به اهمیت بالای قارچ‌های میکوریزا در تقویت گیاهان و افزایش مقاومت در برابر بیماری‌های گیاهی، هدف از این پژوهش بررسی سه گونه میکوریزی Golomus moseae، G. rubi و Scutellospora sp در کنترل بیماری لکه موجی گوجه‌فرنگی توسط قارچ Alternaria solani است تا بتوان با جایگزینی این عوامل بیولوژیک با مصرف کودها و سموم شیمیایی از اثرات سوء این مواد شیمیایی روی محیط‌زیست جلوگیری به‌عمل آورد و محصولی ارگانیک را تولید و به بازار عرضه نمود.

مواد و روشها

تهیه جدایه‌های قارچی: قارچ Alternariasolani از گروه گیاه‌پزشکی دانشگاه لرستان و قارچ‏های میکوریزای Golomus moseae (X210)، G. rubi (X222) و Scutellospora sp (X220) از کلکسیون قارچی، بخش گیاه‌پزشکی دانشگاه یاسوج تهیه، خالص‌سازی و تکثیر شدند.

خالص‌سازی قارچAlternariasolani:برای خالص‌سازی جدایه‌ها به روش تک‌اسپور‌ کردن از محیط کشت آب آگار 2 درصد (WA) حاوی اسید لاکتیک 25 درصد استفاده شد. برای این منظور، ابتدا قارچ روی محیط کشت PDA کشت داده شد. پس از تولید اسپور، سوسپانسیون اسپوری 106×1 در آب مقطر تهیه کرده و یک لوپ از سوسپانسیون همگن برداشته و روی سطح محیط آب-آگار به‌صورت خطوط موازی کشیده شد. پس از
16-14 ساعت اسپور‌های جوانه‌زده که از سایر اسپور‌ها فاصله بیشتری داشتند، در زیر بینیکولار مشخص شد. سپس قطعات کوچکی از محیط که حاوی اسپور جوانه‌زده بودند، برداشته و به محیط PDA منتقل و در دمای 25 درجه سانتی‌گراد انکوبانه شدند.

تکثیر عوامل میکوریز: برای تکثیر این عوامل مفید قارچی از کشت گلدانی ذرت خوشه‎ای استفاده شد. ابتدا خاکی سبک (شن: رس به نسبت 1:2) تهیه و استریل ‎گردید و بعد بذر گیاه مورد نظر در این خاک کشت و عوامل میکوریزی به این خاک اضافه شد و بعد از ریشه‎دوانی خوب گیاه در گلدان (به مدت 2 تا 3 ماه)، گیاه مورد نظر از محل طوقه قطع می‎گردد (حذف اندام‏های هوایی‎‎) و خاک حاصل حاوی عامل میکوریزی می‎باشد (12).

تهیه نشا گوجه‌فرنگی: بدین منظور ابتدا بذرهای تهیه شده رقم فلات گوجه‎فرنگی با استفاده از هیپوکلریت سدیم یک درصد به مدت یک دقیقه ضدعفونی سطحی ‎گردید و بعد در گلدان‎های یک کیلویی حاوی خاک مزرعه، کمپوست، کود حیوانی و ماسه (به نسبت 1:1:1:1) که پیش از این در دمای 121 درجه سانتی‎گراد به مدت 15 دقیقه ضدعفونی شده‏اند، کشت داده شدند و بعد از رشد یک ماهه، نشاءها از خاک خارج و در محیطی با رطوبت بالای 80 درصد و دمای 1±19 درجه سانتی‎گراد نگهداری شدند و از این نشاها برای آزمون بیماری‌زایی و آزمون اصلی آزمایش استفاده شد.

آزمون بیماری‌زایی: ابتدا نشاهای گوجه‌فرنگی در مرحله 4 تا 6 برگی به گلدان‌های 2 کیلویی انتقال داده شدند، سپس از قارچ A. solani سوسپانسیون اسپوری به غلظت 106×5 اسپور در هر میلی‎لیتر تهیه شد. سپس برای آلوده‎سازی به روش محلول‎پاشی تمامی اندام‎های هوایی در مرحله 4 تا 6 برگی اسپری پاشی شد و دما در 27 درجه سانتی‎گراد تنظیم و برای ایجاد رطوبت برای رشد و توسعه قارچ، نایلون‌های پلاستیکی به مدت 72 ساعت روی گیاهان کشیده شد. در این آزمون گیاهان شاهد تنها با استفاده از آب‎مقطر سترون اسپری پاشی شدند. این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی در 4 تکرار انجام شد.

بررسی تأثیر ترکیبات میکوریز در کاهش شدت بیماری در شرایط گلخانه: بدین منظور، در مرحله انتقال نشاء گوجه‌فرنگی (4 تا 6 برگی)، 70 گرم از قارچ‌های میکوریز آربوسکولار (شامل اسپورها و هیف‎ها و ریشه‌های کلونیزه شده از کشت سه ماهه از ریشه‌های ذرت) به‌عنوان ماده تلقیح در هر گلدان ریخته و با یک سوم سطح بالایی خاک مخلوط شد. 3 روز بعد وقتی که نشاءهای گوجه‌فرنگی در خاک ثابت شدند و شرایط عادی رشد خود را بدست آوردند قارچ بیمارگر A. solani که پیش از این در غلظت 106×5 اسپور در هر میلی‌لیتر تهیه شده بود روی هر یک از تیمارها اسپری پاشی گردید و بعد به مدت 72 ساعت نایلونی روی هرکدام از گلدان‌ها کشیده تا قارچ بیمارگر شرایط مساعد رخنه و ایجاد بیماری را پیدا کند. تیمارهای اعمال شده در این پژوهش در جدول 1 آورده شده است.

جدول 1- مشخصات تیمارهای میکوریزی اعمال شده روی گیاه گوجه‌فرنگی جهت انجام آزمایش

کد تیمار

مشخصات تیمار

+A

شاهد مثبت (تلقیح نشده با قارچ A. solani)

-A

شاهد منفی (تلقیح شده با قارچ A. solani)

M

G. moseae + غیر آلودهگیاه

R

G. rubi + گیاه غیر آلوده

S

Scutellospora + گیاه غیر آلوده

M

G. moseae + گیاه آلوده

R

G. rubi + گیاه آلوده

S

Scutellospora + گیاه آلود

MR

G. moseae & G. rubi + گیاه آلوده

MS

G. moseae & Scutellospora + گیاه آلوده

SR

G. rubi & Scutellospora + گیاه آلوده

برای بررسی تأثیر قارچ‎های میکوریز روی رشد گیاه بیمار شده، پارامترهای گیاهی ازجمله وزن تر و خشک ریشه و ساقه، ارتفاع ساقه و ریشه و شدت بیماری لکه موجی روی گیاه گوجه فرنگی اندازه گیری شد. درصد ت‌ثیر تیمارهای میکوریز روی پارامتر گیاه گوجه فرنگی با استفاده از فرمول زیر محاسبه شد:

15Px=(Mp-MnMMax)أ—100">

در این فرمول Px درصد تأثیر تیمار x روی پارامتر گیاهی، Mp مقدار عددی شاخص گیاهی در شاهد مثبت، Mnمقدار عدی شاخص گیاهی در سایر تیمارها و MMax مقدار عددی بزرگترین شاخص گیاهی در تیمار x می‎باشد.

تجزیه و تحلیل آماری:این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با 4 تکرار در محیط گلخانه انجام شد. مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح 1 درصد و در نهایت تجزیه‌وتحلیل آماری با استفاده از نرم‌افزارهای SAS و SPSS انجام شد.

نتایج

در این آزمایش گیاهچه‎های گوجه‌فرنگی در شرایط مناسب آلودگی یعنی رطوبت حدود 90 درصد و دمای 27 درجه سانتی‎گراد بررسی گردید‎. نتایج تجزیه واریانس شاخص‌های اندازه‌گیری شده گیاه گوجه فرنگی سالم و آلوده به بیماری لکه موجی تحت تأثیر قارچ‎های میکوریز نشان داد که این عوامل میکوریز روی تمام پارامترهای اندازه‎گیری شده تأثیر معنی داری دارد که برای پارامترهای ارتفاع ریشه، وزن تر و خشک ساقه در سطح آماری یک درصد و سایر پارامترهای اندازه گیری شده در سطح پنج درصد آماری معنی دار شد (جدول 2).

 

جدول 2- تجزیه واریانس تأثیر عوامل میکوریز بر پارامترهای گیاه گوجه‎فرنگی آلوده به A. solani

شاخص گیاه

Cv

درجه آزادی تیمار

میانگین مربعات

P-value

ارتفاع ریشه

47/13

10

**51/54

0006/0

ارتفاع ساقه

83/15

10

*81/140

02/0

وزن تر ریشه

31/18

10

*59/12

046/0

وزن تر ساقه

93/18

10

**69/37

007/0

وزن خشک ریشه

79/14

10

*06/0

041/0

وزن خشک ساقه

14/19

10

**47/0

003/0

شدت بیماری

67/14

10

**3/211

0001/0

                           **سطح معنی‎داری P< 01/0، *سطح معنی‎داری 05/0 > P > 01/0، ns معنی‌دار نشدن < P05/0

 

تأثیر تیمارهای میکوریزی بر شاخص‌های اندازه‌گیری شده بهترین عملکرد را در افزایش وزن خشک ریشه تیمار اختلاط دو خاک G. moseae+Scutellospora با میانگین 002/1 گرم نشان داد که از این لحاظ تفاوت معنیداری را در سطح یک درصد با تیمار شاهد منفی و در سطح 5 درصد با تیمار شاهد مثبت از خود نشان داد. ولی با دیگر تیمارها تفاوت معنی‌داری ایجاد نکرد. البته همه تیمارهای قارچی میکوریزی تفاوت معنی‌داری را با شاهد منفی نشان دادند. از نظر افزایش وزن خشک ساقه، دوباره تیمار
G. Moseae+Scutellospora با میانگین 38/1 گرم بهترین اثر را نشان داد و در سطح 5 درصد تفاوت معنی‌داری را با تیمارهای شاهد مثبت، تیمار G.rubi+Scutellospora و تیمار G.moseae+G.rubi و همچنین شاهد منفی نشان داد و با دیگر تیمارها تفاوت معنی‌داری ایجاد نکرد. در افزایش وزن تر ریشه بهترین تیمار Scutellospora با میانگین 88/2 گرم می‌باشد که اختلاف معنی‌داری را با شاهد منفی و مثبت در سطح 1 درصد نشان داد و با تیمارهای
G. moseae و G. moseae+G. rubi در یک گروه آماری قرار گرفتند و اختلاف معنی‌داری را با دیگر تیمارهای میکوریزی نشان نداد. تیمار G. moseae با 5//15 گرم بهترین تیمار در افزایش وزن تر اندام‌های هوایی می‌باشد و بهترین عملکرد را از نظر افزایش این شاخص نشان داد و با شاهد منفی و مثبت اختلاف معنی‌داری دارد ولی با تیمارهای میکوریزی اختلاف معنی‌داری ندارد. در این پژوهش تیمارهای کاربرد عوامل میکوریزی روی گیاه سالم تأثیر معنی‎داری را از نظر شاخص‎های رشدی با گیاه شاهد مثبت (غیرآلوده) نشان ندادند و همه این تیمارها در یک گروه آماری با تیمار شاهد مثبت قرار گرفتند (نمودار 1).

همچنین اثر تیمارهای میکوریزی بر صفات اندازه‌گیری شده در گیاه گوجه‌فرنگی تفاوت معناداری را از لحاظ ارتفاع اندام‌های هوایی و ریشه گیاه نشان داد و تیمار میکوریزی Scutellospora بهترین تیمار در افزایش ارتفاع اندام‌های هوایی با میانگین 35 سانتی‌متر بود که اختلاف معنی‌داری با تیمار شاهد منفی و مثبت و G. moseae داشت؛ اما روی ارتفاع ریشه تیمار
G. moseae+Scutellospora بهترین عملکرد را با میانگین 28 سانتی‎متر نشان داد ولی با دیگر تیمارهای میکوریزی ارتباط معنی‌داری را نشان نداد و همگی در یک گروه قرار گرفتند ولی با تیمارهای شاهد منفی و مثبت اختلاف معنی‌داری را ایجاد کرد.

 

 

 

 

نمودار 1- مقایسه میانگین وزن تر و خشک گیاه گوجه‌فرنگی آلوده به A. solani تحت تیمارهای میکوریزی

 

 

نمودار 2- مقایسه ارتفاع گیاه گوجه‌فرنگی آلوده به A. solani تحت تیمارهای میکوریزی مختلف

 

مقایسه میانگین‌ها در مورد تأثیر میکوریزا بر شدت علائم بیماری نشان داد که تیمار G. moseae + Scutellospora بیشترین تأثیر را با 33/34 درصد دارد که نسبت به تیمار شاهد منفی 08/46 درصد علائم را کاهش داد؛ به‌طوری‌که با کلیه تیمارهای میکوریزی تفاوت معناداری را در سطح 1 درصد نشان داد و با تیمارهای G. moseae و
G. moseae+G. rubi که به‌ترتیب 67/37 و 37 درصد باعث کاهش شدت علائم شدند، در یک گروه آماری قرار گرفتند (نمودار 3، شکل 1 و 2).

تأثیر تیمارهای بکار برده شده در افزایش شاخص‌های اندازه‌گیری شده نشان داد که همه تیمارهای میکوریزی تأثیر مثبتی بر تمامی شاخص‌های اندازه‌گیری شده دارد ولی تیمار A. solani (شاهد منفی) بر تمام شاخص‌های اندازه‌گیری شده تأثیر منفی اعمال کرد.

 

 

نمودار 3- درصد بازدارندگی از رشد و شدت بیماری‌زایی قارچ A. solani تحت تیمارهای میکوریزی مختلف

 

 

شکل 1- تأثیر عوامل میکوریزی بر افزایش رشد ریشه گوجه‌فرنگی. a) G. moseae b)  G. rubi c) Scutellospora d) شاهد مثبت e) شاهد منفی

 

شکل 2- تأثیر عوامل میکوریزی بر افزایش رشد اندام‌های هوایی گیاه گوجه‌فرنگی. a) شاهد منفی b) G. moseae+Scutellospora c)
 G. moseae d) Scutellospora+G. moseae d) Scutellospora

 

بهترین تیمارها بر افزایش ارتفاع ساقه و ریشه گوجه‌فرنگی، به‌ترتیب تیمار Scutellospora با
G. mousae+ Scutellospora با 86/30 و 05/19 درصد افزایش علائم می‌باشد. G. moseae بر وزن تر ساقه و ریشه بیشترین اثر را داشت، به‌ترتیب 37/31 و 81/47 درصد باعث افزایش وزن تر ساقه و ریشه شد. ولی بر افزایش وزن خشک ریشه و ساقه تیمار G. mousae+ Scutellospora به‌ترتیب با 79/40 و 60/52 درصد افزایش وزن خشک گیاه بهترین تأثیر را داشت (نمودار 4 و جدول 3).


 

 

 

نمودار 4- درصد تأثیر عوامل میکوریزی و قارچ A.solani  بر شاخص‎های گیاه گوجه‌فرنگی سالم

جدول 3- درصد تأثیر عوامل میکوریزی بر پارامترهای گیاه گوجه فرنگی آلوده شده با قارچ A. solani

درصد افزایش رشد

تیمار

وزن خشک

وزن تر

ارتفاع

ریشه

ساقه

ریشه

ساقه

ریشه

ساقه

13/20

61/22

11/51

82/21

57/3

86/30

Scutellospora sp

53/17

01/17

59/20

71/29

95/5

81/11

G. rubi

75/46

27/27

81/47

37/36

72/10

15/5

G. moseae

16/44

00/0

21/39

09/25

48/15

34/21

G. moseae & G. rubi

92/27

40/1

20/34

45/22

10/13

17/17

G. rubi & Scutellospora

60/52

79/40

85/31

42/27

05/19

34/21

G. moseae & Scutellospora

00/0

00/0

00/0

00/0

00/0

00/0

شاهد مثبت

22/29-

49/41-

35/22-

39/29-

14/32-

85/34-

شاهد منفی

 


بحث

یکی از تأثیرات مهم قارچ‌های میکوریز آربوسکولار، افزایش رشد و میزان محصول در گیاهان است که معمولاً این کار از طریق بهبود جذب عناصر غذایی کم‌تحرک در محلول خاک مانند فسفر، روی و مس یا تسریع در جذب و انتقال آب و مواد غذایی به گیاهان است. ارتباط دوطرفه قارچ‌های میکوریز آربوسکولار و گیاهان می‌تواند باعث افزایش سلامت گیاهان و غلبه بر تنش‌های زنده و غیرزنده شود (19). مطالعات نشان داده است که قارچ‎های میکوریز آربوسکولار به‌طور مستقیم نسبت به عوامل بیمارگر عکس‌العمل نشان نمی‎دهند، بنابراین، فرایندهای حفاظت احتمالاً از طریق مکانیسم‌های غیرمستقیم انجام می‌شود (4).

در این پژوهش تأثیر قارچ‎های میکوریزی بر رشد گیاه گوجه‌فرنگی و تأثیر بر شدت بیماری‌زایی در مقابله این گیاه با قارچ A. solani بررسی گردید و مشخص شد این عوامل بیولوژیکی تأثیر بسیار مناسبی روی شاخص‌های اندازه‌گیری دارند و باعث افزایش قابل‌توجهی در مقدار این شاخص‌ها می‌شوند. در بین این سه عامل و ترکیب آنها می‌توان به گونه G. moseae و Scutellospora به‌عنوان یکی بهترین عوامل تأثیرگذار در افزایش شاخص‌هایی مثل وزن تر و خشک گیاه گوجه‌فرنگی اشاره کرد. به‌نحوی‌که ترکیب این قارچ‌ها با سایر قارچ‌های میکوریزی مثبت بود و باعث افزایش تأثیر دیگر قارچ‌ها نسبت به کاربرد جداگانه و تکی آنها شده است. نکته جالب در مورد قارچ G. moseae این بود که این قارچ هنگامی‌که جداگانه و به‌تنهایی بکار برده شد اثر رشدی بهتری نسبت به کاربرد ترکیبی آن با سایر عوامل میکوریزی داشت و این تأثیر بیانگر این می‌تواند باشد که عوامل میکوریزی و بیولوژیکی در بین جمعیت خود، نوعی رقابت دارند و این رقابت ممکن است به ضرر یا به نفع گیاه باشد.

همان‌طور که در نتایج این آزمایش مشخص گردید ترکیب این عوامل، نسبت به کاربرد جداگانه آنها تأثیر رضایت‌بخشی به ما نداد، حتی در خیلی از شاخص‌های اندازه‌گیری شده باعث کاهش علائم گردیده است. البته باید مد نظر داشت این موضوع که قارچ G. moseae به‌تنهایی اثر بهتری را ایجاد کرده است در مورد دو قارچ G. rubi و Scutellospora صدق می‌کند ولی این تأثیر در این دو قارچ به نسبت خیلی کمتر بوده است. در کل، بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهند که اگر بیش از یک عامل بیوکنترل در منطقة ریزوسفر استفاده شود، ممکن است با توجه به تأثیرات مثبت و منفی آنها بر یکدیگر، میزان عملکرد و کارایی آنها تحت تأثیر قرار گیرد و بهتر این است که این عوامل میکوریزی به‌تنهایی اثر داده شوند.

در ترکیب G. moseae با گونه هم‌جنس خود یعنی
G. rubi این کاهش شاخص‌های اندازه‌گیری مشهودتر بوده است و می‌توان گفت با توجه به اینکه هر دو جدایه از یک جنس هستند، می‌توانند مکانیسم‌های نسبتاً مشابهی را در کنترل بیماری داشته باشند یا حتی مناطق مشابه ای از ریشه را کلنیزه کنند و این موضوع باعث نوعی رقابت بین خود عوامل میکوریزی و در نتیجه کاهش خصوصیات رشدی گیاه گوجه‌فرنگی شده است؛ اما اینکه چرا این اتفاق می‌افتد نیاز به پژوهش‌های وسیع‌تر و تکمیل‌کننده‌ای دارد و توصیه می‌گردد به پیرو این مقاله انجام پژوهش‌هایی در این حیطه می‌تواند نتایج بسیار جالبی از روابط درون‌گونه‌ای بین خود عوامل کنترل‌کننده و مفید گیاهی بدست آورد و به حقایق وسیع‌تری از روابط این موجودات دست یافت. البته محققانی بوده‌اند که نظریاتی در این مورد داده‌اند. ازجمله سهرابی و همکاران (1392) بیان کردند دو میکروارگانیسم که یک منطقة به‌خصوص از ریشه را کلنیزه می‌کنند یا دارای یک زیست‌خوان (نیچ اکولوژیکی) و نیاز تغذیه‎ای مشترک هستند، یا می‌توانند در زمینه‌های گفته شده با یکدیگر رقابت کنند و فعالیت و عملکرد یکدیگر را افزایش یا کاهش دهند. همچنین در پژوهش‌های دیگری نیز بیان شده است که میکروارگانیسم‌ها با فعالیت در یک مکان مشترک می‌توانند اثر رقابتی روی هم داشته باشند (17 و 13).

Srivastava و همکاران (2010) چنین وضعیتی را برای دو گونه Pseudomonas putida و P. fluorescence روی ریشة تربچه گزارش کرده‌اند. در این مورد مشاهده شده است که کلنیزاسیون ریشة تربچه توسط P. putida باعث کاهش میزان کلنیزاسیون آن با گونة P. fluorescence و در نتیجه کاهش عملکرد آن می‌شود. البته نتایج نشان داده هر چند که هر یک از این عوامل به‌تنهایی باعث کاهش معنی‎دار میزان و شدت بیماری می‎شوند، ولی بهترین تأثیر متعلق به مخلوط مایه این قارچ‌ها و باکتری است، به‌طوری که این تیمار باعث کاهش 74 درصدی محصول گردید که با نتایج گزارش شده در این پژوهش مغایرت دارد و کاربرد مخلوط این عوامل بیولوژیک اثر منفی بر گیاه نداشت (20).

همچنین در پژوهش دیگری مشخص گردید، تلقیح خیار با قارچ میکوریزا آربوسکولار G. mosseae و قارچ‌های Penicillium simplicissimum و T. harzianum به‌تنهایی و یا مخلوط با یکدیگر، برای مبارزه با بیماری مرگ گیاهچه ناشی از قارچ R. solani نشان داده که هرچند که هر یک از این قارچ‌ها می‌توانند باعث کاهش بیماری گردند ولی بهترین تأثیر را تیمار مایه مخلوط T.harzianum+G. mosseae داشته است (8). در پژوهش دیگری بیان شده است وجود قارچ‎های مایکوریزی از عواملی است که سبب رشد و حیات گیاه آویشن دنایی در مناطق سرد می‎شود (1).

همچنین در این پژوهش مشخص گردید که این عوامل بیولوژیک قارچی تأثیر محسوسی بر کاهش شدت علائم به وجود آمده توسط قارچ A. solani داشته است، به‌نحوی‌که تیمار مخلوط G. moseae با Scutellospora باعث کاهش شدت علائم تا 46 درصد شده است و همه عوامل میکوریزی موجود باعث کاهش شدت علائم شده‎اند. البته این تأثیر بر کاهش شدت علائم کمتر از تأثیر این قارچ‌ها روی شاخص‌های اندازه‌گیری مثل وزن خشک و تر و ارتفاع اندام‌های گیاهی گوجه‌فرنگی بوده است. البته به‌نوعی می‌توان این کاهش شدت علائم را به تقویت گیاه توسط این عوامل میکوریزی ربط داد. همان‌طور که مشاهده شد رشد سریع اندام‌ها باعث شد گیاهچه (نشاء) گوجه‎فرنگی از مرحله حساسیت سریع عبور نماید و با پیدایش برگ‌های جدید از گزند بیماری در امان بماند. در واقع تقویت گیاهان منجر به افزایش سرعت رشد و عبور سریع‌تر گیاه از مرحله حساس و قدرت تکثیر بیشتر سلول‌ها و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده از بیمارگرها می‌شود. در این میان عوامل زیادی در مقاومت سلول‌های گیاهی دخالت دارند، ازجمله این عوامل می‌توان به عناصری مثل گوگرد، فسفر و پتاسیم را نام برد (6). این موضوع که این قارچ‌ها با جذب این عناصر در خاک باعث تقویت گیاه می‌شوند در پژوهش‌های صدروی و همکاران (1391) مشخص شده است که بیان کردند قارچ‌های میکوریزی عناصر فسفر، پتاسیم، کلسیم، گوگرد، مس، نیکل و روی را از خاک جذب کرده و به گیاه منتقل می‌کنند. ولی مهمترین فایده آنها برای گیاهان، افزایش جذب عناصر غذایی نامتحرک در خاک، به‌ویژه فسفر و روی است که در رشد و نمو گیاهان نقش کلیدی دارد (5). پژوهش‌های زیادی به نقش عوامل میکوریزی در کاهش بیماری‌زایی عوامل قارچی و باکتریایی انجام شده است، به‌طوری که دیده شده است که همزیستی گندم و یا پنبه با این قارچ‌ها و یا افزودن کود فسفره به این گیاهان باعث کاهش خسارت بیماری‌های پاخوره در گندم و پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه می‌گردد که این حالت نشان دهنده نحوه اثر این قارچ‌ها از طریق افزایش جذب فسفر برای این گیاهان است (16). این قارچ‎ها در سایر تنش ها نیز اهمیت بالایی دارند، به‌نحوی‌که مشخص شده است شرایط فیزیولوژیک گیاه کدو تحت سمیت متریبوزین در اثر همزیستی میکوریزی با قارچ Glomus etunicatumافزایش یافته است (2).

همچنین همزیستی قارچ Glomus intraradices با ریشه نخود باعث افزایش معنی‌دار میزان کلروفیل، رشد، وزن خشک ساقه، تعداد غلاف، تعداد گره در ریشه، میزان عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر و کاهش پوسیدگی ریشه ناشی از قارچ Macrophomina phaseolina شده است (7). در پژوهش دیگری تلقیح مایه مخلوط چند قارچ میکوریز آربوسکولار به ریشه خیار در گلخانه باعث افزایش رشد آن و کنترل بیماری پژمردگی آوندی ناشی از قارچ Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum  شده است (14). کاربرد تیمارهای تلقیح مایه مخلوط دو قارچ میکوریز آربوسکولار، باکتری Pseudomonas fluorescens به‌تنهایی و یا ترکیب مایه قارچ‌ها و باکتری به رشد لوبیای فرانسوی (Phaseolus vulgaris L.) برای کنترل بیماری پوسیدگی ریشه، ناشی از قارچ Rhizoctonia solani نشان داده که تیمار ترکیب مایه قارچ‌ها و باکتری باعث کاهش معنی‌دار پوسیدگی ریشه و افزایش رشد و محصول می‌گردد (15).

  1. احمدی، ط.، برنارد، ف.، زنگنه، س. و رجالی، ف. (1394). شناسایی قارچ‌های میکوریز اطراف ریزوسفر
    Thymus daenensisو میکوریزاسیون این گونه گیاه در شرایط گلخانه‌ای با Glomus intraradices. مجله پژوهش‎های گیاهی. جلد 28. شماره4. 683-674.
  2. اسماعیل نژاد، ن. و خارا، ج. (1393). تأثیر قارچ میکوریز آربوسکولار Glomus etunicatum بر روی رشد و برخی پارامترهای فیزیولوژیک در گیاه کدوی خورشتی تحت سمیت علفکش متری بوزین. مجله پژوهش‎های گیاهی.  جلد 27. شماره 1. 60-52.
  3. حاجیان‎فر، ر. و زر بخش، ع. (1389). واکنش ژنوتیپ‏های گوجه‌فرنگی به بیماری شانکر آلترناریائی ساقه. مجله به نژادی نهال و بذر. جلد اول. شماره 4. صفحات 449-437.
  4. سهرابی، م.، محمدی، ح. و محمدی، ح.ر. (1392). تأثیر دو قارچ میکوریز Glomus mosseae و Glomus intraradices بر بیماری پوسیدگی ریشة نخودفرنگی با عامل Fusarium solani f. sp. pisi در شرایط گلخانه‎ای. نشریه کنترل بیولوژیک آفات و بیماری‌های گیاهی. جلد 2. شماره 2. صفحات 137-129.
  5. صدروی، م. (1391). نقش قارچ‌های میکوریز آربوسکولار در مدیریت بیماری‌های گیاهی. دانش بیماری‎شناسی گیاهی. جلد اول. شماره یک. صفحات 13-1.
    1. Agrios, G. (2005). Plant Pathology. 5th eds. New York: Academic Press.
    2. Akhtar, M. and Siddiqui, Z. (2010). Effects of AM fungi on the plant growth and root-rot disease of chickpea. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science. 8 (5): 544-549.
    3. Chandanie, W., Kubota, M. and Hyakumachi, M. (2009). Interactions between the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus mosseae and plant growth-promoting fungi and their significance for enhancing plant growth and suppressing damping-off of cucumber (Cucumis sativus L.). Applied soil ecology. 41(3): 336-341.
    4. Doymaz, I. (2007). Air-drying characteristics of tomatoes. Journal of Food Engineering. 78 (4): 1291-1297.
    5. Etebarian, H. (2010). Evaluation of Trichoderma isolates for biological control of charcoal stem rot in melon caused by Macrophomina phaseolina. Journal of Agricultural Science and Technology. 8: 243-250.
    6. FAO (Food & Agriculture Organization of the United Nations. (2013). ISPM (International st&ards for phytosanitary measures) 11-Pest risk analysis for quarantine pests. FAO, Rome, Italy. online: https://www.ippc.int/sites/default/files/documents/20140512/ispm_11_2013_en_2014-04- 30_201405121523--494.65%20KB.pdf.
    7. Garmendia, I., Aguirreolea, J. and Goicoechea, N. (2006). Defence-related enzymes in pepper roots during interactions with arbuscular mycorrhizal fungi and/or Verticillium dahliae. BioControl. 51(3): 293-310.
    8. Janisiewicz, W. and Bors, B. (1995). Development of a microbial community of bacterial and yeast antagonists to control wound-invading postharvest pathogens of fruits. Applied and Environmental Microbiology. 61(9): 3261-3267.
    9. Jun-Li, H., Xian-Gui, L., Jun-Hua, W., Wei-Shou, S., Shu, W., Su-Ping, P. and Ting-Ting, M. (2010). Arbuscular mycorrhizal fungal inoculation enhances suppression of cucumber Fusarium wilt in greenhouse soils. Pedosphere. 20(5): 586-593.
    10. Neeraj, S. (2011). Organic amendments to soil inoculated arbuscular mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens treatments reduce the development of root-rot disease and enhance the yield of Phaseolus vulgaris. L. Eur. J. Soil Biol. 47: 295.
    11. Pfleger, F.L. and Linderman, R.G., (1994). Mycorrhizae and plant health. American Phytopathological Society (APS).
    12. Raaijmakers, J. M., Sluis, L. v. d., Bakker, P. A., Schippers, B., Koster, M. and Weisbeek, P. J. (1995). Utilization of heterologous siderophores and rhizosphere competence of Pseudomonas fluorescent spp. Canadian Journal of Microbiology. 41(2): 126-135.
    13. Schalamuk, S., Velazquez, S., Chidichimo, H. and Cabello, M. (2006). Fungal spore diversity of arbuscular mycorrhizal fungi associated with spring wheat: effects of tillage. Mycologia. 98(1): 16-22.
    14. Sheng, M., Tang, M., Chen, H., Yang, B., Zhang, F. and Huang, Y. (2008). Influence of arbuscular mycorrhizae on photosynthesis and water status of maize plants under salt stress. Mycorrhiza. 18(6-7): 287-296.
    15. Srivastava, R., Khalid, A., Singh, U. and Sharma, A. (2010). Evaluation of arbuscular mycorrhizal fungus, fluorescent Pseudomonas and Trichoderma harzianum formulation against Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici for the management of tomato wilt. Biological Control. 53(1): 24-31.