خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه کشاورزی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۸ |
کد مقاله | AGR08 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | تودههای خاک گلوملین تولید شده بوسیله قارچ آرباسکولار میکورهیزال در اطراف یک منطقه جنگل بارانی استوایی |
نام انگلیسی | Soil stocks of glomalin produced by arbuscular mycorrhizal fungi across a tropical rain forest landscape |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۷ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۰ |
کلمات کلیدی به فارسی | کوستاریکا، میکورهیزا، کربن خاک، حاصلخیزی خاک، نیتروژن خاک |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Costa Rica, mycorrhizas, soil carbon, soil fertility, soil nitrogen |
مرجع به فارسی | ژورنال بوم شناسیمرکز تحقیقات محیط زیستی اسمیت سونیان، ایالات متحده |
مرجع به انگلیسی | Journal of Ecology, Smithsonian Environmental Research Center, USA |
کشور | ایالات متحده |
تودههای خاک گلوملین تولید شده بوسیله قارچ آرباسکولار میکورهیزال در اطراف یک منطقه جنگل بارانی استوایی
خلاصه
قارچ همزی آرباسکولار میکورهیزال (AM) تولید کننده یک گلیکوپروتئین، گلوملین، خاص- AM میباشد، که میتواند در کربن خاک سهم اساسی داشته باشد. در این تحقیق ما در ابتدا یک ارزیابی اولیه در خصوص تودههای پابرجای گلوملین در منطقه جنگلی و بارانی پست گرمسیری ارائه نموده و این مورد را که آیا تراکمهای مربوط به گلوملین دارای تفاوت در این نواحی جنگلی میباشد یا خیر را مورد آزمایش قرار میدهیم.
سطوح متوسط گلوملین در خاکهای لاسلوا با بلندی ۱۰ سانتیمتر به میزان (۴۵ Mg C ha-1) بوده و تقریبا ۳٫۲% کل خاک کربن و ۵% خاک نیتروژن (N) را در لایه ۱۰ – ۰ سانتی متری را شامل میشوند.
خاکهایی که دارای حاصلخیزی بیشتری با غلضتهای بیشتر کلسیم ، فسفر و پتاسیم میباشند دارای گلوملین کمتری بوده ، در حالیکه خاکهایی که حاصلخیزی کمتری دارند ، آنهایی که میزان کربن آنها بالا بوده و نسبتهایی از نیتروژن و میزان زیادی از آهن و آلومینیوم را دارا میباشند، دارای گلوملین بیشتری هستند.
ما سطوح بیشتری از عکسالعمل مرتبط با مصونواکنشپذیری را یافتیم ، که خصیصه گلوملین جدیدا تولید شده و جوان در خاکهایی میباشد که از میزان بالایی از کلسیم ، فسفر و پتاسیم بهرهمند هستند. ما فرض میکنیم که جابجایی یا تغییر و تحول قارچی AM در خاکهای با حاصلخیزی بیشتر در منطقه جنگلی بارانی گرمسیری ارتقا یافته است. همانگونه که این مسئله بوسیله میزان بیشتر موارد مرتبط با مصونواکنشپذیری ، گلوملین اخیرا تولید شده، مشخص شده است.
کلمات کلیدی: کوستاریکا، میکورهیزا، کربن خاک، حاصلخیزی خاک، نیتروژن خاک
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
مقدمه
قارچ آرباسکولار میکورهیزال (AM) تشکیل دهنده ارتباطات همزی بین ریشههای تقریبا ۸۰% از گروههای گیاهی میباشد. قارچ AM باعث ساکن شدن ریشههای ظریف در زیر ناحیه کشیدگی سلول فعال میشود. هایفا که از ریشهها بیرون تراویده ، بصورت موثر نقش گیرنده مواد غذایی را بازی میکند، مخصوصا فسفور (P) ، و آب در تبادل با کربن (C) مشتق شده از طریق فوتوسنتز. آنها یک مسیر قابل ملاحظه را برای انتقال کربن فوتوسنتزشده به خاک تشکیل میدهند. بطور مثال بر اساس ارزیابیها قارچ AM 25 – ۵% کربن ثابت فوتوسنتز شده دمای گیاهان و ۴۵% دمای درختان را مورد استفاده قرار میدهد.
مطالعات انجام شده در جنگلهای استوایی نشان داده است که ۸۰ – ۲۰% از طول یک ریشه ظریف بوسیله قارچ AM بتصرف درآمده و تولید هاگ میتواند به میزان زیادی روی دهد. بسیاری از گونههای درختان وابستگی شدید به قارچ AM داشته و در صورتی که توسط این قارچ آغشته نباشند قادر نخواهند بود در زیر دانههای انباشته شده رشد نمایند.کربن به آرباسکولار میکورهیزاها تخصیص یافته و از اینرو شمول آنها درخاک کربندار در مناطق گرمسیری بخاطر سطوح پایین مواد مغذی در خاکهای گرمسیری با شرایط آب و هوایی ویژه میتواند زیاد باشد.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
مواد و روشها
تشریح محل و نمونهبرداری
این مطالعه بر روی ۶۰۰ هکتار از منطقه جنگلی قدیمی واقع در ایستگاه محیط زیست لاسلوا مرتبط با سازمان مطالعات جنگلی کاستاریکا انجام گرفت. ایستگاه حفاظت محیط زیست لاسلوا که ۱۵۰۰ هکتار را شامل میشود ۱۵۰ – ۳۷ متر بالای سطح دریا قرار دارد. این ایستگاه در سیستم منطقه حیات هولدریج بعنوان یک منطقه جنگلی مرطوب استوایی دسته بندی گردیده است و دارای میانگین بارش سالیانه ۴ متر میباشد که این میزان بارش بصورت منظم در سراسر سال جاری میباشد. همچنین میانگین دمای این منطقه ۲۶ درجه سانتیگراد است. مشخصات مرتبط با این ناحیه بوسیله مکدید و همکارانش تشریح گردیده است. خاکهای این منطقه در محدوده خاکهای حاصلخیز تا خاکهای دارای pH کم را تشکیل داده و از اینرو امکان ارزیابی تغییرات را در سیکل کربن در آن ناحیه میسر میسازد.گوناگونی انواع درختان در این ناحیه چشمگیر بوده و بیش از ۲۳۰ نوع گونه در این ناحیه دیده میشود. درختان نخل و گونههای درختان پنتاسلیترامکرولوبا ۲۵% و ۱۲% از درختان را بترتیب به خود اختصاص دادهاند. قارچ AM همانگونه که در قسمت استخراج و شناسایی هاگها مشخص شده دربردارنده مواردی نظیر اکولواسپورا ، ای. ملیا و ای. فوویتا بوده و دارای گوناگونی از میانگین هاگ ۲۵ در هر ۱۰۰ میلیلیتر خاک برای اینسپتیسول (خاک سیلیت قهوهای متمایل به خاکستری) تا ۵۰ هاگ در هر ۱۰۰ میلیلیتر برای اولتیسول (خاک اسیدی که تحت شرایط آب و هوایی تغییر یافته است) بترتیب میباشد. ولی این میزان میتواند تا ۱۵۰ هاگ در هر ۱۰۰ میلیلیتر نیز برسد.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
آنالیز گلوملین
خاکها قبل از آنالیز با یک پودر مناسب ترکیب شدند. استخراج گلوملین همانگونه که بوسیله رایت و آپداهیایا تشریح شده انجام پذیرفت.گلوملین آسان استخراج شده (EEG) با استفاده از ۲۰ mM اسید سیتریک ظرف مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد استخراج شد. گلوملین مطلق (TG) در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد در ۵۰ mM اسید سیتریک (۸pH) در مدت زمان یک ساعت تا زمانی که مایع شناور تقریبا بدون رنگ گردید بدست آمد. اغلب نمونههای به سه عمل استخراج نیاز داشتند. ژلهای SDS– PAGE و طیفهای رزونانس مغناطیس هستهای گلوملین استخراج شده نشان دهنده آن بود که نمونهها دارای تراکمهای بسیار کمی از دیگر مواد آلی میباشند. عصارهگیرهای استخری با سانتریفیوژ ۱۰۰۰۰g نسبت به تفکیک و برداشت ذرات خاک اقدام نموده و تراکم پروتئین نیز با استفاده از سنجش پیوند رنگ برادفورد مشخص گردید. یک آزمون امیونوسوربنت ارتباط- آنزیم غیرمستقیم (ELISA) با آنتیبادی یا پادتن تککلنی MAb 32B11 در برابر گلوملین مورد استفاده قرار گرفت تا آنکه آزمونهای امیونواسی (آنالیز شیمیایی با استفاده از ماده مربوطه و پادتن آن) بر روی EEG و TG را انجام دهد. مقادیر ELISA با نوع استاندارد ساخته شده، توسط اغلب خاکهای مصون واکنش پذیر، مورد مقایسه قرار گرفت. تراکمهای گلوملین با خاک mg g-1 قیاس شد. تراکمهای نهایی گلوملین بر اساس حجم خاک با استفاده از ارزیابیهای تودهای گلوملین همراه با حجم تراکم برآورده شده خاکهای لاسلوا مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر گزارش شده میانگین برای هر بخش میباشد.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
آنالیز داده
برای آنالیز تراکمهای EEG، TG ، IREEG و IRTG در این منطقه، میانگین تراکمهای گلوملین برای هر یک از این ۱۲ بخش بدست آمد (۱۰ بار برای هر بخش). از آنجائیکه بسیاری از پارامترهای شیمیایی خاک به میزان زیادی دارای وابستگی به هم میباشند، ما از یک آنالیز ترکیبات اصلی برای ارزیابی آنکه آیا تراکمهای گلوملین با معرفهای ترکیبی حاصلخیزی خاک متفاوت میباشند یا خیر استفاده نمودیم. روش آنالیز رگراسیون حداقل مربعات برای تست تاثیرات pH ، تراکم عناصر معدنی ، کربن و نیتروژن خاک ، نسبت P بر سطوح گلوملین ، و همچنین تست ارتباطات مهم در میان بخشهای مختلف گلوملین مورد استفاده قرار گرفت. مناسب بودن تمامی مدلها با استفاده از بررسی بخشهای رسوبی مشخص گردید.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
نتایج
ماورای تمامی بخشهای مشخصه جنگل، میانگین تراکمهای گلوملین مطلق (TG) در ۱۰ سانتیمتر بالای خاک به میزان میبود. میانگین مصون واکنشپذیری گلوملین مطلق (IRTG) به میزان و TG بود. میانگین گلوملین آسان استخراج شده (EEG) و TG بود. میانگین مصون واکنش پذیری EEG (IREEG) یا EEG بود.
گوناگونی با حاصلخیزی خاک
از آنجایی که بسیاری از پارامترهای خاک بصورت همنوسان میباشند، یک آنالیز ترکیب اصلی برای تست ارتباط بین گوناگونی در خصیصههای خاک و تراکم بخشهای گلوملین خاک در عمق ۱۰ – ۰ سانتی متر مورد استفاده قرار گرفت.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
مباحثات
تراکمهای گلومین مطلق در خاکهای ناحیه لاسلوا قابل مقایسه با مواردی است که در خاکهای معتدل کشاورزی و خاکهای مربوط به چمنزار و خاکهای جنگلی جوانتر هاوایی بدست آمده است. میزان تراکم بالاتری از گلوملین در خاکهای وودلند ایالتهای مید- آتلانیک و اسکاتلند و همچنین در خاکهای کهنتر هاوایی مشاهده شده است ، در حالیکه خاکهای منطقه رنجلند تگزاس دارای میزان کمتری میباشند. وضعیت آب و هوایی، نوع گیاهان و حاصلخیزی ، مواد معدنی خاک و نوع قارچها و گوناگونی آنها همگی میتوانند در تعیین آنکه چرا در تراکم گلوملین خاکها در مناطق مختلف تفاوت است نقش داشته باشند. بررسی فرآیندهای تعیین کننده تولید ، تجزیه و انباشتگی گلوملین در زیست تودههای مختلف مورد نیاز بوده تا آنکه بتوانیم بطور کامل اهمیت گلوملین را در جداسازی کربن در خاکها را درک نمائیم.
در لاسلوا گلوملین از اجزای مهم تشکیل دهنده استخرهای C و N سطح خاک (عمق ۱۰ – ۰ سانتیمتری) بشمار میآید (هر کدام بترتیب ۳٫۲% و ۵%). این میزان مشابه به سهم یا مشارکت گلوملین در خاک C و N در لایه ۱۰ – ۶ سانتیمتری از خاکهای هاوایی میباشد (حداکثر ۵ و ۴% C و N بترتیب). خاکهای هاوایی دارای میزان بالاتری از C و گلوملین در مقایسه با خاکهای لاسلوا میباشد. بعلاوه، ترکیب گلوملین که از خاکهایی هاوایی بدست آمده کمتر از C و N در مقایسه با لاسلوا میباشد.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
تاثیرات حاصلخیزی خاک
تراکمهای بخشهای گلوملین مختلف در ارتباط با چندین خصیصه دیگر خاک در منطقه لاسلوا میباشند. گلوملین مطلق و EEG با بروز نشانههای کاهش حاصلخیزی تمایل به افزایش مییابند و بالعکس. تراکمهای EEG ، ولی نه TG، بصورت قابل توجهی دارای همبستگی منفی با تراکمهای P خاک مطلق دارد، ماده مغذیای که دارای بالاترین میزان محدودیت در رشد گیاه در جنگلهای گرمسیری بوده و موردی است که بر اساس آن جذب قارچ AM ضروری بنظر میرسد. پروتئین مصونواکنش پذیر EEG (IREEG) نیز همچنین نسبت به ترکمهای p و k خاک حساس میباشد. تفاوت حساسیت بخشهای گلوملین به تراکم عناصرخاک احتمالا بواسطه تفاوتهای نرخهای تولید ، تعمیم مشارکت در بین انبوهههای خاک و یا نرخهای تجزیه گلوملین در مقابل گرادیان حاصلخیزی میباشد.
خاک گلوملین قارچ آرباسکولار میکورهیزال
نتیجهگیری
ما دریافتیم که گلوملین جزء مهم استخرهای خاک C و N در منطقه جنگلی بارانی گرمسیری میباشد. با توجه به آنکه در نظر بگیریم گلوملین نسبت کوچکی از زیست توده هیافای AM را تشکیل دهد (در حدود ۳% از وزن خشک) ، این سطوح گلوملین نشان دهنده آن است که تولید هایفای فوقاساسی بوسیله قارچ AM میتواند اساسی و ضروری باشد. همچنین گلوملین بوسیله هایفا در داخل ریشهها تولید شده و مقادیر اضافه آن در استخر گلوملین رسوبی ( با چسبندگی شدید به ذرات خاک) و در عمق ۱۰ سانتیمتری خاک میباشد. سطوح گلوملین که ما در اینجا مستندسازی نمودهایم، ممکن است باعث دست کم پنداشتن اندازه استخر گلوملین مطلق در خاکهای لاسلوا شود. سطح بالای مصون واکنش پذیری گلوملین در این خاکها همچنین معرف آن است که بسیاری از این گلوملینها ممکن است اخیرا تولید شده باشند. بخشهای گلوملین این منطقه حاصلخیز نشان دهنده آن است که تولید قارچ، تجزیه و/ یا ترکیب جمعیتی در این ناحیه وجود داشته و میتواند دارای تفاوت با دیگر گیاهان و پارامترهای محیطی دیگر باشد، که برخی از آنها تحت تاثیر تغییرات آب و هوایی جهانی قرار گرفتهاند. مقادیر واقعی تولید و تجزیه گلوملین مشخص نمیباشد و هویت ارگانیسمهای مسئول در مصرف و تجزیه گلوملین میبایست مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته شود.