شنبه, ۱ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 20 April, 2024
مجله ویستا

عوامل محیطی


فاکتورهاى محيطى زير بر تثبيت ازت تأثير مى‌گذارند:
- نسبت کربن-ازت:
مقادير بالاى ازت نسبت به کربن در خاک يا در هر محيط کشت ديگر باعث عدم ظهور اثر ژن nif شده و در پى آن تشکيل غده و يا فعاليت آنزيم نيتروژناز کاهش مى‌يابد. معلوم شده است که تشکيل غده و تثبيت ازت در بقولات به‌وسيلهٔ مقدار ازت قابل جذب موجود محدود مى‌شود. در ضمن NH۳ شدت تثبيت ازت در بقولات را کاهش داده و در موجودات غيرهمزيست اين عمل را به‌طور کامل متوقف مى‌کند.
اثر بازدارندگى ازت قابل جذب بر عمل تثبيت، تا حد قابل توجهى به گونه‌هاى تثبيت‌کننده و محيط بستگى دارد، به‌طورى‌که مقادير متعادلى از ازت قابل جذب، براى تثبيت ازت در بعضى از بقولات سودمند مى‌باشد.
به‌هر حال کارآئى استفاده از کودهاى ازته بر روى بقولات ناچيز يا صفر است. براى مثال هنيسون پى برد که با استفاده از کودهاى ازته رشد ريشه و قسمت‌هاى هوائى در سويا در ظروف آزمايشى بيشتر شده ولى تعداد و اندازهٔ غده‌ها کاهش نيافته است. در آزمايشات مزرعه‌اي، رشد رويشى در کرت‌هائى که از کودهاى ازته استفاده کرده بودند بيشتر بود ولى مصرف اين کودها، تأثيرى بر عملکرد دانه نداشتند. از سوى ديگر افزايش محصول در مورد لوبيا چشم‌ بلبلى در اثر کاربرد کودهاى ازته گزارش شده است و در حالت کلى لوبيا برخلاف اغلب بقولات در شرايطى که ازت خاک کم مى‌باشد به کودهاى ازته واکنش (مثبت) نشان مى‌دهد.
- موادغذائى معدنى:
نياز موجودات زنده تثبيت‌کنندهٔ ازت به مواد معدنى اساساً نظير ساير گياهان است و خصوصاً به کمبود عناصر، Mo، Fe و S در خاک بايد توجه زيادى مبذول داشت، زيرا اين مواد معدنى در ترکيب نيتروژناز وارد مى‌شوند. از سوى ديگر فعاليت آنزيم نتيروژناز به ساير عناصر غذائى پرمصرف (macroelements)، نيز وابسته است. ليندا دريافت که رشد غده‌ها، فعاليت نتيروژناز و فعاليت آنزيم‌هاى تقويت‌کنندهٔ نيتروژناز (نظير آنزيم‌هاى سنتز‌کنندهٔ گلوتامات يا GOGAT) در ماشک به‌شکل معنى‌دارى در مقابل کودهاى فسفره افزايش نشان دادند (جدول اثرات پتاسيم و کلسيم روى رشد و تثبيت ازت در ماشک).
رشد بقولات و تثبيت ازت در آنها همچنين وابسته به فسفر مى‌باشد. به‌علاوه مشاهده شده که عنصر مس نيز براى تشکيل غده‌ها لازم است، که احتمالاً نقش اين عنصر در اکسيداسيون تنفسى و سيستم سيتوکروم مى‌باشد. همزيستى بين بقولات و ريزوبيوم خصوصاً آن گروه از انواع همزيستى که با اقليم‌هاى معتدله تطابق دارند، نسبت به pH پائين خاک حساس مى‌باشند.
   جدول اثرات پتاسيم (k) و کلسيم (Ca) روى رشد و تثبيت ازت در ماشک
کود شيميائى (۱) پارامتر اندازه‌گيرى شده
K + Ca Ca K O
۲/۳۸ ۱/۹۱ ۱/۸۵ ۱/۷۸ (گياه /گرم) وزن خشک قسمت هوائى گياه
۹۲۶ ۹۷۸ ۷۴۵ ۵۵۲ (گياه/ ميلى‌گرم) وزن تازهٔ غده
۳۶/۱ ۲۰/۹ ۳۲/۵ ۲۲/۵ (ساعت×گرم /C۲H۴ ميکرومول) فعاليت نيتروژناز
۵،۲۰۸ ۲،۵۶۳ ۵،۱۵۴ ۳،۳۶۱ (گياه×غده/ميکرومول) فعاليت آنزيم در غده (۲)
(۱) . فسفر خاک بسيار بالا بود.
(۲) . آنزيم‌هاى همراه نيتروژناز که در توليد گلوتاميت شرکت دارند و کتوگلوتارات را به گلوتاميت تبديل مى‌کنند.
منبع: از ليند و همکاران ۱۹۸۱.
- آفت‌کش‌ها:
بعضى از آفت‌کش‌ها خصوصاً قارچ‌کش‌هاى جيوه‌اى که روى بذرها مصرف مى‌شوند، تعداد موجودات زنده تثبيت‌کنندهٔ ازت و تشکيل غده‌ها را کاهش مى‌دهند.
- عوامل آب و هوائى:
براساس گزارشات رسيده در رابطه با عملکرد ازت در بقولات، گرما و خشکي، جمعيت باکترى و تثبيت ازت را کاهش مى‌دهند. سرما (۵ درجه سانتى‌گراد) در واقع تثبيت ازت را تا حد صفر کاهش مى‌دهد. اين تأثير در درجهٔ اول مربوط به کاهش غده‌زائى است نه کاهش فعاليت نيتروژناز با وجود اينکه غده‌زائى در نخود در ۲۶ درجه سانتى‌گراد به‌خوبى انجام شد، ولى در ۲۰ درجه سانتى‌گراد با اشکال مواجه گرديد. تأثير درجه حرارت روى تثبيت ازت بسيار متغير است و به همزيستى بين بقولات و ريزوبيوم بستگى دارد. بقولات و ريزوبيوم‌هاى همزيست در مناطق معتدله در حرارت پائين‌تر از ۷ درجه سانتى‌گراد تحت تأثير قرار مى‌گيرند. در حالى‌که همزيستى در مناطق گرمسيرى در حرارت کمتر از ۲۰ درجه سانتى‌گراد متوقف مى‌شود. درجه حرارت مطلوب براى همزيستى بقولات در مناطق معتدله ۲۵-۲۰ درجه سانتى‌گراد و در مناطق گرمسيرى ۴۵-۳۵ درجه سانتى‌گراد مى‌باشد. اغلب بقولات مناطق معتدله منشاء مديترانه‌اى دارند. خصوصيات اقليمى منطقهٔ گسترش آنها، زمستان‌هاى مرطوب و ملايم و تابستان‌هاى خشک است، که در انتهاى فصل رشد سرد مى‌گردد.
حد مطلوب رطوبت خاک براى همزيستى سويا و يونجه در حدود ۲۵ تا ۷۵% ظرفيت زراعى است و محتوى رطوبت غده‌ها براى ادامهٔ بقاى آنها بايستى بالاتر از ۸۰% باشد. رطوبت مطلوب سويا در شرايط گرم در آزمايشات گلخانه‌اى در حد ظرفيت زراعى برآورده شده است، ولى در درجه حرارت معتدله نه رطوبت خاک و نه عمق کاشت تأثير زيادى در بقاء گروه نداشته است. زيادى رطوبت يا بالا بودن سطح آب باعث پائين آمدن تثبيت ازت مى‌شود که احتمالاً به‌علت کاهش در تنفس ريشه و ساخته شدن ATP مى‌باشد. مشاهده شده است که در باکترى Aeschynomene حالت غرقابى باعث کاهش فعاليت آنزيم نيتروژناز نمى‌شود، درحالى‌که کمبود رطوبت موجب کاهش فعاليت نيتروژناز مى‌گردد.
- کلسيم و pH:
pH به‌صورت مستقيم و غيرمستقيم بر تثبيت ازت تأثير مى‌گذارد. خاک‌هاى اسيدى به‌طور عمده فاقد ريزوبيوم مى‌باشند. غده‌هائى که در خاک‌هاى اسيدى تشکيل مى‌شوند، معمولاً از نژادهاى غيرمؤثر باکترى مى‌باشد. در محيط‌هاى کشت ديده شده است که pH به‌طور مستقيم در تشکيل غده‌ها مؤثر بوده و در محيط‌هاى محتوى محلول غذائى با pH نسبتاً بالا در مدت ۳ تا ۵ روز غده‌ها روى ريشه تشکيل شده‌اند. حساسيت به pH در توليد غده، احتمالاً از مرحلهٔ آلودگى و ورود باکترى به‌داخل ريشه مى‌باشد (مانز، ۱۹۶۹).
کلسيم براى رشد مريستم‌هاى گياه و گره‌ها اهميت اساسى دارد. نياز به کلسيم خصوصاً در همزيستى مناطق معتدل براى خود بقولات، به مراتب کمتر از اين نياز براى زندگى همزيستى آنها است. بدون کلسيم کافي، رشد غيرعادى و نارسى در مريستم‌هاى مولد غده رخ مى‌دهد. R.meliloti که همزيست با شبدرشيرين و يونجه مى‌باشد به pH بالا نيازمند است.
- گاز کربنيک:
معمولاً محيط زندگى باکترى‌هاى تثبيت‌کنندهٔ ازت از نظر گازکربنيک بسيار غنى‌تر (۱۰ تا ۱۰۰ برابر) و اکسيژن آن بسيار پائين‌تر از هواى محيط اطراف آن است. ريزوبيوم‌هاى کاشته شده به‌صورت خالص، براى رشد مطلوب نيازمند CO۲ کافى بوده‌اند و هنگامى که محتوى CO۲ در حدود ۴% باشد تثبيت ازت زيادتر خواهد شد. شرايط مناسب براى رشد ريشه و انجام تنفس، CO۲ اضافى مورد نياز را نيز ايجاد خواهد کرد ولى با اين حال انواعى از ريزوبيوم‌ها شناخته شده‌اند که قادر هستند با استفاده از PEP کربوکسيلاز مقدارى CO۲ تثبيت نمايند.


همچنین مشاهده کنید