تأثیر اسیدهای آلی بر افزایش قابلیت جذب و برداشت فسفر از ریزوسفر گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، موسسه تحقیقات خاک و آب

2 استاد خاکشناسی و محیط زیست دانشگاه ولز انگلستان

3 استاد دانشگاه تربیت مدرس

4 کارشناس ارشد موسسه تحقیقات خاک و آب

چکیده

اسیدهای آلی نظیر اسید سیتریک و اسید اگزالیک در واکنشهای ریزوسفر خاک به ویژه در جذب عناصر غذایی نقش مهمی را ایفا می کنند. این تحقیق در سال 1382 به منظور بررسی تأثیر نوع و غلظت‌های مؤثر اسید در واکنشهای ریزوسفر گندم(Triticum aestivum L.)  و تأثیر آنها بر جذب 33P به وسیله ریشه گندم و انتقال آن به اندامهای هوایی گیاه انجام گرفت. به این منظور گیاه گندم در محفظه کوچک ریزوسفری محتوی خاک (microcosm) کشت گردید. ریشه به تدریج در لایه های خاک نشان‌دار شده با KH2 33PO4 نفوذ کرد. چهل و هشت ساعت بعد از نشان‌دار کردن خاک، سیترات و اگزالات در دو شکل یونی با غلظت‌های 1 و 10 میلی‌مولار به داخل محفظه ریزوسفر تزریق شدند و این عمل روزی یکبار، به مدت چهار روز از همان منفذ ادامه یافت. نتایج حاصل نشان داد اسید اگزالیک جذب فسفر 33P را توسط گیاه به میزان چند برابر افزایش داد ولی اسید سیتریک تأثیر چندانی بر افزایش یا کاهش جذب 33P نداشت. سرعت معدنی شدن اسید سیتریک در ریزوسفر بیشتر از اسید اگزالیک بود و به نظر می رسد که معدنی شدن سریع اسید سیتریک مانع از افزایش جذب 33P به وسیله سیترات گردید، لذا اسید سیتریک در جذب 33P به وسیله گندم اثری نداشت. در نتیجه می توان اظهار داشت که اسیدهای آلی سرعت آزادسازی 33P از کانی ها را در ریزوسفر افزایش داده و جذب این عنصر به وسیله گندم را تسهیل می‌کنند. این تأثیر به نوع اسید آلی بستگی دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Organic Acids and Availability of the Rhizosphere Phosphorus and Its Uptake by Wheat

نویسندگان [English]

  • Z. Khademi 1
  • D. L. Jones 2
  • M. J. Malakouti 3
  • F. Asadi 4
1 SAssistant Professor, Soil and Water Research Institute
2 Professor, School of Environment and Natural Resources, University of Wales, Bangor, Gwynedd, LL57 2UW, UK
3 Professor, Tarbiat Modarres University
4 Researcher, Soil and Water Research Institute
چکیده [English]

This study was conducted to determine the importance of organic acid type and concentration in the rhizosphere of wheat plant (Triticum aestivum L.) and its effects on 33P uptake by roots. Organic acids such as citrate and oxalate are implicated in rhizosphere processes, including nutrient acquisition. A single wheat plant was grown in soil-filled rhizosphere microcosms and allowed to pass through a KH233PO4 labeled of soil. Forty-eight hours after 33P injection, citrate and oxalate at concentrations of 1 and 10 mM were injected into the microcosms at the same location every day over a period of 4 days. Oxalate resulted in about 2-fold enhancement in plant 33P accumulation, but citrate had no such effect. High mineralization of citrate was observed in comparison with oxalate. It seems that due to more mineralization of citrate, 33P uptake was prevented. As a result, organic acids cause an increase in P mobilization and P uptake by plant is enhanced.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Citrate
  • Oxalate
  • P mobilization
  • Wheat
  • Rhizosphere

مراجع

  1. خادمی، زهرا.، دیوی، جونز و محمد جعفر، ملکوتی. 1383. نقش اسیدهای آلی در ریزوسفر ریشه گیاه. در «روشهای نوین تغذیه گیاه» (ملکوتی، خوگر و خادمی) صفحات 21-7، وزارت جهاد کشاورزی طرح خودکفایی گندم، انتشارات سنا، تهران، ایران.
  2. Bar-Yosef, B. 1991. Root excretions and their environmental effects. Influence on availability of phosphorus. In “plant roots: The Hidden half” ( waisel, A.Eshel. and u. kafkafi. Eds). 529-557. Dekker, New York.
  3. Bolan, N. S., R. Naidu, S. Mahimairaja, and Baskaran. 1994. Influence of low molecular weight organic acids on solubilization of phosphates. Biol. Fertil. Soils 18:311-319.
  4. Delhaize, E., and P. R. Ryan. 1995. Aluminum toxicity and tolerance in plants. Plant. Physiol. 107: 315-321.
  5. Drever, J. I., and L. Stillings. 1997. The role of organic acids in mineral weathering. Colloids Surf. 120: 167-181.
  6. Gardner, W. K., and K. A. Boundy. 1983. The acquisition of phosphorus by lupinus albus IV. The effect of interpolating wheat and white lupin on the growth and mineral composition of the two species. Plant Soil. 70: 391-402.
  7. Gerke, J. 1992. Phosphate, aluminum and iron in the soil solution of three different soils in relation to varying concentrations of citric acid. J. Plant Nutr. Soil Sci. 155: 339-343.
  8. Hocking, P. J. 2001. Organic acids exuded from roots in phosphorus uptake and aluminum tolerance of plants in acid soils. Adv. Agron. 74: 63-97.
  9. Ibrikci, H., J. Ulger, A. C. Buyuk, G. Cakir, B. Korkmaz, K. Karnez. E. Ozgenturk, and G. Konuskan. 2005. Maintenance of phosphorus fertilizer and residual phosphorus effect on corn production. Nutr. Cycl. Agroecosys. 72: 279-286
  10. Jones, D. L. 1998. Organic acids in the rhizosphere-A critical review. Plant Soil. 205:25-44.
  11. Jones, D. L. and P. R. Darrah. 1994. Role of root derived organic-acids in the mobilization of nutrients from the rhizosphere. Plant Soil. 166: 247-257.
  12. Jones, D. L., P. R. Darrah, and L. V. Kochian. 1996. Critical evaluation of organic acid mediated iron dissolution in rhizosphere and its potential role in root iron uptake. Plant Soil. 180: 57-66.
  13. Lan, M. N., B. Comerford and T. R. Fox. 1995. Organic anions effect on phosphorus release from spodic horizons. Soil Sci. Soc. Am. J. 59: 1745-1749.
  14. Mraschner, H. 1995. Mineral nutrition of higher Plants. Academic Press, London 912 pp.
  15. Mench, M., and E. Martin. 1991. Mobilization of cadmium and other metals from two soils by root exudates of Zea mays, Nicotina tabacum L. and Nicotiana rustica L. Plant Soil. 132: 187-196.
  16. Pohlaman, A. A., and J. G. McColl. 1986. Kinetics of metal dissolution from forest soils by soluble organic acids. J. Environ. Qual., 15: 86-92.
  17. Randall, P. J., J. E. Hayes, P. J. Hocking, and A. E. Richardson. 2001. Root exudates in phosphorus acquisition by plants. In ‘‘Plant nutrient Acquisition- new perspectives ( eds., N.Ae, J. Arihara, K. Okada, and Sriinivasan), Springer-Verlag, Tokyo Japan, pp. 71-100.
  18. Richardson, A. E. 1994. Soil microorganisms and phosphorus availability. In Management of the Soil Biota in Sustainable Farming Systems (C.E. Pankhurst, B. M. Doube, V. V. S. R. Gupta, and P. R. Grace, Eds.). pp. 50-62. CSIRO, Melbourne.
  19. Ryan, P. R., E. Delhaize, and D. L. Jones, 2001. Function and mechanism of organic anion exudation from plant roots. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 52: 527-560.
  20. Shenoy, V. V., and G. M. Kalagudi, 2005. Enhancing plant phosphorus use efficiency for sustainable cropping. Biotechnol. Adv. 23: 501-513.
  21. Staunton, S., and F. Leprine, 1996. Effect of pH and some organic anions on the solubility of soil phosphate: Implication for P bioavailability. Eur. J. Soil Sci. 47: 231-239.
  22. L. 1997. Root exudation of organic acids: importance to nutrient availability and the calcifuge and calcicole behavior of plants. Oikos. 80: 459-466.
  23. L., T. Olsson, and G. Tyler. 1994. Differences between calcifuge and acidiguge plants in root exudation of low molecular organic acids. Plant Soil. 167:239-245.
  24. L., A. G. Owen. D. L., Godbold, and D. L. Jones. 2001. Organic acid behavior in calcareous soils: Sorption reaction and biodegradation rates. Soil Biol. Biochem. 33: 2125-2133.
  25. L., A. G. Owen. D. L., Godbold, and D. L. Jones. 2002. Organic acid mediated P mobilization in the rhizosphere and uptake by maize roots. Soil Biology and Biochemistry 34, 703-710.
  26. Van Hees. P. A. W., U. S. Lundstrom, and R. Giesler. 2000. Low molecular weight organic acids and their Al-complexes in soil solution-composition, distribution and seasonal variation in three Pozolized soils. Geoderma. 94: 173-200.
پژوهش های خاک
دوره 22، شماره 1
خرداد 1387
صفحه 25-32

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار