View More View Less
  • 1 Talajtani és Agrokémiai Intézet, Budapest
Restricted access

Purchase article

USD  $25.00

1 year subscription (Individual Only)

USD  $184.00

Tenyészedény-kísérletben vizsgáltuk, hogy a szárazságstressz és az arbuszkuláris mikorrhiza gomba (AMF) oltás milyen változást okoz a búza gyökérnövekedésében, és ez hogyan követhető nyomon a gyökér–talaj rendszer elektromos kapacitásának (CR) in situ mérésével.

A kísérletet randomizált blokk elrendezésben végeztük két búzafajtával (Mv. Hombár őszi és TC 33 tavaszi), kétféle öntözéssel (optimális és szárazságstressz) és kétféle oltással (oltatlan és AM-gombával oltott), 12 ismétlésben. A tenyészidőszakban monitoroztuk a CR-t, valamint mértük a sztómakonduktanciát és a levelek klorofilltartalmát (SPAD-értékben). A kísérlet végén TTC-teszttel vizsgáltuk a gyökerek életképességét, mikroszkópos vizsgálattal becsültük az AM gomba gyökérkolonizációját, valamint meghatároztuk a gyökér- és hajtástömeget.

A vízhiány szignifikánsan (9–35%-kal) csökkentette a búzafajták gyökértömegét, mely a mért CR-értékekben is tükröződött. A szárazság okozta CRés biomassza-csökkenés jelentősebb volt a TC 33, mint az Mv. Hombár esetében. A CR monitorozásával kimutattuk a növények stressz utáni regenerációját és a fajták eltérő gyökérnövekedési dinamikáját. Az AMF oltás csökkentette a CR-t és a biomassza-produkciót (29–42%-kal), vélhetően az intenzív (84–87%-os) gyökérkolonizáció és a növénynevelés körülményei (erős szárazságstressz) következtében. Az oltás optimális öntözés mellett növelte a sztómakonduktanciát és a gyökér vitalitását. A vízhiány azonban csökkentette a gyökér életképességét. A klorofilltartalom leginkább a búzafajták között mutatott eltérést az Mv. Hombár nagyobb SPAD-értékével. A gyökértömeg és -kapacitás között szoros lineáris korrelációt (R2 = 0,792–0,865) találtunk. A TC 33 fajta regressziós egyenesének nagyobb meredeksége a nagyobb hajtástömegből eredő nagyobb fajlagos vízfelvételre vezethető vissza.

Eredményeink alapján a CR-mérés alkalmas a gyökérnövekedési dinamika monitorozására és a környezeti hatások detektálására. A roncsolásmentes eljárás egyéb növénymorfológiai és -élettani vizsgálómódszerek hasznos kiegészítője lehet.

  • Al-Karaki, G., McMichael, B. & Zak, J., 2004. Field response of wheat to arbuscular mycorrhizal fungi and drought stress. Mycorrhiza.. 14. 263269.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Augé, R.M., 2001. Water relations, drought and vesicular-arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhiza.. 11. 342.

  • Bryla, D.R. & Duniway, J.M., 1997. Effect of mycorrhizal infection on drought tolerance and recovery in safflower and wheat. Plant and Soil.. 197. 95103.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Chloupek, O., 1972. The relationship between electric capacitance and some other parameters of plant roots. Biologia Plantarum.. 14. 227230.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Cho, K., Toler, H., Lee, J., Ownley, B., Stutz, J.C., Moore, J.L. & Augé, R.M., 2006. Mycorrhizal symbiosis and response of sorghum plants to combined drought and salinity stress. Journal of Plant Physiology.. 163. 517528.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Clemensson-Lindell, A., 1994. Triphenyltetrazolium chloride as an indicator of fine-root vitality and environmental stress in coniferous forest stands: Applications and limitations. Plant and Soil.. 159. 297300.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Cseresnyés, I., Takács, T., Végh, R.K., Anton, A. & Rajkai, K., 2013. Electrical impedance and capacitance method: a new approach for detection of functional aspects of arbuscular mycorrhizal colonization in maize. European Journal of Soil Biology.. 54. 2531.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Cseresnyés, I., Rajkai, K. & Takács, T., 2016. Indirect monitoring of root activity in soybean cultivars under contrasting moisture regimes by measuring electrical capacitance. Acta Physiologiae Plantarum. 38. No. 121., 12 pp.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Dalton, F.N., 1995. In-situ root extent measurements by electrical capacitance methods. Plant and Soil.. 173. 157165.

  • Ellis, T., Murray, W., Paul, K., Kavalieris, L., Brophy, J., Williams, C. & Maass, M., 2013. Electrical capacitance as a rapid non-invasive indicator of root length. Tree Physiology.. 33. 317.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Gondor, O.K., Janda, T. & Szalai, G., 2013. Comparative study of viability measurement methods in crop plants. Acta Agronomica Hungarica.. 61. 219226.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Hermanská, A., Streda, T. & Chloupek, O., 2015. Improved wheat grain yield by a new method of root selection. Agronomy for Sustainable Development.. 35. 195202.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Li, H., Smith, S.E., Holloway, R.E., Zhu, Y. & Smith, F.A., 2006. Arbuscular mycorrhizal fungi contribute to phosphorus uptake by wheat grown in a phosphorus-fixing soil even in the absense of positive growth responses. New Phytologist.. 172. 536543.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Li, H., Smith, F.A., Dickson, S., Holloway, R. E. & Smith, S.E., 2008. Plant growth depressions in arbuscular mycorrhizal symbioses: not just caused by carbon drain? New Phytologist. 178. 852862.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Milchunas, D.G., 2012. Biases and errors associated with different root production methods and their effects on field estimates of belowground net primary production. In: Mancuso, S. (ed.): Measuring roots. Springer, Berlin, pp. 303339.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Monostori, I., ÁRendÁS, T., Hoffman, B., Galiba, G., Gierczik, K., Szira, F. & Vágújfalvi, A., 2016. Relationship between SPAD value and grain yield can be affected by cultivar, environment and soil nitrogen content in wheat. Euphytica.. 211. 103112.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Ozier-Lafontaine, H. & Bajazet, T., 2005. Analysis of root growth by impedance spectroscopy (EIS). Plant and Soil.. 277. 299313.

  • Parniske, M., 2008. Arbuscular mycorrhiza: the mother of plant root endosymbioses. Nature Reviews Microbiology.. 6. 763775.

  • Pellegrino, E., Öpik, M., Bonari, E. & Ercoli, L., 2015. Responses of wheat to arbuscular mycorrhizal fungi: A meta-analysis of field studies from 1975 to 2013. Soil Biology and Biochemistry.. 84. 210217.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Phillips, J.M. & Hayman, D.S., 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society.. 55. 157160.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Postic, F. & Doussan, C., 2016. Benchmarking electrical methods for rapid estimation of root biomass. Plant Methods. 12. No. 33., 11 pp.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Rajkai, K., Végh, R. K. & Nacsa, T., 2005. Electrical capacitance of roots in relation to plant electrodes, measuring frequency and root media. Acta Agronomica Hungarica.. 53. 197210.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Ryan, M.H., Herwaarden, A.F. van, Angus J. F. & Kirkegaard, J.A., 2005. Reduced growth of autumn-sown wheat in a low-P soil is associated with high colonisation of arbuscular mycorrhizal fungi. Plant and Soil.. 270. 275286.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Smith, S.E. & Smith, F. A., 2012. Fresh perspectives on the roles of arbuscular mycorrhizal fungi in plant nutrition and growth. Mycologia.. 104. 113.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Takács, T., 2012. Site-specific optimization of arbuscular mycorrhizal fungi mediated phytoremediation. In: Zaidi, A., Wani, P.A., Khan, M. S. (eds.): Toxicity of heavy metals to legumes and bioremediation. Springer, Vienna, 179202.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Talaat, N.B. & Shawky, B.T., 2014. Protective effects of arbuscular mycorrhizal fungi on wheat (Triticum aestivum L.) exposed to salinity. Environmental and Experimental Botany. 98. 2031.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Tawaraya, K., 2003. Arbuscular mycorrhizal dependency of different plant species and cultivars. Soil Science and Plant Nutrition.. 49. 655668.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Trouvelot, A., Kough, J.L. & Gianinazzi-Pearson, V., 1986. Mesure du taux de mycorhization VA d’un système radiculaire. Recherches et methods d’estimation ayant une signification fonctionnelle. In: Gianinazzi-Pearson, V., Gianinazzi, S. (eds.): Physiological and genetical aspects of mycorrhizae. INRA, Paris, 217221.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Uddling, J., Gelang-Alfredsson, J., Piikki, K. & Pleijel, H., 2007. Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynthesis Research. 91. 3746.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation
  • Vamerali, T., Bandiera, M., Coletto, L., Zanetti, F., Dickinson, N.M. & Mosca, G., 2009. Phytoremediation trials on metal-and arsenic-contaminated pyrite wastes (Torvicosa, Italy). Environmental Pollution.. 157. 887894.

    • Search Google Scholar
    • Export Citation

Monthly Content Usage

Abstract Views Full Text Views PDF Downloads
Oct 2020 6 0 0
Nov 2020 4 2 0
Dec 2020 2 0 0
Jan 2021 1 0 0
Feb 2021 7 0 0
Mar 2021 2 0 0
Apr 2021 0 0 0