Journal of Water and Soil Science

fa تأثیر بقایای گیاه فسکیوی بلند در حضور قارچ اندوفیت coenophaila Epichloë بر آب‌گریزی و پایداری ساختمان خاک‌های با بافت متفاوت Effects of Endophyte-infected (Epichloë coenophaila) Tall Fescue Residues on Water Repellency and Structural Stability of Texturally-Different Soils عمومی Ggeneral پژوهشي Research آب‌گریزی بر بسیاری از ویژگی‌های خاک از جمله پایداری خاکدانه‌ها مؤثر است. بافت خاک و ماده آلی حاصل از بقایای گیاهی و ترشحات ریشه گیاهان و ریزجانداران از منابع اصلی ایجاد پوشش‌های آب‌گریز در خاک می‌باشند. از مهم‌ترین علف‌های دائمی و سرمادوست گیاه فسکیوی بلند (Festuca arundinacea Schreb.) است که رابطه همزیستی با قارچ اندوفیت Epichloë coenophaila برقرار می‌کند و این همزیستی سبب افزایش مقاومت گیاه به تنش‌های زیستی و غیرزیستی و تغییر سرعت تجزیه بقایا و ویژگی‌های مختلف خاک می‌شود. در این پژوهش اثر بقایای گیاه فسکیوی بلند حاوی اندوفیت (E+) و عاری از اندوفیت (E−) در سه سطح صفر، یک و دو درصد بر کربن آلی، تنفس میکربی پایه، رس قابل پراکنش و شاخص آب‌گریزی (به روش جذب‌پذیری ذاتی) در چهار خاک با بافت مختلف بررسی شد. بقایای گیاهان E+ و E− با نمونه‌های خاک مرطوب مخلوط و تحت 10 چرخه تر و خشک شدن قرار گرفته و در گرم‌خانه (دمای °C 25) به مدت 2 ماه نگهداری شده و در پایان ویژگی‌های ذکرشده اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با ریزشدن بافت، کربن آلی و رس قابل پراکنش افزایش و تنفس میکربی پایه  و شاخص آب‌گریزی خاک کاهش یافت. افزایش مقدار بقایا سبب افزایش کربن آلی و تنفس میکربی پایه و کاهش رس قابل پراکنش گردید. آب‌گریزی خاک با افزایش مقدار ترکیبات آب‌گریز (در سطح 1 درصد) و با افزایش تخلخل خاک (در سطح 2 درصد) به‌ترتیب افزایش و کاهش یافت. نوع بقایا (اندوفیت) اثر معنی‌داری بر جذب‌پذیری آبی و اتانول و همچنین شاخص آب‌گریزی خاک نداشت اما بقایای گیاهان E+ سبب افزایش معنی‌دار کربن آلی و کاهش معنی‌دار رس قابل پراکنش خاک شد. با توجه به نتایج این پژوهش می‌توان دریافت که بقایای گیاه فسکیوی بلند به ویژه در حضور اندوفیت با افزایش ذخیره کربن آلی، شاخص آب‌گریزی و کاهش رس قابل پراکنش (شاخص ناپایداری ساختمان) سبب بهبود کیفیت فیزیکی خاک می‌شود. این گیاهان و بقایای حاصل از آنها دارای پتانسیل زیادی برای کاربرد در طرح‌های حفاظت خاک در مراتع و زمین‌های کشاورزی می‌باشند.   Soil water repellency can affect several soil properties such as aggregate stability. Soil texture and organic matter are two main internal factors responsible for the variability of soil water repellency. Major sources of organic matter in soil include plant residues, and exudates of plant roots and soil microorganisms. Tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) as an important cool-season perennial forage grass is usually infected by a fungal endophyte (Epichloë coenophiala) which often enhances resistance to biotic and abiotic stresses as well as altering the litter decomposition rate and soil properties. In this study, the effects of endophyte-infected (E+) and endophyte-free (E−) tall fescue residues (in three different levels of 0, 1 and 2%) on soil organic carbon, basal microbial respiration, water-dispersible clay and water repellency index (determined by intrinsic sorptivity method) were investigated in four texturally-different soils in the laboratory. E+ and E− tall fescue residues were completely mixed with moist soil samples and then were incubated at 25 °C. During two months of incubation period, the amended soil samples were subjected to 10 wetting and drying cycles and then, the above-mentioned soil properties were measured. The results indicated that soil organic carbon and water-dispersible clay were greater, while basal soil respiration and repellency index were lower in fine-textured soils. Water repellency index was increased by production of hydrophobic substances (for the rate of 1%) and was reduced by induced greater soil porosity (for the rate of 2%). Presence of endophyte in plant residues had no significant effect on water sorptivity, ethanol sorptivity and water repellency index; nevertheless, E+ residues increased soil organic carbon and decreased water-dispersible clay significantly. Overall, it is concluded that tall fescue residues, especially those with E+, can improve soil physical quality due to improving soil organic carbon storage and water repellency index and decreasing water-dispersible clay (as an index for aggregate instability). These E+ species and the residues have great potential to be used in sustainable soil conservational managements.   شاخص آب‌گریزی, اندوفیت, رس قابل پراکنش, فسکیوی بلند, جذب‌پذیری آب, جذب‌پذیری اتانول Water repellency index, Endophyte, Water-dispersible clay, Tall fescue, Water sorptivity, Ethanol sorptivity. 69 82 http://jstnar.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3241-1&slc_lang=fa&sid=1 F. Hosseini فاطمه حسینی baharehhosseini64@gmail.com Yes 1. Dept. of Soil Sci., College of Agric., Isfahan Univ. of Technol., Isfahan, Iran. 1. گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان M. R. Mosaddeghi محمدرضا مصدقی mosaddeghi@cc.iut.ac.ir No 1. Dept. of Soil Sci., College of Agric., Isfahan Univ. of Technol., Isfahan, Iran. دانشگاه صنعتی اصفهان1. گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان M. A. Hajabbasi محمدعلی حاج عباسی hajabbas@cc.iut.ac.ir No 1. Dept. of Soil Sci., College of Agric., Isfahan Univ. of Technol., Isfahan, Iran. 1. گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان M. R. Sabzalian محمدرضا سبزعلیان sabzalian@cc.iut.ac.ir No 2. Dept. of Agronomy and Plant Breeding, College of Agric. Isfahan Univ. of Technol., Isfahan, Iran. 2. گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان M. Soleimani محسن سلیمانی m.soleimani@cc.iut.ac.ir No 3. Dept. of Natural Resources, Isfahan Univ. of Technol., Isfahan, Iran. 3. گروه محیط زیست، دانشکده مهندسی منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان M. Sepehri مژگان سپهری mosep1379@yahoo.com No 4. Dept. of Soil Sci., College of Agric., Shiraz Univ., Shiraz, Iran. 4. گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز