יישום של ורמיקוליט ו-Azospirillum brasilense, במיוחד בשילוב, שיפר את צמיחת החיטה, תפוקת הגרעינים, קצב הפוטוסינתזה, מוליכות הסטומטה ותכולת הכלורופילים, תוך הפחתת דליפת אלקטרוליטים והצטברות Cd ברקמות הצמח תחת לחץ קדמיום (Cd).
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר מחקר
יישום של ורמיקוליט ו-Azospirillum brasilense, במיוחד בשילוב, שיפר את צמיחת החיטה, תפוקת הגרעינים, קצב הפוטוסינתזה, מוליכות הסטומטה ותכולת הכלורופילים, תוך הפחתת דליפת אלקטרוליטים והצטברות Cd ברקמות הצמח תחת לחץ קדמיום (Cd).
זיהום קדמיום (Cd) בקרקעות חקלאיות מהווה איום חמור על פריון הגידולים ובריאות האדם. מחקר זה העריך את הפוטנציאל של ורמיקוליט והחיידק Azospirillum brasilense המקדם צמיחת צמחים להקל על רעילות Cd בחיטה (Triticum aestivum L.). נערך ניסוי פוט עם שלוש שכפולים ותשעה טיפולים: T0 (ביקורת), T1 (Cd 100 mg/kg), T2 (Cd 100 mg/kg + Vermiculite), T3 (Cd 100 mg/kg + A. brasilense), T4 (Cd 100 mg/kg + Vermiculite + A. brasilense), T5 (Cd 200 mg/kg), T6 (Cd 200 mg/kg + Vermiculite), T7 (Cd 200 mg/kg + A. brasilense), ו-T8 (Cd 200 mg/kg + Vermiculite + A. brasilense). רמות Cd גבוהות יותר גרמו לעיכוב גדילה חמור יותר בחיטה. עם זאת, טיפולים עם ורמיקוליט ו-A. brasilense שיפרו משמעותית את צמיחת הצמחים, הפחיתו את הצטברות Cd ברקמות הצמח ושיפרו את פעילות האנזימים של נוגדי חמצון (SOD, CAT). ראוי לציין כי השילוב של ורמיקוליט ו-A. brasilense (T4 ו-T8) הראה את ההפחתה היעילה ביותר של לחץ Cd. ב-100 מ"ג/ק"ג Cd (T4), צמחי החיטה הראו עלייה של 10.67% בגובה, אורך הקוצים הארוך יותר ב-10.21%, ותפוקת גרעין גבוהה יותר ב-19.87% לעומת טיפול ב-Cd בלבד. מתחת ל-200 מ"ג/ק"ג מאמץ Cd (T8), אותו שילוב הוביל לעלייה של 44.83% בגובה הצמח, שיפור של 17.63% לאורך הקוצים ועלייה של 44.83% ביחס לצמחים לא מטופלים תחת לחץ Cd (T5). תוצאות אלו מראות כי השימוש הסינרגטי בוורמיקוליט ו-Azospirillum brasilense משפר את סבילות החיטה לרעילות Cd. היישום המשולב שלהם משפר את פרמטרי הצמיחה, התכונות הפיזיולוגיות והתפוקה בתנאי לחץ על Cd, ומספק גישה ידידותית לסביבה לשיקום קרקעות מזוהמות ב-Cd ולשמירה על פריון החיטה.
חיטה (Triticum aestivum L.) היא גידול מזון חיוני המספק מקור אנרגיה עיקרי למיליוני אנשים1. כמקור מזון עיקרי, הוא מגודל על שטחים נרחבים של אדמות חקלאיות, במיוחד באזורים ממוזגים. הרב-גוניות, ערכה התזונתי ויכולת ההסתגלות של החיטה לתנאים סביבתיים מגוונים הופכים אותה לאבן יסוד של ביטחון המזון2. עם זאת, פוטנציאל התפוקה של החיטה נפגע לעיתים קרובות על ידי גורמי לחץ אביוטיים וביוטיים שונים, מה שמוביל להפסדים משמעותיים בפריון. אחד האתגרים הדחופים העומדים בפני ייצור החיטה כיום הוא זיהום הקרקע במתכות כבדות, במיוחד קדמיום (Cd)2,3. קדמיום, מתכת כבדה רעילה, יכולה להיכנס לקרקעות חקלאיות באמצעות פעילות תעשייתית, דשני פוספט והשקיה במים מזוהמים. ברגע שהוא נכנס לקרקע, Cd נספג בקלות על ידי צמחי חיטה, שם הוא מצטבר ברקמות שונות, מה שמוביל ללחץ חמצוני, פגיעה בתפקודים פיזיולוגיים וירידה בצמיחה3. ההשפעות הרעילות של Cd על חיטה לא רק מפחיתות את תפוקת הגידול, אלא גם גורמות לבעיות בריאות אנושיות באמצעות צריכת דגנים מזוהמים. רעילות מתכות כבדות וגורמים נוספים, כגון מחסור בחומרים מזינים, מבנה קרקע לקויה, עומס בצורת ופרקטיקות אגרונומיות לא מיטביות, תורמים לתפוקה הנמוכה של חיטה4. האיום המתמיד של שינויי האקלים מחמיר את האתגרים הללו, ומקשה יותר ויותרעל השגת ייצור חיטה בר-קיימא.
ורמיקוליט הוא מינרל טבעי שזכה לתשומת לב רבה בחקלאות בזכות תכונותיו הייחודיות ויתרונותיו כתוסף קרקע. ורמיקוליט מורכב בעיקר מסיליקט מגנזיום-אלומיניום-ברזל הידרטי, והוא ידוע ביכולתו להתרחב בעת חימום, מה שמוביל לחומר קל משקל ונקבובי מאוד6. צורה מורחבת זו של ורמיקוליט מציגה יכולות מצוינות לאגירת מים ואוורור, מה שהופך אותו למדיום אידיאלי לשיפור מבנה הקרקע ולשיפור צמיחת הצמחים. ביישומים חקלאיים, ורמיקוליט משמש כרכיב קריטי בתערובות קרקע, במיוחד באזורים עם איכות קרקע ירודה או בתנאים הדורשים ניהול מים וחומרים מזינים משופרים7. לוורמיקוליט יש יכולת לשמור על מים בקרקע ולשמור על לחות הקרקע תחת לחץ מים. הוא בעל ערך למניעת הצפות מים ולהבטחת אספקת לחות עקבית לשורשי הצמח. בנוסף, קיבולת החלפת הקטיונים הגבוהה של ורמיקוליט (CEC) מאפשרת לו לספק את החומרים המזינים כמו אשלגן (K), סידן (Ca) ומגנזיום (Mg) הזמינים לצמחים לאורך זמן. תפקידו של ורמיקוליט בהפחתת גורמי לחץ סביבתיים, כגון זיהום מתכות כבדות, מעניין במיוחד בחקלאות בת-קיימא6. בשל שטח הפנים הגבוה שלו והנטייה שלו למתכות כבדות, ורמיקוליט יכול לספוג ולהשתיק יסודות רעילים כמו קדמיום (Cd) בקרקע, ובכך להפחית את הזמינות הביולוגית שלהם לצמחים. דבר זה לא רק מגן על הגידולים מההשפעות השליליות של רעילות מתכות, אלא גם מסייע בשמירה על בריאות הקרקע על ידי הסרת החומרים המזיקים 6,9.
Azospirillum brasilense הוא ריזובקטריום (PGPR) ידוע שמקדם צמיחת צמחים, שזכה לעניין רב במחקר ובפרקטיקה חקלאית בזכות יכולתו לשפר את צמיחת הצמח ועמידותה תחת תנאי לחץ שונים10. במקור בודד מהריזוספירה של עשבים טרופיים, A. brasilense הוא חיידק חי חופשי המתיישב בשורשי מגוון רחב של גידולים, כולל חיטה (Triticum aestivum L.), שם הוא יוצר קשר מועיל עם הצמח המארח11. המנגנונים העיקריים שבאמצעותם A. brasilense מקדם צמיחת גידולים הם על ידי קיבוע N2(חנקן) באטמוספירה, אותו הוא יכול לספוג בקלות ולהשתמש בו לתפקידי הצמח. קיבוע חנקן ביולוגי זה מפחית את דרישות הדשנים הסינתטיים לצמיחת הצמחים, ותורמת לפרקטיקות חקלאיות ברות קיימא יותר 1,11. A. brasilense ידוע בייצור חומצה אינדול-3-אצטית (IAA), שהוא פיטוהורמון שיכול לשפר את התפתחות השורשים; התפתחות שורשים זו יכולה לשפר את קליטת החומרים המזינים. מעבר להשפעותיו המעודדות גדילה, A. brasilense יכול גם לשפר את סבילות הצמח לרעילות מתכות כבדות12. בקרקעות מזוהמות, A. brasilense יכול לווסת את התגובות הפיזיולוגיות והביוכימיות של הצמח, ולהפחית את קליטת והצטברות מתכות כמו קדמיום (Cd). החיידק משיג זאת באמצעות מספר מנגנונים, כגון שינוי דפוסי ההפרשה של השורשים, הגברת פעילות אנזימי נוגדי חמצון, וייצור חומרים פולימריים חוץ-תאיים שיכולים להיקשר למתכות כבדות, ובכך להפחית את זמינותם לצמחים13. הפוטנציאל של A. brasilense להפחית את רעילות ה-Cd בחיטה הוא משמעותי במיוחד בהקשר של החקלאות המודרנית, שבה זיהום הקרקע במתכות כבדות מהווה איום גובר על פריון הגידולים ובטיחות המזון. באמצעות ניצול היכולות הטבעיות של A. brasilense, חקלאים יכולים לשפר את בריאות ותפוקת גידולי החיטה גם בסביבות מאתגרות, ולתרום לביטחון תזונתי ולקיימות סביבתית 11,13,14.
האתגר הגובר של זיהום קדמיום (Cd) בקרקעות חקלאיות מהווה איום משמעותי על קיימות ייצור הגידולים, במיוחד בגידולים עיקריים כמו חיטה3. Cd הוא מתכת כבדה רעילה שלא רק מפריעה לצמיחת הצמחים, אלא גם יכולה להצטבר בחלקים האכילים של הגידולים. ככל שפרקטיקות חקלאיות מתמודדות יותר ויותר עם לחצים כפולים של זיהום סביבתי והצורך בפריון גבוה יותר, נדרשות אסטרטגיות חדשניות וברות קיימא כדי לצמצם את השפעת המתכות הכבדות כמו Cdעל בריאות הגידולים. היישום המשולב של ורמיקוליט ו-Azospirillum brasilense מציע גישה מבטיחה להתמודדות עם רעילות Cd בחיטה 7,9,14,16. ורמיקוליט, עם יכולת החלפת קטיון גבוהה ותכונות אגירת מים, משפר את מבנה הקרקע, משפר את זמינות החומרים המזינים ומפחית את ניידות המתכות כמו Cd בקרקע. מצד שני, A. brasilense, ריזובקטריום המקדם צמיחת צמחים, משפר את סבילות הצמח לרעילות מתכות כבדות על ידי ויסות פיזיולוגיית השורשים, ייצור פיטוהורמונים והפחתת זמינות ביולוגית של מתכות רעילות באמצעות מסלולים ביוכימיים שונים14. השילוב של ורמיקוליט ו-A. brasilense באסטרטגיית ניהול אחת מנצל את חוזקות שני המרכיבים, ויוצר אפקט סינרגטי יעיל יותר משימוש באחד מהרכיבים בלבד17. היכולת של ורמיקוליט לייצב את ה-Cd בקרקע משלימה את תפקידו של A. brasilense בשיפור מנגנוני ההגנה של הצמח מפני לחץ Cd. יתרה מזאת, ורמיקוליט יכול ליצור סביבה נוחה יותר לשגשוג של A. brasilense על ידי שיפור אוורור הקרקע ורמות הלחות, שהם קריטיים להישרדות ופעילות החיידק בריזוספירה11,14. עם זאת, ההשפעה המשולבת של ורמיקוליט ו-A. brasilense על צמיחת החיטה וביצועים פיזיולוגיים תחת לחץ Cd לא נחקרה באופן שיטתי.
הצורך ביישום משולב זה נובע מהמגבלות של גישות קונבנציונליות לניהול רעילות ל-Cd. שיטות מסורתיות, כמו שימוש בתיקונים כימיים, לעיתים קרובות מספקות הקלה זמנית בלבד ועלולות לגרום להשלכות סביבתיות שליליות. השימוש המשולב בוורמיקוליט ו-A. brasilense יכול להציע פתרון בר-קיימא יותר שלא רק מפחית את רעילות ה-Cd אלא גם משפר את בריאות הקרקע הכללית וצמיחת הצמחים, מה שמוביל לשיפור בתפוקת החיטה, הפיזיולוגיה והאיכות. היישום המשולב של ורמיקוליט ו-A. brasilense על גדילת חיטה וביצועים פיזיולוגיים תחת לחץ Cd לא נחקר באופן שיטתי. כדי להתמודד עם פער ידע זה, ניסוי הקנאביס הנוכחי בדק את ההשערות הבאות: (H₁) יישום ורמיקוליט יפחית את הצטברות ה-Cd ברקמות החיטה וישפר את הצמיחה והיבול; (H₂) חיסון A. brasilense ישפר את הביצועים הפיזיולוגיים (קצב פוטוסינתזה, הולכת סטומטה, תכולת כלורופיל) וספיגת חומרים מזינים; ו-(H₃) היישום המשולב יניב שיפורים גדולים יותר מכל תיקון לבדו, הקשור לקולוניזציה גבוהה יותר של שורשי חיידקים. מחקר זה אינו טוען לספק הנחיות ישירות ליישום בשטח, שכן שאלות אלו דורשות ניסויים בשטח מעבר להיקף הניסוי המבוקר הזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההנחיות והחקיקה המקומית, הלאומית והבינלאומית בנוגע לשימוש בצמחים נשמרו במחקר זה. החומרים והציוד בהם משתמשים מופיעים בטבלת החומרים.
פריסה ניסיונית וחומר
ניסוי עציץ נערך על גג בניין המחלקה להנדסה חקלאית באוניברסיטת חוואג'ה פאריד להנדסה וטכנולוגיית מידע, פקיסטן (28.42° צפון, 70.30° מזרח) כדי לבחון את תפקידם של ורמיקוליט ואזוספירילום ברזילנס בהפחתת רעילות קדמיום (Cd) בגידולי חיטה במהלך עונת החורף 2023–2024. עיצוב אקראי לחלוטין (CRD) שימש לניסוי זה, עם שלוש שכפולים. זן חיטה מאושר של "דילקש-20" הושג מחוות המחקר המאמצת, רחים יאר חאן, המתאים לאזור המקומי. נעשה שימוש בגודל עציץ בגודל 1 x 1 x 1 רגל (30.48 ס"מ × 30.48 ס"מ × 30.48 ס"מ), שכלל 12 ק"ג אדמה. עיקור זרעים בוצע לפני הניסוי במעבדת האגרונומיה עם 70% אתנול. הזרעים נזרעו ב-10בנובמבר 2023. 8 זרעי חיטה הונחו בכל עציץ, ו-4 צמחים נשמרו בשלב הטילר. ורמיקוליט הושג מהשוק המקומי והוחל במהלך הוספת הקרקע בקצב של 150 גרם לקילוגרם של אדמה. Azospirillum brasilense הושג מאוניברסיטת המכללה הממשלתית של לאהור (GCUL), לאהור, פקיסטן. Azospirillum brasilense הוחל יחד עם חיסון הזרעים בגידול החיטה בהליך הסטנדרטי כפי שדווח Zaheer ואחרים. הניסוי כלל 9 טיפולים (T0 = ביקורת (ללא תיקון קרקע, ללא רעילות ל-Cd), T1 = רעילות Cd 100 מ"ג/ק"ג קרקע, T2 = Cd 100 מ"ג/ק"ג קרקע + ורמיקוליט,T 3 = Cd 100 מ"ג/ק"ג קרקע + A. brasilense,T 4 = Cd 100 מ"ג/ק"ג קרקע + ורמיקוליט + A. brasilense,T 5 = רעילות Cd 200 מ"ג/ק"ג קרקע, T6 = Cd 200 מ"ג/ק"ג קרקע + ורמיקוליט,T 7 = Cd 200 מ"ג/ק"ג קרקע + A. brasilense,T 8 = Cd 200 מ"ג/ק"ג קרקע + ורמיקוליט + A. brasilense). הטמפרטורה החודשית הממוצעת במעלות צלזיוס והלחות באחוזים באתר הניסוי מוצגות בטבלה 1. לפני תחילת הניסוי בוצע ניתוח קרקע, ותכונות הקרקע מוצגות בטבלה 2. השקיה בוצעה לפי הדרישה בשלב הטילרינג, ההפעלה, ההרדמה ומילוי הדגנים, ודשנים הוטלו באופן אחיד בהתאם להמלצות. ההשקיה בוצעה ידנית באמצעות צנצנת מים ושמרה על לחות קרקע של 70% בכל עציץ, ללא לחץ בצורת. דשנים הוטמעו בהתאם להמלצות מחלקת החקלאות (120-80-60 ק"ג NPK הקטר 1). הדשנים חושבו לפי גודל כל עציץ. מינונים מלאים של P ו-K וחצי מנה של N הוחלו בזמן הזריעה, וחצי המנה הנותרת של N הוחלפה בשלב הטילרינג. דגימה הרסנית למדידות שורש ואורך נצר (30 יום לאחר הזריעה) בוצעה בעציצים נפרדים המיועדים לקציר מוקדם; פוטים אלו לא שימשו למדידות תפוקה סופיות, ולכן דגימה הרסנית מוקדמת לא השפיעה על נתוני התפוקה המאוחרים יותר. ציר זמן סכמטי של הניסוי הוא כדלקמן: יום 0 (הכנת הקרקע, קפיצת Cd, ערבוב ורמיקוליט, חיסון זרעים, זריעה), ימים 10–30 (דגימת שורשים ל-qPCR), יום 30 (אורך שורש וניצן), יום 85 (אנתזה: מדידות פיזיולוגיות), ויום 120 (קציר: פרמטרי יבול). דגימות צמחים נאספו בשלוש נקודות זמן. ב-10, 20 ו-30 ימים לאחר הזריעה (DAS), נאספו שורשים מעציצים נפרדים. ב-30 DAS, עציצים נפרדים נקטפו באופן הרסני לאורך שורש ונצרים. ב-85 DAS (אנתזה), נמדדו פרמטרים פיזיולוגיים באופן לא הרסני. ב-120 DAS, נרשמו פרמטרי התפוקה הסופיים. פוטים ששימשו לדגימה הרסנית מוקדמת (10–30 DAS) לא שימשו למדידות תפוקה.
קדמיום הוחל כלוריד קדמיום (CdCl₂•2.5H₂O, דרגת אנליזה, ≥98% טוהר). הכמויות הנדרשות לריכוזי יעד של 100 מ"ג Cd ק"ג⁻1 קרקע ו-200 מ"ג Cd ק"ג⁻1 קרקע חושבו בהתבסס על משקל היבש של הקרקע (12 ק"ג לעציץ). CdCl₂ הומס ב-500 מ"ל מים דה-יוניים בכל עציץ וערבב היטב עם האדמה באמצעות מערבל מכני במשך 15 דקות כדי להבטיח הפצה הומוגנית. לאחר הערבוב, האדמה המחודדת הונחה בעציצים מצופים פלסטיק ואפשרה לה להתאזן במשך 14 ימים בטמפרטורת החדר (25 ± 2 מעלות צלזיוס) עם ערבוב תקופתי כל 3 ימים כדי לייצב את ההתפתחות ה-Cd ולאפשר הזדקנות. לחות הקרקע נשמרה ב-70% מהקיבולת בשדה במהלך תקופת האיזון. לאחר האיזון, נאספו דגימות קרקע מייצגות (10 גרם לעציץ), יובשו באוויר, עוכלו עם HNO₃/HClO₄ (4:1, v/v), ונותחו לריכוז Cd כולל באמצעות ספקטרופוטומטר ספיגה אטומי לאימות רמות Cd בפועל. ריכוזי ה-Cd שנמדדו היו 98.4 ± 3.2 מ"ג ק"ג⁻1 בטיפול של 100 מ"ג ק"ג ו-197.6 ± 5.1 מ"ג ק" ג לטיפול של 200 מ"ג ק"ג, מה שמאשר כי רמות היעד הושגו. תכונות פיזיקוכימיות ותכולת המתכות הכבדות של ורמיקוליט ששימשו במחקר זה מוצגות בטבלה 3.
| חודש | טמפרטורה (°C) | לחות (%) |
| נובמבר, 2023 | 28 | 56 |
| דצמבר, 2023 | 18 | 62 |
| ינואר, 2024 | 17 | 63 |
| פברואר, 2024 | 18 | 32 |
| מרץ, 2024 | 21 | 25 |
| אפריל, 2024 | 24 | 20 |
טבלה 1: טמפרטורה ולחות ממוצעת של אתר הניסוי בשנים 2023–2024.
| פרמטרים | ערכים (2023-24) |
| חומר אורגני | 0.56% |
| pH | 7.42 |
| EC | 227 מיקרו-שניות/ס"מ |
| טי.אס.אס. | 0.54% |
| זמין-P | 5.21 ppm |
| Available-K | 119 חלקים למיליון |
| אחוז רוויה | 34 |
| הפרדות קרקע: חול, סילט, חימר (%) | 36%, 40 %, 24 % |
טבלה 2: תכונות הקרקע ששימשה לניסוי לפני זריעת הגידול.
| נכס | ערך | מטאל | ריכוז (מ"ג ק"ג⁻¹) |
| דרגה | דרגת גננות | קדמיום (CD) | < 0.01 (מתחת למגבלת גילוי) |
| גודל החלקיקים | 2-4 מ"מ | מוביל (Pb) | 2.1 |
| pH (1:5 ב-H₂O) | 7.2 | נחושת (Cu) | 1.8 |
| קיבולת החלפת קטיון (CEC) | 85.4 cmolc ק"ג⁻¹ | אבץ (אבץ) | 5.3 |
| קיבולת אחזקת מים (WHC) | 450% (עם לבן/לב) | - | - |
| צפיפות נפח | 0.12 גרם ס"מ-3 | - | - |
| שיעור הבקשה | 150 גרם ק"ג⁻¹ קרקע (15% ברוחב) | - | - |
| כמות לעציץ (אדמה במשקל 12 ק"ג) | 1.8 ק"ג | - | - |
טבלה 3: תכונות פיזיקוכימיות ותכולת המתכות הכבדות של ורמיקוליט ששימשו במחקר זה.
תכונות שנחקרו
כל הפרמטרים הקשורים לצמיחת הצמח, כגון גובה הצמח, אורך הקוץ, מספר הדוקרנים לכל קוצן, גרגרים לכל קוצן, משקל 1000 גרגר ותפוקת גרעין לצמח, נרשמו ידנית באמצעות מוט מטר ואיזון משקל באמצעות הליך סטנדרטי. ניתוח ביוכימי (קביעת פעילות אנזימי נוגדי חמצון) וניתוח פיזיולוגי (קצב פוטוסינתזה, הולכת סטומטה, תכולת כלורופיל, דליפת אלקטרוליטים (EL), קצב גדילה של גידול (CGR) ואינדקס שטח עלים (LAI)) נערכו בשלב ההאנזה לאחר 85 ימי זריעה. אורך השורשים והנצרים נצפה לאחר 30 יום של צמיחת צמח חיטה, כאשר הצמחים הוסרו כדי לשמור על 4 צמחים בעציץ לאחר 20 יום של זריעה. אנלייזר גזים אינפרא-אדום (Cl-340) ומד כלורופיל (CL-1) שימשו לצפייה בקצב הפוטוסינתזה, מוליכות הסטומטלית ותכולת הכלורופיל, בהתאמה. דליפת אלקטרוליטים (EL) נמדדה כאשר המשוואה שדווחה על ידי מוסל וסטייפלס18 הייתה עם ההליך הסטנדרטי שדווח על ידי זהיר ואח' 14. EL חושב כך: EL (%) = (EC ראשוני / EC סופי) × 100, כאשר Initial EC היא ההולכה החשמלית הנמדדת לאחר 24 שעות של דגירה ב-25 °C, ו-Final EC היא המוליכות הנמדדת לאחר אוטוקלב הדגימות ב-121 °C למשך 20 דקות.
נמדדו בחנקן אורגני מומס (DOC), פחמן אורגני מומס (DOC) ופחמן אורגני בקרקע (SOC) בפרוצדורה הסטנדרטית19. LAI ו-CGR נצפו לפי ההליך20. נקבעה קליטת N, P ו-K על ידי מפעל החיטה, כפי שדווח בהליך שתואר בדוחהקודם 21.
ניתוח סטטיסטי
כל הנתונים למחקר זה נאספו משלוש שכפולים, נאספו וממוצעים אותם. הנתונים נותחו סטטיסטית באמצעות Statistic 8.1 ו-Microsoft Excel 2010. הנתונים נותחו באמצעות ANOVA חד-כיווני ואחריו מבחן LSD של פישר ב-p ≤ 0.05 להפרדה ממוצעת. אותיות שונות שמציגות את הנתונים/תוצאות מראות את ההבדל הסטטיסטי בין כל טיפול.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גובה הצמח (PH) הושפע באופן משמעותי מהשינויים בקרקע בכל הטיפולים שנבדקו (טבלה 4). ה-pH הגבוה ביותר נצפה ב-T0 (199.44 ס"מ), כאשר לא הייתה תוספת קרקע ולא הייתה רעילות ל-Cd, ואחריה T4 (98.44 ס"מ) כאשר רעילות ה-Cd הייתה 100 מ"ג/ק"ג של הקרקע עם יישום ורמיקוליט ו-A. brasilense. ה-pH הנמוך ביותר (82.37 ס"מ) נצפה ב-T5 כאשר הייתה רעילות קרקע של 200 מ"ג/ק"ג. נצפה גם כי ה-PH ירד עם עלייה ברעילות ה-Cd, ועלייה משמעותית ב-PH נצפתה עם יישום ורמיקוליט ו-A. brasilense. א...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
רעילות ה-Cd הפחיתה משמעותית את כל פרמטרי הצמיחה והתפוקה הנמדדים בחיטה22. דיכוי גדילה זה מיוחס ללחץ חמצוני המושרה על ידי Cd, שמפריע לחלוקת התא ולהתארך, פוגע בספיגת חומרים מזינים ומפחית את יעילות הפוטוסינתזה. באופן דומה, מספר הסיקלטים לכל קדרור, הגרגרים לכל קוצן, משקל הגרעין והתפוקה לצמח ירדו משמעותית תחת לחץ Cd. ממצאים אלו תואמים למחקרים קודמים שהדגישו את השפעת ה-Cd על תהליכים פיזיולוגיים בצמחים, כולל קליטת חומרים מזינים, פוטוסינתזה וייצור ב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים. במהלך הכנת כתב היד, המחבר/ים השתמשו ב-ChatGPT וב-Grammarly כדי לשפר את השפה הטכנית והאנגלית של המאמר. לאחר השימוש בכלי/שירות זה, המחבר/ים סקרו וערכו את התוכן לפי הצורך ולקחו אחריות מלאה על תוכן הפרסום.
המחברים מודים לתמיכה המימונית שניתנה על ידי דיקן המחקר המדעי, סגן הנשיא ללימודים מתקדמים ומחקר מדעי, אוניברסיטת המלך פייסל, ערב הסעודית, עבור מחקר זה (מענק מס' KFU263053).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ספקטרופוטומטר ספיגה אטומית (AAS) | PerkinElmer, ארה"ב | AAnalyst 800 | אימות ריכוז Cd באדמה |
| Azospirillum brasilense | אוניברסיטת המכללה הממשלתית לאקראי (GCUL), פקיסטן | זן זמין מאוסף התרבות GCUL | חסימה של זרעים |
| כלוריד קדמיום (CdCl2·2.5H2O) | Merck, גרמניה | מס' CAS 7790-78-5 | גירוי מתח Cd |
| מד כלורופיל | לא צוין | CL-1 | מדידת תכולת הכלורופיל |
| ערכת DNeasy PowerSoil | QIAGEN, Hilden, גרמניה | מס' קטלוג 12888-100 | חילוץ DNA משורשים |
| Excel 2010 | Microsoft, ארה"ב | גרסה 14.0 | איסוף נתונים וסטטיסטיקה בסיסית |
| מנתח גז אינפרא אדום (IRGA) | לא צוין | CI-340 | קצב פוטו-סינתזה ומוליכות פערית |
| פריימרים ספציפיים ל-nifH | סינתזה מותאמת אישית | רצפים שסופקו בטקסט | הגברה qPCR |
| נינהידרין | Sigma-Aldrich, ארה"ב | מס' CAS 485-47-2 | קביעת תכולת פרולין |
| מערכת qPCR בזמן אמת QuantStudio 5 | Applied Biosystems, ארה"ב | QuantStudio 5 | ניתוח qPCR |
| ספקטרופוטומטר | לא צוין | לא צוין | מדידת תכולת פרולין |
| Statistik 8.1 | Analytical Software, ארה"ב | גרסה 8.1 | ניתוח סטטיסטי (ANOVA, LSD) |
| SYBR Green Master Mix | Applied Biosystems, ארה"ב | מס' קטלוג 4309155 | גילוי qPCR |
| ורמיקוליט (דרגה גננותית) | שוק מקומי, ראהים יאר חאן, פקיסטן | לא חל | תוסף קרקע |
| זן חיטה “Dilkash-20” | חוות מחקר התאמה, ראהים יאר חאן, פקיסטן | זן מאושר מקומי | חומר צמחי |