مشاهده و اندازه گیری سیستم ریشه در گیاه کاری بسیار وقت گیر و مشکل است. بخصوص این که هرگونه اقدام برای چنین مطالعاتی مستلزم بهم زدن وضعیت طبیعی ریشه ها بوده و باعث می شود که نتایج حاصله از مطالعات با واقعیت تطبیق نداشته باشد. هرچند روش های متعدد و گوناگونی برای مطالعه ریشه ها پیشنهاد شده است، اما هیچ روشی را نمی توان طوری کامل یافت که بتواند پاسخگوی تمام سوالات مربوطه باشد. به این دلیل اکثرا ایجاب می کند که همزمان دو با چند روش مورد استفاده قرار گیرند.
در تمام روش هایی که برای اندازه گیری ریشه های گیاه بکار برده می شود هدف یکسانی دنبال می شود، لذا طبقه بندی روش ها از یک نظر ممکن است معقول به نظر برسد اما چون تکنیک هایی که در هر کدام از آنها بکار گرفته می شود یکنواخت نیست از این نظر انواع طبقه بندی ها پیشنهاد شده است که از جمله می توان روش های جدید و روش های قدیم یا روش های مستقیم و غیرمستقیم و انواع آن را نام برد، اما در مستدل ترین نوع طبقه بندی، پنج روش عمده وجود دارد که عبارتند از:
- روش حفاری خاک
- روش مونولیت
- استفاده از مته های نمونه گیری
- روش پروفیل خاک
- روش استفاده از نمونه های دست نخورده.
روش حفاری خاک
برای آنکه سیستم کامل ریشه یک گیاه را نمایان سازیم می بایست خاک اطراف او را به دقت خارج نموده و همزمان موقعیت انشعابات ریشه ها را با عکس برداری و یا رسم کاغذ مشخص کرد. این روش که به روش اسکلت سازی ریشه نیز معروف است قدیمی ترین مطالعه ریشه های گیاه بوده و برای انجام آن به ترتیب زیر عمل می شود:
۱ – انتخاب گیاه :
گیاهی که برای مطالعه انتخاب می شود می بایست نمونه تیپیک گیاهان مورد نظر باشد. پس از انتخاب کلیه مشخصات ظاهری گیاه یادداشت و سپس قسمت هوایی بریده می شود تا در کار مطالعه اخلالی ایجاد نکند. در صورت عدم تمایل به بریدن قسمت اجرایی باید به نحوی ساقه و شاخه ها تثبیت شوند تا موقعیت ریشه ها طی حفاری تغییر ننماید.
۲- حفاری تراشه :
از پیرامون و فاصله ای از گیاه که اطمینان داشته باشیم انشعاب ریشه ها ابدان محل نمی رسد حفاری ترانشه ای را آغاز میکنیم. این فاصله در گیاهان بوته ای علفی ۲۰ تا ۸۰ سانتی متر بیشتر نخواهد بود. عرض ترانشه یک متر و عمق آن باید ۲۰ الی ۳۰ سانتی متر پائین تر از عمیق ترین ریشه ها باشد. زیادی عرض ترانشه به این دلیل است که بتوان در داخل آن کار کرد.
۳- خارج کردن خاک:
پس از آن که کار حفاری ترانشه به پایان رسید با دقت و با استفاده از وسایل ساده ای مانند کاردک، چاقو، میله تیز و غیره خاک اطراف ریشه ها را خارج نموده تا ریشه ها ظاهر شوند همزمان رسم الگوی انشعاب ریشه ها چه بصورت گرافیک و چه بصورت عکاسی نیز انجام می شود.
با این روش می توان تصویر کلی از اندازه، طول، انشعابات، رنگ، شکل و دیگر خصوصیات ریشه را بدست آورد که در صورت لزوم آنها را به کمیت های ریشه تبدیل نمود. در زمین های شنی درشت که ممکن است دارای قلوه سنگ نیز باشند این روش شاید تنها روش مؤثر در مطالعه سیستم های ریشه باشد اما باید قبول کرد که این کار بسیار خسته کننده و طولانی است بخصوص این که بهتر است تنها به یک نمونه اکتفا ننموده و چندین گیاه مورد بررسی قرار گیرد.
روش مونولیت
در این روش مونولیت ها یا ستون هایی را از خاک برداشت و پس از شستشو و خارج کردن خاک اطراف ریشه ها در نمونه برداشت شده، سیستم ریشه از نظر اندازه، طول، شکل و غیره مورد بررسی قرار می گیرد. ساده ترین نوع مونولیت برداشت یک بیل خاک محتوی ریشه و قرار دادن آن روی توری در داخل یک ظرف است که بتوان عمل شستشو را انجام داد. روش استفاده از بیل و مطالعه ریشه ها بخصوص اگر توأم با مشاهده عینی از وضعیت سیستم ریشه باشد خواهد توانست پاسخگوی بسیاری از سؤالات باشد. اما برای مطالعه دقیق تر باید از مونولیت های مکعبی نام برد.
در مونولیت مکعبی ترانشه ای به طول تقریبی یک متر و حداکثر تا عمق توسعه ریشه ها حفر کرده سپس از دیواره آن لایه به لایه مونولیت هایی تهیه و خارج می شوند، در این روش مونولیت های کوچک ابعادی به اندازه ۱۰*۱۰*۱۰ سانتی متر داشته و معمولا حجم آنها بین ۱۰۰۰ تا ۵۰۰۰ سانتی متر مکعب متغیر است. توجه داشته باشید که برای برداشت مونولیت های مکعبی باید قبلا دیواره ترانشه ای که قرار است مونولیت از آن برداشت شود شاقولی باشد.
خارج ساختن خاک مونولیت با استفاده از کاردک های پهن و صفحات فلزی که یک طرف آن تیز بوده و می توان با چکش آنها را در داخل خاک کوبید صورت می گیرد. در این مورد نیز پس از خارج کردن مونولیت و یادداشت موقعیت برداشت آن، سیستم ریشه با شستشوی خاک مورد بررسی و سنجش قرار می گیرد. بعضی مونولیت ها طوری برداشت می شوند که بوته گیاه در وسط مونولیت قرار گیرد.
روش استفاده از مته نمونه برداری
مته نمونه برداری ساده ترین و در عین حال مناسب ترین روش نمونه برداری حجمی از خاک است. مته های سیلندری که ارتفاع لوله آنها ۱۵ سانتی متر و قطر آنها ۷ سانتی متر می باشد برای نمونه برداری تا عمق یک متر قابل استفاده اند. پس از نمونه گیری خاک را شسته و ریشه ها برای اندازه گیری مورد سنجش قرار می گیرند.
روش پروفیل خاک
- در این روش فقط قسمتی از کل سیستم خاک مطالعه می شود. بدین ترتیب که ترانشه ای به عرض ۱ متر و عمق حداقل یک متر در اطراف گیاه حفر می شود.
- محل ترانشه در گیاهان ردیفی عمود بر خطوط کشت و در سایر موارد بستگی به تصمیم مطالعه کننده دارد. محل مطالعه باید به نحوی باشد که نتایج آن بتواند پاسخگوی سؤالات مطرح شده باشد.
- پس از حفر ترانشه ۵ سانتی متر لایه سطحی با اسپری شسته می شود تا ریشه ها از خاک جدا شوند و بتوان آنها را در دیواره پروفیل با چشم مشاهده کرد.
- در صورتی که خاک خیلی خشک باشد، می توان قبل از شستشو دیواره پروفیل را خیس کرد. آنگاه قالب چدنی را که داخل آن با سیم مسی با نخ نایلونی به فواصل ۵۵ سانتی متری مشبک شده است، روی دیواره پروفیل میکوبیم و تعداد ریشه هایی که طول آنها ۵ میلی متر است در هر شبکه شمارش می شود.
در این شمارش هر ریشه ای که طول آن ۱۰، ۲۰ و ۳۰ میلی متر باشد به ترتیب ۲ و ۴ و ۶ برابر در نظر گرفته می شود. مثلا اگر در یک شبکه ۳ ریشه ۵ میلی متری ۴ ریشه ۲۰ میلی متری و ۲ ریشه ۳۰ میلی متری باشد جمع تعداد ریشه ها برابر ۳۱ خواهد بود [۳۱=(۶) ۲ +(۴) ۴+۳]. در طی شمارش ریشه ها باید سعی کرد دیواره پروفیل همیشه مرطوب نگهداشته شود تا ریشه ها خشک نشوند.
روش نمونه گیری دست نخورده
با استفاده از مته مخصوص نمونه های دست نخورده (core soil sampler) از عمق مورد نظر نمونه خاک را برداشت و در آزمایشگاه مورد تجزیه قرار می گیرد:
- برای این منظور خاک را خشک و نرم نموده و ۵۰ گرم از آن را با ۲۵ میلی لیتر محلول کالگون به مدت ۱۰ تا ۱۵ دقیقه خیس می کنیم.
- آنگاه ۳۰۰ میلی لیتر آب به آن اضافه و به مدت ۵ دقیقه با بهمزن الکتریکی مخلوط می شود.
- پس از ۳۰ ثانیه ته نشینی دوغاب یا سوسپانسیون را از الک شماره ۶۰ میگذرانیم. این عمل را با اضافه کردن آب چند بار تکرار میکنیم تا دوغابی زلال حاوی ریشه ها بدست آید.
- این مخلوط را بهم زده و آن را داخل قیف استوانه ای که کف آن کاغذ صافی قرار دارد می ریزیم و با خلاء آب را خارج می کنیم.
- روی کاغذ فیلتر و ریشه های توزیع شده در آن صفحه شیشه ای مشبک می گذاریم و سپس با استفاده از فرمول نیومن (Newman) دانسیته ریشه ها را محاسبه می کنیم.
منبع : کتاب رابطه آب و خاک و گیاه، موسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی.
دیدگاهتان را بنویسید