השפעת ביקטור בחיידקי אזוספירילום על נביטה והתפתחות של אלון התבור

הרצון הקיים כיום להחזיר לנוף ארצנו את עצי הבר שגדלו בה בעבר ואשר בשל סיבות שונות נעלמו מהנוף - מביא לידי התעניינות מחודשת בעצים אלה. בחיפוש אחרי עץ היכול לשמש גם כעץ נוי וצל וגם לשמש בחורש - נבחר אלון התבור (Quercus ithaburensis decne.) כדגם. העץ נפוץ מאוד בעבר עד צפונית לירקון. אוכלוסייתו במישור החוף הדלדלה מאוד, ומתמקדת כיום בשתי חורשות קטנות באזור פרדס-חנה ובדרום הכרמל, המוכרזות כשמורות טבע, ובפרטים בודדים ברחבי האזור. הנביטה של בלוטי אלון התבור מהירה: אולם יש קשיים בקליטה, ובדרך-כלל אחוז הנבטים הנקלטים מועט (בעיקר בגלל פגיעת חרקים ומכרסמים).

במחקר זה נבדקה השפעתם של חיידקי אזוספירילום על נבטי אלון התבור, כדי למצוא דרך לעידוד הקליטה וההתפתחות של נבטים אלה בתקופת חייהם הראשונה.

חיידקי אזוספירילום ברסילנסה (Azospirillum brasilense Cd) חיים בסביבת שורשי הצמחים, וידועים בהשפעתם על גדילת דגניים (1, 2, 3, 4). בשל כושרם לקשור חנקן אטמוספירי ובעיקר, כנראה, בשל הפרשת הורמונים צמחיים הגורמים התפתחות מואצת של השורשים. תופעה זו מאפשרת קליטה מוגברת של מינרלים ומים מהקרקע, ונותנת יתרון משמעותי להתפתחות נבטים בתקופת חייהם הראשונה. החיידקים בודדו משורשי דגניים בברזיל ובקליפורניה.

במאמר זה מתוארת השפעתם של חיידקי אזוספירילום שגודלו על שני מצעי מזון שונים - על התפתחות נבטי אלון התבור.


הניסוי נערך בתנאי חממה פתוחה ובית-רשת ללא בקרת טמפרטורה. הבלוטים נאספו בשטחי שמורת יער אלונה שבדרום הכרמל וברמת-הנדיב, בחודשים ספטמבר-אוקטובר. רובם נקטפו בעודם בשלב הירוק, כדי להקדים פגיעת חדקוניות ומכרסמים בהם בנשרם לקרקע.

הבלוטים הוחזקו 14 יום בחושך, ב-4 מ"צ. לפני הזריעה הם חוטאו ב-1% היפוכלוריט, נשטפו במים מזוקקים והועברו להצצה בעציצים (ק"ג אחד חול של רחובות לעציץ). העציצים הושקו לפי הצורך. לאחר ההצצה סודרו העציצים בקבוצות לפי מתכונת הניסוי, ובוקטרו ב-10 מ"ל תמיסת חיידקים לעציץ לפי הריכוזים שנבדקו. לעומת ההיקש - (10 מ"ל בופר פוספט 34 mM, pH 6.1,. כל ניסוי כלל טיפולים אחדים: 3 ריכוזים שונים של החיידק Azospirillum brasilense Cd: 10⁵CFU/ml^**, 10⁷CFU/ml, 10⁹CFU/ml. והיקש ללא חיידקים. החיידקים גודלו ב-2 מצעי מזון: חומצה מאלית והסוכר פרוקטוז, שבכל אחד מהם מקור שונה של פחמן לגידול. גידול החיידקים עם החומצה המאלית מביא לידי תופעה של יצירת צברי חיידקים. לעומת הגידול בפרוקטוז שבו אין תופעה כזאת (5). בצמחים ממשפחת הדגניים התקבלו הפרשים מובהקים במספר החיידקים הנספחים אל השורשים, במשקל היבש של השורשים, בביו-מאסה הצמחית וכן בשטח הפנים של השורשים. כאשר החיידקים גודלו לביקטור במצע שבו מקור הפחמן היחיד היה פרוקטוז, לעומת המצע המקובל של החומצה המאלית (5).

כדי לבחון, אם לביקטור באזוספירילום יש השפעה על אלונים, גודלו החיידקים בניסוי זה במקביל ב-2 סוגי המצעים. לפני הביקטור נשטפו החיידקים ממצע הגידול והועברו לתפיסת בופר. נערכו 3 ניסויים. בכל ניסוי 15-10 חזרות לכל אחד מן הטיפולים.

השורשים נדגמו כעבור 10, 20 ו-30 יום מרגע הביקטור (הצצה). בסיום תקופת הניסוי נשטפו הצמחים מהחול, והחלק העל-אדמתי (נצר+עלווה) הופרד מהשורשים. כדי להעריך את שטח פני השורשים - הם שרו 15 שניות בחומצה HCl 3N, ולאחר מכן יובשו קלות 5 דקות בין 2 שכבות נייר סינון, הועברו לכלי עם 200 מ"ל מים מזוקקים, וטולטלו במשך שתי דקות ב-250 סיבובים לדקה. התמיסה שבה טולטלו השורשים הועברה לטיטרציה עם 0.1N NaOH בנוכחות פנולפתלאין. הכמות במ"ל שנצרכה לטיטור התמיסה עד להופעת הצבע נלקחה כפרופורציונית לשטח הפנים של השורש. השורשים הוצאו והועברו עם הנצרים+העלווה לייבוש בתנור 80 מ"צ במשך שבוע.

בדיאגרמה 1 - השפעת הביקטור בריכוזים שונים של חיידקי אזוספירילום שגדלו במצע שהכיל חומצה מאלית כמקור פחמן יחיד - על שטח הפנים של השורשים. כעבור 10 ימים לא התקבלו הפרשים סטטיסטיים בין ההיקש לבין הביקטורים. כעבור 20 יום נראה יתרון יחסי לריכוזים הגדולים 10⁷CFU/ml ו-10⁹CFU/ml, לעומת 10⁵CFU/ml, אולם עדיין לא נמצא הפרש סטטיסטי בין הטיפולים להיקש. ואולם, כעבור 30 יום התקבל הפרש ברור לטובת הטיפול בביקטור של 10⁷CFU/ml, חיידקי אזוספירילום לעומת שאר הטיפולים וההיקש.


מהשפעת הביקטור על המשקל היבש של השורשים (דיאגרמה 2) נראה כי כעבור 10 ימים יש יתרון ל-10⁹CFU/ml על שאר הטיפולים ועל ההיקש: כעבור 20 יום מתהווה הפרש ברור בין השפעות 10⁷CFU/ml לבין ההיקש והריכוז המועט 10⁵CFU/ml. אולם אין הפרש בינו לבין 10⁹CFU/ml. כעבור 30 יום נראה כי השפעת הטיפול ב-10⁷CFU/ml שונה במובהק משל שאר הטיפולים ושל ההיקש.


השפעת הביקטור בריכוזים השונים של החיידקים שגודלו בשני המצעים (חומצה מאלית או פרוקטוז כמקורות פחמן יחידים) על המשקל היבש של הנצר והעלווה - מובאות בטבלה 1. כעבור 30 יום מרגע הביקטור נמצא בשני סוגי המצעים יתרון כמותי לטיפול בריכוז של 10⁷CFU/ml; אולם במצע שהכיל את הסוכר פרוקטוז כמקור פחמן יחיד לא התקבלו הפרשים סטטיסטיים בין 4 הטיפולים. כאשר החיידק גדל עם החומצה המאלית כמקור פחמן יחיד - נתקבלו הפרשים סטטיסטיים בין הטיפולים בריכוזים 10⁵CFU/ml ו-10⁷CFU/ml לעומת ההיקש, ואילו הטיפול בריכוז 10⁹CFU/ml לא נבדל מההיקש.

השפעה דומה על משקל יבש של שורשים ועל שטח פנים של שורשים כעבור 30 יום ממועד הביקטור (דיאגרמות 3, 4) נתקבלה גם כאשר גודלו החיידקים על פרוקטוז כמקור פחמן יחיד. אף כי בשני המקרים לא התקבל הפרש סטטיסטי מובהק לטובת אחד מן הטיפולים. בהשוואה להיקש ריכוז 10⁹CFU/ml הפחית את המשקל היבש ואת שטח הפנים של השורשים, בהשוואה להיקש; ואולם ניכר הפרש שאינו מובהק סטטיסטית, לטובת הריכוז 10⁷CFU/ml.



התוצאות שנתקבלו הראו כי השימוש בחיידקי אזוספירילום ברסילנסה Cd תרם לשיפור יכולת ההתבססות וההתפתחות של נבטי אלון התבור בחודש הראשון לאחר ההצצה. שימוש בחיידקים לביקטור משפיע על שטח הפנים ועל המשקל היבש של השורשים, ובכך מאפשר הגברת יכולת הנבט לקלוט מים ומינרלים מהקרקע ולהתבסס היטב יותר. השימוש במצע המכיל את הסוכר פרוקטוז כמקור פחמן יחיד לחיידקי הביקטור לא סייע במובהק לעומת ההיקש, שלא כבמקרים דומים בעבר בצמחי דגניים. לעומת זאת, השימוש בחומצה מאלית כמקור פחמן יחיד במצע לגידול החיידקים לביקטור - הביא לידי הפרשים מובהקים סטטיסטית בין הביקטור להיקש.

הביקטור בחיידקי אזוספירילום בריכוז 10⁷CFU/ml, בעציצים שבהם הונבטו בלוטי אלון התבור הביא לידי הגדלת שטח הפנים של השורשים (ב-73.8%). במשקל השורשים היבש (ב-71%) ובמשקל היבש של נצרים+העלווה (ב-69%) כעבור 30 יום מרגע הביקטור (ההצצה).

תוצאות ניסוי זה מצביעות על האפשרות של שימוש בחיידקים אלה כגורם המעודד את התפתחות נבטי אלון התבור במשתלות, דבר העשוי להועיל לקליטה לאחר ההעברה לשטח. תוצאות ניסוי זה מצטרפות לתוצאות ניסויים בעבר, שבהם בוקטרו חלקות של צמחים ממשפחת הדגניים, בדבר השפעתם החיובית של חיידקים אלה.

הבעת תודה
מחקר זה מומן חלקית בעזרת קרן המחקרים של החברה להגנת הטבע ופרויקט רמת-הנדיב של קרן רוטשילד. תודה למממנים. כן תודה לאנשי קק"ל על המידע והעצות.

1. נור י., א. כהן, י. אוקון, ח. קיגל, י. הניס (1979): ביקטור דגניים בחיידקי אזוספירילום כתחליף לדשן חנקני. "השדה" נ"ט: 2465-2461.
2. קפולניק י., ש. שריג, י. נור, י. אוקון, מ. לוי, ח. קיגל, י. הניס (1979): ניסויי שדה בביקטור דגניים בחיידקי אזוספירליום. "השדה" ס': 444-438.
3. שריג ש., י. קפולניק, י. נור, י. אוקון (1981): תגובת סורגום (בתנאי בעל) לביקטור בחיידקי אזוספירליום. "השדה" ס"ב: 414-412.