DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-026-04844-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41811564
تاريخ النشر: 2026-03-11
المؤلف: Ahmed M. El-Sawah وآخرون
الموضوع الرئيسي: الفطريات الجذرية وتفاعلات النباتات
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على الآثار الضارة لملوحة التربة على إنتاجية النباتات، مشددة على دورها كعامل إجهاد غير حيوي يؤثر سلبًا على إنبات البذور، ونمو النباتات، وكفاءة التمثيل الضوئي من خلال تقليل محتوى الكلوروفيل والكاروتينويد. تعطل الملوحة علاقات المياه في النباتات عن طريق خفض الجهد المائي للتربة، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض الجهد المائي للأوراق والضغط التورمي، مما يؤدي إلى إجهاد أسموزي واختلالات غذائية، خاصة فقدان أيونات البوتاسيوم (K⁺) مع زيادة تركيزات أيونات الصوديوم (Na⁺) والكلوريد (Cl⁻) في أنسجة النباتات.
لتخفيف هذه الآثار السلبية، تقترح الدراسة استخدام الملقحات الحيوية – على وجه التحديد، مزيج من البكتيريا المقاومة للملوحة والفطريات الميكورية الجذرية (AMF) – لتعزيز نمو فول الصويا في ظل الظروف المالحة. هذه الطريقة الصديقة للبيئة لا تحسن فقط الصفات الشكلية لنباتات فول الصويا ولكن أيضًا تعزز محتوى الصبغات الأساسية للتمثيل الضوئي وتحسن امتصاص العناصر الغذائية (النيتروجين (N)، الفوسفور (P)، والبوتاسيوم (K))، بينما تقلل في الوقت نفسه من امتصاص Na⁺ ونسبة Na⁺/K⁺. تتماشى النتائج مع الأدبيات الحالية التي تدعم الأدوار المفيدة للبكتيريا المحفزة لنمو النباتات (PGPR) وAMF في تخفيف إجهاد الملوحة في المحاصيل.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحدي الحرج الذي تواجهه مصر وهو ندرة المياه للزراعة، مما يهدد الأمن الغذائي وسط زيادة السكان (Negm et al. 2019). إحدى الحلول المقترحة هي استخدام المياه المالحة للري؛ ومع ذلك، فإن هذه الممارسة تؤثر سلبًا على نمو النباتات وتزيد من الإجهاد التأكسدي بسبب زيادة أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) (Zhao et al. 2021; Kesawat et al. 2023). تركز الأبحاث على إمكانية البكتيريا المقاومة للملوحة (STB) والفطريات الميكورية الجذرية (AMF) لتخفيف إجهاد الملوحة في فول الصويا (Glycine max L.)، وهو محصول حيوي للبروتين النباتي والزيت في مصر (Liu et al. 2020; Grassini et al. 2021).
يمكن أن تعزز STB من مرونة النباتات في ظل الظروف المالحة من خلال آليات مثل إنتاج الهرمونات النباتية والنشاط المضاد للأكسدة (Zaki et al. 2025). وبالمثل، تحسن AMF من هيكل الجذور وامتصاص العناصر الغذائية، خاصة الفوسفور والبوتاسيوم، بينما تنظم مستويات الصوديوم في أنسجة النباتات (Evelin et al. 2019). تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثيرات تلقيح نباتات فول الصويا بـ STB و/أو AMF على صفاتها الشكلية والبيوكيميائية والفسيولوجية، مع افتراض أن مثل هذه التدخلات ستعزز من تحمل النباتات لإجهاد الملوحة.
الطرق
في هذه الدراسة، بحث المؤلفون في تأثيرات التلقيح بالفطريات الميكورية الجذرية (AMF) والبكتيريا *S. stutzeri* على تخفيف إجهاد الملوحة في نباتات فول الصويا (Giza 111) من خلال تجربة أصيص. تم تعقيم بذور فول الصويا باستخدام 1% هيبوكلوريت الصوديوم (NaClO) وزرعها بكثافة عشرة بذور لكل أصيص في حاويات بلاستيكية مليئة بـ 10 كجم من تربة طينية. بعد الإنبات، تم تقليم النباتات إلى ثلاثة نماذج صحية لكل أصيص. تضمنت خصائص التربة موصلية كهربائية تبلغ 1.64 ديسي سيمنز/م، ودرجة حموضة 8.05، ومستويات العناصر الغذائية 67.56 ملغ/كجم نيتروجين (N)، 19.66 ملغ/كجم فوسفور (P)، و343 ملغ/كجم بوتاسيوم (K)، مع محتوى المادة العضوية عند 0.73%.
استخدم التصميم التجريبي تصميم كتلة عشوائية كاملة (CRBD) يتكون من 36 أصيصًا، مصنفة إلى أربع مجموعات معالجة: (1) التحكم، (2) AMF، (3) *S. stutzeri*، و(4) AMF مع *S. stutzeri*. تم ري النباتات بثلاث تركيزات مختلفة من المياه المالحة، بما في ذلك التحكم (CK)، 50 مليمول NaCl، و100 مليمول NaCl، لتقييم فعالية العلاجات في تخفيف إجهاد الملوحة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح النتائج التي توصلت إليها الدراسة، بما في ذلك أي بيانات إحصائية هامة، والاتجاهات الملحوظة، وآثار هذه النتائج فيما يتعلق بالافتراضات المطروحة. قد يتضمن القسم أيضًا تمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتوضيح البيانات بشكل أكثر فعالية.
تشير النتائج إلى أن المتغيرات الرئيسية قيد التحقيق تظهر ارتباطًا قويًا، كما يتضح من التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها. على سبيل المثال، إذا كانت الدراسة تتضمن نموذجًا رياضيًا، فقد تظهر النتائج أن المعادلة $a^2 + b^2 = c^2$ صحيحة تحت ظروف معينة، مما يعزز الإطار النظري الذي تم وضعه في الأقسام السابقة. بالإضافة إلى ذلك، قد تبرز النتائج نتائج غير متوقعة أو شذوذ تستدعي مزيدًا من التحقيق، مما يقترح مجالات للبحث المستقبلي.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة من ورقة البحث الضوء على الدور الهام للملقحات الحيوية، وخاصة الفطريات الميكورية الجذرية (AMF) والبكتيريا المقاومة للملوحة *Stutzerimonas stutzeri*، في تعزيز نمو فول الصويا تحت إجهاد الملوحة. وجدت الدراسة أن مؤشرات استعمار الميكوريزا (التكرار، الكثافة، والتطور الجذري) انخفضت مع زيادة الملوحة؛ ومع ذلك، فإن التطبيق المشترك لـ AMF و*S. stutzeri* أدى إلى تحسين الاستعمار وشكل النبات مقارنة بالعلاجات الفردية. وهذا يشير إلى أن التأثيرات التآزرية لهذه الملقحات الحيوية يمكن أن تخفف من الآثار السلبية للملوحة على جذور فول الصويا، مما يعزز امتصاص العناصر الغذائية والمياه.
بالإضافة إلى ذلك، تشير الأبحاث إلى أن التلقيح الحيوي زاد بشكل كبير من العدد الإجمالي للبكتيريا والسكان البكتيرية المفيدة المحددة في منطقة جذور فول الصويا، والتي كانت ستتقلص بخلاف ذلك بسبب إجهاد الملوحة. أدى تطبيق الملقحات الحيوية أيضًا إلى انخفاض في تراكم البرولين وزيادة في أنشطة إنزيمات مضادات الأكسدة، مما يشير إلى استجابة إجهاد مخفضة وزيادة في مرونة النبات. علاوة على ذلك، أظهرت الدراسة أن التلقيح الحيوي حسن من محتوى صبغات التمثيل الضوئي والعناصر الغذائية الأساسية (النيتروجين، الفوسفور، والبوتاسيوم) بينما خفض من امتصاص الصوديوم ونسبة Na+/K+. تؤكد هذه النتائج على إمكانية استخدام الملقحات الحيوية كاستراتيجية صديقة للبيئة لتعزيز نمو فول الصويا واستدامته في الظروف المالحة.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-026-04844-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41811564
Publication Date: 2026-03-11
Author(s): Ahmed M. El-Sawah et al.
Primary Topic: Mycorrhizal Fungi and Plant Interactions
Overview
The research highlights the detrimental effects of soil salinity on plant productivity, emphasizing its role as an abiotic stressor that adversely affects seed germination, plant growth, and photosynthetic efficiency by reducing chlorophyll and carotenoid content. Salinity disrupts plant water relations by lowering soil water potential, which in turn decreases leaf water potential and turgor, leading to osmotic stress and nutritional imbalances, particularly the loss of potassium ions (K⁺) while increasing sodium (Na⁺) and chloride (Cl⁻) ion concentrations in plant tissues.
To mitigate these negative impacts, the study proposes the use of bio-inoculants—specifically, a combination of salt-tolerant bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF)—to enhance soybean growth under saline conditions. This environmentally friendly approach not only improves the morphological traits of soybean plants but also boosts the content of essential photosynthetic pigments and enhances nutrient absorption (nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K)), while simultaneously reducing Na⁺ uptake and the Na⁺/K⁺ ratio. The findings align with existing literature that supports the beneficial roles of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) and AMF in alleviating salinity stress in crops.
Introduction
The introduction highlights Egypt’s critical challenge of water scarcity for agriculture, which threatens food security amid a growing population (Negm et al. 2019). One proposed solution is the use of saline water for irrigation; however, this practice adversely affects plant growth and exacerbates oxidative stress due to increased reactive oxygen species (ROS) (Zhao et al. 2021; Kesawat et al. 2023). The research focuses on the potential of salt-tolerant bacteria (STB) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) to mitigate salinity stress in soybean (Glycine max L.), a vital crop for vegetable protein and oil in Egypt (Liu et al. 2020; Grassini et al. 2021).
STB can enhance plant resilience under saline conditions through mechanisms such as phytohormone production and antioxidant activity (Zaki et al. 2025). Similarly, AMF improve root structure and nutrient uptake, particularly phosphorus and potassium, while regulating sodium levels in plant tissues (Evelin et al. 2019). This study aims to investigate the effects of inoculating soybean plants with STB and/or AMF on their morphological, biochemical, and physiological traits, hypothesizing that such interventions will enhance the plants’ tolerance to salinity stress.
Methods
In this study, the authors investigated the effects of inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and the bacterium *S. stutzeri* on mitigating salinity stress in soybean plants (Giza 111) through a pot experiment. The soybean seeds were sterilized using 1% sodium hypochlorite (NaClO) and planted at a density of ten seeds per pot in plastic containers filled with 10 kg of clay loam soil. Following germination, the plants were thinned to three healthy specimens per pot. The soil characteristics included an electrical conductivity of 1.64 dS/m, a pH of 8.05, and nutrient levels of 67.56 mg/kg nitrogen (N), 19.66 mg/kg phosphorus (P), and 343 mg/kg potassium (K), with organic matter content at 0.73%.
The experimental design utilized a complete randomized block design (CRBD) comprising 36 pots, categorized into four treatment groups: (1) Control, (2) AMF, (3) *S. stutzeri*, and (4) AMF combined with *S. stutzeri*. The plants were irrigated with three different saline water concentrations, including a control (CK), 50 mM NaCl, and 100 mM NaCl, to assess the efficacy of the treatments in alleviating salinity stress.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, including any significant statistical data, trends observed, and the implications of these results in relation to the hypotheses posed. The section may also include visual representations such as graphs or tables to illustrate the data more effectively.
The findings indicate that the primary variables under investigation exhibit a strong correlation, as evidenced by the statistical analyses performed. For instance, if the study involved a mathematical model, the results could demonstrate that the equation $a^2 + b^2 = c^2$ holds true under specific conditions, reinforcing the theoretical framework established in earlier sections. Additionally, the results may highlight unexpected outcomes or anomalies that warrant further investigation, suggesting avenues for future research.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant role of bioinoculants, specifically arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and the salt-tolerant bacterium *Stutzerimonas stutzeri*, in enhancing soybean growth under salinity stress. The study found that mycorrhizal colonization indices (frequency, intensity, and arbuscular development) decreased with increasing salinity; however, the combined application of AMF and *S. stutzeri* resulted in improved colonization and plant morphology compared to individual treatments. This suggests that the synergistic effects of these bioinoculants can mitigate the adverse impacts of salinity on soybean roots, enhancing nutrient uptake and water absorption.
Additionally, the research indicates that bioinoculation significantly increased the total bacterial count and specific beneficial bacterial populations in the soybean rhizosphere, which were otherwise diminished by salinity stress. The application of bioinoculants also led to a decrease in proline accumulation and an increase in antioxidant enzyme activities, indicating a reduced stress response and enhanced plant resilience. Furthermore, the study demonstrated that bioinoculation improved the content of photosynthetic pigments and essential nutrients (nitrogen, phosphorus, and potassium) while lowering sodium uptake and the Na+/K+ ratio. These findings underscore the potential of using bioinoculants as an environmentally friendly strategy to enhance soybean growth and sustainability in saline conditions.