Date of Award

11-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Horticulture

First Advisor

Professor Khaled Masmoudi

Abstract

Increasing soil salinity is an emerging global issue, generating land degradation, affecting agricultural production and further affecting quality of ground water. In arid environment with water scarcity, saline ground water has been regularly used for irrigation purpose in date palm (Phoenix dactylifera) plantation, without knowing its impact on their root-associated bacterial communities. The aim of this study is to investigate the impact of saline water irrigation on date palm root-associated bacterial community compositional structure and their diversity. Plant root samples were collected from date palm farms located in Abu Dhabi Emirate, irrigated with either saline, or non-saline water. Overall, we observed that bacterial richness was influenced by the soil pH, EC, and organic matter. Source of irrigation water did not significantly affect the bacterial richness, but affected community structure and patterns, driven by soil EC and irrigation water pH. Out of the total, 40.5% bacterial OTUs were uniquely observed in samples where irrigation source was non-saline water, whereas 26% were unique to sites with saline water as an irrigation source. Bacterial phyla Proteobacteria, Actinobacteria, Acetobacter and Chloroflexi dominated both types of samples with similar abundance. However, phylum Chloroflexi was highly abundant in the non-saline samples than in the saline irrigated samples. In contrast, phylum Firmicutes showed relatively higher abundance in saline than in non-saline samples. Rhizobium, one of the most significant micro-symbiotic genera was abundant at the non-saline site but significantly low in saline site. This study indicates a possible role of the identified microbial communities in the adaptation of the date palm to salinity stress. The current findings from the date palm saline and non-saline soil microbiomes expands the inventory of soil bacteria for saline environments that can help in the discovery of potential inoculants for crops growing on salt-affected land. A detailed investigation is necessary in this area, and the use of PGPR and other symbiotic microorganisms may lead to a new method of developing sustainable agriculture in saline soils.

Arabic Abstract

زيادة ملوحة التربة هي قضية عالمية ناشئة، تؤدي إلى تدهور الأراضي، وتؤثر على الإنتاج الزراعي وتؤثر بشكل أكبر على جودة المياه الجوفية. في البيئة القاحلة مع ندرة المياه، تم استخدام المياه الجوفية المالحة بانتظام لأغراض الر ي في مزارع نخيل التمر(Phoenix dactylifera)، دون معرفة تأثيرها على المجموعات البكتيرية المرتبطة بالجذور.

الهدف من هذه الدراسة هو التحقق من تأثير الري بالمياه المالحة على البنية التركيبية للمجتمع البكتيري المرتبط بجذر نخيل التمر وتنوعها. تم جمع عينات الجذور النباتية من مزارع النخيل الواقعة في إمارة أبو ظبي، مروية بمياه مالحة أو غير مالحة. بشكل عام، لاحظنا أن الثراء البكتيري يتأثر بدرجة حموضة التربة والتوصيل الكهربائي والمواد العضوية.

لم يؤثر مصدر مياه الري بشكل كبير على الثراء البكتيري، ولكنه أثر على بنية المكونات وأنماطه، مدفوعاً بالتوصيل الكهربي للتربة ودرجة الحموضة في مياه الري. من بين المجموع، لوحظت 40% من OTUs البكتيرية بشكل فريد في العينات التي كان مصدر الري فيها مياه غير ملحية، في حين أن 26% كانت فريدة في المواقع التي تحتوي على المياه المالحة كمصدر للري. سيطرت البكتيريا من صنف Proteobacteria، Actinobacteria، Acetobacter و Chloroflexi على كلا النوعين من العينات ذات الوفرة المماثلة.

ومع ذلك، كانت البكتيريا من صنف Chloroflexi وفيرة للغاية في العينات غير الملحية منها في العينات المروية المالحة. في المقابل، أظهرت phylum Firmicutes وفرة أعلى نسبياً في المحلول الملحي مقارنة بالعينات غير الملحية. كان Rhizobium، أحد أهم الأجناس التكافلية الدقيقة، وفيراً في الموقع غير الملحي ولكنه منخفض بشكل ملحوظ في الموقع الملحي. تشير دراستنا إلى الدور المحتمل للمجتمعات الميكروبية المحددة في تكيف نخيل التمر مع إجهاد الملوحة.

Download

Included in

Horticulture Commons

COinS