The effect of biofertilizers, Thiobacillus, Azotobacter, Azospirillum and organic sulfur on nodulation process and yield of soybean (Glycine Max L. Merr.)

Authors

1 (Corresponding Author; Tel: 09113211731), M.Sc. Student of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

2 Associate Professor of Sari Agricultural Science and Natural Resources University

3 , Instructor Sari Agricultural Science and Natural Resources University

4 M.Sc. Student of Sari Agricultural Science and Natural Resources University

Abstract

Recently, because of high cost of fertilizer production and its environmental problems it is necessary to revise maximizing of crop
production strategies. For this reason, an experiment was conducted to evaluate nodulation and grain yield of soybean (JK cultivar) in
response to biofertilizer application at Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Experiment was arranged in splitsplit
plot based on randomized complete block design with three factors and three replications. Treatments were included four levels of
organic sulfur (0, 25, 50 and 100 kg ha-1) as main plots, two levels of Thiobacillus (with and without application) as sub plots and two
levels of co-inoculation of Azotobacter and Azosperillium (with and without application) as sub sub-plots. Results showed that application
of sulfur fertilizer and Thiobacillus significantly improved number and dry weight of nodules in which the best combined treatment
in terms of these parameters was application of 50 kg ha-1 sulfur plus Thiobacillus. Inoculation with Azotobacter and Azospirillum markedly
increased root growth and nodulation compared to control. Generally, using of 50 kg ha-1 sulfur plus Thiobacillus significantly
increased pod number per plants, grain yield, biological yield and plant height up to 19, 40, 41 and 26 percent, respectively.

Keywords

Full Text

مقدمه:

در قرن حاضر کشاورزی بر پایه مصرف بهینه کودها و عناصر غذائی نهاده شده است. از طرف دیگر برای تأمین نیازهای غذائی گیاهان همواره استفاده بیش از حد کوهای شیمیائی متداول بوده است (استورز و کریستی، 2003). کودهای شیمیائی اغلب به این دلیل مصرف می شوند که دارای مواد غذائی زیاد بوده و این مواد به سرعت به شکل قابل جذب برای گیاه در می آیند. این کودها گران بوده و باعث بعضی اثرات زیان آور روی ساختمان خاک، ترکیب میکرو فلور و دیگر ویژگی خاک می شوند (جانا و کاتری، 2001). کودهای شیمیائی پس از استفاده در ابتدای فصل زراعی ممکن است از شکل شیمیائی قابل استفاده عنصر برای گیاهان به شکل های دیگر تبدیل شده یا از طریق آبشوئی از دسترس گیاه خارج شود (چر و همکاران، 2006). بنابراین جهت فراهمی عناصر غذائی، روش های مصرف کود باید به گونه ای تغییر یابد که مواد غذائی گیاه در یک مدت طولانی و بدون تلفات در اختیار گیاه قرارگیرد (جاگادیسواران و همکاران، 2005). در کشاورزی امروزی با توجه به اثرات منفی کودهای شیمیائی، محققان در تلاشند تا از میکروارگانیسم های خاکزی به منظور رفع این نقص، حذف سموم و سایر آلاینده های خاک و کمک به حفظ سلامت گیاه استفاده نمایند (هان و همکاران، 2004). لذا از گزینه های مناسب که می تواند بدون تخریب محیط زیست، باروری خاک و در نهایت افزایش عملکرد گیاه را تضمین نماید، استفاده از کودهای زیستی است (خسروی،1380).

ریزوباکتری های محرک رشد گیاه1[1] (PGPR) از مهمترین کودهای زیستی بوده و با محلول کردن و افزایش فراهمی زیستی عناصر معدنی، بطور مستقیم با تثبیت نیتروژن و تولید هورمون های رشد و بطور غیر مستقیم با کاهش یا پیشگیری از اثرات زیان آور بیماری زایی میکروارگانیسم های دیگر، از طریق تولید انواع مواد آنتی بیوتیک و سیدروفورها سبب افزایش رشد گیاهان شده و عملکرد گیاهان زراعی را بهبود می بخشند (هان و لی، 2005 ؛ توران و همکاران، 2003 ). این باکتری ها قادرند تا از طریق تولید و ترشح تنظیم کننده های رشد مثل اکسین ها، جیبرلین ها و سیتوکنین ها باعث افزایش درصد جوانه زنی بذرها، ریشه زایی و گسترش ریشه شده و از این طریق با فراهم نمودن عناصر غذائی مورد نیاز گیاه از جمله نیتروژن و فسفر سبب افزایش رشد گیاه شوند (هادی و همکاران، 1388؛ آستارائی و کوچکی، 1375).

تحقیقات بسیاری در مورد تأثیر این باکتری ها بر رشد گیاهان شده است. روابط متقابل و مفید این میکرو ارگانیسم ها با بسیاری از گیاهان بررسی شده است (خسروی، 1382). اجرای تغذیه تلفیقی گیاه با بکارگیری کودهای زیستی باکتریایی (ازتوباکتر، آزوسپیریلوم و سودوموناس) به  همراه کودهای شیمیائی منجر به افزایش رشد رویشی و بهبود رشد زایشی شده که به نوبه خود موجب افزایش رشد و نمو و عملکرد گردید (حمیدی و همکاران، 1386).

گوگرد نیز در کنار نیتروژن یکی از عناصر غذایی ضروری بوده و در مورد گیاهان روغنی از اهمیت خاصی برخوردار است. از آنجا که اکسایش گوگرد فرایندی عمدتاً زیستی است، تحقق این شرط مستلزم وجود جمعیت بالایی از میکروارگانیسم های اکسیدکننده گوگرد است که باکتری های تیوباسیلوس از مهمترین انواع آن ها هستند (قربانی نصرآبادی و همکاران،1382). نورقلی پور و همکاران (1385) نتایج مثبتی را مبنی بر کاربرد همزمان گوگرد و باکتری تیوباسیلوس در خاک فسفات بر افزایش عملکرد دانه در سویا گزارش نمودند. 

با توجه به موارد مطرح شده، هدف از این آزمایش بررسی اثر کودهای زیستی بر گره بندی ریشه سویا و تأثیر آن بر عملکرد محصول سویا بود به طوری که بتوان با کاربرد این باکتری ها و اثر بخشی آن بر گیاه شرایطی برای کاهش مصرف کودهای شیمیایی و بهبود عملکرد محصول فراهم آورد.

مواد و روش ها:

این آزمایش به صورت طرح کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی با 3 فاکتور و 3 تکرار در بهار سال 1378 در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری انجام شد. این منطقه دارای طول جغرافیایی 53 درجه و 4 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 36 درجه و 39 دقیقه شمالی و در ارتفاع 16 متر از سطح دریا قرار دارد. خصوصیات خاک محل آزمایش در جدول 1 آورده شده است. تیمارهای آزمایشی شامل 4 سطح گوگرد آلی (0، 25، 50 و 100 کیلوگرم در هکتار) در کرت های اصلی، 2 سطح باکتری تیوباسیلوس (عدم کاربرد و کاربرد) در کرت های فرعی و 2 سطح ترکیب دو باکتری ازتوباکتر و آزوسپیریلوم (عدم کاربرد و کاربرد) در کرت های فرعی فرعی در نظر گرفته شد. گوگرد آلی مورد استفاده شامل 20 درصد کود حیوانی، 30 درصد گوگرد، 10 درصد NPK و 40 درصد بنتونیت بود (معزز و ثواقبی فیروزآبادی، 1388). کار عملیات آماده سازی زمین در بهار 1378 انجام و تیمارهای کودی مطابق با دستورالعمل طرح انجام شد. نقشه طرح با 48 کرت به صورت 16 کرت در هر تکرار اجرا شد و هر کرت آزمایشی شامل 4 ردیف کاشت به طول 6 متر و عرض 3 متر و فواصل بین خطوط 50 سانتیمتر بود. عرض راهرو بین کرت ها 50 سانتیمتر و فواصل بین تکرارها 1 متر درنظر گرفته شد. رقم مورد استفاده (JK)، رشد محدود بوده و مقاومت زیادی به خوابیدگی و ریزش دارد (متقیان، 1386).

به منظور تلقیح بذر با باکتری تیوباسیلوس، طبق دستورالعمل موسسه خاک و آب ، به ازای هر 100 کیلوگرم گوگرد یک بسته 250 گرمی باکتری تیوباسیلوس (حاوی 106 عدد باکتری در هر گرم مایه تلقیح) و کود بیولوژیکی نیتروکسین شامل دو باکتری محرک رشد و تثبیت کننده نیتروژن (ازتوباکتر و آزوسپیریلوم) به مقدار 1 لیتر در هکتار بر اساس تیمارهای آزمایشی و با جمعیت تقریبی 108 باکتری در هر میلی لیتر، تلقیح شدند (ضمناً از باکتری برادی ریزوبیوم برای تلقیح بذور استفاده نشد). کشت به صورت هیرم کاری انجام شده و بذور سبز شده پس از رسیدن به مرحله 4 برگی تنک شدند. در طی فصل رشد با توجه به نیاز گیاه زراعی و شرایط جوی، از آبیاری به صورت بارانی استفاده شد. مبارزه با علف های هرز و آفات و بیماری ها مطابق با نیاز گیاه انجام گرفت. جهت تعیین میزان غده بندی ریشه در مرحله 50% گلدهی 2 بوته به  طور تصادفی از خطوط میانی هر کرت با دقت کامل به  وسیله بیل از خاک خارج گردید. پس از تمیز کردن ریشه ها، تعداد  گره ریشه شمارش شد، سپس گره ها از ریشه جدا و در داخل پاکت های مقوایی قرار داده شد. به منظور محاسبه وزن خشک گره در هر بوته پاکت ها به مدت24 ساعت در آون با 70 درجه سانتی گراد قرار داده شد. بوته های سویا پس از رسیدگی فیزیولوژیکی به مساحت 1 متر مربع از خطوط میانی هر کرت برداشت شدند و به منظور اندازه گیری صفات مورد بررسی شامل: تعداد و وزن خشک گره ریشه، ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، زیست توده و شاخص برداشت به آزمایشگاه انتقال یافتند. اطلاعات حاصل از آزمایش در نرم افزار SAS و MSTATC آنالیز شد. تجزیه واریانس صفات براساس آزمایش کرت های دو بار خرد شده در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و مقایسه میانگین بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی دار (LSD) در سطح پنج درصد انجام شد. رسم نمودارها نیز با استفاده از نرم افزار Excel صورت گرفت.

جدول 1---------------

نتایج و بحث:

تعداد و وزن خشک گره ریشه:

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین سطوح مختلف تیمارهای کود و باکتری تفاوت معنی داری از لحاظ تعداد و وزن خشک گره ریشه وجود دارد (جدول 2). تیمار مصرف ازتوباکتر و آزوسپیریلوم دارای تفاوت معنی دار در سطح 5 درصد و اثر متقابل سطوح مختلف کود گوگرد و باکتری تیوباسیلوس دارای تفاوت بسیار معنی داری در سطح 1 درصد می باشد (جدول 2). بیشترین تعداد و وزن خشک گره ریشه در تیمار کاربرد همزمان گوگرد و باکتری تیوباسیلوس مشاهده شد که سطح کاربرد 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد بالاترین میزان را در این صفات داشت (جدول 3). در همین زمینه گزارشات مختلفی مبنی بر تأثیر مثبت استفاده از گوگرد در افزایش تعداد گره ریشه (کاچاوا و همکاران، 1997) و وزن خشک گره ها و تثبیت نیتروژن (لانگ و چر، 1996) در لگوم های دانه ای گزارش شده است. در مورد اثرات متقابل گوگرد، تیوباسیلوس و برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم بر گره بندی سویا، حداکثر تعداد گره ها مربوط به زمانی است که گوگرد، مایه تلقیح تیوباسیلوس و برادی ریزوبیوم به طور همزمان مورد استفاده قرار گیرند به طوری که نسبت به تیمار بدون تلقیح با تیوباسیلوس افزایش گره بندی داشته است (قربانی نصرآبادی و همکاران، 1382). یکی از دلایل تأثیر مثبت گوگرد بر وزن و تعداد گره ها این است که گوگرد به عنوان عنصری ضروری برای تغذیه گیاه محسوب می شود (رام و نیدو، 1996) و برخی از محققین بهبود گره بندی در تیمارهای گوگردی را ناشی از افزایش فتوسنتز از طریق توسعه سطح برگ، تثبیت مقدار بیشتر دی اکسید کربن در واحد سطح برگ و نیز افزایش قندها دانسته اند (مانس و زاروگ، 1997).

مقایسه میانگین اثرات ساده تیمار کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم، برتری این تیمار را نسبت به عدم کاربرد آن نشان داد (شکل 1). نتایج حاصل از آزمایش با نتایج بیسواز و همکاران (2000) مبنی بر افزایش تعداد و وزن گره ریشه در افزودن ازتوباکتر و مایه تلقیح ریزوبیوم به سویا مطابقت دارد. همچنین تحریک قابل ملاحظه ای در رشد و گره زایی ریشه سویا در تلقیح توأم باکتری برادی ریزوبیوم و آزوسپیریلوم گزارش شده است (مولا و همکاران، 2001). لذا این افزایش در اندازه گره ها نشان دهنده این است که مواد فتوسنتزی بیشتری به دلیل افزایش رشد در گیاه برای سویه های باکتری ارسال می شود.تعداد گره (**68/0=r) و وزن خشک گره ریشه (**67/0=r) دارای همبستگی مثبت و معنی داری با عملکرد دانه بودند (جدول 4).

نمودار 1-2--------------------------

ارتفاع بوته:

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری بین تیمارهای مختلف کود و باکتری وجود دارد (جدول 2). اثر متقابل کود گوگردی و باکتری تیوباسیلوس دارای اختلاف معنی داری در سطح احتمال 1 درصد بود (جدول 2). با توجه به نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل (جدول 3) عدم کاربرد کود گوگرد در تلقیح با تیوباسیلوس تفاوت معنی داری از نظر ارتفاع بوته ایجاد نکرد. ولی کاربرد 25 و 50 کیلوگرم کود گوگرد افزایش معنی دار و کاربرد 100 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد موجب کاهش معنی دار در صفت ارتفاع بوته شد. می توان گفت که مصرف این باکتری بر میزان جذب گوگرد اثر مثبتی داشته است ولی افزایش گوگرد تا 100 کیلوگرم اثر عکس داشته است. بیشترین ارتفاع در مصرف همزمان 25 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد و باکتری تیوباسیلوس با 26 درصد افزایش نسبت به شاهد مشاهده گردید. نتایج تجزیه واریانس اثر کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم را در سطح احتمال 1 درصد معنی دار نشان داد (جدول 2). همچنین اثر ساده این دو باکتری تفاوت معنی داری ایجاد نمود (شکل2). در همین زمینه گزارشات بسیاری در مورد اثر باکتری های محرک رشد بر گیاهان وجود دارد. در بسیاری از موارد این باکتری ها با تولید هورمون های محرک رشد گیاه، تخصیص عناصر غذایی را در گیاهان تغییر داده و رشد ریشه گیاه را افزایش می دهند. به این ترتیب ریشه های بزرگتر، ریشه های فرعی بیشتر و در نتیجه سطح تماس بیشتری برای جذب آب و مواد غذایی ایجاد می کنند. تولید ایندول اسید استیک توسط عمده میکروارگانیسم های موجود در ریزوسفر مانند ازتوباکتر و آزوسپیریلوم گزارش شده که با توانایی آنها در تحریک رشد گیاهان و افزایش جذب عناصر غذایی در ارتباط است (دابلیر و همکاران، 2001). باکتری های محرک رشد اثرات مثبتی در تولید هورمون های رشدی دارند، همچنین با تولید انواع مواد آنتی بیوتیک از اثرات بیماری زائی میکروارگانیسم های دیگر جلوگیری کرده و سبب بهبود و افزایش رشد گیاه می شوند (نیکولای و همکاران، 2006).

شکل 2-------------------

تعداد غلاف در بوته:

تعداد غلاف در بوته سویا یکی از اجزای مهم در تعیین عملکرد دانه سویا است. نتایج تجزیه واریانس (جدول 2) نشان داد که بین تیمارهای مختلف کود و باکتری تفاوت معنی داری وجود دارد. با توجه به معنی دار شدن اثر متقابل گوگرد و تیوباسیلوس(جدول 3)، کاربرد 25 و50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد نسبت به شاهد 24 و 19 درصد افزایش و برعکس کاربرد 100 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد موجب کاهش 2/42 درصدی این صفت شد. بهترین تیمار کودی در تیمار کاربرد تیوباسیلوس در مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد مشاهده شده است. با توجه به اثر مستقیم تعداد غلاف به عنوان جزء موثر در تعیین عملکرد سویا، می توان یکی از علل افزایش عملکرد دانه در سویا را به افزایش تعداد غلاف در بوته نسبت داد. احتمالاً کاربرد گوگرد به همراه باکتری تیوباسیلوس و ریزوبیوم باکتری همزیست سویا، توانسته است از طریق کاهش pH خاک و حلالیت عناصر به افزایش رشد و نمو گیاه کمک کند (آناندهام و همکاران، 2007).

 

جدول 2-3-----------------------------

وزن هزار دانه:

یکی از اجزای تعیین عملکرد دانه وزن هزار دانه است. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که هیچ تفاوت معنی داری بین تیمارها از لحاظ صفت وزن هزار دانه وجود ندارد (جدول 3). در مطالعات قبلی آمده است که در بسیاری از گونه ها، وزن دانه یکی از ویژگی هایی است که از نظر ظاهر، کمتر تغییر پذیری دارد. بسیاری از آزمایشات روی گیاهان که در گستره ای از شرایط محیطی مختلف رشد کرده اند (مانند تغییرات مواد غذایی یا رقابت) نشان می دهد که، موقعی که بیشتر اندام ها می توانند به طور مشخصی از نظر اندازه تغییر کنند معمولاً متوسط وزن دانه ثابت باقی می ماند (خسروی و رحیمیان، 1384). همچنین تحقیقات سلیمان زاده و همکاران (1388) درکاربرد و عدم کاربرد ازتوباکتر بر آفتابگردان نشان داد که کاربرد این باکتری برصفات قطر طبق، تعداد دانه در طبق، تعداد ردیف در دانه و وزن هزار دانه تأثیری نداشته است. همچنین در آزمایشی که ایرانی پور و همکاران (1384) به منظور بررسی اثر گوگرد و تیوباسیلوس بر ذرت انجام دادند، مشخص شد که تلقیح باکتری بر صفات عملکرد دانه و وزن هزار دانه تأثیر معنی داری نداشته است. تغییر مثبت صفات کمی و کیفی گیاهان در نتیجه تلقیح باکتری های همیار نیازمند موفقیت ترکیب بین ژنوتیپ گیاه و نوع و سویه باکتری است (ساتوویچ، 2006). به طور کلی می توان اظهار داشت که وزن دانه به ژنوتیپ گیاه بستگی دارد و کمتر تحت تأثیر محیط قرار می گیرد.

 

عملکرد دانه:

نتایج جدول تجزیه واریانس (جدول2) بیانگر وجود تفاوت معنی دار بین تیمارهای مختلف کودی از لحاظ عملکرد دانه می باشد. اختلاف بسیار معنی دار در اثر کاربرد باکتری های ازتوباکتر و آزوسپیریلوم ایجاد گردید. کاربرد سطوح مختلف کود گوگرد و باکتری تیوباسیلوس نیز دارای اثر متقابل معنی دار در سطح احتمال 1 درصد می باشند. مقایسه میانگین اثرات متقابل نشان داد کاربرد تیوباسیلوس در سطوح 0، 25 و 100 کیلوگرم در هکتار تفاوت معنی داری نسبت به شاهد نداشت و تنها استفاده از تیوباسیلوس در تیمار 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد تفاوت معنی داری نسبت به شاهد مشاهده داشت (جدول 3). گوگرد به دلیل ظرفیت اکسیده شدن و تولید اسیدسولفوریک، پتانسیل لازم برای تغییر pH خاک حداقل در مقیاس کوچک اطراف ذرات خود را دارا بوده و بنابراین می تواند به خصوص در منطقه ریزوسفر در انحلال ترکیبات غذایی نامحلول و آزاد شدن عناصر ضروری موثر واقع شود (بشارتی و صالح راستین، 1379). لذا نه تنها عملکرد و کیفیت محصولات روغنی را افزایش می دهد بلکه با ایجاد مقادیر قابل توجهی اسیدهای معدنی قوی کارایی مصرف سایر کودها نظیر ازت و فسفر را بهبود می بخشد (لین و همکاران، 1998).

با توجه به برتری عملکرد سویا در تیمار کاربرد همزمان 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد و باکتری تیوباسیلوس می توان اظهار داشت که احتمالاً با کاربرد تیوباسیلوس، اکسایش گوگرد شدت یافته و مقدار کافی اسید سولفوریک تولید شده و با کاهش pH فراهمی فسفر را افزایش می دهد. لذا با افزایش مقدار فسفر فراهم برای باکتری همزیست سویا (برادی ریزوبیوم) باعث افزایش تثبیت نیتروژن و در نتیجه افزایش عملکرد سویا شده است (محمدی آریا و لکزیان، 1388). بررسی مقایسه میانگین اثرات ساده (شکل 3) و اثرات متقابل (جدول 3) نشان داد که تیمار کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم با عملکرد 49/2 تن در هکتار (با 42 درصد افزایش نسبت به شاهد) و مصرف همزمان 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد و باکتری تیوباسیلوس با عملکرد 13/3 تن در هکتار و 40  درصد افزایش نسبت به شاهد بالاترین عملکرد را داشتند. در مطالعات انجام شده قبلی آمده است که ریزوباکترهای محرک رشد گیاه که ریزوبیوم، ازتوباکتر و آزوسپیریلوم نمونه هایی از این نوع می باشند از طریق فراهم نمودن عناصر غذایی مورد نیاز گیاه (هادی و همکاران، 1388) و تولید و ترشح تنظیم کننده های رشد (زهیر و همکاران، 2004) موجب اثرات مثبتی بر گیاهان شده و افزایش رشد گیاه و عملکرد محصولات زراعی را به دنبال دارند. همچنین بررسی ها نشان داده که باکتری های جنس ازتوباکتر و آزوسپیریلوم دارای رابطه همیاری با گیاه میزبان هستند (وسی، 2003؛ توران و همکاران، 2006). بنابراین می توان بخشی از افزایش عملکرد سویا را به فعالیت باکتری های تثبیت کننده نیتروژن و قسمتی را به کاربرد گوگرد و باکتری تیوباسیلوس نسبت داد. تمامی صفات به جز وزن هزار دانه با عملکرد دانه همبستگی مثبت و معنی دار داشتند (جدول 4).

شکل 3---------

عملکرد بیولوژیک:

نتایج جدول تجزیه واریانس (جدول 2) نشانگر وجود اختلاف معنی دار بین تیمارهای مختلف کود و باکتری است. اثر کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم و اثر متقابل سطوح کود گوگردی و کاربرد باکتری تیوباسیلوس در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بودند. با بررسی مقایسه میانگین اثرات متقابل (جدول 3) بهترین تیمار کودی از لحاظ صفت عملکرد بیولوژیک در مصرف همزمان 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد و باکتری تیوباسیلوس با 41 درصد افزایش نسبت به شاهد به دست آمد و کاربرد سطوح 0، 25 و 100کیلوگرم در هکتار کود گوگرد در مصرف همزمان تیوباسیلوس نسبت به شاهد تفاوت معنی دار نداشت. استفاده از گوگرد به همراه باکتری تیوباسیلوس در بسیاری از موارد نتایج سودمندی را در اصلاح و بهبود وضعیت تغذیه گیاه به دنبال داشته است (بشارتی و صالح راستین، 1379). مصرف گوگرد به همراه میکروارگانیسم های اکسید کننده گوگرد از جمله تیوباسیلوس که از مهمترین انواع آنها می باشند، سبب اکسایش گوگرد در خاک شده و با در دسترس قرار گرفتن گیاه، سبب افزایش فتوسنتز و تأثیر قابل توجه در وزن خشک گیاه می شود (بشارتی و فلاح، 1388). در پژوهش قربانی نصرآبادی و همکاران (1381) کاربرد توأم گوگرد و کود میکروبی تیوباسیلوس، میانگین وزن دانه، وزن غلاف و عملکرد بیولوژیک را نسبت به تیمارهای عدم کاربرد گوگرد به طور معنی داری افزایش داد. همچنین کاربرد توأم مایه تلقیح تیوباسیلوس و ریزوبیوم موجب افزایش عملکرد دانه سویا و تثبیت نیتروژن گردید که بیانگر وجود اثرات هم افزایشی بین باکتری تیوباسیلوس و باکتری ریزوبیوم می باشد. با توجه به بالاتر بودن عملکرد بیولوژیک نسبت به شاهد در تیمار کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم (شکل 4) می توان نتیجه گرفت این باکتری ها به عنوان باکتری های تثبیت کننده نیتروژن با تأثیر در میزان دسترسی به نیتروژن موجب بهبود عملکرد بیولوژیک شده اند زیرا مقدار نیتروژن قابل دسترس بر توزیع مواد فتوسنتزی بین اندام های رویشی مؤثر است و در اثر کمبود نیتروژن به علت کاهش سطح برگ و کاهش دوام سطح برگ، نسبت فتوسنتز گیاه زراعی و همچنین عملکرد بیولوژیک گیاه کاهش می یابد (گلیک و همکاران، 2001). تحقیقات بسیاری مبنی بر افزایش کل ماده خشک و عملکرد بیولوژیک در اثر مصرف باکتری های محرک رشد وجود دارد. افزایش عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله و عملکرد بیولوژیک درگندم با کاربرد توأم ازتوباکتر و مایکوریزا (بهل و همکاران، 2003)، افزایش وزن هزاردانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک در برنج (فرجی و همکاران، 1388) در تیمارهای تلقیح یافته با ازتوباکتر و آزوسپیریلوم گزارش شده است. تلقیح با باکتری تا حدی تأمین کننده عناصر غذایی ضروری برای رشد و نمو گیاه می باشد. بنابراین عکس العمل مثبت گیاه نسبت به کاربرد آن از طریق بهبود رشد رویشی و افزایش پیکره گیاه نمایان می شود (مغنی دامغانی و همکاران، 1388). این صفت بیشترین همبستگی را (**93/0=r) با عملکرد دانه داشت (جدول 4).

 

شکل 4-----------

شاخص برداشت:

نتایج تجزیه واریانس (جدول 2) حاکی از اختلاف معنی دار اثرات تیمارهای کود و باکتری است. کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم در سطح 1 درصد دارای اختلاف معنی دار است. اثر متقابل بین کود گوگردی و باکتری تیوباسیلوس نیز اختلاف بسیار معنی داری در سطح احتمال 1 درصد نشان داد. بررسی جدول مقایسه میانگین اثرات متقابل (جدول 3) بیانگر این است که کاربرد 0 و 100 کیلوگرم در هکتارکود گوگرد به همراه باکتری تیوباسیلوس تفاوت معنی داری نسبت به شاهد نداشت ولی در کاربرد 25 و 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد به همراه باکتری تیوباسیلوس تفاوت معنی داری نسبت به شاهد مشاهده شد و بهترین تیمار کودی از لحاظ این صفت بودند. به طوری که بالاترین شاخص برداشت در تیمار کودی کاربرد تیوباسیلوس به همراه 25 و 50 کیلوگرم در هکتار کود گوگرد به ترتیب با 91/32 و 36/37  درصد مشاهده شد (جدول 3). به نظر می رسد که کاربرد همزمان گوگرد و باکتری تیوباسیلوس موجب بهبود رشد و نمو گیاه و اختصاص مواد فتوسنتزی بیشتر به دانه شده است. اثر باکتری های محرک رشد را که با تأثیر بر رشد گیاه در نهایت موجب افزایش محصول می شوند، نمی توان نادیده گرفت. در تیمار ازتوباکتر و آزوسپیریلوم نیز شاخص برداشت 31/32 درصد بود و نسبت به شاهد افزایش معنی دار داشت (شکل 5). نتایج مشابهی مبنی بر تأثیر ازتوباکتر و آزوسپیریلوم بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت و بهبود خصوصیات کیفی در گندم توسط بحرانی و همکاران (1388) گزارش شده است.

شکل 4-----------------------

پاورقی ها

Plant Growth Promoting Rhizobacteria

 

 

References

منابع مورد استفاده
آستارایی، ع. ر. و ع. کوچکی. 1375. کاربرد کودهای بیولوژیک در کشاورزی پایدار. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 168 صفحه.
ایرانی پور، ر.، م. ج. ملکوتی، م. ج. عابدی، ا. سجادی و ح. غفوریان. 1384. بررسی تأثیر گوگرد و تیوباسیلوس بر قابلیت جذب فسفر از منبع خاک فسفات با استفاده از تکنیک رقت ایزوتوپی. پژوهشنامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خزر. 2: 1-14.
بحرانی، ع.، م. حسینی، س. معمار و ز. ا. طهماسبی سروستانی. 1386. بررسی تأثیر باکتری های آزوسپیریلوم و ازتوباکتر همراه با مصرف ریزمغذی ها به صورت محلول پاشی و کاربرد در خاک بر خصوصیات کمی و کیفی 5 رقم گندم بعد از کشت ذرت در استان فارس. مجله علوم کشاورزی ایران. 2:38. 367-376.
بشارتی، ح و ع. ر. فلاح. 1388. تأثیر مقادیر مختلف گوگرد و مایه تلقیح باکتری های تیوباسیلوس بر غلظت آن در بخش هوایی ذرت. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان. ص 91-92.
بشارتی، ح. و ن. صالح راستین. 1379. تأثیر مصرف گوگرد و مایه تلقیح تیوباسیلوس بر مقدار آهن جذب شده توسط ذرت در شرایط گلخانه. مجله خاک و آب. 7:12. 63-72.
حمیدی، آ.، ر. اصغرزاده، م. چوکان، م. دهقان شعار و م. ج. ملکوتی. 1386. تأثیر کاربرد باکتری های افزاینده رشد گیاه بر جنبه های مختلف رشد و نمو ذرت در سیستم کشاورزی پایدار با نهاده کافی. مجموعه مقالات دهمین کنگره علوم خاک ایران. کرج. ص 119-123.
خسروی، م. و ح. رحیمیان مشهدی. 1384. مطالعه ارتباط وزن ریشه غده ای با شروع مرحله زایشی عملکرد و اجزای عملکرد آن در زیره سیاه. فصلنامه علوم و صنایع کشاورزی.1:19. 111-119.
خسروی، ه. 1382. کاربرد کودهای بیولوژیک در زراعت غلات. مجموعه مقالات ضرورت تولید کودهای بیولوژیک در کشور. موسسه تحقیقات خاک و آب کشور. ص 179- 194.
خسروی، ه. 1382. کاربرد کودهای بیولوژیک در زراعت غلات. مجموعه مقالات ضرورت تولید کودهای بیولوژیک در کشور. موسسه تحقیقات خاک و آب کشور. ص 179- 194.
سلیمان زاده، ح.، د. حبیبی، م. ر. اردکانی، ف. پاک نژاد و ف. رجالی. 1388. بررسی تأثیر ازتوباکتر در سطوح مختلف نیتروژن بر عملکرد و برخی از صفات آفتابگردان. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان. ص76-78.
فرجی، ه.، ح. ر. انجام و ح. ر. اولیایی. 1388. تأثیر کود بیولوژیک نیتروکسین بر عملکرد و اجزای عملکرد دو رقم برنج در منطقه یاسوج. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان. ص 75-76.
قربانی نصرآبادی، ر.، ر. صالح راستین و ح. ع. علیخانی. 1381. بررسی تأثیر مصرف گوگرد با مایه تلقیح تیوباسیلوس و برادی ریزوبیوم بر تثبیت نیتروژن و شاخص های رشد سویا. مجله علوم خاک و آب. 2:16. 170-178.
قربانی نصرآبادی، ر.، ن. صالح راستین و ح. ع. علیخانی. 1382. بررسی تأثیر مصرف کود میکروبی گوگرد بر تثبیت نیتروژن و شاخص های رشد سویا. تغذیه بهینه دانه های روغنی. مجموعه مقالات. ص 333-345.
متقیان، آ. 1386. اثر انواع و مقادیر مختلف کودهای آلی و معدنی بر عملکرد و تجمع عناصر غذایی بر سه رقم سویا. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.120صفحه.
محمدی آریا، م. و ا. لکزیان. 1388. تأثیر کاربرد کود بیولوژیک بر رشد و گره زایی سویا. یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان. ص 329-331.
معزز، م و غ. ثواقبی فیروزآبادی. 1388. تغذیه درختان میوه. انتشارات جهاد دانشگاهی تهران. جلد دوم. 259 صفحه.
مغنی دامغانی، ف.، م. قلی پور، م. ر. عامریان و ح. ر. اصغری. 1388. بررسی تاثیر تلقیح باکتری های تثبیت کننده نیتروژن و فرسودگی بذر بر ذرت. مجموعه مقالات یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان. ص84-86.
نورقلی پور، ف.، ک. خاوازی، ح. بشارتی و ا. فلاح. 1385. بررسی تأثیر کاربرد خاک فسفات، گوگرد و باکتری تیوباسیلوس بر عملکرد کمی و کیفی سویا و اثرات باقیمانده آن بر ذرت. مجله علوم خاک و آب. 1:20. 122-132.
هادی، ح.، ج. دانشیان، ا. اصغرزاده، آ. حمیدی، ع. ر. دانشمند و ن. کاری. 1388. بررسی تاثیر ازتوباکتر کروکوکوم و مایه تلقیح سویا بر ویژگی های رویشی سویا. مجموعه مقالات یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان. ص10- 12.
 
Anandham, R., Sridar, R. Nalayini, P. Poonguzhali, S. Madhaiyan, M and Tongmins, A. 2007. Potetial for plant growth promotion in groundnut (Arachis hypogaea L.) cv. ALR-2 by co-inoculation of sulfur-oxidizing bacteria and Rhizobium. Microbiological Research, 162(2): 139-153.
Behl, R. k., Sharma, H. Kumar, V. and Singh, K. P. 2003. Effect of duel inoculation of VA micorrhyza and Azotobacter chroococcum on above flag leaf characters in wheat. Agronomy and Soil Science, 49(1): 25-31.
Biwas, J. C., Ladha, J. K. Dazzo, F. B. Yanni, Y. G. and Rolfe, B. G. 2000. Rhizobial inoculation influences seedling vigor and yield of rice. Agronomy Journal, 92: 880-886.
Cherr, C. M., Scholberg, J. M. S. and Mcsorlery, R. 2006. Green manure approaches to crop production. Agronomy Journal, 98: 302-319.
Dobbelaere, S., Croonenborghs, A. and Thys, A. 2001. Responses of agronomically important crops to inoculation with Azospirillum. Plant Physiol. Journal, 28: 871-879.
Gilick, B. R., Penrose, D. and Wenbo, M. 2001. Bacterial promotion of plant growth. Biotechnology Advances, 19: 135-138.
Han, H. S. and Lee, K. D. 2005. Plant growth promoting rhizobacteria effect on antioxidant status, photosynthesis, mineral uptake and growth of lettuce under soil salinity. Agriculture and Biological Sciences, 1: 210-215.
Han, H. S., Supanjani, K. and Lee, D. 2004. Effect of co-inoculation with phosphate and pottasum solublizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber. Agronomy Journal, 24: 169- 176.
Jagadees waran, R., Murrugappan, V. and Govindaswarny, M. 2005. Effect of slow release NPK fertilizer sources on the nutrient use efficiency in turmeric (Curcuma longa L.). World Journal of Agricultural Sciences, 1: 65-69.
Jana, B. B. and Chatterjee, J. 2001. Responses of Phosphate solubilizing bacteria to qualitatively different fertilization in simulated and natural fish ponds. Aquaculture International, 9: 17-34.
Kachhave, K. G., Gawand, S. D. Kohire, O. D. and Mane, S. S. 1997. Influence of various sources and levels of sulfurs on nodulation, yield and uptake of nutrients by chickpea. Soil Science, 45: 590-591.
Lin, B. 1998. The changes of fertilizer structure and effectiveness in China. Scientific and Technology. 12-27.
Molla, A. H., Shamsuddin, Z. H. Halimi, M. S. Morziah, M and puteh, A. B. 2001. Potential for enhancement of root growth and nodulation of soybean coinoculated with Azospirillum and Bradoyrhizobacterium in laboratory systems. Soil Biology and Biochemistry, 33: 457-463.
Naidu, M. V. S. and Ram, H. 1996. Effect of sulfur and Rhizobium inoculation on dry matter, grain yield and protein content in green gram (Vigna radiata L.). Legume Research, 19(1): 10-14.
Nikolay, S., Strigul, A. and Kravchenco, V. 2006. Mathematical modeling of PGPR inoculation into the rhizosphere. Enviromental Modeling and Software, 21: 1158-1171.
Satovich, S. Z. 2006. Azospirillum of Uzbakistan soils and their influence on growth and development of wheat plants. Plant and Soil, 283: 137-145.
Satovich, S. Z. 2006. Azospirillum of Uzbakistan soils and their influence on growth and development of wheat plants. Plant and Soil, 283: 137-145.
Sturz, A. V. and Christie, B. R. 2003. Beneficial microbial allelopathiesin the root zone: the management of soil quality and plant disease with rhizobacteria. Soil and Tillage Research, 72: 107-123.
Turan, M., Ataoglu, N. and Sahin, F. 2006. Evaluation of the capacity of phosphate solubilizing bacteria and fungi on different forms of Phosphorus in liquid culture. Sustainable Agriculture, 28: 99-108.
Vessey, J. K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizer. Plant and Soil, 255: 571-586.
Zahir, A. Z., Arshad. M. and Frankenberger, W. F. 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: applications and perspectives in agriculture. Agronomy Advances, 81: 97-168.
Zaroug, M. G. and Munns, D. N. 1979. Nodulation, nitrogen fixation, leaf area and sugar content in Lablab purpureus as affected by sulfur nutrition. Plant and Soil, 53: 319-328
 
 
1-       Plant Growth Promoting Rhizobacteria

Files

Share

How to cite

Statistics