تأثیر قارچ‌های میکوریزی و هورمون‌های رشد بر عملکرد و غلظت برخی عناصر غذایی در گیاه سیب زمینی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی، دانشگاه زنجان

2 استاد گروه خاکشناسی، دانشگاه زنجان

3 دانشجوی دکتری گروه خاکشناسی، دانشگاه زنجان

چکیده

قارچ‌های میکوریزی از جمله ریزجاندارنی هستند که موجب افزایش توانایی گیاه میزبان در جذب فسفر و عناصر معدنی از خاک، بخصوص از منابع غیر قابل دسترس آن‌ها می‌شوند. هورمون‌های رشد نیز با تأثیر بر گسترش ریشه‌زایی می‌توانند بر رشد و جذب مواد غذایی مؤثر باشند. لذا مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر هورمون‌های رشد و قارچ­های میکوریزی بر عملکرد و غلظت عناصر غذایی پر مصرف گیاه سیب‌زمینی رقم فونتانه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در گلخانه به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح هورمون‌ رشد (بدون هورمون (شاهد)، جیبرلیک اسید (GA)، ایندول استیک اسید (IAA) و نفتالین استیک اسید (NAA)) و چهار سطح قارچ میکوریزی (بدون تلقیح قارچ (شاهد)، تلقیح با قارچ فونلیفورمیس موسه‌آ، تلقیح با قارچ رایزوفاگوس اینترارادیسز و تلقیح با مخلوط دو قارچ بود. نتایج حاصل نشان داد که کاربرد هورمون‌های رشد و قارچ­های میکوریزی تأثیر معنی‌داری بر عملکرد ‌تر، درصد ماده خشک و متوسط قطر غده و نیز غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم غده داشت. بیش‌ترین عملکرد تر، درصد ماده خشک و غلظت نیتروژن غده در تیمار تلقیح شده با مخلوط دو قارچ + GA، بیش‌ترین مقدار متوسط قطر غده و غلظت پتاسیم غده در تیمار تلقیح شده با قارچ فونلیفورمیس موسه‌آ + GA و بیش‌ترین غلظت فسفر غده در تیمار تلقیح شده با رایزوفاگوس اینترارادیسز + NAA اندازه‌گیری شد. به‌طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که کاربرد توأم قارچ میکوریزی و هورمون رشد بیش­ترین تأثیر را در افزایش عملکرد و غلظت عناصر پر مصرف غده سیب زمینی داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Mycorhizal Fungi and Plant Growth Hormones on Potato Tuber Yield and Concentration of Macronutrients

نویسندگان [English]

  • F. Moradi 1
  • A. Golchin 2
  • S. Abdollahi 3
1 MSc Student, Department of Soil Science, University of Zanjan
2 Professor, Department of Soil Science, University of Zanjan
3 PhD Student, Department of Soil Science, University of Zanjan
چکیده [English]

Mycorhizal fungi increase uptake of phosphorus and other mineral nutrients from unavailable sources. Plant hormones promote root production (rhizogenesis) and thus affect plant growth by increasing uptake of nutrients. Thus, the present study aimed to assess the effects of plant hormones and mycorhizal fungi on yield and macronutrient concentrations of potato (Fontane cultivar). For this purpose, a factorial experiment was conducted in the greenhouse using a randomized complete block design and three replications. The experimental factors were types of plant hormones sprayed [without hormone (control), gibberellic acid (GA), indole acetic acid (IAA) and naphthalene acetic acid (NAA)] and soil inoculation with mycorhizal fungi [without inoculation (control) and inoculation with Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices, and Funneliformis mosseae + Rhizophagus intraradices]. There were significant effects due to soil inoculation by mycorhizal fungi and application of plant hormones on fresh yield, diameter, dry matter content and concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium of potato tuber. The highest fresh yield, dry matter content and nitrogen concentration of potato tuber were measured in treatments inoculated by Funneliformis mosseae + Rhizophagus intraradices and sprayed with GA. The highest diameter and potassium concentration of potato tuber were obtained from the treatments inoculated by Funneliformis mosseae and sprayed with GA. The treatments inoculated by Rhizophagus intraradices and sprayed with NAA had the highest concentration of phosphorus in the tuber. Generally, the results of this study indicate that inoculation of soil by mycorhizal fungi and spraying potato plant with growth hormones increase yield and macronutrient concentrations of potato tuber.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gibberellic acid
  • Naphthalene acetic acid
  • Indole acetic acid
  • Funneliformis mosseae
  • Rhizophagus intraradices
  1. احیایی، م.ع. و بهبهانی‌زاده، ا. 1372. شرح روش‌های تجزیه خاک. نشریه فنی شماره 893، موسسه تحقیقات خاک و آب، تهران.
  2. احمدی، ع.، احسان‌زاده، پ. و جباری، ف.1383. مقدمه‌ای بر فیزیولوژی گیاهی. جلد اول، دانشگاه تهران .653 صفحه.
  3. خانی نژاد، س.، خزاعی، ح.ر.، نباتی، ج. و کافی، م. 1393. تأثیر گونه های مختلف قارچ میکوریزا بر عملکرد دو رقم سیب زمینی در شرایط کنترل شده. نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی). جلد 28، شماره 4، صفحه‌های 517 تا 523.
  4. Al-Karaki, G.N., and R. Hammad. 2000. Mycorrhizal influence on fruit yield and mineral content of tomato grown under salt stress. J. Plant Nut. 24:1311-1323.
  5. Andrade, S.A.L., Abreu, C.A., De Abreu, M.F., Silveira, A.P.D., 2004. Influence of lead additions on arbuscular mycorrhiza and Rhizobium symbioses under soybean plants. Appl. Soil Ecol. 26: 123-131.
  6. Azarnia, M., and H.R. Eisvand. 2014. Effects of hydro and hormonal priming on yield and yield components of chickpea in irrigated and rain-fed conditions. Crop pro. J. 6:1-18.
  7. Azcon, R. and J.M. Barea. 1997. Synthesis of auxins, gibberellins and cytokinins by Azotobacter vinelandi and Azotobacter beijerinckii related to effects produced on tomato plants. Plant Soil. 43: 609-619.
  8. Bachem, C., van der Hoeven, R., Lucker, J., Oomen, R., Casarini, E., Jacobsen, E., and R .Visser. 2000. Functional genomic analysis of potato tuber life-cycle. Potato Research. 43: 297-312.
  9. Birch, P.R., Bryan, G., Fenton, B., Gilroy, E. M., Hein, I., Jones, J. T. and I. K Toth. 2012. Crops that feed the world 8. Potato: are the trends of increased global production sustainable. Food Security. 4: 477-508.
  10. Chen, X., Wu, C., Tang, J., Hu, S., 2005. Arbuscular mycorrhizae enhance metal lead uptake and growth of host plants under a sand culture experiment. Chemosphere. 60: 665-671.
  11. Clark, R.B., and S.K. Zeto. 2000. Mineral acquisition by arbuscular mycorrhizal plants. J. Plant Nut. 7: 867-902.
  12. Douds Jr, D.D., Nagahashi, G., Reider, C.,and P.R. Hepperly. 2007. Inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi increases the yield of potatoes in a high P soil. Biol. Agric. Hortic. 25: 67-78.
  13. Esmaeilzadeh, S., Zare-maivan, H., Ganatim, F., 2005. Vesicular arbuscular mycorrhiza symbiosis in medicinal plants of Tandooreh national park. J. Med. Aromat. Plants. 21: 489-504.
  14. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2017. The Future of Food and Agriculture. Trends and Challenges.
  15. Gupta, M. L., Prasad, A., Ram, M., and S. Kumar. 2002. Effect of the vesicular arbuscular mycorrhizal fungus Glomus fasciculatum on the essential oil yield related characters and nutrient acquisition in the crops of different cultivars of menthol mint under field conditions. Bioresour. Technol. 81(1): 77-79.
  16. Harris, P.M. 2012. The potato crop the scientific basis for improvement. Springer Science and Business Media.
  17. Hashemabadi, D. and M. Zarchini. 2010. Effect of some plant growth regulators on growth and flowering of rosa hybrida poison. Plant Omi. J. 3:167-171.
  18. Jamil, M., and E.S. Rah. 2007. Gibberellic acid (GA3) enhance seed water uptake, germination and early seedling growth in sugar beet under salt stress. Biol. Sci. Pak. J. 10:654-658.
  19. Khalvati, M. A., Mozafar, A., and U. Schmidhalter. 2005. Quantification of water uptake by arbuscular mycorrhizal hyphae and its significance for leaf growth, water relations, and gas exchange of barley subjected to drought stress. Plant Biol. 7(6): 706-712.
  20. Kothari, S.K., Marschner, H., and V. Römheld. 1991. Contribution of the VA mycorrhizal hyphae in acquisition of phosphorus and zinc by maize grown in a calcareous soil. Plant and soil. 131:177-185
  21. Leite, V.M., Rosolem, C. A., and J.D. Rodrigues. 2003. Gibberellin and cytokinin effects on soybean growth. Sci. Agric .60:537-541.
  22. Liu, Z., Zhang, X., Mao, Y., Zhu, Y.Y., Yang, Z., Chan, C.T., and P. Sheng. 2000. Locally resonant sonic materials. Sci. 289: 1734-1736.
  23. Marschner, H. and Dell, B. 1994. Nutrient uptake in mycorrhizal symbiosis. Plant and Soil. 159: 89-102.
  24. Nazar, R., Iqbal, N., Syeed, S., and N.A.Khan. 2011. Salicylic acid alleviates decreases in photosynthesis under salt stress by enhancing nitrogen and sulfur assimilation and antioxidant metabolism differentially in two mungbean cultivars. J. Plant Physiol. 168: 807-815.
  25. Norris, J.R., Read, D. J., and A.K. Varma. 1992. Methods in Microbiology, vol. 24. Techniques for the Study of Mycorrhiza.
  26. Obata-Sasamoto, H., and H. Suzuki. 1979. Activities of enzymes relating to starch synthesis and endogenous levels of growth regulators in potato stolon tips during tuberization. Physiol. plant. 45(3): 320-324.
  27. Ortas, I., Harris, P. J., and D.L. Rowell. 1996. Enhanced uptake of phosphorus by mycorrhizal sorghum plants as influenced by forms of nitrogen. Plant and Soil. 184(2): 255-264.
  28. Prakash, A.H., Gopalakrishnan, N. and S.E.S.A. Khade. 2007. Hormonal manipulation to increase cotton productivity. Central Ins. Reg. Coi. J. 4: 201-206.
  29. Rajkumar, M., Sandhya, S., Prasad, M.N.V., Freitas, H., 2012. Perspectives of plant-associated microbes in heavy metal phytoremediation. Biotechnol. Adv. 30:1562-1574.
  30. Saharkhiz, M.J., Zomorodian, K., Rezaei, M.R., Saadat, F., and M.J. Rahimi. 2011. Influence of growth phase on the essential oil composition and antimicrobial activities of Satureja hortensis. Nat Prod. Commun. 6: 1173-1178.
  31. Sawan, Z.M., Sakr, R. A.,and O.A. Momtaz. 1998. Effect of 1-naphthaleneacetic acid concentrations and the number of applications on the yield components, yield, and fibre properties of Egyptian cotton. Aust. J. Agric. Res. 49(6): 955-960.
  32. Gupta, A.K. 1998. Effects of gibberellic acid and chlorocholine chloride on tuberisation and growth of potato (Solanum tuberosum L).Food and Agric. Sci. J. 4: 466-470.
  33. Sherameti, I., Shahollari, B., Venus, Y., Altschmied, L., Varma, A., and R. Oelmüller. 2005. The endophytic fungus Piriformospora indica stimulates the expression of nitrate reductase and the starch-degrading enzyme glucan-water dikinase in tobacco and Arabidopsis roots through a homeodomain transcription factor that binds to a conserved motif in their promoters. Biol. Che. J. 280: 26241-26247.
  34. Sparks D, Page A, Helmke P, Leppert R, Soltanpur P, Tabatabai M, Johnston C, Sumner M. 1996. Methods of Soil Analysis, Part 3-Chemical Methods. Madison, WI: Soil Science Society of America.
  35. Srivastava, N.K. and A.K. Srivastava. 2007. Influence of gibberellic acid on 14 CO2 metabolism, growth, and production of alkaloids in Catharanthus roseus. Photosynthetica. 45:156-160.
  36. Stewart, T., and C. Ruckdeschel. 1997. Intellectual capital. The new wealth of organizations. New York
  37. Vreugdenhil, D. and P.C. Struik. 1989. An integrated view of the hormonal regulation of tuber formation in potato. Physiol. Plant. 75:525-531.
  38. Zhang, F., Hamel, C., Kianmehr, H., and D.L. Smith. 1995. Root-zone temperature and soybean vesicular-arbuscular mycorrhizae: development and interactions with the nitrogen fixing symbiosis. Environ. Exper. Bot. 35:287-298.