تأثیر مایه تلقیح سویا و ازتوباکتر بر گیاهان حاصل از بذرهای سویای تولید شده در شرایط تنش ‌خشکی

نویسندگان

1 عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین

2 استادیار پژوهش موسسه تحقیقات خاک و آب

3 دانشیار پژوهش موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر

4 استادیار پژوهش موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال

چکیده

به منظور بررسی تأثیر مایه تلقیح سویا و ازتوباکتر کروکوکوم بر ویژگی‌های گیاهان سویای حاصل از بذرهای تولید شده در شرایط تنش خشکی، پژوهشی در دو بخش آزمایشگاه و گلخانه انجام شد. آزمایش گلخانه‌ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی و آزمایش مزرعه‌ای به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل رقم (منوکین، ویلیامز و لاین اس.آر.اف× تی3)، بذرهای تولید شده در شرایط تنش خشکی (آبیاری گیاهان مادری پس از مقادیر 50 (آبیاری مطلوب)، 100 (تنش متوسط)، 150 (تنش شدید) میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس آ) و تلقیح بذر (عدم تلقیح، مایه تلقیح سویا، تلقیح توأم مایه تلقیح سویا و ازتوباکتر کروکوکوم) بود. در آزمایش گلخانه‌ای آبیاری گیاهان با محلول غذایی بدون نیتروژن انجام شد. نتایج آزمایش گلخانه‌ای مشخص کرد که گیاهان حاصل از بذرهای شرایط تنش متوسط در تمام ارقام به ترتیب 16، 23 و 18 درصد از وزن خشک بخش هوایی، ریشه و گیاه بیشتری نسبت به گیاهان حاصل از بذرهای شرایط آبیاری مطلوب داشتند. همچنین گیاهان حاصل از بذرهای شرایط تنش خشکی از تعداد و وزن خشک گره ریشه بیشتری برخوردار بودند و افزودن ازتوباکتر کروکوکوم به مایه تلقیح سویا تعداد و وزن تر گره ریشه را نسبت به تلقیح با مایه تلقیح سویا افزایش داد. نتایج آزمایش مزرعه‌ای نشان داد که گیاهچه حاصل از بذرهای شرایط مختلف رطوبتی در تلقیح با باکتری وزن خشک گیاهچه و ارتفاع بیشتری نسبت به شاهد داشت. گیاه حاصل از بذر شرایط تنش متوسط رقم ویلیامز تلقیح شده با مایه تلقیح سویا 46 درصد وزن خشک گیاه بیشتری نسبت به عدم تلقیح داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Soybean Co-inoculation with BradyrhizObium Japonicum and Azotobacter Chroococcum and the Seeds Produced under Drought Stress on Nodule and Plant Characteristics

نویسندگان [English]

  • H. Hadi 1
  • A. Asgharzadeh 2
  • J. Daneshian 3
  • A. Hamidi 4
1 Member of Young Researchers Club, Islamic Azad University-Varamin Branch
2 Assistant Professor, of Soil and Water Research Institute
3 Associate Professor, of Seed and Plant Improvement Research Institute
4 Assistant Professor, of Seed and Plant Certification and Registration Research Institute
چکیده [English]

To study the effect of Bradyrhizobium japonicum and Azotobacter chroococcum on characteristics of plants grown by the seeds produced under drought stress, a study was conducted under laboratory and greenhouse conditions. The pot experiment was conducted with three variables in factorial form in a completely randomized design and the field experiment was split factorial in randomized complete block design with three replications. The treatments included different irrigation intervals based on 50, 100, and 150mm evaporation from class A pan, three different cultivars, namely, Manokin, Williams, and SRF×T3 Line, and inoculation treatment that consisted of inoculation with Bradyrhizobium japonicum, Bradyrhizobium japonicum co-inoculated with Azotobacter chroococcum, and no seed inoculation (check). In the pot experiments, plants were irrigated with nutrient solutions free of nitrogen. The result of the pot experiments indicated that, in all cultivars, the dry weight of the above-ground parts, the roots, and the whole plant were higher by, respectively, 16%, 23%, and 18% in plants of medium stress condition (100mm irrigation interval) compared with the plants grown by seeds of normal irrigation. Also plants of drought stress seeds had higher number and dry weight of nods. Addition of Azotobater chroococcum to Bradyrhizobium japonicum increased the number and fresh weight of nods compared to inoculation with Bradyrhizobium japonicum. Results of the field experiments showed that seedlings grown from medium stress seeds of Williams cultivar and inoculated with Bradyrhizobium japonicum had 46% higher plant dry weight than the control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bradyrhizobium japonicum
  • Symbiosis
  • Nod dry weight
  • Stem height

مراجع

  1. حاجی‌بلند، ر.، علی اصغر‌زاده، ن. و مهرفر، ز. 1383. بررسی اکولوژیکی ازتوباکتر در دو منطقه مرتعی آذربایجان و اثر تلقیح آن روی رشد و تغذیه معدنی گیاه گندم. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال هشتم، شماره 2، صفحه 90- 75.
  2. دانشیان، ج، ا. مجیدی هروان و ا. قلاوند. 1376. تأثیر سویه‌های تجارتی برادی‌ریزوبیوم‌ژاپونیکوم بر خصوصیات کیفی و کمی سه رقم سویا. مجله نهال و بذر، ج 13. ش 1. صفحه 11-6.
  3. Antoun, H., Beauchamp, C.J., Goussard, N., Chabot, R. and Lalande, R. 1998. Potential of Rhizobium and Bradyrhizobium species as plant growth promoting rhizobacteria on non-legumes:effect on radish (Raphanus sativus L.). Plant and Soil, 204:57-67.
  4. L,D. 1988. Influence of single strains and a commercial mixture of Bradyrhizobium japonicum on growth, nitrogen accumulation and nodulation of two early maturing soybean cultivars. Canadian Journal of Plant Science, 68:411-418.
  5. Barbieri, P., Zanelli, T., Galli, E. and Zanetti, G. 1986. Wheat inoculation with Azospirillum brasilense Sp 6 and some mutants altered in nitrogen fixation and indole-3-acetic acid production. Federation of European Microbiology Society Microbiological Letters, 36:87-90.
  6. Beck, D.P., Materon, A., Afandi, F. 1993. Practical Rhizobium-Legume Technology Manual. Technical Manual No. 19. ICARDA. Syria.
  7. Biswas, 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.
  8. FD. 2003. Defining new roles for plant and rhizobial molecules in sole and mixed plant cultures involving symbiotic legumes. New Phytol. 157:39-49.
  9. Dobbelaere, S. Vanderleyden, J., Okon, Y. 2003. Plant Growth-Promoting Effects of Diazotrophs in the Rhizosphere. Critical Reviews in Plant Sciences. Volume 22, Number 2, 107 – 149.
  10. C,A. Kondorsi and WE. Newton. 1997. Biological nitrogen fixation for the 21-st century. Klawer Academic Publishers, 207-237.
  11. Fehr, W.R. and Caviness, C.E. (1977) Stages of soybean Development. Iowa State University, Special Report 80, Ames, Iowa, 12 pp.
  12. Gonzalez-Lopez, J., Martinez-Toledo, M. V., Reina, S. and Salmeron, V. 1991. Root exudates of maize and production of auxins, gibberellins, cytokinins, amino acids and vitamins by Azotobacter chroococcum in chemically-defined media and dialised-soil media. Technological and Environmental Chemistry, 33:69-78.
  13. Gransee, A. 2001. Effects of root exudates on nutrient availability in the rhizosphere,pp.626-627.in:Plant nutrition-Food security and sustainability of agro ecosystem, through basic and applied research XIV international plant nutrition colloquium.Eds.,Horst, W.J., Schenk, M.K., Burkert, A., Classen, N., Flessa, H., Formmer, W.B., Goldbach, H., Olfs, H., Römheld, V., Sattelmacher, B., Schmidhalter, U., Schubert, S., Wiren, N.V., Wittenmayer, L., Development in plant and soil science, Kulwer Academic Pub.
  14. F.Y, N.H. Shah and K.A. Malik. 2000. Field Evaluation of lentil cultivars inoculated wuth Rhizobium leguminosarum bv. Viciae strains fir nitrogen fixation 15-isotope dilution. Biology and Ferility of Soils, 31: 65-69.
  15. Hega, k. and lino M. 1998. Auxin-growth relationships in maize coeleoptiles and pea internodes and control by auxin of the tissue sensitivity to auxin. Plant Physiology, 117: 1473-1486.
  16. Madrzak, C.J., Gollinska, B., Kroliczk, J., Pudelko, K., Lazewska, D., Lampaka, B. and Sadowsky, M.J. 1995. Diversity among field population of Bradyrhizobium japonicum in Poland. Appl. Environ. Microbial. 61(40): 1194-1200.
  17. Manafee, W.F. and Klopper, J.W. 1994. Application of plant growth promoting rhizobacteria in sustainable agriculture. In: Soil biota management in sustainable farming system, Pankburst, C.E., Doube, B.M., Gupta, V.V.S.R., and Grace, P.R., eds. Pp : 23-31. CSLRO, pub. East Melborne , Australia.
  18. Meghvansi, M.K., Kamal.P, and Mahna, S.K. 2005. Identification od pH tolerant Bradyrhizobium japonicum strsins and their symbiotic effectiveness in soybean
  19. [Glycine max (L.) Merr] in low nutrient soil. Affrican journal od Biotechnology4(7), pp. 663-666.
  20. Mrkovacki, N. and Milic, V. 2001. Use of Azotobacter chroococcum as potentially useful in agricultural application. Annals of Microbiology, 51:145-158.
  21. Nieto, K.F. and Frankenberger, W.T. (Jr.) 1991. Influence of adenine, isopentyl alcohol and Azotobacter chroococcum on the vegetative growth of Zea mays. Plant and Soil, 135:213- 221.
  22. Okereke, G.R. Onochie, C.C, Onvkwo, A.u, Onyeagba, E & Ekejindu, G.D. 2000. Response of introduced Bradyrhizobium strains infecting a promiscuous soybean cultivar. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 16:43-48.
  23. B, Zhou. X, Souleimanov. A, Smith. D.L. 2000. Nod Bj V (C18:1MeFuc) a host specific bacterial-to-Plant signal molecule, enhances germination and early growth of diverse crop plants. In: Book of Abstracts, 17th North American Conference on Symbiotic Nitrogen Fixation 23-28 July 2000. Quebec, Canada. 80. University of Laval, p.E6.
  24. Sharma, A. K. 2003. Biofertilizers for sustainable agriculture. Agrobios, India.
  25. Subba Rao, N.S.(ed.) 1993. Biofertilizer in agriculture and forestry, (3rd edn.) Oxford and IBH Pub., New Delhi, India.
  26. Sturz , A. V. and Christie , B. R. 2003. Beneficial microbial alleloplathies in the root zone: the management of soil quality and plant disease with rhizobacteria . Soil and Tillage Research , 72: 107-123.
  27. Zahir, A.Z., Arshad, M. and Frankenberger (Jr.), W.F. 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: applications and perspectives in agriculture. Advances in Agronomy, 81: 1-97.
  28. Zahir, A.Z., Abbas, A., Khalid, A. and Arshad, M. 2000. Substrate dependence microbially derived plant hormones for improving growth of maize seedlings. Pakistan Journal of Biological Science, 3:289-291.
  29. H, Daoust. F, Charles. TC, Driscoll. BT, Prithiviraj.B, Smith. DL. 2002. Bradyrhizobium japonicum mutants allowing improved nodulation and nitrogen fixation of field grown soybean in short season area. J.Agri Sci. 138: 293-300.
  30. C and A.F. Mackenize. 1992. Soybean nodulation and grain yield as influenced by N. fertilizer rate. Canadian Journal and Plant Science, 72:1049-1056.
  31. Vessey, J.K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as bio fertilizer. Plant and Soil, 255: 271-286.
پژوهش های خاک
دوره 24، شماره 2
شهریور 1389
صفحه 165-176

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار