ارزیابی روش‌های تلقیح با باکتری بومی افزاینده رشد (Enterobacter sp.) بر عملکرد، اجزای عملکرد و جذب پتاسیم در برنج (Oriza sativa L.) (رقم ’طارم هاشمی‘)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 13، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 40، تیر 1398، صفحه 561-577   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i2.67375

نویسندگان

خدیجه شهسوارپور لنده¹؛ همت اله پیردشتی²؛ اسماعیل بخشنده^{* 1}

¹دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

²گروه زراعت، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی ساری

چکیده

به‌منظور ارزیابی باکتری بومی افزاینده رشد (Enterobacter sp.) بر عملکرد، اجزای عملکرد و جذب پتاسیم برنج (Oriza sativa L.) (رقم ’طارم هاشمی‘) آزمایشی در یکی از مزارع زارعین واقع در شهرستان بابل از استان مازندران در سال 1395 انجام شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل شش سطح کود سولفات پتاسیم (صفر، 25، 50، 75، 100 و 125 کیلوگرم ‌در هکتار) به‌عنوان کرت اصلی و تلقیح در چهار سطح (عدم تلقیح بذر یا گیاهچه به‌عنوان شاهد، تلقیح بذر در خزانه، تلقیح ریشه گیاهچه و تلقیح توأم بذر در خزانه و ریشه گیاهچه) به‌عنوان کرت فرعی بودند. طبق نتایج، اثرات اصلی تیمارها بر تمامی صفات مورد مطالعه به‌جز طول خوشه و تعداد دانه کل در خوشه معنی‌دار و اثر متقابل تیمارها غیر‌معنی‌دار بود. روش‌های مختلف تلقیح موجب افزایش معنی‌دار تعداد خوشه در کپه، تعداد دانه پر در خوشه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، جذب پتاسیم در دانه و جذب پتاسیم در بقایا (به‌ترتیب 4/8- 8/17، 5/3- 3/8، 6/14- 8/19، 71/8- 2/13، 2/5- 7/5، 9/15-9/18 و 45/3-2/13 درصد) و کاهش تعداد دانه پوک در خوشه (به مقدار 3/58-6/61 درصد) نسبت به شاهد شدند. همچنین، با مصرف کود پتاسیم از صفر تا 125 کیلوگرم در هکتار مقدار تمامی صفات اندازه‌گیری شده به‌ویژه عملکرد دانه (2/18 درصد بیشتر از شاهد) افزایش یافت. در‌مجموع، تلقیح توأم بذر در خزانه و ریشه گیاهچه با باکتری از طریق بهبود صفات اجزای عملکرد و جذب پتاسیم بر روش‌های دیگر برتری داشت. در‌نتیجه، از این تیمار به‌خوبی می‌توان در مقادیر کاهش‌یافته کود پتاسیم (حدود 25 کیلوگرم در هکتار) جهت رسیدن به کشاورزی پایدار به‌ویژه در زراعت برنج استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

Enterobacter sp؛ برنج؛ سولفات پتاسیم؛ عملکرد؛ اجزای عملکرد و تجزیه رگرسیون

مراجع

Ahemad, M., and Kibret, M. 2014. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: current perspective. Journal of King Saud University-Science 26:1-20.

Akbarlou, R. 2013. Effect of potassium and planting method on yield and some agronomical traits of local variety of round-grain rice in Khoy. Journal of Research in Crop Sciences 5:1-14. (In Persian with English Summary)

Anjanadevi, I.P., John, N.S., John, K.S., Jeeva, M.L., and Misra, R.S. 2016. Rock inhabiting potassium solubilizing bacteria from Kerala, India: characterization and possibility in chemical K fertilizer substitution. Journal of Basic Microbiology 56:67-77.

Asghari, J., Ehteshami, S., Rajabi Darvishan, Z., and Khavazi, K. 2013. Investigation of spraying or root inoculation by plant growth promoting bacteria (PGPB) and their metabolites on morphophysiological indices, qualitative indices and yield in Hashemi cultivar of rice. Journal of Plant Process and Function 2:25-39.

Asghari, J., Ehteshami, S.M.R., Rajabi, D.Z., and Khavazi, K. 2014. Study of root inoculation with plant growth promoting bacteria (PGPB) and spraying with their metabolites on chlorophyll content, nutrients uptake and yield in rice (Hashemi cultivar). Journal of Soil Biology 2:21-31. (In Persian with English Summary)

Bahari Saravi, S.H., and Pirdashti, H. 2013. The effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and phosphate solubilizing microorganism (PSM) on yield and yield components of wheat (cv. N80) under different nitrogen and phosphorous fertilizers levels in greenhouse condition. Iranian Journal of Field Crops Research 10:681-689. (In Persian with English Summary)

Bahmanyar, M., and Mashaee, S.S. 2010. Influences of nitrogen and potassium top dressing on yield and yield components as well as their accumulation in rice (Oryza sativa). African Journal of Biotechnology 9:2648-2653.

Bakhshandeh, E., Pirdashti, H., and Gilani, Z. 2017a. Application of mathematical models to describe rice growth and nutrients uptake in the presence of plant growth promoting microorganisms. Applied Soil Ecology 124: 171-184.

Bakhshandeh, E., Pirdashti, H., and Lendeh, K.S. 2017b. Phosphate and potassium-solubilizing bacteria effect on the growth of rice. Ecological Engineering 103:164-169.

Bakhshandeh, E., Rahimian, H., Pirdashti, H., and Nematzadeh, G.A. 2014. Phosphate solubilization potential and modeling of stress tolerance of rhizobacteria from rice paddy soil in northern Iran. World Journal of Microbiology and Biotechnology 30:2437-2447.

Bakhshandeh, E., Rahimian, H., Pirdashti, H., and Nematzadeh, G.A. 2015. Evaluation of phosphate‐solubilizing bacteria on the growth and grain yield of rice (Oryza sativa L.) cropped in northern Iran. Journal of Applied Microbiology 119:1371-1382.

Daghighian, N., Habibi, D., Madani, H., and Sajadi, N.A. 2011. The evaluation of effects of the best method and time application of plant growth promoting bacteria on N, P, K assimilation and seed yield in bean (Phaseolus vulgaris L.). Journal of Crop Ecophysiology 3:94-100. (In Persian with English Summary)

Ding, Y., Luo, W., and Xu, G. 2006. Characterisation of magnesium nutrition and interaction of magnesium and potassium in rice. Annals of Applied Biology 149:111-123.

Duy, M., Hoi, N., Ve, N., Thuc, L., and Trang, N. 2016. Influence of Cellulomonas flavigena, Azospirillum sp. and Pseudomonas sp. on rice growth and yield grown in submerged soil amended with rice straw. Recent Trends in PGPR Research for Sustainable Crop Productivity p: 238.

Ebrahimi-Chamani, H., Yasari, E., and Pirdashti, H. 2014. Effects of phosphate solubilizing bacteria and phosphorous levels on rice (Oryza sativa L.). Agricultural Advances 3:56-66.

Esfahani, M., Sadrzadeh, S. M., Kavousi, M., and Dabbagh Mohammadi-Nasab, A. 2005. Study the effect of different level of nitrogen and potassium fertilizers on growth, grain yield, yield components of rice (Oryza sativa L.) cv. Khazar. Journal of Crop Sciences 7:226-240. (In Persian with English Summary)

Estefan, G., Sommer, R., and Ryan, J. 2013. Methods of soil, plant, and water analysis. A manual for the West Asia and North Africa region, International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA). P: 244.

Fageria, N. 2015. Potassium requirements of lowland rice. Communications in Soil Science and Plant Analysis 46:1459-1472.

Food and Agriculture Organization (FAO). 2014. FAOSTAT/ Productionstat/ Crops [Online]. Available at http://Faostat.Fao.Org/Site/567/Default. aspx. Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Ghasemi-Mianaie, A., Mobaser, H., Madani, H., and Dastan, S. 2011. Silicon and potassium application facts on loding related characteristics and quantity yield in rice (Oryza sative L.) Tarom Hashemi variety. New Findings in Agriculture 5:423-435. (In Persian with English Summary)

Gilani, Z., Pirdashti, H., and Bakhshandeh, E. 2017. Evaluation of Piriformospora indica and Pantoea ananatis on yield, yield components and potassium uptake of rice plant. Journal Sustainable Agriculture and Production science. (In Persian with English Summary)

Hahn, L., Sa, E.L.S.D., Osorio Filho, B.D., Machado, R.G., Damasceno, R.G., and Giongo, A. 2016. Rhizobial inoculation, alone or coinoculated with Azospirillum brasilense, promotes growth of wetland rice. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 40:e0160006.

Hussain, M., Asgher, Z., Tahir, M., Ijaz, M., Shahid, M., Ali, H., and Sattar, A. 2016. Bacteria in combination with fertilizers improve growth, productivity and net returns of wheat (Triticum aestivum L.). Pakistan Journal of Agricultural Sciences 53:633-645.

Lavakush Yadav, J., Verma, J.P., Jaiswal, D.K., and Kumar, A. 2014. Evaluation of PGPR and different concentration of phosphorus level on plant growth, yield and nutrient content of rice (Oryza sativa). Ecological Engineering 62:123-128.

Meena, V.S., Maurya, B.R., Verma, J.P., and Meena, R.S. 2016. Potassium Solubilizing Microorganisms for Sustainable Agriculture. Springer. p 350.

Mohammadi Kashka, F., Pirdashti, H., Yaghoubian, Y., and Bahari Saravi, S. 2015. Effect of Trichoderma virens and Piriformospora indica coexistence with Enterobacter sp. on the growth and photosynthetic pigments of pepper (Capsicum annuum L.). Journal of Plant Ecophysiology 26:121-133. (In Persian with English Summary)

Mwashasha, R., Hunja, M., and Kahangi, E.M. 2016. The effect of inoculating plant growth promoting microorganisms on rice production. International Journal of Agronomy and Agricultural Research 9:34-44.

Ramezanpour, M., Popov, Y., Khavazi, K., and Rahmani, H. 2010. Genetic diversity and efficiency of indole acetic acid production by the isolates of fluorescent pseudomonads from rhizosphere of rice (Oryza sativa L.). American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science 7:103-109.

Sarikhani, M., Aliasgharzad, N., and Malboobi, M. 2013. Improvement of wheat phosphorus nutrition using phosphate solubilizing bacteria. Electronic Journal of Soil Managment and Sustainable Production 3:39-57. (In Persian with English Summary)

Tohidinia, M.A., Mazaheri, D., Bagher-Hosseini, S.M., and Madani, H. 2014. Effect of biofertilizer Barvar-2 and chemical phosphorus fertilizer application on kernel yield and yield components of maize (Zea mays cv. SC704). Journal of Crop Sciences 15:295-307. (In Persian with English Summary)

Xue, X., Lu, J., Ren, T., Li, L., Yousaf, M., Cong, R., and Li, X. 2016. Positional difference in potassium concentration as diagnostic index relating to plant K status and yield level in rice (Oryza sativa L.). Soil Science and Plant Nutrition 62:31-38.

Zakavi, D., Deliri, M., Mobzar, H., Dastan, S., and Hosseinzadeh, S.A. 2012. Effect of interrupting irrigation and application of potassium fertilizer on agronomic traits and bending motion of rice (Oryza sativa L.) Tarom Local 15th National Rice Conference, Sari, Iran, Pp 1-7. (In Persian with English Summary)

Zhang, C., and Kong, F. 2014. Isolation and identification of potassium-solubilizing bacteria from tobacco rhizospheric soil and their effect on tobacco plants. Applied Soil Ecology 82:18-25.