مطالعه اثر تنش خشکی و برخی باکتری‌های ریزوسفری محرک رشد گیاهی برکارایی مصرف نور و ضریب تخصیص مواد به غلاف در ارقام کلزا (Brassica spp. L.)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 10، دوره 8، شماره 1 - شماره پیاپی 27، فروردین 1395، صفحه 134-152   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v8i1.53250

نویسندگان

پویا آروین^{* 1}؛ جواد وفابخش²

¹دانشگاه پیام نور مرکز تهران، تهران، ایران

²مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، ایران

چکیده

کارایی مصرف نور و ضریب تخصیص مواد در ارقام کلزا متعلق به سه گونه کلزای معمولی (Brasica napus L.)، شلغم روغنی (Brasica rapa L.) و خردل وحشی (Brasica juncea L.) در شرایط تنش و عدم تنش خشکی و کاربرد نژادهای سودوموناس در دو آزمایش (شامل مزرعه تنش و عدم تنش) در مزرعه تحقیقاتی ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی طرق مشهد در سال زراعی90-1389، به صورت فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. فاکتورهای مورد بررسی در این دو آزمایش شامل: الف: فاکتور اول شامل، چهار سطح تلقیح با باکتری سودوموناس (تلقیح با" سودوموناس فلورسنس 169Pseudomonas fluorescens "، "سودوموناس پوتیدا 108 P. putida"، مخلوط دو سویه و تیمار شاهد بدون تلقیح) و ب: فاکتور دوم شامل شش ژنوتیپ کلزا از سه گونه براسیکا که شامل Hyolla 330, Hyolla 401 متعلق به گونه B. napus و Parkland, Goldrush متعلق به گونه B. rapa و BP18, Landrace متعلق به گونه B. juncea بودند. نتایج تفاوت معنی‌داری در سطح رقم، باکتری و اثر متقابل باکتری در رقم در مورد صفت کارایی مصرف نور را نشان داد. باکتری سودوموناس فلورسنس در محیط بدون تنش بیشترین کارایی مصرف نور را با 071/0 ± 39/0 بر حسب گرم بر مگاژول و کمترین این مقدار مربوط به تلفیق دو نژاد باکتری در محیط تنش با 03/0 ± 21/0 گرم بر مگاژول حاصل شد. در سطح رقم، رقم ‌هایولا 330 در شرایط عدم تنش با 047/0 ± 45/0 گرم بر مگاژول بیشترین و رقم BP18 در شرایط تنش با 06/0 ± 11/0 گرم بر مگاژول کمترین این ضریب را نشان دادند. در سطح باکتری در رقم نیز باکتری سودوموناس فلورسنس در رقم گلدراش (B2V4) در محیط عدم تنش با 08/0 ± 62/0 گرم بر مگاژول بیشترین و تلفیق دو نژاد باکتری در رقم لندریس (B1V6) در محیط تنش با 017/0 ± 100/0 گرم بر مگاژول کمترین مقدار را به خود اختصاص دادند. نتایج همچنین در مورد صفت کارایی مصرف نور نشان داد که ضرایب معادله‌ها در هر سه سطح (باکتری، رقم و باکتری در رقم) در شرایط عدم تنش بالاتر از محیط تنش بود. اثر متقابل باکتری در رقم و رقم در هر دو محیط تفاوت معنی‌داری را در مورد صفت ضریب تخصیص مواد به غلاف نشان دادند. در سطح باکتری در رقم، باکتری سودوموناس فلورسنس در رقم ‌هایولا 330 (B2V2) در محیط عدم تنش با 08/0 ± 93/0 گرم ماده خشک غلاف به گرم ماده خشک اندام هوایی بیشترین و تلفیق دو نژاد باکتری در رقم (B1V5) BP18 در محیط تنش با 02/0 ± 16/0 گرم ماده خشک غلاف به گرم ماده خشک اندام هوایی کمترین ضریب تخصیص را داشتند. نتایج مقایسه دو محیط در سطح رقم همچنین نشان داد که رقم ‌هایولا 401 در محیط عدم تنش با 03/0+62/0 گرم ماده خشک غلاف به گرم ماده خشک اندام هوایی بیشترین و رقم BP18 در محیط تنش با 05/0+27/0 گرم ماده خشک غلاف به گرم ماده خشک اندام هوایی کمترین ضریب تخصیص مواد به غلاف را داشتند. تنش خشکی از طریق اختلال در فعالیت‌های گیاهی و پروسه رشد، باعث کاهش معنی‌دار در مورد صفت ضریب تخصیص مواد به غلاف و کارایی مصرف نور شد. تلقیح باکتری به تنهایی اثر سینرژیک و تیمار تلفیق دو نژاد باکتری اثر آنتاگونیسمی بر صفت کارایی مصرف نور و ضریب تخصیص مواد به غلاف داشتند.

کلیدواژه‌ها

کلزای معمولی؛ شلغم روغنی؛ خردل وحشی؛ نژادهای سودوموناس

مراجع

1- Achard, P., Cheng, H., Degrauwe, L., Decat, J., Schoutteten, H. and Molitz, T. 2006. Integration of plant responses to environmentally activated phytohormonal signals. Science 311: 91-94.

2- Arvin,P., Azizi, M., and Soltani, A. 2009. Comparison of yield and physiological indices of spring cultivars of oilseed rape species. Seed and Plant Improvement Journal 3: 401-417 (In Persian with English Summery)

3- Arvin, P., Azizi, M., and Firuzeh, R. 2014. Study of dry matter partitioning into leaf, stem and pod at different oilseed rape cultivars. International Journal of Biosciences 4: 243-248.

4- Azizi, M., Soltani, A., and Khavari, S. 2006. Canola: Agronomy, Physiology, Breeding and Biotechnology. Jihad Daneshgahi Mashhad Publications, Iran (In Persian)

5- Azizi, M., and Arvin, P. 2008. Yield difference and radiation use efficiency in spring cultivars of oilseed rape. Electronic Journal of Crop Production 4: 35-50 (In Persian with English Summery)

6- Berry, M.P., and Spink, J.H. 2006. A physiological analysis of oilseed rape yield, past and future (Review). The Journal of Agricultural Science 199: 381-392.

7- Collino, D.J., Dardanelli, L.J., Sereno, R., and Racco, W.R. 2001. Physiological response of Argentine peanut varieties to water stress light interception, radiation use efficiency and, partitioning of assimilate. Field Crops Research 70: 177-184

8- Diepenbrock, W. 2000. Yield components of winter oilseed rape (Brassica napus L.): A review. Field Crops Research 67: 35-49.

9- Defreitas, R.J., and Germida, J.J. 1990. Plant growth promoting Rhizobacteria for winter wheat. Canadian Journal of Microbiology 36: 265-272.

10- Earl, H.J., and Davis, R.F. 2003. Effect of drought stress on leaf and whole canopy radiation use efficiency and yield of maize. Agronomy Journal 95: 688-696.

11- Egamberdiyeva, D., Juraeva, D., Gafurova, L., and Hoflich, G. 2002. Promotion of plant growth of maize by plant growth-promoting bacteria in different temperatures and soils. 25th Annals of Southern Conservation Tillage Conference, Auburn, AL, USA, 24-26 June, p. 239-244.

12- Fageria, N.K., and Baligar, V.C. 2005. Enhancing nitrogen use efficiency in crop plants. Advances in Agronomy 88: 97-185.

13- Food and Agriculture Organization. 2007. National Strategy and Action Plan on Drought Preparedness, Management and Mitigation the Agriculture Sector Iran. Final Report 116 pp.

14- Hajebi, A., and Heydari Sharif Abad, H. 2005. Study effect of drought on growth and nodulation of three clovers species. Journal of Research and Construction 66: 13-22. (In Persian with English Summery)

15- Gallo, K.P., Craig, D., and Wiegand, C.L. 1993. Errors in the measuring absorbed radiation and computing crop radiation use efficiency. Agronomy Journal 85: 1222-1228.

16- Glick, B.R., Karaturoic, D.M., and Newell, P.C. 1995. A novel procedure for rapid isolation of plant growth promoting Pseudomonads. Canadian Journal of Microbiology 41: 533-536.

17- Nassiri, M., Koocheki, A., Rezvani, P., and Beheshti, A. 2007. Agroecology. Jihad Daneshgahi Mashhad Publications. Iran (In Persian)

18- Han, H., Li, Z., Ning, T., Zhang, X., Shan, Y., and Bai, M. 2008. Radiation use efficiency and yield of winter wheat under deficit irrigation in North China. Plant, Soil and Environment 54: 313-319.

19- Hu, Y., Zhang, Y.L., Yix, P., Zhan, D.X., Luo, H.H., Chow, W.S., and Zhang, W.F. 2014. The relative contribution of non-foliar organs of cotton to yield and related physiological characteristics under water deficit. Journal of Integrative Agriculture 13(5): 975-989.

20- Jichuan, W., Gao, S., Yuan, J., and Fuyu, M. 2012. Simulation of dry matter accumulation, partitioning and yield prediction in processing tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Australian Journal of Crop Science 6: 93-100.

21- Kloepper, J.W., Schroth, M.N., and Miller, T.D. 1987. Effects of rhizosphere colonization by plant growth-promoting rhizobacteria on potato plant development and yield. Ecology and Epidemiology 70: 1078-1082.

22- Kumar, A., Elston, J., and Singh, P. 1994. Leaf area growth of two Brassica species in response to water stress. Crop Research 8: 594-602.

23- Lambers, H., Chapin, F.S., and Pons, T.L. 2008.Plant physiological ecology. Springer publisher. 2nd Eds. 604 pp.

24- Latifi, N. 1995. Effect of water deficit on morphological traits, dry matter production, harvest index in after and before flowering stage of oilseed rape (Brassica napus). Agricultural Sciences and Technology 9(2):71-83 (In Persian with English Summery)

25- Lotfali Ayeneh, G.H.A. 2012. Guideness of planting, keeping and harvesting of canola in Khoozestan. Research and Education Organization of Khoozestan 35 pp. (In Persian)

26- Lucy, M., Reed, E., and Glick, B.R. 2004. Applications of free living plant growth-promoting rhizobacteria. Antonie van Leewenhoek 86: 1-25.

27- Monneveux, P., and Belhassen, E. 1996. The diversity of drought adaptation in the wide. Plant, Growth Regulation 20: 85-92.

28- Mousavi, S.H., Vafabakhsh, J., and Sadr Abadi Haghighi, R. 2010. Effect of water deficit on water use efficiency of canola (Brassica napus L.) cultivars in Mashhad condition. Journal of Agroecology 2(3): 486-491. (In Persian with English Summary)

29- Neumann, P.M. 2008. Coping mechanisms for crop plants in drought-prone environments. Annals of Botany 101: 901-907.

30- Nikolaeva, M.K., Maevskaya, S.N., Shugaev, A.G., and Bukbor, N.G. 2008. Effect of drought on chlorophyll content and antioxidant enzyme activities in leaves of three wheat cultivars varying in productivity. Plant Physiology 57: 87-95.

31- Patten, C.L., and Glick, B.R. 1996. Role of Pseudomonas putida indolacetic-3-acid in development of the host plant root system. Applied Environmental Microbiology 681: 3795-3801.

32- Purcell, C., BALL, R., Reaper, J.D., and Vories, E. 2002. Radiation use efficiency and biomass production in soybean at different plant population densities. Crop Science 42: 172-177.

33- Sinclair, T.R., Shiraiwa, T., and Hammer, G.L. 1992. Variation in crop radiation use efficiency with increased diffuse radiation. Crop Science 32: 1281-1284.

34- Soltani, A., Robertson, M.J., Rahemi-Karizaki, A., Poorreze, J., and H.Zarei, H. 2006. Modeling biomass accumulation and partitioning in chickpea (Cicer arietinum L.). Journal of Agronomy Crop Science 192: 379-389.

35- Smith, M. 2000. The application of climatic data for planning and management of sustainable rainfed and irrigated crop production. Agriculture and Forest Meteorology 103: 99-108.

36- Vafa Bakhsh, J., Nassiri Mahallati, M., and Koochaki, A. 2008. Effect of drought stress on radiation use efficiency on Brassica cultivars. Iranian Journal of Agriculture Research in Ira 6: 193-204 (In Persian with English Summery)

37- Whilhelm, W.W., Ruwe, K., and Schlemmer, M.R. 2000. Comparison of three leaf area index meters corn canopy. Crop Science 40: 1179-1183.

38- Rizzalli, R.H., Villalobos, J.F., and Orgaz, F. 2002. Radiation interception, radiation use efficiency and dry matter partitioning in garlic (Allium sativum L.). European Journal of Agronomy 18: 33-43.

39- Saglam, A., Kadioglu, A., Terzi, R., and Saruhun, T. 2008. Physiological changes in them in post-stress emerging Ctenanthe setosa plant under drought condition. Plant Physiology 55: 48-53.

40- Tesfaye, K., Walker, S., and Tsubo, M. 2006. Radiation interception and Radiation use efficiency of three grain legumes under water deficit conditions in a semi-arid environment. European Journal of Agronomy 25: 60-70.

41- Taiz, L., and Zeiger, E. 2010. Plant Physiology. Sinauer Associates Publish. Fifth Edition.