اثرات همزیستی میکوریزا و پرایمینگ بذر بر بهبود عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه-ای (L. Zea mays) در شرایط خاک شور

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 9، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 40، تیر 1398، صفحه 499-514   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i2.65941

نویسندگان

جواد سلطانی کاظمی؛ محمدعلی ابوطالبیان^* ؛ جواد حمزه ئی

گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بو علی سینا همدان، ایران

چکیده

به­منظور کاهش اثرات تنش شوری در مزرعه آزمایش تاثیر همزمان پرایمینگ بذر و استفاده از میکوریزا بر بهبود عملکرد دانه و اجزای عملکرد ذرت هیبرید 640 NS در شهرستان گتوند استان خوزستان طی دو سال 1394-1393 انجام شد. آزمایش فاکتوریل با دو فاکتور میکوریزا و پرایمینگ بذر در دو مکان خاک شور (7dS.m-1 (EC= و خاک غیرشور(EC=2/5dS.m-1)  در طی دو سال اجرا شد. آزمایش برای دو مکان و دو سال تجزیه مرکب شد. عامل اول تلقیح و عدم تلقیح محدوده بستر بذر با میکوریزا (Glomus mossea)، عامل دوم ، چهار سطح پرایمینگ بذر شامل اسموپرایمینگ با محلول NaCl (با غلظت دو دسی زیمنس بر متر در مدت 22 ساعت)، پرایمینگ با اسید سالیسیلیک (با غلظت 5/0 میلی­مولار در مدت 14 ساعت)، پرایمینگ با آب شهری (مدت زمان 18 ساعت) و عدم پرایم (شاهد) بودند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثرات سال، مکان، سال × مکان، پرایمینگ بذر، تلقیح میکوریزایی و اثرات متقابل آنها بر صفات شاخص سطح برگ در مرحله گل تاجی، تعداد دانه در بلال، وزن هزار دانه، عملکرد ، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت معنی دار بودند. مقایسه میانگین‌ها نشان داد کاربرد تلقیح با میکوریزا نسبت به عدم تلقیح و استفاده از پرایمینگ بذر نسبت به شاهد (عدم پرایم) در تمامی صفات اندازه­گیری شده در هر دو محیط شور و غیرشور در هر دو سال برتری داشتند. در مکان شور بدون کاربرد تلقیح با میکوریزا و پرایم (شاهد)، میزان شاخص سطح برگ (7/2)، تعداد دانه در بلال (212)، وزن هزار دانه (210 گرم)، عملکرد دانه (2826 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد بیولوژیک (7296 کیلوگرم در هکتار) بود که کاربرد پرایمینگ باعث افزایش تمامی صفات شده و بیشترین افزایش در تیمار پرایمینگ با اسید سالیسیلیک بدست آمد که باعث افزایش شاخص سطح برگ (8/14 درصد)، تعداد دانه در بلال (4/34 درصد)، وزن هزار دانه (9/10 درصد)، عملکرد دانه (7/48 درصد) و عملکرد بیولوژیک (8/37 درصد) نسبت به عدم کاربرد پرایم و تلقیح با میکوریزا (شاهد) شده بود. تلقیح با میکوریزا باعث افزایش شاخص سطح برگ (9/2 درصد)، تعداد دانه در بلال (8/19 درصد)، وزن هزار دانه (2/4 درصد)، عملکرد دانه (9/23 درصد) و عملکرد بیولوژیک (9/19 درصد) نسبت به عدم کاربرد پرایم و تلقیح با میکوریزا (شاهد) شده بود. اثر متقابل پرایمینگ بذر و تلقیح با میکوریزا باعث افزایش تمامی صفات شده بود بیشترین افزایش در تیمار پرایمینگ با اسید سالیسیلیک و تلقیح با میکوریزا بدست آمد که باعث افزایش افزایش شاخص سطح برگ (9/25 درصد)، تعداد دانه در بلال (4/42 درصد)، وزن هزار دانه (7/15 درصد)، عملکرد دانه (9/62 درصد) و عملکرد بیولوژیک (2/49 درصد) نسبت به عدم کاربرد پرایم و تلقیح با میکوریزا (شاهد) شده بود و نشان­دهنده هم­افزایی اثرات متقابل میکوریزا و پرایمینگ بذر در کاهش تنش شوری می­باشد.

کلیدواژه‌ها

اسیدسالیسیلیک؛ شاخص برداشت؛ شاخص سطح برگ؛ گلوموس موسه‎آ؛ محلول Nacl

مراجع

Abbott, L.K., and Murphy, D.V. 2007. Soil Biological Fertility: A Key to Sustainable Land Use in Agriculture. Springer. 254 Pp.

Aboutalebian, M. 2004. Osmotic priming of seeds of some wheat cultivars (Triticum aestivum L.) in warm, temperate and cold regions of Iran a means ofenhancing seed vigour under unsuitable conditions. Thesis of Ph.D, Tehran University. Iran, 224 Pp. (In Persian with English Summary)

Aboutalebian, M.A., Sharifzadeh, F., Jahansouz, M.R., Ahmadi, A., and Naghavi, M.R. 2009. The effect of seed priming on germination stand stablishment and yield of wheat (Triticum aestivum L.) cultivars in three different climate of Iran. Iranian Journal of Field Crop Science 39(1): 145-154. (In Persian with English Summary).

Aboutalebian, M.A., Zare Ekbtani, G., and Sepehri, A. 2012. Effects of on-farm seed priming with zinc sulfate and urea solutions on emergence properties, yield and yield components of three rainfed wheat cultivars. Annals of Biological Research 3(10): 4790-4796.

Alagawadi, R., and Gaur, A.C. 1988. Associative effect of Rhizobium and phosphate-solubilizing bacteria on the yield and nutrient uptake of chickpea. Plant and Soil 105: 241-246.

Afzal, A., Aslam, N., Mahmood, A., Irfan, S., and Ahmad, G. 2006. Enhancement of germination and emergence of canola seeds by different priming techniques. Garden Depesquisa Biotecnology 16 (1):19-34.

Alkaraki, R.B., and Clark, G.N. 1998. Growth, mineral acquisition and water use by water stress under grown wheat mycorrhizal. Journal of Plant Nutrition 21: 263-270.

Ashraf, M., and Foolad, M.R. 2005. Pre-sowing seed treatment- a shotgun approach to improve germination growth and crop yield under saline and none saline conditions. Advances in Agronomy 88: 223-271.

Auge, R.M., Duan, X., Ebel, R.C., and Stodola, A.J.W. 2001. Non-hydraulic signaling of soil drying in mycorrhizal maize. Planta 193: 74-82.

Basra, S.M.A., Zia, M.N., Mahmood, T., Afzal, I., and Khaliq, A. 2002. Comparison of different invigoration techniques in wheat seeds. Pakistan Journal of Arid Agriculture 32:765- 774.

Bradford, K.J. 1995. Water relations in seed germination. In: Seed Development and Germination (J. Kigel and G. Galili, Eds.), pp. 351-396. Marcel Dekker Inc., New York.

Clark, R.B., and Zeto, S.K. 2000. Mineral acquisition by arbuscular mycorrhizal plants. Journal of Plant Nutrition 23 (7): 867-902.

Cochaki, A., Tabrizi, R., and Ghorbani, M. 2008. Effects of biological fertilizers on growth characteristics, yield and quality of medicinal plant, hyssop. Iranian Journal of Field Crops Research 5 (1): 127-137. (In Persian with English summary).

Evelin, H., Giri, B., and Kapoor, R. 2012. Contribution of Glomus intraradices inoculation to nutrient acquisition and mitigation of ionic imbalance in NaCl-stressed Trigonella foenum-graecum. Mycorrhiza 22: 203-217.

FAO Production Year Book. 2015. Food and Agricultural Organization of United Nation, Rome, Italy, Available at web site http://faostat.fao.org. 210 Pp.

Farooq, M., Basra, S.M.A., Warraich, E.A., and Khaliq, A. 2006. Optimization of hydro-priming techniques for rice seed invigoration.Seed Science and Technology 34:507-512.

Farooq, M., Basra, S.M.A., Rehman, H., and Saleem, B.A. 2008. Seed priming enhances the performance of late sown wheat (Triticum aestivum L) by improving chilling tolerance. Journal of Agronomy and Crop Science 194:55-60.

Foti, S., Cosentino, S.L., Patane, C., and Agosta, G.M.D. 2002. Effects of osmoconditioning upon seed germination of sorghum (Sorghum bicolorL.) under low temperatures. Seed Science and Technology 30: 521-533.

Ghasemi golezani, K., Sheikhzadeh-Mosaddegh, P., and Valizadeh, M. 2008. Effects of hydropriming duration and limited irrigation on field performance of chickpea. Research Journal Seed Science 1 (1): 34-40.

Ghasemi golezani, K., Chadordooz-jeddi, A., Nasrullahzade, S., and Moghaddam, M. 2010. Influence of hydro-priming duration on field performance of pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars. African Journal Agriculture Research 5(9): 893-897.

Hameed A, Egamberdieva D., Abd_Allah E.F., Hashem Abeer, Kumar A., and Ahmad P. 2014. Salinity stress and arbuscular mycorrhizal symbiosis in plants. In: Use of Microbes for the Alleviation of Soil Stresses, M.Miransari (Ed.), Volume 1, DOI: 10.1007/978-1-4614-9466-9_7, © Springer Science+Business Media New York 2014.

Hamada, A.M., and Al-Hakimi, A.M.A. 2001. Salicylic acid versus salicylic acid salinity-drought induced stress on wheat seedlings. Rostlinna Vyroba 47, 444-450.

Harris, D., Pathan, A.K., Gothkar, P., Joshi, A., Chivasa, W., and Nyamudeca, P. 2009.On-farm seed priming: using participa tory methods to revive and refine a key technology.Agricultural systems 69:151-164.

Harris, D., Raghuwanshi, B.S., Ganwa, J.S., Singh, S.C., Joshi, K.D., Rashid, A., and Hollington, A. 2001. Participatory evaluation by farmers of on- farm seed priming in wheat in India, Nepal and Pakistan. Experimental Agriculture 37:403-415.

Harris, D., Rashid, A., Hollington, P.A., Jasi, L., and Riches, C. 2002. Prospects of improving maize yields with ‘on-farm’ seed priming. In: Rajbhandari.N.P, Ransom.J.K, Adikhari.K, Palme, R.A.F.E (eds).sustainble maize production systems for Nepal: proceeding of a maize symposium held, kathmandn, Nepal. Narc and Cimmyt 180-185.

Harris, D., Rashid, A., Miraj, C., Arif, M., and Shah, H. 2007. “on-farm”seed priming with zinc sulphate solution-Acost-effective way to increase the maize yield of resource poor farmers. Field Crop Research 102:119-127.

Hur, S.N. 1991. Effect of osmoconditioning on the productivity of Italian ryegrass and sorghum under suboptimal conditions. Korean Journal Animal Science 33: 101–105.

Hussein, M.M., Balbaa, L.K., and Gaballah, M.S. 2007. Salicylic acid and salicylic acid salinity effects on growth of maize plants. . Resarch Journal Agriculture Biology Science 3 (4): 321-328.

Imran, M., Mahmood, A., Romheld, V., and Neumann, G. 2013.Nutrient seed priming improves seedling development of maize exposed to low root zone temperatures during early growth. Institue of crop science/Nutritioual crop physiology universitat hohenheim/70599Stuttyart.Germany.

Kant, S., Pahuja, S.S., and Pannu, R.K. 2006. Phenology of wheat under late sown conditions. Tropical Science 44: 9-15.

Kaur, S., Gupta, A.K., and Kaur, N. 2005. Seed priming increase crop yield possibly by modulating enzymes of sucrose metabolismin chickpea. Journal of Agronomy and Crop Science 191: 81-87.

Khaliq, A., and Sanders, F.E. 2000.Effects of vesicular-arbuscular mycorrhiza inoculation on the yield and phosphorus uptake of field grown barley. Soil Biology and Biochemistry 32: 1691-1696. 30.

Khan, M.S., Zaidi, A., and Wani, P.A. 2007. Role of phosphate-solubilizing micro organisms in sustainable agriculture. Agronomy for Sustainable Development 27: 29-43.

Mehdizadeh, A., Aboutalbian, M.A., Hamzeh'I, J., Ahmadvand, G., and Mousavi, R. 2012. Effect of control weeds and seed priming on yield, yield components and harvest index. Iranian Journal of Agronomic Research 10 (3): 633-622. (In Persian with English Summary)

Ministry of Agriculture-Jahad .2015. Agricultural Crop Statistics, Tehran, Iran, Available at web site http://amar.maj.ir. 189 Pp. (In Persian)

Musavi, R., Aboutalebian, M.A., and Sepehri, A. 2012. The effects of on-farm seed priming and planting date on emergence characteristics, yield and yield components of a corn cultivar (SC. 260) in Hamedan. Annals of Biological Research 3 (9): 4427-4434. (In Persian with English Summary)

Rashid, A., Harris, D., Hollington, P.A., and Rafiq, M. 2004. Improving the yield ofmungbean (Vigna radiate L.) in the North West Frontier Province of Pakistan using on-farm seed priming. Journal of Experimental Agriculture 40 (2): 233–244.

Rashid, A., Hollington, P.A., Harris, D., and Khan, P. 2006. On-farm seed priming for barleyon normal, saline and saline sodic soils in NWFP, Pakistan. European Journal of Agronomy 24(3): 276-281.

Roy, N.K., and Srivastava, A.K. 1999. Effect of presoaking seed treatment on germination and amylase activity of wheat (Triticum aestivum L.) under salt stress conditions. Rachis18: 46-51.

Sung, J.M., Chang, Y.H. 1993. Biochemical activities associated with priming of sweet corn seeds to improve vigor. Seed Science and Technology 21: 97-105.

Tzortzakis, N.N. 2009. Effect of pre-sowing treatment on seed germination and seedling vigor in endive and chicory. Horticulture Science 36 (3): 117-125.

Vendan, R.T., and Subramanian, M. 2000. Effect of phosphobacteria with graded levels of phosphate fertilizers on lowland rice. Crop Research 19: 194-197.

Wu, Q.S., Zou, Y.N., and Abd-Allah, E.F. 2014. Mycorrhizal Association and ROS in Plants. In: P. Ahmad (Ed), Oxidative Damage to Plants. (pp. 453- 475.). Elsevier Inc.

Xu, L., Li, X.L., Wu, X.X., Wang, H., Hou, R.Z., Huang, Y.B., and Zhang, X.Z. 2004.Preparation and structural characterization of a new corn anti-oxidative peptide. Chemical Journal of Chinese Universities 25(3), 466–469.

Yarnia, M., Ahmadzadh, A., Farjzadeh Tabrizi, V., and Nori, N. 2008. Priming effect size pigweed seed extract treatment on germination and growth of soybeans. Proceedings of the First National Conference on Science and Technology's seed. Gorgan, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran. (In Persian with English Summary)

Yonse, O., and Moradi, A. 2015. Effect of Plant Growth Stimulating Bacteria and Mycorrhizal Fungi on emergence of seedlings, establishment and growth of two alfalfa (Medicago sativa L.) ecotypes under salt stress conditions. Journal of Plant Production Research (In Persian with English Summary)

Zou, Y.N., Liang, Y.C., and Wu, Q.S. 2013. Mycorrhizal and non-mycorrhizal responses to salt stress in trifoliate orange: plant growth, root, architecture and soluble sugar accumulation. International Journal Agriculture and Biology 15: 565-569.