مطالعه تأثیر باکتری‌های تقویت‌کننده رشد گیاه بر ویژگی‌های بوم‌شناختی فیزیولوژیک ارقام سویا (Glycine max L.) تحت رژیم‌های آبیاری

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 2، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 42، دی 1398، صفحه 1205-1224   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i4.73655

نویسندگان

فرزاد مندنی^* ؛ کیانوش خانی؛ سعید جلالی هنرمند؛ محسن سعیدی

گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

این تحقیق با هدف بررسی نقـش باکتری­هـای تقویت‌کننده رشد بر برخی از مهم‌ترین ویژگی­های بوم­شناختی فیزیولوژیک سویا (Glycine max L.) تحت رژیم­های مختلف رطوبتی به‌صورت کرت­های خرد شده فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی با سه تکرار در سال 1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل رژیم­های مختلف رطوبتی (I1: قطع آبیاری از مرحله پرشدن دانه­ها تا انتهای دوره رشد، I2: قطع آبیاری از مرحله پایان تشکیل غلاف تا انتهای دوره رشد و I3: آبیاری کامل در تمام طول فصل رشد )بدون تنش آبیاری در ­حدود 50 درصد تخلیه رطوبت) به‌عنوان عامل اصلی و سویه­های باکتری تقویت‌کننده (B1: بدون باکتری، B2: Bacillus subtilis، B3: Bacillus licheniformis) و ارقام سویای کوثر، M9 وTMS به‌عنوان دیگر فاکتورها در نظر گرفته شد. صفات مورد ارزیابی شامل شاخص سطح برگ، روند جذب تشعشع، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی، وزن خشک کل، کارایی مصرف تشعشع و عملکرد دانه بود. نتایج نشان داد که با افزایش تنش خشکی ویژگی­های مورد ارزیابی ارقام مختلف سویا به‌شدت کاهش یافت. کاربرد سویه­های مختلف باکتری به‌شدت منجر به بهبود ویژگی­های مورد ارزیابی شد. بالاترین شاخص سطح برگ (7/6)، روند جذب تشعشع (2/18 مگاژول در مترمربع)، سرعت رشد محصول (6/20 گرم در در مترمربع در روز)، وزن خشک کل (7/1104 گرم در مترمربع) و کارایی مصرف تشعشع (165/1 گرم در مگاژول) مربوط به رقم TMS و در شرایط آبیاری کامل + تلقیح باکتری لیکنی فورمیس وکم‌ترین میزان صفات مذکور مربوط به رقم کوثر و در شرایط قطع آبیاری از اواسط تشکیل غلاف + بدون تلقیح باکتری بود. عملکرد دانه سویا به‌طور معنی­داری تحت تأثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفت، به‌طوری­که بیش‌ترین عملکرد دانه به‌میزان 9/380 گرم در مترمربع مربوط به رقم TMS در تیمار آبیاری کامل + تلقیح باکتری سوبتیلیس بود و کم‌ترین آن به‌میزان 2/134 گرم در مترمربع مربوط به رقم کوثر بود که در تیمار قطع آبیاری از اواسط تشکیل غلاف + بدون باکتری مشاهده شد. به نظر می­رسد در صورت کاهش مقدار آب قابل دسترس، تلقیح با باکتری­های تقویت‌کننده رشد گیاه منجر به افزایش تحمل به تنش کمبود آب به‌ویژه در شرایط تنش ملایم می­گردد.

کلیدواژه‌ها

تنش کمبود رطوبت؛ جذب تشعشع؛ عملکرد دانه؛ شاخص های رشد؛ کارایی مصرف تشعشع

مراجع

Ahmadi, M., Mondani, F., Khorramivafa, M., Mohammadi, G., and Shirkhani, A., 2018. The effect of nitrogen on radiation use efficiency and growth indices of maize hybrids (Zea mays L.) under Kermanshah condition. Iranian Journal of Field Crops Research 15: 885-900. (In Persian with English Summery)

Ahmadvand, G., Mondani, F., Dehghan Banadaki, M., Hajinia, S., and Eskandari, B., 2017. The effect of different methods of tillage and cover crop on radiation interception and use by potato (Solanum tuberosum) under Hamedan weather condition. Plant Production Technology 8: 179-193. (In Persian with English Summery)

Akbari, D., 2012. Effect of drought stress at different growth stages on soybean yield and water use efficiency in Mazandaran. Agricultural Science and Sustainable Production 22: 13-23. (In Persian with English Summery)

Armada, E., Portela, G., Roldan, A., and Azcon, R., 2014. Combined use of beneficial soil microorganism and agrowaste residue to cope with plant water limitation under semiarid conditions. Geoderma 232: 640-648.

Besharati, H., Pashapour, S., and Rezazadeh, M., 2017. The evaluation of plant growth promoting rhizobacteria effect for improving soybean growth indices. Iranian Journal of Field Crops Research 47: 671-687. (In Persian with English Summery)

Çolak, Y.B., Yazar, A., Çolak, İ., Akça, H., and Duraktekin, G., 2015. Evaluation of crop water stress index (CWSI) for eggplant under varying irrigation regimes using surface and subsurface drip systems. Agriculture and Agricultural Science Procedia 4: 372-382.

Costa, R.R.G.F., Quirino, G.D.S.F., Naves, D.C.D.F., Santos, C.B., and Rocha, A.F.D.S., 2015. Efficiency of inoculant with Azospirillum brasilense on the growth and yield of second-harvest maize. Pesquisa Agropecuaria Tropical 45: 304-311.

Dabaghian, Z., Pirdashti, H., Abasian, A., and Bahari Saravi, S.H., 2015. The effect of biofertilizers, Thiobacillus, Azotobacter, Azospirillum and organic sulfur on nodulation process and yield of soybean (Glycine max L. Merr.). Applied Field Crop Research 107: 17-25. (In Persian with English Summery)

Deoliveira, P.J., Ribeiro, A., Paulino, A., Da Rocha, E.J., Farias, J.R.B., Loureiro, R.S., Bispo, C.C., and Sampaio, L., 2009. Solar radiation use efficiency by soybean under field conditions in the Amazon region. Brazilian Agricultural Research 44: 1211-1218.

Divsalar, M., Tahmasbi-Sarvestani, Z., Mohammad Modares Sanavi, A., and Hamidi, A., 2016. The evaluation of drought stress impact as irrigation with holding at reproductive stages on quantitative and qualitative performance of soybean cultivars. Agricultural Crop Management 18: 481-493. (In Persian with English Summery)

Ebadi, A., Sajed, K., and Gharib-Eshghi, A., 2014. Evaluation of light extinction coefficient, radiation use efficiency and grain yield of soybean genotypes. African Journal of Agricultural Research 9: 222-229.

Ellis, R.H., Asumadu, H., Qi, A., and Summerfield, R.J., 2000. Effects of photoperiod and maturity genes on plant growth, partitioning, radiation use efficiency, and yield in soybean (Glycine max (L.) Merrill) 'Clark'. Annuals of Botany 85: 335- 343.

Food and Agriculture Organization of the United Nations Statistical Database. 2017. FAOSTAT Production Statistics of Crops. Available: http://faostat3.fao.org/download/Q/QC/E.

Gardner, F.P., Pearce, R.B., and Mitchell, R.L. 1985. Physiology of crop plants. Iowa State University Press, USA.

Goudriaan, J., and Van Laar, H.H., 1993. Modeling potential crop growth processes. Kluwer Academic.

Gülser, F., 2005. Effects of ammonium sulphate and urea on NO3− and NO2− accumulation, nutrient contents and yield criteria in spinach. Scientia Horticulturae 106: 330-340.

Habibi, D., 2015. Effect of plant growth promoting rhizobacteria, foliar application of amino acids and silicic acid on yield and yield components of wheat under drought stress. New Finding in Agriculture 9: 89-104. (In Persian with English Summery)

Hokmalipour, S., 2017. Evaluate the effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and nitrogen fertilizer on yield and some agronomic and physiological traits of medicinal plant of Peppermint (Mentha piperita L.). Journal of Plant Ecophysiology 9: 133-144. (In Persian with English Summery).

Hamidi, A., Chaokan, R., Asgharzadeh, A., Dehghanshoar, M., Ghalavand, A., and Malakouti, M.J., 2009. Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on phenology of late maturity maize (Zea mays L.) hybrids. Iranian Journal of Crop Science 11: 271-289. (In Persian with English Summery)

Kiniry, J.R., Tischler, C.R., and van Esbroeck, G.A., 1999. Radiation use efficiency and leaf CO2 exchange for divers C4 grasses. Biomass and Bioenergy 17: 95-112.

Khademhamzeh, H.R., Karimie, M., Rezaie, A., and Ahmadie, M., 2004. Effect of plant density and planting date on agronomic characteristics, yield and yield components in Soybean. Iranian Journal of Agricultural Science 35: 357-367. (In Persian with English Summery)

Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., Mondani, F., Feizi, H., and Amirmoradi, S., 2009. Evaluation of radiation interception and use by maize and bean intercropping canopy. Journal of Agroecology 1: 13-23. (In Persian with English Summery)

Loomis, R.S., and Williams, W.M., 1963. Maximum crop productivity: an estimate. Crop Science 3: 67-72.

Nassiri-Mahallati, M., Koocheki, A., Mondani, F., Feizi, H., and Amirmoradi, S., 2015. Determination of optimal strip width in strip intercropping of maize (Zea mays L.) and bean (Phaseolus vulgaris L.) in Northeast Iran. Journal of Cleaner Production 106: 343-350.

Noroozi-Shahri, F., Gholami, B., Jalali Honarmand, S., Mondani, F., and Saeedi, M., 2018. Evaluating the effect of smoke-water and nitrogen fertilizer on wheat (Triticum aestivum L.) ecophysiological traits. Iranian Journal of Field Crops Research 16: 459-475. (In Persian with English Summery)

Parhizkar-Khajani, F., Irannezhad, H., Amiri, R., Oraki H., and Majidian, M., 2012. Effects of different levels of nitrogen, phosphorus and potassium on quantitative and qualitative characteristics of oil flax. Electronic Journal of Crop Production 5: 37-51. (In Persian with English Summery).

Ruzzi, M., and Aroca, R., 2015. Plant growth-promoting rhizobacteria act as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulture 196: 124-134.

Seiedi, M.N., and Seyed Sharifi, R., 2013. The effects of Seed Inoculation with Rhizobium and nitrogen application on yield and some agronomy characteristics of soybean (Glycine max L.) under Ardabil condition. Iranian Field Crop Research 11: 618-628. (In Persian with English Summery).

Seyed Sharifi, R., Ganbari, P., Khavazi, K., and Kamari, H., 2016. Study of interaction between nitrogen and biofertilizers on yield, grain growth of wheat and fertilizer use efficiency. Journal of Soil Biology 4: 1-14. (In Persian with English Summery).

Seyed Sharifi, R., Lotfollah. F., and Kamari, H., 2016. Evaluation of effects of Azotobacter, Azospirillum and Psedomunas inoculation and spraying of nitrogen on fertilizer use efficiency and growth of Triticale. Journal of Soil Management and Sustainable 5: 115-132. (In Persian with English Summery)

Seyed sharif, R., 2015. Effects of zinc application and biofertilizers on nodulation, yield and some growth characterstics of soybean. Agricultural Crop Management 17: 109-130. (In Persian with English Summery)

Sarkar, K.K., Mannan, M.A., Haque, M.M., and Ahmed, J.U., 2015. Physiological basis of water stress tolerance in soybean. Bangladesh Agronomy Journal 18: 71-78.

Sharifi, R., Ahmadzadeh, M., Sharifi-Tehrani, A., and Talebi-Jahromi, K., 2010. Pyoverdine production in Pseudomonas fluorescens UTPF5 and its association with suppression of common bean damping off caused by Rhizoctonia solani (Kuhn). Journal of Plant Protection Research 50: 72-78.

Shoor, M., Mondani, F., Aliverdi, A., and Golzardi, F., 2012. Interaction effect of CO2 enrichment and nutritional conditions on physiological characteristics, essential oil and yield of lemon balm (Melissa officinalis L.). Notulae Scientia Biologicae 4: 121-130.

Tabassum, B., Khan, A., Tariq, M., Ramzan, M., Khan, M.S.I., Shahid, N., and Aaliya, K., 2017. Bottlenecks in commercialization and future prospects of PGPR. Applied Soil Ecology 121:102-117.

Tajik-Khaveh, M., Alahdadi, A., Daneshiyan, J., and Armand-Pisheh, A., 2011. Evaluating effect of biofertilizer on nodulation and soybean (Glycine max L) plants growth characteristics under water deficit stress of seed. Agroecology 3: 337-346. (In Persian with English Summery)

Tsubo, M., Walker, S., and Ogindo, H.O., 2005. A simulation model of cereal legume intercropping systems for semi-arid regions I. Model development. Field Crops Research 93: 10-22.

Vahadi, N., and Gholinezhad, E., 2015. Evaluation of drought tolerance of some soybean cultivars. Journal of Water Research in Agriculture 29: 1-9. (In Persian with English Summery)