تأثیر کاربرد اتال‌فلورالین، ایمازتاپیر و متری‌بوزین بر همزیستی بین سویا و باکتری

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 7، دوره 37، شماره 1 - شماره پیاپی 59، خرداد 1402، صفحه 77-87   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2023.75450.1080

نویسندگان

اکبر علی وردی^{* 1}؛ زینب میرجانی²

¹دانشگاه بوعلی سینا همدان

²دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان

چکیده

کاربرد علف­کش­ها ضمن کنترل علف­های هرز می­تواند بر همزیستی بین سویا و باکتری تأثیر منفی بگذارد. با کاهش ظرفیت باکتری برای تثبیت نیتروژن همزیست، نیاز به کاربرد کود شیمیایی نیتروژن افزایش می­یابد که سبب آلودگی بیشتر خاک، آب و هوا می­شود. برای درک اثر متقابل بین pH خاک و شدت سمیت علف‌کش‌ها بر همزیستی بین سویا با باکتری، آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل تحت شرایط هوای آزاد انجام گرفت. فاکتور علف­کش شامل شاهد، کاربرد پیش از کاشت 990 گرم اتال­فلورالین در هکتار، کاربرد پس از کاشت 450 گرم متری­بوزین در هکتار و کاربرد پس از رویشی 108 گرم ایمازتاپیر در هکتار بود. فاکتور pH خاک شامل 4/6، 2/7 و 8 بود. در تیمارهایی که علف‌کش استفاده نشده بود، گره‌زایی (تعداد و وزن خشک گره) و برخی پارامترهای رشد سویا تلقیح ‌شده با باکتری به ‌طور قابل ‌توجهی تحت تأثیر pH خاک قرار گرفت. بیشترین گره‌زایی در pHهای 2/7 و 8 خاک مشاهده شد. کمترین تعداد گره (3/21 گره در هر بوته) و کمترین وزن خشک گره (8/491 میلی­گرم در هر بوته) نیز در خاک با pH برابر 4/6 مشاهده شد. شدت سمیت اتال­فلورالین بر گره‌زایی تحت تأثیر pH خاک قرار نگرفت ولی شدت سمیت ایمازتاپیر و متری­بوزین بر گره‌زایی به pH خاک بستگی داشت که متعاقباً سایر صفات سویا نیز بر همین اساس تحت تأثیر قرار گرفت. به طوری که شدت سمیت ایمازتاپیر بر گره‌زایی با افزایش pH خاک کاهش یافت. اما، شدت سمیت متری­بوزین بر گره‌زایی با افزایش pH خاک افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

آهک؛ گره‌زایی؛ گوگرد؛ نیتروژن

مراجع

1. Anderson, A., Baldock, J.A., Rogers, S.L., Bellotti, W., & Gill, G. (2004). Influence of chlorsulfuron on rhizobial growth, nodule formation, and nitrogen fixation with chickpea. Australian Journal of Agricultural Research 55(10): 1059-1070. https://doi.org/10.1071/AR03057.
2. AO (2016). Oicial methods of analysis of AOAC international, 20th edn. Latimer GW (ed). AOAC International, Washington, DC.
3. Arruda, J.S., Lopes, N.F., & Moura, A.B. (2001). Behavior of Bradyrhizobium japonicum strains under different herbicide concentrations. Planta Daninha 19: 111-117. https://doi.org/10.1590/S0100-83582001000100013.
4. Belda, K.D. (2014). Effect of liming on root nodulation and grain yield of soybean at Bako agricultural research center, Western Ethiopia (Doctoral dissertation, Haramaya University).
5. Bohm, G.M., Alves, B.J., Urquiaga, S., Boddey, R.M., Xavier, G.R., Hax, F., & Rombaldi, C.V. (2009). Glyphosate- and imazethapyr-induced effects on yield, nodule mass and biological nitrogen fixation in field-grown glyphosate-resistant soybean. Soil Biology and Biochemistry 41(2): 420-422. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.11.002.
6. Cycoń, M., Wójcik, M., & Piotrowska-Seget, Z. (2009). Biodegradation of the organophosphorus insecticide diazinon by Serratia and Pseudomonas sp. and their use in bioremediation of contaminated soil. Chemosphere 76(4): 494-501. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2009.03.023.
7. Daniel, O., Meier, M.S., Schlatter, J., & Frischknecht, P. (1999). Selected phenolic compounds in cultivated plants: ecologic functions, health implications, and modulation by pesticides. Environmental Health Perspectives 107: 109-114. https://doi.org/10.1289/ehp.99107s1109.
8. Fan, L., Feng, Y., Weaver, D.B., Delaney, D.P., Wehtje, G.R., & Wang, G. (2017). Glyphosate effects on symbiotic nitrogen fixation in glyphosate-resistant soybean. Applied Soil Ecology 121: 11-19. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.09.015.
9. Gonçalvesa, C.G., Juniorm, A.C.S., Scarano, M., Pereirad, M.R.R., & Martins, D. (2018). Action of imazethapyr and lactofen on the nodulation of conventional and transgenic soybean under drought stress conditions. Planta Daninha 36: e018176280.
10. Gonzalez, N., Eyherabide, J.J., Barcelonna, M.I., Gaspari, A., & Sanmartino, S. (1999). Effect of soil interacting herbicides on soybean nodulation in Balcarce, Argentina. Pesquisa Agropecuária Brasileira 34: 1167-1173. https://doi.org/10.1590/S0100-204X1999000700008.
11. Hernandez, A., Garcia-Plazaola, J.I., & Becerril, J.M. (1999). Glyphosate effects on phenolic metabolism of nodulated soybean (Glycine max Merr.). Journal of Agricultural and Food Chemistry 47(7): 2920-2925. https://doi.org/10.1021/jf981052z.
12. Jha, B.K., Chandra, R., & Singh, R. (2014). Influence of post emergence herbicides on weeds, nodulation and yields of soybean and soil properties. Legume Research 37(1): 47-54. https://doi.org/10.5958/j.0976-0571.37.1.007
13. Jiang, L.X., Jin, L.G., Guo, Y., Tao, B., & Qiu, L.J. (2013). Glyphosate effects on the gene expression of the apical bud in soybean (Glycine max). Biochemical and Biophysical Research Communications 437(4): 544-549. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2013.06.112.
14. Khan, M.S., Zaidi, A., & Aamil, M. (2004). Influence of herbicides on chickpea-Mesorhizobium symbiosis. Agronomie 24(3): 123-127. https://doi.org/1051/agro:2004009.
15. Kremer, R.J., & Means, N.E. (2009). Glyphosate and glyphosate-resistant crop interactions with rhizosphere microorganisms. European Journal of Agronomy 31(3): 153-161. https://doi.org/10.1016/j.eja.2009.06.004.
16. Lestari, P., Van, K., Kim, M.Y., & Lee, S.H. (2006). Nodulation and growth of a super nodulating soybean mutant SS2-2 symbiotically associated with Bradyrhizobium japonicum. Journal AgroBiogen 2: 8-15.
17. Monaco, T.J., Weller, S.C., & Ashton, F.M. (2002). Weed science: principles and practices. New York: Wiley.
18. Parsa, M., Aliverdi, A., & Hammami, H. (2013). Effect of the recommended and optimized doses of haloxyfop-P-methyl or imazethapyr on soybean-Bradyrhizobium japonicum Industrial Crops and Products 50: 197-202. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.07.019.
19. Primieri, S., Dalla Costa, M., Stroschein, M.R.D., Stocco, P., Santos, J.C.P., & Antunes, P.M. (2016). Variability in symbiotic effectiveness of N2 fixing bacteria in Mimosa scabrella. Applied Soil Ecology 102: 19-25. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2016.01.018.
20. Rao, A.S., & Reddy, K.S. (2010). Nutrient management in soybean. In: Singh G. (ed). The soybean: botany, production and uses. London: CABI.
21. Ribeiro, V.H.V., Maia, L.G.S., Arneson, N.J., Oliveira, M.C., Read, H.W., Ané, J.M., Santos, J.B., & Werle, R. (2021). Influence of PRE-emergence herbicides on soybean development, root nodulation and symbiotic nitrogen fixation. Crop Protection 144: 105576. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2021.105576.
22. Rigi, M.R., Farahbakhsh, M., & Rezaei, K. (2015). Adsorption and desorption behavior of herbicide metribuzin in different soils of Iran. Journal of Agricultural Science and Technology 17(3): 777-787. http://jast.modares.ac.ir/article-23-8925-en.html.
23. Roberts, T.R. (1998). Metabolic Pathways of Agrochemicals. Part 1: Herbicides and Plant Growth Regulators. The Royal Society of Chemistry, UK: Cambridge.
24. Sawicka, A., & Selwet, M. (1998). Effect of active ingredients on Rhizobium and Bradyrhizobium legume dinitrogen fixation. Polish Journal of Environmental Studies 7: 317-320.
25. Singh, G. (2005). Effects of herbicides on biological nitrogen fixation in grain and forage legumes–a review. Agricultural Reviews 26(2): 133-140.
26. Singh, G., & Wright, D. (2002). In vitro studies on the effects of herbicides on the growth of rhizobia. Letters in Applied Microbiology 35(1): 12-16. https://doi.org/10.1046/j.1472-765X.2002.01117.x.
27. Tortosa, G., Parejo, S., Cabrera, J.J., Bedmar, E.J., & Mesa, S. (2021). Oxidative stress produced by paraquat reduces nitrogen fixation in soybean-Bradyrhizobium diazoefficiens symbiosis by decreasing nodule functionality. Nitrogen 2(1): 30-40. https://doi.org/10.3390/nitrogen2010003.
28. Trimurtulu, N., Ashok, S., Latha, M., & Rao, A.S. (2015). Influence of pre-emergence herbicides on the soil microflora during the crop growth of Blackgram, Vigna mungo International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 4(6): 539-546.
29. Zabalza, A., Gaston, S., Ribas-Carbó, M., Orcaray, L., Igal, M., & Royuela, M. (2006). Nitrogen assimilation studies using 15N in soybean plants treated with imazethapyr, an inhibitor of branched-chain amino acid biosynthesis. Journal of Agricultural and Food Chemistry 54(23): 8818-8823.
30. Zaidi, A., Khan, M.S., & Rizvi, P.Q. (2005). Effect of herbicides on growth, nodulation and nitrogen content of greengram. Agronomy for Sustainable Development 25(4): 497-504. https://doi.org/10.1051/agro:2005050.
31. Zawoznik, M.S., & Tomaro, M.L. (2005). Effect of chlorimuron‐ethyl on Bradyrhizobium japonicum and its symbiosis with soybean. Pest Management Science 61(10): 1003-1008. https://doi.org/10.1002/ps.1077.