ارزیابی کارایی باکتری در تلقیح جداگانه و در ترکیب با باکتری حل کننده فسفات< Bacillus megaterium > بر کاهش تنش شوری در گیاه ماش

فیزیولوژی محیطی گیاهی

مقاله 3، دوره 11، شماره 41، خرداد 1395، صفحه 26-40   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

نصرت اله عباسی¹؛ جلال جلیلیان¹؛ محمدجواد زارع^{* 2}

¹گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران

²گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام، ایران

چکیده

امروزه یکی از بزرگترین نگرانی‌های زراعت در مناطق خشک افزایش وسعت و میزان شوری اراضی کشاورزی است. در آزمایش مزرعه‌ای دوساله تاثیر کاربرد باکتری جنسAzospirillum در تلقیح به تنهایی و نیز در مخلوط با باکتریهای حل کننده فسفات بر کاهش تنش شوری بر گیاه ماش تحت شرایط مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. طرح آزمایشی فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار بود. عامل‌های اصلی شامل تیمارهای کاربرد سویه‌های مختلف Azospirillu، باکتری‌های حل کننده فسفات (Bacillus megaterium) در تلقیح جداگانه و توامان با یکدیگر و نیز عدم تلقیح به عنوان شاهد و اعمال شوری آب آبیاری در دو سطح عدم اعمال شوری و شوری آب آبیاری به میزان 12 دسی‌زیمنس بر متر بود. نتایج نهایی تجزیه مرکب اثر اعمال شوری و نیز کاربرد کودهای زیستی نشان دهنده تاثیر معنی‌دار آنها بر عملکرد دانه ماش بود. شوری موجب کاهش 88 درصدی عملکرد نهایی دانه ماش گردید. تحت شوری و عدم شوری، بالاترین عملکرد دانه، تعداد دانه و وزن دانه را گیاهانی داشتند که بذر آنها با باکتری Azospirillu به تنهایی تلقیح گردیده بودند. کمترین محتوای سدیم و پتاسیم و بالاترین محتوای فسفر دانه را گیاهان تلقیح شده با باکتری Azospirillu داشتند. تلقیح دوگانه Azospirillu با Bacillus megaterium منجر به افزایش سودمندی باکتری Azospirillu در بهبود رشد گیاه ماش تحت هر دو شرایط شوری و غیر شوری نگردید. نتایج کلی این آزمایش نشان دهنده قابلیت به کارگیری Azospirillu در زراعت تحت شوری ماش بود هر چند تلفیق آن با باکتری Bacillus megaterium منجر به سودمندی بیشتری در این خصوص نگردید.

کلیدواژه‌ها

جذب عناصر؛ شوری؛ عملکرد؛ کود زیستی؛ ماش

مراجع

 

Amor, F.M. and Cuadra-Crespo, P. (2011). Plant growth-promoting bacteria as a tool to improve salinity tolerance in sweet pepper. Functional Plant Biology. 39: 82-90.

Argaw, A. (2012). Evaluation of Co-inoculation of Bradyrhizobium japonicum and phosphate solubilizing Pseudomonas spp. on Soybean (Glycine max L. (Merr.)) in Assossa Area. Journal ofAgricultural Science and Technology. 14: 213–224.

Ashraf, M., Hasnain, S., Berge, O. and Mahmood, T. (2004). Inoculating wheat seedlings with exopolysaccharide-producing bacteria restricts sodium uptake and stimulates plant growth under salt stress. Biology Fertility of Soils. 40: 157–162.

Barea, J.M., Bonis, A.F. and Olivares, A. (1983). Interactions between Azospirillum and VA mycorrhiza and their effects on growth and nutrition of maize and ryegrass. Soil Biology Biochemistry. 15: 705–709.

Bashan, Y. and Holguin, G. (1997). Azospirillum -plant relationships: environmental and physiological advances (1990–1996). Canadian Journal of Microbiology. 43: 103–121.

Bashan, Y. and Levanony, H. (1990).Current status of Azospirillum inoculation technology: Azospirillum as a challenge for agriculture. Canadianan Journal of Microbiology. 30: 591–608.

Bashan, Y., Holguin, G. and de-Bashan. L.E.  (2004). Azospirillum-plant relationships: physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (1997–2003). Canadian Journal of Microbiology. 50: 521–577.

Bates, L.S., Waldren, R.O. and Teare, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water-tress studies. Plant and Soil. 39: 205–207.

Blaha, C.A.G. and Shrank, I.S. (2003). An Azospirillum brasilense tn5 mutant with modified stress response and impaired in flocculation. Antonie Leeuweenhook. 83: 35–43.

Çakmakçi, R., Kantar, F. and Algur, Ö.F. (1999). Sugar beet  and barley yields in relation to  Bacillus polymyxa and  Bacillus megaterium var.  phosphaticum inoculation.  Journal of Plant Nutrition.  162: 437–442.

Casanovas, E.M., Barassi, C.A., Andrade, F.H. and Sueldo, R.J. (2003). Azospirillum-inoculated maize plant responses to irrigation restraints imposed during flowering. Cereal Research Communication. 31: 395 – 402.

Cherif-Silini, H., Silini, A., Ghoul, M., Yahiaoui, B. and Arif, F. (2013). Solubilization of phosphate by the Bacillus under salt stress and in the presence of osmoprotectant compounds. African Journal of Microbiology Research. 7: 4562-4571.

 Creus, C.M., Sueldo, R.J. and Barassi, C.A. (1997). Shoot growth and water status in Azospirillum-inoculated wheat seedlings grown under osmotic and salt stresses. Plant Physiology Biochemistry, 35: 939–944.

Grattan, S.R. and Grieve, C.M. (1992). Mineral element acquisition and growth response of plants grown in saline environments. Agricultural Ecosystem Environment. 38: 275–300

Grattan, S.R. and Grieve, C.M. (1999). Salinity-mineral nutrient relations in horticultural crops. Scientia Horticulturae. 78: 127–157.

Hamaoui, B., Abbadi, J.M., Burdman, S., Rashid, A., Sarig, S. and Okon, Y. (2001). Effects of inoculation with Azospirillum brasilense on chickpeas (Cicer arietinum) and faba beans (Vicia faba) under different growth conditions. Agronomie. 21:553–560.

Hamdia, M.A. and El-Komy. H.M. (1997). Effect of salinity, gibberellic acid and Azospirillum inoculationon growth and nitrogen uptake of Zea mays. Biological Plant. 40:109–120.

Isaac, R.A. and Kerber, J.D. (1971). Atomic absorption and flame photometry: Techniques and uses in soil, plant and water analysis. In: Instrumental Methods for Analysis of Soil and Plant Tissue, (Eds.): Walsh, L.M. Madison, Wis. PP. 17-37.

Karimi, N. (2012). Isolation and identification of plant symbiosis (Azospirillum) of saline area and investigate the interference of wheat-weed in response to endophytic fungus P. indica under salinity stress. Thesis. Ilam University. 

Kucey, R.M.N. (1983). Phosphate-solubilizing bacteria and fungi in various cultivated and virgin alberta soils. Canadian Journal Soil Science. 63: 671-678.

Kumar, V. and Narula, N. (1999). Solubilization of inorganic phosphates and growth emergence of wheat as affected by Azotobacter chroococcum mutants. Biology and Fertility of Soils. 28:301-305.

Kundu B.S. and Gaur, A.C. (1980). Effect of phosphobacteria on the yield and phosphate uptake of potato crop. Current Science. 49: 159.

Okon, Y. and Laberandera-Gonzalez, C.A. (1994). Agronomic application of Azospirillum: An evaluation of 20 years worldwide field inoculation. Soil Biology Biochemistry. 26: 1591–601.

Pardossi, A., Bagnoli, G., Malorgio, F., Campiotti, C.A. and Tognoni, F. (1999). NaCl effects on celery (Apium graveolens L.) grown in NFT. Scientia Horticulturae. 81: 229–242.

Sambrook J., Fritisch, E.F. and Manialis, T. (1989). Molecular cloning; a laboratory manual.  2nd ed. Cold Spring Harbor, New York, pp. 73–9.

Siahmargue, A., Raci Saray, M.R. and Naseri, M.Y (2014).Effect of biofertilizer on some quality traits of Pennisetum glaucum. Environmental plant physiology. 9: 72-81.

Somers, E. (2004). Vanderleyden J., Srinivasan M. Rhizosphere bacterial signalling: a love  arade beneath our feet. Critical Review Microbiology. 30: 205–40.

Son, T.T.N., Diep, C.N. and Giang, T.T.M. (2006). Effect of bradyrhizobia and phosphate solubilizing bacteria application on soybean in rotational system in the mekong delta. Omonrice. 14: 48–57.

Souchie, E.L., Azcón, R. Barea, J.M., Saggin-Júnior, O.J. and da Silva. E.M.R. (2007). Indolacetic acid production by P-solubilizing microorganisms and interaction with arbuscular mycorrhizal fungi. Acta Scientiarum Biological Sciences. 29: 315-320.

Stewart, C.K. and Lee, J.A. (1974). The role of proline accumulation in halophytes. Planta, 120: 1279-289.

Strain, H.H. and Svec, W.A. (1966). Extraction, separation, estimation and isolation of chlorophylls. In: Vernon L. P., Seely G. R. (Eds The chlorophylls) 21-66. Academic Press, New York.

Tarakcioglu, C. and Inal, A. (2002). Changes induced by salinity, demarcating specific ion ratio (Na/Cl) and osmolality on ion and proline accumulation, nitrate reductase activity and growth performance of lettuce. Plant Nutrition, 25: 27–41.

Tilak K.V.B.R., Ranganayki, N., Pal, K.K., De, R., Saxena, A.K., Shekhar Nautiyal, C., Shilpi, M., Tripathi, A.K. and Johri, B.N. (2005). Diversity of plant growth and soil health supporting bacteria. Current Science. 89(1): 136–50.

Tiwari, V.N., Lehri L.K. and Pathak, A.N. (1989). Effect of inoculation crops with phospho-microbes. Experimental Agriculture. 25: 47–50

Wang, X., Pan, Q., Chen, F., Yan, X. and Liao, H. (2011). Effects of co-inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi and rhizobia on soybean growth as related to root architecture and availability of N and P. Mycorrhiza. 21: 173–81.

Wasule, D.L., Wadyalkar, S.R. and Buldeo, A.N.(2007). Effect of phosphate solubilizing bacteria on role of Rhizobium on nodulation by soybean. In: "First International Meeting on Microbial Phosphate Solubilization", (Eds.):Velazquez,  E. and Rodriguez-Barrueco, C. PP.139–142.

Zarea, M.J. and Karimi, N. (2014). Plant physiological mechanisms of salt tolerance induced by mycorrhizal Fungi and Piriformospora Indica. Springer Science Business Media New York.

 

Zarea, M.J., Chordia, P. and Varma, A. (2013a). Piriformospora indica Versus Salt Stress. In: Varma A, Kost G, Oelmüller R (Eds.). Piriformospora indica, Soil Biology. 33 263–284.

Zarea, M.J., Hajinia, S., Karimi, N., Mohammadi Goltapeh, E., Rejali, F. and Varma, A. (2012). Effect of Piriformospora indica and Azospirillum strains from saline or non-saline soil on mitigation of the effects of NaCl. Soil Biology Biochemistry. 45: 139–146.

Zarea, M.J., Mohammadi Gol Tapeh, E., Alikhani, H.A. and Ghalavand, A. (2015).Mycorrhizal fungi for sustainable farming in saline arid and semi arid area. Jahad-e-Daneshgahi of Tehran Universit. PP. 1-50.

Zarea, M.J., Mohammadi Goltapeh, E., Karimi, N. and Varma, A. (2013b). Sustainable agriculture in saline-arid and semiarid by use potential of am fungi on mitigates NaCl effects. In: E.M. Mohammadi Goltapeh, Y. Rezaidanesh and A. Varama (Eds.). Fungi as Bioremediators. Soil Biology. 32: 340–370.