ارتباط تنش کمبود آب و کود زیستی بر فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدانت و نقش آنها در تغییرات عملکرد جو (Hordeum vulgare)

مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

مقاله 1، دوره 10، شماره 33، شهریور 1397، صفحه 1-10   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

محمدرضا دادنیا^*

استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

برای بررسی برخی خصوصیات کمی جو در واکنش به کود زیستی تحت تاثیر رژیم های مختلف آبیاری، آزمایشی در سال 1392 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا گردید. در این آزمایش تیمارهای آبیاری در کرت های اصلی شامل 3 سطح، آبیاری در 80، 65 و 50 درصد ظرفیت زراعی (آبیاری نرمال، 35 و50 درصد تخلیه رطوبتی) و کرت های فرعی شامل تلقیح بذر با باکتری در 7 سطح (آزوسپیریلوم لیپوفروم، ازتوباکتر کروکوکوم، سودوموناس پوتیدا، سودوموناس× ازتوباکتر، سودوموناس×آزوسپیریلوم و ازتوباکتر× آزوسپیریلوم) و شاهد (عدم تلقیح) بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد کود زیستی اثر معنی دار بر آنزیم های آنتی اکسیدانت در سطح 1 درصد داشت. در شرایط تنش، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت تحت تاثیر کودهای زیستی افزایش یافت، به طوری که آزوسپیریلوم لیپوفروم به ترتیب سبب افزایش 7/16 و 4/21 و سودوموناس× آزوسپیریلوم سبب افزایش 2/18 و 9/25 درصدی سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز در تیمار آبیاری در شرایط آبیاری در50 درصد ظرقیت زراعی نسبت به شاهد شدند. میزان عملکرد در این شرایط در تیمارهای باکتری نسبت به آبیاری نرمال کاهش اندکی نشان داد و عملکرد در تیمار آبیاری در 50 درصد ظرقیت زراعی و تحت تاثیر آزوسپیریلوم فقط 2/13 درصد نسبت به آبیاری نرمال کاهش یافت. داده ها نشان داد کود زیستی نقش موثر در بهبود عملکرد جو در شرایط کمبود آب در مراحل انتهایی رشد دارد.

کلیدواژه‌ها

تنش کمبود آب؛ سوپر اکسید دیسموتاز؛ کود زیستی؛ گلوتاتیون پراکسیداز

مراجع

Atkinson, N.J. and P.E.Urwin. 2012. The interaction of plant biotic and abiotic stresses: from genes to the field. J. Exp. Bot. 63: 3523-3543.

Baeg, A.L., D.C. Yang and A. Hilkert. 2013. Antioxidant rate on metabolism and membrane stability in barley. Plant physiol. 38: 189-197.

Beres, B.L., R.H. McKenzie, H.A. Cárcamo, L.M. Dosdall, M.L. Evenden, R.C. Yang  and D.M. Spaner. 2012. Influence of seeding rate, nitrogen management and micronutrient blend applications on pith expression in solid-stemmed spring wheat. Crop Sci. 52: 1316-1329.

Burgess, M. H., P. Miller and C. Jones. 2012. Pulse crops improve energy intensity and productivity of cereal production in Montana, U.S.A. J. Sus. Agric. 36: 544­-561.

Calvo-Polanco, M., B. Sánchez-Romera and R. Aroca. 2014. Mild salt stress conditions induce different responses in root hydraulic conductivity of barley. Over-Time. 9 (3): 320-326.

Chung, I.M., I. Park, J.Y. Yoon and S.H. Kim. 2014. Determination of antioxidants authenticity using carbon and nitrogen natural isotopes. Food Chem. 160: 214-218.        

Chung, I.M., J.J. Lim, M.S. Ahn and S.H. Kim. 2016. Comparative phenolic compound profiles and antioxidative activity of the leaves and roots of barley according to cultivation years. J. Gins. Res. 40: 68-75.

Creissen, H.E., T.H.Jorgensen and J.K.M. Brown. 2015. Impact of disease on diversity and productivity of barley plant populations. Funct. Ecol. 61: 1365-1374.

Garrido, Y., M. Tudela, and L. Sharma. 2014. Physiological and structural changes of antioxidant enzymes in barley caused by drought stress. J. Chem. 75: 290-298.

Hillocks, R.J. 2012. Farming with fewer bio fertilizers in barley with water deficit stress. Crop Protec. 31: 85-93.

Hughes, A.R. and J.J.Stachowicz. 2013. Barley genotypic diversity increases azospirillum response via complementarity and dominance. J. Ecol. 108: 275-284.

Ipek, M., L. Pirlak, A. Esitken and F. Sahin. 2014. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) increase of antioxidant activity in barley under water deficit conditions. J.Plant Nutr. 36 (8): 1205-1214.

Jang, I.B., D.Y. Hyun, S.W. Lee and G.H. Kim. 2014. Analysis of growth characteristics affected by application of azospirillum and pseudomonas in barley field. Crop Sci. 22: 441-450.

Jaynes, D.B.  2011. Confidence bands for measured economically optimum nitrogen rates. Prec. Agric. 12: 196-213.

Kim, K., J.H. Song, S.C. Heo and J.S. Min. 2015. Discrimination of PGPR_S on glutathione in barley. Forensic Science Int. J. 301:115-126.     

Kyveryga, P.M., T.M. Blackmer and R. Pearson. 2012. Normalization of uncalibrated late-season digital aerial imagery for evaluating corn nitrogen status. Prec. Agric. 13: 2-16.  

Lee, D.H. and Y.S. Kim. 2001. The inductive response of the antioxidant enzymes by water deficit stress and selenium in C4 plants. Plant Physiol. 770: 151-174.  

Ma, Y., M.N.V. Prasad and H. Freitas. 2014. Biofertlizer and cell antioxidants in solun chalk soils. Soil Biol. 64: 425-432.

Mischler, R.D., F.W Badeck and G. Tcherkez. 2012. Post photosynthetic of stable antioxidant enzymes in organs with bio fertilizer. Agron. J. 298: 840-848.

Mittler, R., and E. Blumwald. 2014. Genetic engineering for antioxidants in water deficit challenges and efficiencies. Plant Biol. 80: 671-680.

Newton, A.C., A.J. Flavell, and T.S. George. 2012. Crops that feed the world 4. Barley: a resilient crop? Strengths and weaknesses in the context of food security. Food Secure. 3: 141-178.  

Nietner, T., S.A. Haughey, N. Ogle and C.T. Elliott. 2014. Determination of geographical origin of distillers dried grains and solubles using isotope ratio mass spectrometry. Food Res. Int. 60: 146-153

Paglia, D.E. and W.N. Valentine. 1987. Studies on quantitative and qualitative traits of  glutathione peroxidase. Journal Lab Medical. 70: 158-165.          

Rao, A., W. Weisany, and Z.K. Punja. 2014. Physiological responses of barley to biofertilizer application under low water stress. Aust. J. Crop Sci. 5: 1441-1447.

Sapoukhina, N., Paillard, S., Dedryver, F., de Vallavieille-Pope, C., 2013. Quantitative plant resistance in nutrition absorbance in dry lands. New Phytol. 200: 888-897.

Shiyab, S.M., M.A. Shatnawi, R.A. Shibli and M.W. Akash. 2013. Growth, nutrient acquisition and physiological responses of hydroponic grown tomato to sodium chloride salt induced stress. J. Plant Nutr. 36 (4): 665-676.

Tao, H., T.F. Morris and J. Neafsey. 2012. Nutrient applications reported by farmers compared with performance-based nutrient management plans. Agron. J. 104: 437- 447.

Taverna, D. 2012. Barley seed inoculation with bio products as in retranslocation of glutathione in plant tissue. J. Agric. Food Chem. 102: 982-992.    

Zhong, B. and Y.J. Xu. 2011. Scale effects of geographical soil datasets on soil carbon estimation in Louisiana. USA: A comparison of STATSGO and SSURGO.