واکنش ذرت به تلقیح با ازتوباکتر در شرایط تنش خشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

چکیده

سطح وسیعی از زمین­های کشاورزی ایران در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده و بنابراین گیاهان با تنش خشکی مواجه هستند. بنابراین افزایش تولید محصول در این شرایط و بر پایه کشاورزی پایدار دارای اهمیت زیادی است. ازتوباکتر یک باکتری تثبیت کننده نیتروژن مولکولی هوا است که می­تواند رشد گیاهان را توسط ساز و کارهای مختلف تحریک نماید. تلقیح گیاهان با جدایه­های برتر این باکتری­ که با مناطق خشک سازگار باشد ممکن است تحمل گیاه به تنش خشکی را افزایش دهد. در این مطالعه، اثر تلقیح جدایه­های بومی باکتری ازتوباکتر جداسازی شده از مناطق خشک و نیمه خشک ایران در شرایط تنش خشکی بر رشد ذرت علوفه­ای رقم سینگل کراس 704در شرایط گلخانه­ای بررسی شد. آزمایش به صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار شامل تیمار تلقیح با 15 جدایه ازتوباکتر، تیمار شاهد (بدون تلقیح و بدون اعمال تنش) و تیمار کنترل (بدون تلقیح و با اعمال تنش خشکی) اجرا شد. برای اعمال تنش خشکی در مرحله رویشی، رطوبت خاک در محدوده 40 تا 50 درصد تخلیه مجاز و در زمان شروع گلدهی تا مرحله برداشت از محدوده 50 تا 60 درصد تخلیه مجاز به روش وزنی نگهداری شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش معنی­دار وزن خشک اندام هوایی، ارتفاع بوته و وزن خشک خوشه­ها نسبت به شاهد بدون تنش شد. تلقیح با جدایه Azc10باعث افزایش معنی­دار وزن خشک اندام هوایی نسبت به تیمار کنترل شد. این جدایه نسبت به تیمار بدون تلقیح در شرایط تنش خشکی موجب حدود 20 درصد افزایش عملکرد اندام هوایی شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Response of Maize to Inoculation with Azotobacter under Drought Stress Conditions

نویسنده [English]

  • Hooshang Khosravi
چکیده [English]

A wide range of Iranian agricultural lands is located in arid and semi-arid regions and, hence, crops face some drought stress. Therefore, sustained agricultural production is important in these circumstances. Azotobacter is a molecular-nitrogen-fixing bacterium, which promotes plant growth by various mechanisms and may provide drought resistance. Inoculation of crops with superior bacterial isolates compatible with dry areas may increase plant tolerance to drought stress. In this study, the effect of inoculation of native isolates of Azotobacter isolated from arid and semi-arid regions of Iran under drought stress conditions was investigated on the growth of maizesilage cultivar i.e. Single Cross 704, in greenhouse conditions. The experiment was conducted as a completely randomized block design (RCBD) with three replications including inoculations with 15 Azotobacter isolates, blank (no inoculation and no drought stress), control (no inoculation but with drought stress). In order to apply drought stress by weighing method, soil moisture content in the vegetative stage was allowed to drop to 40-50% of allowable moisture depletion, and at flowering stage to harvesting, a range of 50-60% was maintained. The results showed that drought stress significantly decreased shoot dry weight, plant height, and dry weight of corncob compared to non-stress control. Inoculation with Azc10 resulted in a significant increase in the shoot dry weight compared to the control. This isolate increased the shoot yield by about 20% compared to non-inoculated treatment under drought stress conditions.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water stress
  • Growth promoter
  • Inoculum

مراجع

  1. جارالهی، ر. و م. مهدویان. 1379. واکنش عملکرد محصول نسبت به آب. ترجمه نشریه شماره 33 و مباحثی از نشریه شماره 56 فائو. انتشارات شابک، 335 صفحه.
  2. رنجبر، ح. 1384. تأثیر تنش خشکی و تنک کردن در مراحل مختلف رشد بر ویژگیهای ظاهری فیزیولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد دانه ذرت هیبرید سینگل کراس 704. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز. 116 صفحه.
  3. شعاع حسینی، م.، فارسی، م. و خاوری خراسانی، س. 1387. بررسی اثرات کمبود آبی بر عملکرد و اجزای عملکرد در چند هیبرید ذرت دانه­ای با استفاده از تجزیه علیت. مجله دانش کشاورزی. (92)1: 85 -71.
  4. شعرباف خجسته، س. و احمدی، م. 1377. بررسی اثرات رژیم مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دانه ذرت. چکیده مقالات پنجمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات کرج. 7 -4 شهریور ماه 173-171.
  5. شیرین­بیان ش. 1395. غربالگری باکتری­های ازتوباکتر و بررسی نقش آنها در رشد ذرت در شرایط تنش خشکی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 94 صفحه.
  6. علی احیائی، م. و ع. ا. بهبهانی زاده. 1372. شرح روشهای تجزیه شیمیایی خاک. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مؤسسه تحقیقات خاک و آب. نشریه شماره  8، جلد اول،129 صفحه.
  7. هادی ح.، اصغرزاده ا.، دانشیان ج.، حمیدی آ.، 1389. تأثیر مایه تلقیح سویا و ازتوباکتر بر گیاهان حاصل از بذرهای سویای تولید شده در شرایط تنش خشکی. مجله پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)، 24(13): 165-177.
  8. وردی نژاد، و.، بشارت، س.، و ح. احمدی. 1390 .برآورد حداکثر تخلیه مجاز رطوبتی ذرت علوفه­ای در مراحل مختلف رشد با استفاده از اختلاف دمای پوشش سبز گیاه و هوا . نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، 25(6): 1352-1344.
  9. وزارت جهاد کشاورزی. 1397. آمارنامه کشاورزی، جلد اول: محصولات زراعی. 116 صفحه.
  10. Asghar, H., Zahir, Z., Arshad, M. and Khaliq, A. 2002. Relationship between in vitro production of auxins by rhizobacteria and their growth-promoting activities in Brassica juncea L. Biology and Fertility of Soils, 35(4): 231-237.
  11. Bazrafshan, J., Khalili, A., 2013. Spatial analysis of meteorological drought in Iran from 1965 to 2003, Dessert, 18, 63-71.
  12. Cakir, R. 2004. Effect of water stress at different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crop Res. 89:1-16.
  13. Casanovas, E.M., Barassi, C.A., Sueldo, R.J. 2002. Azospirillum inoculation mitigates water stress effects in maize seedlings. Cereal Res. Commun. 30, 343–350.
  14. Chandrasekar, B., Ambrose, G. and Jayabalan, N. 2005. Influence of biofertilizers and nitrogen source level on the growth and yield of Echinochloa frumentacea (Roxb) Link. Journal of Agricultural Technology, 1(2): 223-234.
  15. Cornish, A.S.,  Page, W.J., 1998. The catecholate siderophores of Azotobacter vinelandii: Their affinity for iron and role in oxygen stress management. Microbiology, 144, 1747-1754.
  16. Creus, C.M., Sueldo, R.J., Barassi, C.A., 2004. Water relations and yield in Azospirillum- inoculated wheat exposed to drought in the field. Can. J. Bot. 82, 273–281.
  17. El-Afry, M., El-Nady, M., Belal, E. and Metwaly, M. 2012. Physiological responses of drought stressed wheat plants (Triticum aestivum L.) treating with some bacterial endophytes. J. plant protection, Mansoura Univ, 3(7): 2069-2089.
  18. Garrity, G.M., Bell, J.A., Lilburn, T., 2005. Class III.Gammaproteobacteria class. In Bergey's manual of systematic bacteriology, 2nd edn, vol. 2 (The Proteobacteria), part B (The Gammaproteobacteria), p. 1. Edited by D. J. Brenner, N. R. Krieg, J. T. Staley & G. M. Garrity. New York: Springer.
  19. Kukreja, K., Suneja S., Goyal, S., Narula, N., 2004. Phytohormone production by Azotobacter- A Review. Agric. Rev. 25 (1), 70 –75.
  20. Kumar, V., Narula, N., 1999. Solubilization of inorgainc phosphates and growth emergence of wheat as affected by Azotobacter chroococcum mutants. Biol. Fertil. Soils. 28, 201-305.
  21. Mantelin, S. and Touraine, B. 2004. Plant growth‐promoting bacteria and nitrate availability: impacts on root development and nitrate uptake. Journal of experimental Botany, 55(394): 27-34.
  22. Marasco, R., Rolli, E., Vigani, G., Borin, S., Sorlini, C., Ouzari, H., Zocchi, G.,Daffonchio, D., 2013. Are drought-resistance promoting bacteria cross-compatible with different plant models? Plant Signal. Behav. 8 (10), e26741.
  23. Marulanda, A., Azco´n, R., Ruı´z-Lozano, J.M. and Aroca, R., 2008. Differential effects of a Bacillus megaterium strain on Lactuca sativa plant growth depending on the origin of the arbuscular mycorrhizal fungus coinoculated: physiologic and biochemical traits. J. Plant Growth Regul., 27, 10-18.
  24. Moreno, J., Gonzalez-Lopez, J. and Vela, G.R. 1986. Survival of Azotobacter spp. in dry soils. Appl Environ Microb. 51(1): 123-125.
  25. Naseri, R., Moghadam, A., Darabi, F., Hatami, A. and Tahmasebei, G.R. 2013. The Effect of deficit irrigation and Azotobacter Chroococcum and Azospirillum brasilense on grain yield, yield components of maize (SC 704) as a second cropping in western Iran. Bull. Env. Pharmacol. Life Sci, 2(10): 104-112.
  26. Patten, C.L. and Glick, B.R. 2002. Role of Pseudomonas putida indoleacetic acid in development of the host plant root system. Applied and environmental microbiology, 68(8): 3795-3801.
  27. Sandhya, V., Ali, S.K.Z., Grover, M., Reddy, G. and Enkateswarlu, B.V., 2010. Effect of plant growth promoting Pseudomonas spp. on compatible solutes, antioxidant status and plant growth of maize under drought stress. Plant Growth Regul. 62, 21-30.
  28. Son, H.J., Park, G.T., Cha, M.S., Heo, M.S., 2006. Solubilization of insoluble inorganic phosphate by a novel salt- and pH-tolerant Pantoea agglomerans R-42 isolated from soybean rhizosphere. Bioresour. Technol. 97, 204–210.
  29. Zarabi, M., Alhadi, I., Akbari Gh.A. 2011. A study on the effects of different biofertilizer combinations on yield, its components and growth indices of corn (Zea mays L.) under drought stress condition.  African journal of agricultural research, 6(2): 681-685.
پژوهش آب در کشاورزی
دوره 33، شماره 1
فروردین 1398
صفحه 29-38

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار