بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این پژوهش مطالعه تأثیر کود زیستی محتوی باکتریهای حلکننده پتاسیم بر رشد و عملکرد ذرت علوفهای بود. آزمایشی در قالب طرح آماریکاملاً تصادفی در گلدان به شرح زیر انجام شد: تیمار : 1 شاهد، تیمار : 2 کاربرد 0/6 گرم سولفات پتاسیم در هر گلدان، تیمار :3 کاربرد کود زیستی محتوی مخلوط باکتریهای سودوموناس کورینسیس و سودوموناس ونکوورنسیس، تیمار 4، 5 و 6 نیز همان تیمارهای 1 و 2 و 3 تحت تنش خشکی بودند. نتایج نشان داد که در شرایط غیر تنش، کاربرد کود زیستی و کود شیمیایی بر رشد و عملکرد گیاه ذرت تاثیر مثبت داشت و تاثیر کود شیمیایی بیشتر بود اما در شرایط تنش خشکی، تاثیر کود زیستی بیشتر از کود شیمیایی بود. بروز تنش در گیاهان موجب افزایش پرولین، امینواسید و کل قندهای محلول شد که تاثیر کود زیستی بیشتر از کود شیمیایی بود. تحت تنش مقدار نشاسته برگ کاهش پیدا کرد. درصد کاهش نشاسته در کود شیمیایی بیشتر از کود زیستی بود. در مجموع به نظر میرسد کود زیستی با افزایش مقدار پرولین، امینواسید و قندهای محلول در برگ موجب افزایش مقاومت گیاه به تنش میشود.
-1 مقدمه
میکروارگانیسمهای خاک غلظت قابل جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان در خاک را تحت تاثیر قرار داده و نقش مهمی در حاصلخیزی خاک ایفا میکنند. استفاده از این میکروارگانیسمها به عنوان عوامل زیستی موثر در افزایش حاصلخیزی خاک و بهبود محصولات کشاورزی، مورد تحقیق بسیاری از پژوهشگران میباشد. بسیاری از گونههای باکتریایی قادر به تجزیه آلومینوسیلیکاتها و آزادسازی عناصر غذایی موجود در آنها می-باشند - . - 7 گروههای مختلفی از میکروارگانیسمها قادر به تبدیل پتاسیم نامحلول و تثبیت شده به پتاسیم محلول و قابل تبادل هستند به نحوی که ریشه گیاهان قادر به جذب آن باشد . - 6 - در حال حاضر گونه های میکروبی که قادر به انحلال پتاسیم در خاک باشند بهطور تجاری در دسترس بوده و خطر زیست محیطی آنها نیز در حداقل میباشد. شناسایی سویههای میکروبی موثر که قادر به حل نمودن کانیهای پتاسیم بوده و از پتانسیل خاک برای تامین نیاز غذایی گیاهان استفاده کنند، میتواند به حفظ محیط زیست و کاهش مصرف بیرویه کودهای شیمیایی کمک کند. در حال حاضر اطلاعات موجود در مورد تاثیر باکتریها و سویههای جدید حلکننده پتاسیم بر گیاهان مختلف زراعی و تاثیر کاربرد آنها در شرایط تنش بر ویژگیهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان اندک میباشد و نیاز به تحقیق بیشتر در این زمینه ضروری به نظر میرسد. هدف از این پژوهش مطالعه تأثیر کود زیستی محتوی باکتریهای حلکننده پتاسیم سودوموناس کورینسیس1 و سودوموناس ونکوورنسیس2 بر رشد و عملکرد بیولوژیکی و ویژگیهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی ذرت علوفهای و مقایسه آن با کاربرد سولفات پتاسیم میباشد.
-2 مواد و روشها
برای بررسی تاثیر کاربرد کود زیستی محتوی باکتریهای حلکننده پتاسیم بر رشد و عملکرد گیاهان، آزمایشی در قالب طرح آماریکاملاً تصادفی در شرایط گلخانه و در گلدان با 6 تیمار و سه تکرار برای گیاه ذرت علوفهای رقم 704 سینگل کراس به شرح زیر انجام شد: تیمار : 1 شاهد بدون مصرف کود، تیمار : 2 کاربرد 0/6 گرم سولفات پتاسیم در هر گلدان، تیمار : 3 کاربرد کود زیستی محتوی مخلوط باکتریهای سودوموناس کورینسیس و سودوموناس ونکوورنسیس، تیمار :4 تیمار اول + تنش خشکی، تیمار :5 تیمار دوم + اعمال تنش خشکی و تیمار :6 تیمار سوم + اعمال تنش خشکی. هر تیمار در سه تکرار انجام شده و در نهایت جامعه آماری شامل 18 گلدان از 6 تیمار و سه تکرار برای گیاه ذرت علوفهای بود. تنش خشکی به گونهای اعمال شد که علائم ظاهری تنش در گیاهان دیده شده و مقدار آب رسیده به همه گیاهان تحت تنش یکسان باشد . کود زیستی مورد نظر از آزمایشگاه فنی شرکت زیست فناور سبز تهیه شده است. جمعیت هر گونه برابر با 108 باکتری در هر گرم بود. مقدار توصیه شرکت سازنده این کود برابر با یک بسته 100 گرمی در هر هکتار همراه با آب آبیاری بود که در این پژوهش مقدار مصرف کود زیستی 4 برابر توصیه شرکت سازنده بود. این آزمایش در گلخانه و در گلدانهای با ظرفیت 8 کیلوگرمی انجام شد. خاک مورد استفاده از یک قطعه زمین با خاک آهکی متعلق به مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زنجان تهیه شد. انتخاب خاک به گونهای بود که مقدار عناصر فسفر 3 - میلیگرم بر کیلوگرم خاک - و پتاسیم - برابر با 80 میلیگرم بر کیلوگرم - قابل جذب آن کمتر از حد بحرانی باشد. مقدار مواد آلی خاک نیز 0/4 درصد بود. مقدار آهک معادل نیز 14/1 درصد بود. پی اچ خاک 7/57 و EC عصاره گل اشباع نیز 2/21 بود. در هر گلدان تعداد 5 بذر ذرت کاشته شد. پس از جوانه زدن بذور، دو گیاهچه قوی در خاک باقی مانده و بقیه گیاهچهها حذف شدند . ادامه آزمایش بر دو گیاه باقیمانده انجام شد. در مرحله چهاربرگی و هشت برگی تیمارهای مورد نظر همراه با آب آبیاری اعمال شدند. گلدانها تا 40 روز پس از کاشت آبیاری شدند. پس از 40 روز 9 گلدان مربوط به تیمارهای 4 تا 6 به مدت 30 روز تحت تنش خشکی قرار گرفتند. برداشت ذرت پس از گذشت 70 روز پس از کاشت، انجام شد. برخی ویژگیهای مرتبط با رشد مانند وزن تر ساقه و ریشه، وزن خشک ساقه و ریشه اندازهگیری شد. قبل از خشک کردن نمونهها، مقدر پرولین برگها به روش اسید- نینهیدرین - 2 - ، کل امینواسید آزاد به روش الکل -نینهیدرین - 3 - ، کل قندهای محلول در عصاره برگ به روش فنلسولوفریک اسید - 5 - اندازهگیری شد. مقدار نشاسته نیز به روش یدومتری اندازهگیری شد. دادهها با نرم افزار SAS آنالیز شده و مقایسه میانگینها به روش LSD در سطح پنج درصد انجام شد.
-3 نتایج و بحث
نتایج برخی صفات مرتبط با عملکرد بیولوژیکی در جدول 1 دیده میشود. کاربرد کود شیمیایی سولفات پتاسیم در شرایط غیر تنش بیشترین تاثیر مثبت را بر وزن تر اندام هوایی داشت. وزن تر اندام هوایی در تیمار با کود زیستی از کود شیمیایی کمتر بود ولی از تیمار شاهد بیشتر بود. در شرایط تحت تنش، تاثیر تیمار کود زیستی بیشتر از کود شیمیایی و تیمار شاهد بود. در مورد وزن خشک اندام هوایی نیز این مورد صادق بود با این تفاوت که در شرایط غیر تنش، تاثیر کود شیمیایی و کود زیستی بر عملکرد بیولوژیکی اندام هوایی یکسان بود.
در مورد وزن تر ریشه نیز تاثیر کود شیمیایی در شرایط غیر تنش بیشتر از کود زیستی بود اما در شرایط تنش تاثیر کود زیستی بیشتر بود. کمترین وزن تر ریشه در تیمار شاهد تحت تنش - تیمار - 4 و بیشترین وزن تر ریشه نیز در تیمار کاربرد کود شیمیایی بدون تنش - تیمار - 2 به دست آمد. این مورد در مورد وزن خشک ریشه نیز صادق بود. به طور کلی نتایج این جدول نشان میدهد که در شرایط غیر تنش، کاربرد کود زیستی و کود شیمیایی بر رشد و عملکرد گیاه ذرت تاثیر مثبت میگذارد و تاثیر کود شیمیایی بیشتر است اما در شرایط تنش خشکی، تاثیر کود زیستی بیشتر از کود شیمیایی میباشد.
جدول - 1 - تاثیر تیمارهای مختلف بر برخی صفات مرتبط با عملکرد بیولوژیکی ذرت. حروف یکسان در هر ستون از نظر آماری در سطح پنج درصد تفاوت معنیدار ندارند.
تولید برخی ترکیبات آنتی اکسیدانی نیز یکی از مکانیسمهای مقابله با تنش خشکی توسط باکتریهای محرک رشد میباشد که منجر به تخریب رادیکالهای آزاد اکسیژن میشود. تاثیر تیمارهای مختلف بر مقدار پرولین برگ در جدول 2 دیده میشود. ایجاد تنش در گیاهان باعث افزایش مقدار پرولین در برگهای ذرت شد. در تیمار شاهد، بروز تنش سطح پرولین را 4/64 برابر افزایش داد. در شرایط غیرتنش کاربرد کود شیمیایی و کود زیستی، مقدار پرولین را کمی افزایش داد که تاثیر کود زیستی در این مورد بیشتر بود. تاثیر این دو کود در شرایط تنش بسیار قابل توجه بود. تاثیر کاربرد کود زیستی در شرایط تنش 2/09 - برابر - از کود شیمیایی 1/3 - برابر - بیشتر بود. در تطابق با نتایج این پژوهش چن و همکاران - 4 - گزارش نمودند که معرفی ژن استخراج شده از باکتری باسیلوس سابتیلیس به گیاه تراریخته اربیدوپسیس منجر به تجمع پرولین آزاد در برگها شده و باعث افزایش تحمل گیاهان به تنش اسمزی میشود. همچنین بانو و فاطیما - 1 - گزارش نمودند که افزایش تولید پرولین همراه با کاهش نشت الکترولیتها منجر به حفظ محتوای نسبی آب برگها در ذرت می شود.
