تاثیر جدایه های برتر سودوموناس فلورسنت به‏ عنوان کود بیولوژیک بر رشد و تغذیه گیاه ذرت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر (عج)، رفسنجان، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی‌عصر (عج)، رفسنجان، ایران

3 دانشیار، گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی عصر (عج)، رفسنجان، ایران

4 استادیار، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

به­منظور بررسی تأثیر جدایه­های باکتریایی بر پارامترهای رویشی و جذب عناصر غذایی در دو رقم ذرت سینگل کراس 704 و تری­وی کراس 645، دو آزمایش جداگانه در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در گلخانه دانشگاه ولی­عصر (عج) رفسنجان در سال 1393 اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل چهار جدایه باکتری سودوموناس فلورسنت (P7، P15، P24،  P29و شاهد (تلقیح‏نشده)) بود. نتایج نشان داد که استفاده از جدایه­های 29p، 15p، 7p، 15p، 29p و 24p در مقایسه با شاهد (تلقیح نشده)، به ترتیب موجب افزایش وزن خشک اندام هوایی (9/42 درصد)، طول اندام هوایی (7/23 درصد)، سطح برگ (6/43 درصد)، کلروفیل (9/15 درصد)، وزن خشک ریشه (8/49 درصد) و حجم ریشه (53 درصد) در رقم سینگل کراس 704 شدند. کاربرد اکثر جدایه­های مورد آزمایش جذب عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم را در رقم سینگل کراس 704 نسبت به شاهد به‏طور معنی­داری افزایش دادند. جدایه­های مورد آزمایش جذب عناصر آهن، روی، مس و منگنز ساقه و ریشه رقم تری­وی کراس 645 را نسبت به شاهد به‏طور معنی‌داری افزایش دادند. بیشترین جذب روی ساقه و ریشه در رقم تری­وی کراس 645 در تیمار با جدایه 29p مشاهده شد که جذب روی در ساقه و ریشه را به ترتیب 8/41 و 2/66 درصد نسبت به شاهد افزایش داد. در سینگل کراس ۷۰۴ تمامی جدایه­ها تأثیر معنی‌داری بر جذب روی ریشه داشتند و در ساقه بیشترین افزایش جذب روی مربوط به 29 pبا 2/60 درصد افزایش نسبت به شاهد بود. در مجموع، یافته­های این پژوهش نشان داد که تلقیح ذرت با جدایه­های منتخب نقش مهمی در افزایش رشد ذرت و میزان جذب عناصر غذایی توسط این گیاه داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of superior Fluorescent Pseudomonads as biofertilizer on the growth and nutrition of maize

نویسندگان [English]

  • payman abbaszadeh dahaji 1
  • Dina S. Rezaie 2
  • Abdolreza Akhgar 3
  • Ali A. Soltani 4
چکیده [English]

In order to evaluate the effect of bacterial isolates on growth parameters and nutrient uptake in two varieties of maize (such as SC704 & TWC645), two experiments were separately conducted based on a completely randomized design with four replications in greenhouse of University of Vali-e-Asr in 2014. The experimental treatments consist of four isolates of fluorescent Pseudomonads (P7, P15, P24 and P29) and control (without bacteria inoculation). The results showed that the inoculation with isolates P29, P15, P7, P15, P29 and p24 respectively increased shoot dry weight (42.9 %), shoot length (23.7 %), leaf area (43.6 %), chlorophyll content (15.9 %), root dry weight (49.8 %) and root mass in variety of SC704 compared to the control (no inoculation). The application of most of the examined isolates enhanced the uptake of N, P, K, Ca and Mn in variety of SC704 significantly compared to the control. The examined isolates increased the uptake of Fe, Zn, Cu and Mn in root and shoot in variety of TWC645 significantly compared to the control. The highest uptake of Zn was observed in treatment P29 which raised the uptake of Zn in root and shoot 66.2 and 41.8 respectively in variety of TWC645 in comparison with control. All isolates had significant effect on SC704 root zinc uptake and largest increase in shoot Zn uptake was related to isolate P29 with 60.2% increase compared to the control. Overall, our observations revealed that the inoculation of maize with selected isolates had effective role on the growth and uptake of nutrients in maize.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll
  • nitrogen
  • Phosphorus
  • root dry weight
  • root volume

ارزانش م ح، بنی­عقیل ن، قربانلی م و شهبازی م (1391) تأثیر باکتری های محرک رشد گیاه بر پارامترهای رشدی و غلظت عناصر کم مصرف در دو رقم کلزا تحت تنش شوری. مجله مدیریت خاک و تولید پایدار. جلد 2 (2): 163-153.

امامی ع (1375) روش­های تجزیه گیاه.جلد اول. نشریه فنی شماره 982. موسسه تحقیقات خاک و آب. انتشارات دانشگاه تهران .ص: 248.

امین دلدار ز، احتشامی س م ر، شهدی کومله ع و خاوازی ک (1391) تأثیر سویه های باکتری سودوموناس (Pseudomonas fluorecens) بر صفات مرفوفیزیولوژیک و جذب عناصر غذایی در برخی ارقام برنج. مجله تولید گیاهان زراعی. 5(1): 149-141.

راثی­پور ل و اصغرزاده ن (1386) اثرات متقابل باکتری­های حل کننده فسفات و bradyrhizobium بر شاخص­های رشد، غده­بندی و جذب برخی عناصر غذایی در سویا. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 53: 65-40.

رجایی س و رییسی ف (1386) اثر پتانسیل­های محرک رشد سویه­های بومی ازتوباکتر کروکروم روی رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی در گندم. مجله‌ی علوم و فنون کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان. 41: 296-285.

رضایی د، عباس­زاده دهجی پ، اخگر ع و سلطانی ع ا (1394) تاثیر زمان و محیط کشت­های حداقل و غنی بر تولید IAA توسط جدایه­های مختلف سودوموناس فلورسنت و تاثیر جدایه­ها بر رشد ذرت (Zea maze L). مجله تحقیقات کاربردی خاک. 2(2): 14-29.

صالح راستین ن. (1380) کودهای بیولوژیک و نقش آنها در راستای نیل به کشاورزی پایدار. ضرورت تو لید صنعت کودهای بیولوژیک در کشور. 54-1.

عرب س م، اکبری غ، علیخانی ح، ارزانش م ح و اله دادی ا (1387) بررسی توانایی تولید اکسین توسط باکتری­های جداسازی شده بومی جنس آزوسپریلوم و ارزیابی اثرات محرک رشدی جدایه برتر بر گیاه ذرت شیرین. مجله پژوهش­های زراعی ایران. 6 (2): 217-225.

Abbas Z, Zia M A, Ali S, Abbas Z, Waheed A, Bahadur A, Hameed T, Iqbal A, Muhammad I, Roomi S, Ahmad M Z and Sultan T (2013) Integrated effect of plant growth promoting rhizobacteria, phosphate solubilizing bacteria and chemical fertilizers on growth of maize original research article. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 6 (13): 913-921.

Ahmad F, Ahmad I and Khan MS (2008) Screening of free-living rhizospheric bacteria for their multiple plant growth promoting activities. Microbiological Research. 163(2): 173-181.

Alipour ZT and Sobhanipour A (2012) The effect of Thiobacillus and Pseudomonas fluorescent inoculation on maize growth and Fe uptake. Annals of Biological Research. 3(3): 1661-1666.

Biari A, Gholami A and Rahmani HA (2008) Growth promotion and enhanced nutrient uptake of maize (Zea mays L.) by application of plant growth promoting rhizobacteria in arid region of Iran. Journal of Biological Sciences. 8(6): 1015-1020.

Cakmakci R, Donmez MF and Erdogan U (2007) The effect of plant growth promoting rhizobacteria on barley seedling growth, nutrient uptake, some soil properties, and bacterial counts. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 31: 189-199.

Egamberdieva D (2008) Plant growth promoting properties of rhizobacteria isolated from wheat and pea growth in loamy sand soil. Turkish Journal of Biology. 32: 9-15.

FAO (2005) 20 selected indicators of food and agriculture development in Asia-pacific region (1994-2004). FAO, Rome, Italy.

Gholami S, Shahsavani A and Nezarat S (2009) The effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on germination, seedling growth and yield of maize. World Academy of Science Engineering Technology. 49: 19-24.

Goteti PK, Amalraj Emmanuel LD, Desai S and Ahmed Shaik MH (2013) Prospective zinc solubilising bacteria for enhanced nutrient uptake and growth promotion in maize (Zea mays L.). International Journal of Microbiology. 2013: 1-7.

Gyaneshwar P, Naresh Kumar G, Parekh LJ and Poole PS (2002) Role of soil micro-organisms in improving P nutrition of plants. Plant and soil. 245(1): 83-93.

Hamidi A, Asgharzadeh A, Chaokan R and Khalvati MA (2011) Maize (Zea mays L.) seed Biofortification by plant growth promoting bacteria (PGPB). International Journal of Agronomy and Plant Production. 5: 194-205.

Jarak M, Mrkovacki N, Bjelic D, Josic D, Hajnal-Jafari T and Stamenov D (2012) Effects of plant growth promoting rhizobacteria on maiz in greenhouse and field trial. African Journal of Microbiology. 6(27): 5683-5690.

Khalid A, Arshad M and Zahir ZA (2004) Screening plant growth promoting rhizobacteria for improving growth and yield of wheat. Journal of Applied Microbiology. 96:473-480.

Kloepper JW, Ryu CM and Zhang S (2004). Induced systemic resistance and promotion of plant growth by Bacillus spp. Phytopathology. 94: 1259-1266.

Leoni L, Ambrosi C, Petrucca A and Visca P (2002) Transcriptional regulation of pseudobactin synthesis in the plant growth-promoting Pseudomonas B10. FEMS Microbiology Letters. 208(2): 219-25.

Lim JH, An CH, Kim YH, Jung BK and Kim S D (2012) Isolation of auxin and 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase-producing bacterium and its effect on pepper growth under saline stress. Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry. 55(5): 607−612.

Lindsay WL and Norvell WA (1978) Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of America Journal. 42: 421-428.

Majeed A, Abbasi MK, Hameed S, Imran A and Rahim N (2015) Isolation and characterization of plant growth promoting rhizobacteria from wheat rhizosphere and their effect on plant growth promotion. Frontiers in Microbiology. 6(198): 1-10

Patten CL and Glick BR (2002) Role of pseudomonas putida indoleacetic acid in development of host plant root system. Applied and Environmental Microbiology. 68 (8): 3795-3801.

Rasouli Sadaghiani MH, Malakouti MJ, Kavazi K and Ghannadi Maragheh M (2008) The role of fluorescent Pseudomonads Siderophore on Zn absorption using 65Zn. Nuclear Science and Technology. 43: 20-30.

Sabir S, Asghar HN, Kashif SUR, Khan MY and Akhtar MJ (2013) Synergistic Effect of Plant Growth Promoting Rhizobacteria and kinetin on maize. The Journal of Animal and Plant Sciences. 23(6): 1750-1755.

Sahni S, Sarma BK, Singh DP, Singh HB and Singh KP (2008) Vermicompost enhances performance of plant growth-promoting rhizobacteria in Cicer arietinum rhizosphere against Sclerotium rolfsii and quality of strawberry. Crop Protection. 27(3-5): 369–376.

Saleem M, Arshad M, Hussain S and Bhatti AS (2007) Perspective of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) containing ACC deaminase in stress agriculture. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 34:635-648.

Samina M, Kowalik T, Reynold B and Lazarovits G (2010) Growth promoting effects of corn (Zea mays) bacterial isolates under greenhouse and field conditions. Soil Biology and Biochemistry. 42: 1848-1856.

Shaharroona B, Arshad M, Zahir Z A and Khalid A (2006) Performance of Pseudomonas spp. containing ACC-deaminase for improving growth and yield of maize (Zea mays L.) in the presence of nitrogenous fertilizer. Soil Biology and Biochemistry. 38: 2971-2975.

Sheng XF (2005) Growth promotion and increased potassium uptake of cotton and rape by a potassium releasing strain of Bacillus edaphicus. Soil Biology and Biochemistry. 37: 1918-1922.

Sindhu SS, Suneja S, Goel AK, Parmar NK and Dadarwal R (2002) Plant growth promoting effects of Pseudomonas sp. on coinoculation with Mesorhizobium sp.Cicer strain under sterile and wilt sick soil conditions. Applied Soil Ecology. 19: 57-64.

Spaen S, Vanderleyden J and Okon Y (2009) Plant growth-promoting actions of rhizobacteria. Canadian Journal of Microbiology. 51: 283-320.

Sundra B, Natarajam V and Hari K (2002) Influence of phosphorus solubilizing bacteria on the changes in soil available phosphorus and sugarcane and sugar yields. Field Crops Research. 77: 43–49.

Tarig M, Hameed S, Malik KA and Hafeez FY (2007) Plant root associated bacteria for zinc mobilization in rice. Pakistan Journal of Botany. 39 (1): 245-253.

Turan M, Gulluce M, Cakmakci R, Oztas T and Sahin F (2010) The effect of PGPR strain on wheat yield and quality parameters. World congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World, 140-143.

Ullah S, Mumtaz A and Bano A (2013) Effect of PGPR on growth and performance of Zea mays. Research Journal of Agriculture and Environmental Management. 2(12): 434-447.

Vessey JK (2003) Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil. 255: 571–586.

Zafar M, Rahim N, Shaheen A, Khaliq A, Arjamand T, Jamil M, Rehman ZU and Sultan T (2011) Effect of combining poultry manure, inorganic phosphorus fertilizers and phosphate solublizing bacteria on growth, yield, protein content and P uptake in maize. Advances in Agriculture and Botanics. International Journal of the Bioflux Society. 3(1): 46-58.

Zaki MF, Fawzy ZF, Ahmad AA and Tantawy AS (2012) Application of phosphate dissolving bacteria for improving growth and productivity of two sweet pepper (Capsicum annuum L.) Cultivars under newly reclaimed soil. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 6(3): 826-839.