تأثیر تنش کم‌آبی بر صفات فیزیولوژیک و عملکرد دانه سویا تحت تأثیر تلقیح و عدم تلقیح با قارچ میکوریزا و باکتری ریزوبیوم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه گنبدکاووس

2 کارشناس ارشد کشاورزی اکولوژیک

3 دانشیار، گروه علمی علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر تنش کم‌آبی و تلقیح با قارچ میکوریزا و باکتری ریزوبیوم بر صفات فیزیولوژیک و عملکرد دانه سویا، آزمایشی در سال زراعی 1396 در مزرعه هنرستان کشاورزی شهرستان ارومیه به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. عامل تنش کم‌آبی در سه سطح شامل آبیاری مطلوب، تنش ملایم و تنش شدید کم‌آبی (به‌ترتیب آبیاری بعد از 70، 110 و 159 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس A)، عامل‌های فرعی قارچ میکوریزا در سه سطح شامل بدون میکوریزا، گونه Funneliformis mosseae و گونه Rhizophagus intraradices و باکتری ریزوبیوم در دو سطح شامل عدم تلقیح و Bradyrhizobium japonicum بود. در این بررسی دمای برگ، محتوای نسبی آب برگ، کلروفیل b، کلروفیل a، پرولین، نشت الکترولیت و عملکرد دانه مطالعه شد. تنش بیشتر کم‌آبی همراه با عدم تلقیح با میکوریزا دمای برگ را افزایش اما محتوی نسبی آب برگ و کلروفیل b را کاهش داد. افزایش تنش کم‌آبی همراه با عدم تلقیح با باکتری دمای برگ را افزایش اما کلروفیل b و عملکرد دانه را کاهش داد. تلقیح با باکتری با یا بدون تلقیح با قارچ دمای برگ را کاهش داد. این شرایط برای صفات محتوای نسبی آب برگ، محتوای کلروفیل b و a نیز وجود داشت. تلقیح با باکتری و میکوریزا بخصوص قارچ F. mosseae باعث شد حداکثر عملکرد دانه با 443.2 گرم در مترمربع به‌دست آید. میزان پرولین و درصد نشت الکترولیت در تیمار تنش کم‌آبی شدید و عدم تلقیح با میکوریزا و باکتری بیشتر از تیمارهای دیگر بود. حداقل میزان پرولین و درصد نشت الکترولیت نیز در تیمار آبیاری مطلوب همراه با تلقیح با باکتری و قارچ F. mosseae مشاهده شد. درمجموع، تنش کم‌آبی باعث ایجاد شرایط نامطلوب برای سویا شد که نتیجه آن کاهش عملکرد بود اما تلقیح با باکتری و قارچ باعث کاهش شرایط نامطلوب و رشد بهتر سویا شد.

کلیدواژه‌ها


Abdelmoneim, T.S., Tarek, A.A.M., Almaghrabi, O.A., Alzahrani, H.S., Abdelbagi, I., 2014. Increasing plant tolerance to drought stress by inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi. Life Science Journal. 11(1), 10-17.

Ahmadi, A., Sio-Semardeh, A., 2004. Effect of drought stress on soluble carbohydrate. chlorophyll and proline in four adopted wheat cultivars with various climate of Iran. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 35, 753-763. [In Persian with English summary].

Aliasgharzad, N., Barin, M., Samadi, A., 2005. Effects of NaCl-induced and mixture salinities on leaf proline and growth of tomato in symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi, pp. 203–207. In: Proceeding of the International Conference on Environmental Management. 28–30 October 2005, Hyderabad, India.

Aliasgharzad, N., Neyshabouri, M. R., Salimi, G., 2006. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and Bradyrhizobium japonicum on drought stress of soybean. Biologia Bratislava. 19, 324-328.

Arnon, D.I., 1975. Copper enzymes increased isolated chloroplast polyphenoxidase increased Beta vulgaris L. Plant Physiology. 45, 1-15.

Auge, R. M., 2001. Water relations, drought and vcsicular-arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhiza. 11, 3-42.

Bahari Saravi, S.H., Pirdashti, H., Yaghobian, Y., 2018. Response of parameters of chlorophyll fluorescence and physiological of Basil plant to application of growth enhancing bacteria under salt stress. Process and Plant Function, 6(19), 89-104.

Bai, B.Z., Yu, S.Q., Tian, W.X., Zhao, J.Y., 1996. Plant physiology. China Agricultural Science Press. Beijing. China.

Bates, L.S., Waldren, R.P., Teare, I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 39(1), 205-207.

Farhoudi, R., Modhej, A., Khoshnaz, P., 2016. Effect of drought stress at the end of the season on photosynthesis, grain yield and seed vigor of five soybean cultivars. Quarterly Journal of physiology of Crops. 6(24), 41-55. [In Persian with Enghlish summary].

Flexas, J., Medran, H., 2008. Drought-inhibition of photosynthesis in C3-plants: stomatal and nonstomatal limitation revisited. Annual Botany. 183, 183-189.

Flowers, T.J., Troke, P.F., Yeo, A.R., 2000. The mechanism of salt tolerance in halophytes Annual Journal of Plant Physiology. 28, 89-121.

Foyer, C.H., Leadis, M., Kunert, K.J., 1994. Photo oxidative stress in plants. Plant Physiology. 92, 696-717.

Habibi, S., Meskarbashee, M., Farzaneh, M., 2015. Effect of mycorrhizal fungus (Glomus spp) on wheat (Triticum aestivum) yield and yield components with regard to irrigation water quality. Iranian Journal of Field Crops Research. 13(3), 471-484. [In Persian with Enghlish summary].

Jabbari, H., Akbari, G.A., Khosh Kholgh Sima, N. A., Shiranirad, A. H., Alahdadi, I. Tajodini, F., 2015. Study of agronomical, physiological and qualitative characteristics of canola (Brassica napus) under water stress. Environmental Stresses in Crop Sciences. 8(1), 35-49. [In Persian with Enghlish Summary].

Jahangirinia, E., Syyadat, A., Koochakzadeh, A., Sayyahfar, M., Moradi Telavat, M.R., 2017. The effect of vermicompost and mycorrhizal inoculation on grain yield and some physiological characteristics of soybean (Glycine max L.) under water stress condition. Journal of Agroecology. 8(4), 583-597. [In Persian with Enghlish Summary].

Kalali, T., Lahoti, M., Mahmoudzadeh, H., 2014. Effect of salicylic acid on morphological and physiological traits of soybean under drought stress conditions. Quarterly Journal of Plant Physiology. 7(25), 75-88. [In Persian with Enghlish summary].

Kamrava, S., Babaeian Jolodar, N., Bagheri, N., 2017. Evaluation of drought stress on chlorophyll and proline traits in soybean genotypes. Journal of Crop Breeding. 9(23), 95-104. [In Persian with Enghlish summary].

Khalafallah, A.A., Abo-Ghalia, H.H., 2008. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on the metabolic products and activity of antioxidant system in wheat plants subjected to short-term water stress, followed by recovery at different growth stages. Journal of Applied Science Research. 4, 559-569.

Kunert, K.J., Vorster, B.J., Fenta, B.A., Kibido, T., Dionisio, G., Foyer, C.H., 2016. Drought stress responses in soybean roots and nodules. Frontiers in Plant Science. 7(1015), 1-7.

Liang, Y., Chen, Q., Liu, Q., Zhang, W., Ding, R., 2003. Exogenous silicone (Si) increases antioxidant enzyme activity and reduces lipid peroxidation in roots of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.). Journal of Plant Physiology. 160, 1157-1164.

Loreto, F., Centritto, M., 2008. Leaf carbon assimilation in a water-limited world. Plant Biosystems. 142, 154-161.

Mehraban, A., Azizian Sharmeh, O., Kamali Deljoo, A., 2016. Investigation of stress on yield and quality of eight soybean cultivars in Sistan region. Journal of Plant Environmental Physiology. 11(43), 99-90. [In Persian with Enghlish summary].

Navabpour, S., Hezarjaribi, E., Mazandarani, A., 2017. Evaluation of drought stress effects on important agronomic traits, protein and oil content of soybean genotypes. Environmental Stresses in Crop Sciences. 10(4), 491-503. [In Persian with Enghlish sSummary].

Potters, G., Pasternak, T.P., Guisez, Y., Palme, K.J., Jansen, M.A.K., 2007. Stress induced morphogenic responses: growing out of trouble? Trends in Plant Science. 12, 98-105.

Seyed Sharifi, R., Namvar, A., 2015. Biodiversity in agriculture. University of Mohaghegh Ardebil University Press. P. 282.

Seyed Sharifi, R., Seyed Sharifi, R., 2017. The effect of mycorrhiza and foliar nano (Fe and Zn) oxide spraying on yield, oil percentage and some biochemical traits of safflower (Carthamus tinctorius L.) under water limitation condition. Crops Improvement. 19(3), 733-749. [In Persian with Enghlish summary].

Shahkoh Mahali, A., Masoumi, A., Raeisi, S., Mostafavi, A., Pashayee, Kh., 2016. Evaluation of drought stress on plant yield and some traits in soybean cultivars. Iranian Journal of Oilseed Researches. 5(1), 27-40. [In Persian with Enghlish summary].

Singh, D. P., Singh, P., Kumar, A., Sharma, H. C., 1985. Transpiration cooling as a screening technigue for drought tolerance in oilseed Brassica. Annual Botany. 56, 815-820.

Sulieman, S., Van Ha, C., Nasr Esfahani, M., Watanabe, Y., Nishiyama, R., Pham, C.T.B., Van Nguyen, D., Tran. L.S., P.2015. DT2008: A promising new genetic resource for improved drought tolerance in soybean when solely dependent on symbiotic N2 fixation. Biomed Research International. Article 687213. 7p.

Tang, M., Chen, H., Huang, J.C., Tian, Z.Q., 2009. Arbuscular mycorrhiza fungi effects on the growth and physiology of (Zea mays L.) seedlings under diesel stress. Soil Biology Biochemistry. 41, 936–940.

Zhang, B., Chen, P., Florez-Palacios, S.L., Shi, A., Hou, A., Ishibashi, T., 2010. Seed quality attributes of food-grade soybeans from the US and Asia. Euphytica. 173, 387–396.