اثر باکتری‌های محرک رشد گیاهی بر صفات آگرومورفولوژیک سیاهدانه (.Nigella sativa L) تحت تنش کمبود آب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری زراعت گرایش فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

2 استادیار گروه مهندسی زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

3 استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

4 استادیار گروه مهندسی علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

چکیده

به­ منظور بررسی تأثیر باکتری­های محرک رشد گیاهی بر صفات آگرومورفولوژیک سیاهدانه تحت تنش کمبود آب آزمایشی به‌صورت کرت­های خردشده در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد در سال زراعی 94- 1393 اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل سطوح مختلف تنش کمبود آب در سه سطح ۱۰۰، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه و باکتری­های محرک رشد گیاهی در هفت سطح شاهد و تلقیح با شش گونه باکتریایی شامل Bacillus sp. Strain A، Bacillus amyloliquefaciens، Bacillus sp. Strain B، Azotobacter chroococcum، Pseudomonas putida و Azospirillum lipoferum بودند. با توجه به نتایج حاصل از تجزیه واریانس تأثیر سطوح تنش کمبود آب، تیمارهای باکتریایی و اثر متقابل آن‌ها بر تعداد دانه در کپسول، تعداد کپسول در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت معنی‌دار بود. نتایج نشان داد افزایش تنش کمبود آب سبب کاهش عملکرد و اجزای عملکرد دانه گردید؛ به­طوری­که افزایش تنش کمبود آب (تیمار 50 درصد نیاز آبی گیاه) سبب کاهش ۱۸ درصدی عملکرد بیولوژیک و 28 درصدی عملکرد دانه شد. نتایج به‌دست‌آمده از اثر متقابل سطوح تنش کمبود آب و کاربرد باکتری­های محرک رشد گیاهی نشان داد، کاربرد باکتری Bacillus amyloliquefaciensتحت تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه بیشترین میزان عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه را به خود اختصاص داد که نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح باکتریایی) به ترتیب به میزان ۸/۲۴ و ۲/۳۵ درصد افزایش یافتند‎. تلقیح بذرها با باکتری­های محرک رشد گیاهی سبب افزایش عملکرد و اجزای عملکرد سیاهدانه در مقایسه با شاهد (عدم تلقیح) در دو سطح تنش (۷۵ و ۵۰ درصد نیاز آبی گیاه) گردید. این افزایش در تیمارهای تلقیح شده با باکتری­های Bacillus amyloliquefaciens و Bacillus sp. Strain B چشمگیر­تر بود. درمجموع با توجه به نتایج این پژوهش، تلقیح باکتریایی بذر با باکتری­های Bacillus amyloliquefaciens و Bacillus sp. Strain B به­ ویژه در روش­های کشت کم­ آبیاری جهت کاهش اثرات تنش توصیه می­گردد.

کلیدواژه‌ها


Abolhassani-Zeraatkar, M., Lakzian, A., Haghnia, G., Astarayi, A., Sarcheshmepour, M., 2008. The study of salt and drought tolerance of Sinorhizobium meliloti isolated from Kerman province. Iranian Journal of Field Crops Research. 6, 1-9. [In Persian with English Summary].

Ansori, A., Shahgholi, H., Makarian, H., Fallah‌Nosratabad, A.R., 2015. Evaluation of the effects of Plant Growth Promoting Rhizobacteria and salinity on germination and growth of corn plants (Zea mays L.). Journal of Soil Management and Sustainable Production. 4, 235-253. [In Persian with English Summary].

Arshad, M., Shaharoona, B., Mahmood, T., 2008. Inoculation with Pseudomonas spp. containing ACCdeaminase partially eliminates the effects of drought stress on growth, yield, and ripening of pea (Pisum sativum L.). Pedosphere (Soil Science Society of China). 18, 611–620.

Atta, M.B., 2003. Some characteristics of nigella (Nigella sativa L.) seed cultivated in Egypt and its lipid profile. Food Chemistry. 83, 63-68.

Bacili, M., Rodriguez, H., Moreno, M., 2004. Mitigation of salt stress in wheat seedlings by a gfp-tagged Azospirillum lipoferum. Biology and Fertility of Soils. 40, 188-193.

Bandani, M., Abdolzadeh, A., 2006. Effects of silicon nutrition on salinity tolerance of Puccinellia distans (Jacq.) parl. Journal of Agriculture Science and Natural Resources. 14, 111-119. [In Persian with English Summary].

Barrios, A.N., Hoogenboom, G., Nesmith, D.S., 2005. Drought sress and the distribution of vegetative and Reproductive Traits of a Bean Cultivar. Scientia Agricola. 61, 18-22.

Caser, M., Lovisolo, C., Scariot, V., 2017. The influence of water stress on growth, ecophysiology and ornamental quality of potted Primula vulgaris ‘Heidy’ plants. New insights to increase water use efficiency in plant production. Plant Growth Regulation. 83, 361-373.

Choobforoush Khoei, B., Roshdi, M., Jalili, F., Ghaffari, M., 2014. The effect of biofertilizers on the yield and yield components of sunflower nuts in the Khoy region. (In Persian, with English Abstract.). Agronomy Journal (Pajouhesh and Sazandegi). 103, 132-139.

Daneshvar, F., Khajoei-Nejad Gh.R., 2014. Study of bio-fertilizers application effects on yield potential and yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars under different irrigation regimes. Journal of Irrigation and Water Engineering. 16, 59-69. [In Persian with English Summary].

Ermumcu, M.S.K., Sanher, N., 2017. Black Cumin (Nigella sativa) and its active component of thymoquinone: effects on health. Journal of Food and Health Science. 3, 170-183.

Farnia, A., Noormohammadai, G., Naderi, A., Darvish, F., Majidi‌Hervan, I., 2006. Effect of drought stress and strains of Bradyrhizobium japonicum on grain yield and associated characteristics in soybean (cv. Clark) in Borujerd. Iranian Journal of Crop Sciences. 8, 201-214. [In Persian with English Summary].

Farshi, A., Siadat, H., Darbandi, C., Ansari, M., Kheirabi, G., Mir Latefi, M., Salamat, A., Sadat Miri, M.H., 2003. Irrigation Water Management. Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. 178 pp. [In Persian].

Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., Basra, S.M.A., 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development. 29, 185-212.

Habibi, D., 2015. Effect of plant growth promoting rhizobacteria, foliar application of amino acids and silicic acid on yield and yield components of wheat under drought stress. New Finding in Agriculture. 9, 89-104. [In Persian with English Summary].

Hadi, M.R., Ghanepasand, F., Darzi, M.T., 2015. Evaluation of Biofertilizer and Manure Effects on Quantitative Yield of Nigella sativa L. International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering. 9, 890-894.

Hamidi, A., Chokan, R., Asgharzadeh, A., Dehghan, M., Ghalavand, A., Malekoti M.J., 2009. Effect of application of plant growth promoting rhizobacteria on seedling emergence and establishment and grain yield of late maturity maiz (Zea mays L.) hybrids in field conditions. Seed and Plant Production Journal. 25, 183-206. [In Persian with English Summary].

Hasnain, S., Sabri, A.N., 1996. Growth stimulation of Triticum aestvum seedlings under Cr-stress by nonrhizospheric Pseudomonas strains. In: the Book of Abstracts of 7th International Symposium on Nitrogen Fixation with Non legumes. Faisalabad, Pakistan. pp. 36.

Khan‌Pour, M., Khavazi, K., Paknejad, F., Habibi, D., Majidi Fakhr, F., 2010. Effect of Different Levels of Salinity and plant growth promoting rhizobacteria on Yield and Yield Components of Barley. Journal of Crop Production Research. 2,215-231. [In Persian with English Summary].

Khorramdel, S., Kuchaki, A.R., Nasiri Mahallati, M., Ghorbani, R., 2014. Effect of Application of Plant Growth Promoting Rhizobacteria on Yield and Yield Components of Nigella Sativa L. Iranian Journal of Field Crops Research. 8, 768-776. [In Persian with English Summary].

Moslemi, Z., Habibi, D., Asgharzadeh, A., Ardakani, M.R., Mohammadi, A., Sakari, A., 2011. Effects of super absorbent polymer and plant growth promoting rhizobacteria on yield and yield components of maize under drought stress and normal conditions. Journal of Agricultural Research. 6, 4471-4476.

Naderi, M.R., 2012. Effect of plant growth promoting rhizobacteria on phytoremediation of lead by sunflower in a Pb-bearing soil for long term. M.Sc. thesis of Agroecology. Shahrekord University. Faculty of Agriculture. [In Persian Whit English Summary].

Rezaei, M.R., Bakhsh‌Kalarstaghi, K., Momeni, A.R., 2014. Effect of rainfall and priming of seeds with biological fertilizers on yield and yield components of wheat. M.Sc. thesis of Seed Science and Technology. Islamic Azad University Mashhad. Faculty of Agriculture. [In Persian Whit English Summary].

Rezapor, A.R., Heidari, M., Galavi, M., Ramrodi, M., 2011. Effect of water stress and different amounts of sulfur fertilizer on grian yield, grain yield components and osmotic adjustment in Nigella sativa L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 27, 384-396. [In Persian with English Summary].

Shakeri, H., Aminidehaghi, M., Tabatabaei, A., Modaresmosavi, A.M., 2012. The effects of chemical and biological fertilizer on yield, yield components, oil and protein content of sesame varieties. Journal of Agricultural and Sustainable Production. 22, 83-71. [In Persian with English Summary].

Shaalan, M.N., 2005. Influence of biofertilizers and chicken manure on growth, yield and seeds quality of (Nigella sativa L.) plants. Egyptian Journal of Agricultural Research. 83, 811-828.

Soltan Shahattary, F., Mansourifar, C., 2017. The effect of drought stress on morphological and physiological traits and essence percentage of medicinal plant, Nigella sativa. Bioscience Biotechnology Research Communications. 1, 298-305.

Soltani, A., 2006. Revision of the application of statistical methods in agricultural research. Mashhad University Jihad Publications. pp. 74. [In Persian].

Sturz, A.V., Christie, B.R., 2003. Beneficial microbial allelopathies in the root zone: the management of soil quality and plant disease with rhizobacteria. Soil and Tillage Research. 72, 107-123.

Tilak, K.V.B.R., Ranganayaki, N., Pal, K.K., De, R., Saxena, A.K., Shekhar-Nautiyal, C., Mittal, S., Tripathi, A.K., johri, B.N., 2005. Diversity of plant growth and soil health supporting bacteria. Current Science. 89, 136–150.

Wu, S.C., Cao, Z.H., Li, Z.G., Cheung, K.C., Wong, M.H., 2005. Effects of bio-fertilizer containing N-fixer, P and K solubilizers and AM fungi on maize growth: a greenhouse trial. Geoderma. 125, 155–166.

Yasari, E., Patwardhan, A.M., Ghole, V.S., Ghasemi Chapi, O., Asgarzadeh, A., 2007. Biofertilizers impact on canola (Brassica napus L.) seed yield and quality. Asian Journal of Microbiology, Biotechnology & Environmental Sciences. 9, 701-707.

Zahir, A.Z., Arshad, M., Khalid, A., 1998. Improving maize yield by inoculation with plant growth promoting rhizobacteria. Pakistan Journal of Soil Science. 15, 7-11.