تاثیر آزوسپیریلوم بر عملکرد و میزان پروتئين ارقام گندم

محورهای موضوعی : توليد محصولات زراعي

نورالله تازيكه ¹

1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد زراعت، واحد گرگان ، دانشگاه آزاد اسلامي گرگان،ايران

تاریخ دریافت : 1391/03/02 تاریخ پذیرش : 1392/09/25 تاریخ انتشار : 1394/07/11

کلید واژه: آزوسپيريلوم- تثبيت نيتروژن - پروتئين- عملكرد- گندم ,

چکیده مقاله :

استان گلستان يكي از قطب هاي مهم توليد گندم نان در كشور مي باشد و مقام سوم توليد در كشور را به خود اختصاص داده است. آزوسپيريلوم يكي از ميكروارگانيسم هاي تثبيت كننده نيتروژن ملكولي است كه در همياري با ريشه غلات و گرامينه هاي ديگر، رشد و نمو آنها را تقويت مي كند. به منظور بررسي اثرات دو جدایه باکتری آزوسپیریلوم بر عملکرد و اجزای عملکرد چهار ژنوتيپ گندم در منطقه گرگان آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك های كامل تصادفي با سه تكرار در سال 1390 در منطقه گرگان به اجرا در آمد. فاکتور اول(A) شامل چهار ژنوتیپ گندم مروارید، گنبد ، N-80-19 و N-87-20 و فاکتور دوم(B) شامل دو جدایه باکتری آزوسپیریلوم در سه سطح شاهد(بدون باكتري)، جدايه اول A.irakense45 و جدايه دوم A.irakense11589 بود. نتايج آزمايش نشان داد كه ژنوتيپ هاي مختلف گندم از نظر صفات مانند طول پدانكل، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، عملكرد دانه و شاخص برداشت در سطح احتمال 1 درصد اختلاف معني داري با یکدیگر داشتند. بالاترين عملكرد مربوط به رقم مرواريد با ميانگين 7/4 تن در هكتار و كمترين مربوط به رقمN-87-20 با ميانگين8/3 تن درهكتار بدست آمد. تيمار جدایه آزوسپيريلوم بر روي صفات تعداد دانه در سنبله، عملكرد و درصد پروتئين تاثير داشت و مصرف آن در سطح 5 درصد تفاوت آماري ايجاد نمود. تلقیح بذور با جدایه های A.irakense45و A.irakense11589 به ترتیب عملکرد دانه را 13و8/3 درصد بیشتر از تيمار شاهد ( بدون تلقیح) افزایش داد.

چکیده انگلیسی:

Golestan province is one of the most important poles of wheat production, the 3rd , in the country. Azosprilum is one of the micro-organisms which stabilizes molecular nitrogen which in corporation with the roots of wheat and other gramineae strengthens their development. To assess the two impacts of azosprilum bacteria on the yield and its components in four genotypes of wheat in Gorgan region, an experiment was carried out in factorial, with complete random blocks in three replications in 1390 in Gorgan. The first factor (A) included four genotypes of wheat: morvarid, gonbad, N-80-90 and N-87-20; second factor (B) included two kinds of azosprilum bacteria in three levels on control(without bacteria): the first kind A.irakense 45 and second kind 11589 A. irakense. The results of the experiment showed that different genotypes of wheat had significant difference in traits like the length of peduncle, length of cluster, number of grain in cluster, weight of 100-grain, grain yield and harvest index in probable level of one percent. The highest yield was attained in morvarid cultivar with the average of 4.7tons per hectare the lowest yield was related to the cultivar of N-87-20 with the average of 3.8 tons per hectare. The treatment of azosprilum kind had the impact on traits on the number of grain in cluster, yield and percentage of protein and its consumption made statistical difference in 5% level. The inoculation of the grains with the kinds A. irakense 45 and A. irakense 11589 increased the control treatment (without inoculation) of the yield of the grain 13 and 3.8 percent respectively.

منابع و مأخذ:

 Amooaghaei, R., Mostajeran, A., and Emtiazi, G. 2003. The Effect of strain and concentration of Azospirillum brazilens bacterium on grow and development of root wheat cultivar iranian, J . Agric. Sci. 2:213-222 .(In Persian).
 Amooaghaei, R., Mostajeran, A., and Emtiazi, G. 2004. Effect of Azospirillum bacteria on growth and yield of wheat cultivars. Science and Technology of Agricultureand Natural Resources.7(2).(In Persian).
 Ardakani, M.R., Mazaheri, D., Majd, F. and Nourmohamadi, Gh. 2001. Effect of Azospirillum associatedin biological nitrogen fixation, grain yield and yield component of wheat. Seventh Iran Soil Science Congres, (In Persian)
 Bashan, Y., and Holguin, G. 1997. Azospirillum Plant relationship: environment and physiological advance.(1990-1996). Can. J. Microbiol.43:103-121.
 Bashan, Y., Harrison, K. and Witimoyer, R. E. 1990. Enhanced Growth of Wheat and Soybean Plants Inoculated with Azospirillum brasilense is Not Necessarity due to General Enhancement of Mineral Uptake. App. Environ. Microbiol. 56: 769-775.
 Bhattarai, T.,and hess, D. 1993. Yeild responses of nepalese spring wheat Triticumaestivum) cultivars to inculation with Azospirillumspp of Nepalese origin. Plant Soil. 151: 67-76.
 Bohrani, A., hosseini. M., Memar. S., and Tahmasebi-sarvestani, Z.2007. Effect of Azospirillum bacteria and bacteria Aztv with cerebral small use for foliar and soil application of quantitative and qualitative characteristics of five cultivars of wheat after corn planting in the province.Journal of Agricultural Sciences.1(38):367-376.(In Persian).
component of wheat. Seventh Iran Soil Science Congres, (In Persian).
 Emri, M., kazemiarbat H., and Roostai, M. 2011. Evaluation of bread wheat genotypes for yield and yield components . New Chapteron Sustainable Agriculture. 7(3) .(In Persian).
 Hosseini, R., Galeshi. S., Soltani, A., and Kalateh, M. 2011. The effect of nitrogen on yield and yield component in modern and old wheat cultivars. Electronic Journal of Crop Production. 25(1):187- 199.(In Persian).
 Khorramdel, S., kochaki. E., Nasirimahallati. M., And Ghorbani, R. 2011. Fertilizers on yield and yield components of biological medicinal plant Nigella sativa.Iranian Journal of Field Crops Research. 8(5): 768-776.(In Persian).
 Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., and Randall, R. J. 1951. Protein easurement with the Folin-Phenol reagent. J. Biol. Chem. (193:( 265-275.
 Mirshekari, B., Asadi-rahmani. H., and Mirmozafari-Rodsari, A. 2010. The effect of seed inoculation with Azospirillum strains and coating with microelements on seed yield and essence of cumin (CuminumcyminumL.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, .25(4):470-481 .(In Persian).
 Mostajeran, A., Amooaghaei. R., and Emtiazi, G. 2010. The effect of Azospirillum brasilense and pH of Irrigation water on yield, protein content and sedimentation rate ofprotein in different wheat cultivars Journal of Biology. 18(3):248-259.(In Persian).
 NourMohammadi, G., Siadat, E., and Kashani, E. 2010. The first volume of agriculture (cereals). Shahid Chamran University.(In Persian).
 Roosta, M.2006. Nitrogen fixation in cereals.Journal of Agriculture and Natural Resources Engineering. 4(13):38-33.(In Persian).
 Zahed, M., Galeshi, S., Latifi, N., Soltani, A.and Calate, M. 2011. The effect of plant density on seed yield and yield components in modern and old wheat cultivars . EJCP., Vol. 4 (1): 201-215.(In Persian).

متن کامل:



مجله پژوهش در علوم زراعی - سال ششم، شماره 22، زمستان 1392 13

 

تاثیر آزوسپیریلوم بر عملکرد و میزان پروتئين ارقام گندم 

 

نورالله تازیکه¹  ، محمد رضا داداشی² ، محمد حسين ارزانش³ و ابوالفضل فرجي ⁴

چكيده:

استان گلستان يكي از قطب هاي مهم توليد گندم نان در كشور مي باشد و مقام سوم توليد در كشور را به خود اختصاص داده است. آزوسپيريلوم يكي از ميكروارگانيسم هاي تثبيت كننده نيتروژن ملكولي است كه در همياري با ريشه غلات و گرامينه هاي ديگر، رشد و نمو آنها را تقويت مي كند. به منظور بررسي اثرات دو جدایه باکتری آزوسپیریلوم بر عملکرد و اجزای عملکرد چهار ژنوتيپ گندم در منطقه گرگان آزمايشي به صورت فاكتوريل در قالب طرح بلوك های كامل تصادفي با سه تكرار در سال 1390 در منطقه گرگان به اجرا در آمد. فاکتور اول(A) شامل چهار ژنوتیپ گندم مروارید، گنبد ، N-80-19 و N-87-20 و فاکتور دوم(B) شامل دو جدایه باکتری آزوسپیریلوم در سه سطح شاهد(بدون باكتري)، جدايه اول A.irakense45 و جدايه دوم A.irakense11589 بود. نتايج آزمايش نشان داد كه ژنوتيپ هاي مختلف گندم از نظر صفات مانند طول پدانكل، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، عملكرد دانه و شاخص برداشت در سطح احتمال 1 درصد اختلاف معني داري با یکدیگر داشتند. بالاترين عملكرد مربوط به رقم مرواريد با ميانگين 7/4  تن در هكتار و كمترين مربوط به رقمN-87-20 با ميانگين8/3  تن درهكتار بدست آمد. تيمار جدایه  آزوسپيريلوم  بر روي صفات تعداد دانه در سنبله، عملكرد و درصد پروتئين تاثير داشت و مصرف آن در سطح 5 درصد تفاوت آماري ايجاد نمود. تلقیح بذور با جدایه های  A.irakense45و A.irakense11589 به ترتیب عملکرد دانه را 13و8/3  درصد بیشتر از  تيمار شاهد ( بدون تلقیح) افزایش داد.

 

كلمات كليدي: آزوسپيريلوم- تثبيت نيتروژن -  پروتئين- عملكرد- گندم 

 

 

 

---

[1] تاريخ دريافت:02/03/91                تاريخ پذيرش:25/09/92

 - دانش آموخته کارشناسی ارشد زراعت، واحد گرگان ، دانشگاه آزاد اسلامي گرگان،ايران(نویسنده مسئول) 

             Email: [e-mail]     .                                                                                                                  

[2]  - گروه مديريت كشاورزي، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامي ، گرگان ، ايران.

[3]  - عضو هيات علمي مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي  گرگان ، ايران.

[4]  -  عضو هيات علمي مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي  گرگان ، ايران.

مقدمه و بررسی منابع علمی

      امروزه بخش كشاورزي حدود 26 درصد از درآمد ناخالص ملي را تشكيل مي دهد. گندم (Triticum aestivum.L) يكي از محصولات استراتژيك كشور است كه 2/6 ميليون هكتار از اراضي زراعي كشور به كشت آن اختصاص دارد، بيش از 45 درصد پروتئين و 55 درصد كالري مورد نياز جمعيت كشور را تشكيل مي دهد. همچنين حدود 47 درصد از كالري مصرفي سرانه كشور را تامين مي كند (Emri et al., 2011).

         باکتری آزوسپیریلوم  یکی از باکتری های تثبیت کننده نیتروژن به صورت همیار است که از ریزوسفر غلات و برخی علف های مناطق حاره جدا سازی شده است. باکتری آزوسپیریلوم  علاوه بر تثبیت نيتروژن ملکولی به دلیل اثرات متعدد در تحریک رشد گیاهان به گروهي از باکتری های ریزوسفر موسوم به ریزوباکتری های تحریک کننده رشد گیاهان ( PGPR) ¹مشهور هستند .(Amooaghaei et al., 2003)

       نتایج حاصل از اکثر مطالعات انجام گرفته بررشد غلات و علوفه، خصوصاً گندم های تلقيح شده به آزوسپیریلوم حاکی از افزایش شاخص های رشد رویشی و زایشی در این گیاهان می باشد. زیرا باکتری  آزوسپیریلوم  قادر است از طریق ایجاد همیاری با خانواده  گرامینه، نيتروژن ملکولی را تثبیت و در اختیار میزبان خود قرار دهد و با تولید هورمون های مختلف رشد، توسعه سیستم ریشه ای را موجب شده كه خود باعث  بهبود جذب آب و مواد معدنی در نتيجه افزايش رشد گیاهان می شود. بر آورد شده است که این باکتري  در همیاري با گیاه میزبان میتواند سالیانه تا 90 کیلوگرم در هکتار نیتروژن تثبیت نماید. پاسخ گندم هاي تلقيح شده با آزوسپیریلوم اغلب به صورت افزایش درصد جوانه زنی، تعداد پنجه، تعداد دانه های هر سنبله و وزن هزار دانه  مشاهده مي شود .(Bashan  et al. 1990)

       مطالعات نشان می دهد که حضور باکتری در ریزوسفر و داخل ريشه گیاهان میزبان آثار معنی داری در بهبود شاخص های رشد گیاه و در نتیجه ازدیاد محصول پدید می آورد، به گونه ای که رابطه غلات – آزوسپیریلوم را از حیث آثار مفید باکتری بر روی رشد گیاه ، قابل قیاس با هم زیستی لگوم- ریزوبيوم می دانند.

(Bhattarai   and hess, 1993)

      عمو آقايي و همكاران
(Amooaghaei et al., 2004)  در بررسي تاثير باكتري آزوسپیریلوم بر شاخص هاي رشد و عملكرد سه رقم گندم مشاهده نمودند كه آلوده سازي بذر با باكتري ميزان محصول و رشد و نمو ارقام گندم را افزايش داد ولي اين پاسخ كاملاً وابسته به نوع جدايه باكتري و رقم زراعي بود. بطوری که ميانگين عملكرد ارقام مختلف در آلوده سازي با سوش sp7 ،1/12 درصد، و با سوش dol ،8/15 درصد، در مقايسه با گياهان شاهد افزايش نشان داد.

        اردكاني و همكاران (Ardakani et al.,2001) نيز در كاربرد باكتري آزوسپيريلوم به همراه مصرف كود دامي بر عملكرد گندم، اختلاف معني داري را در سطح 5 درصد در عملكرد دانه و در سطح يك درصد در تعداد سنبله در واحد سطح و تعداد دانه در سنبله گزارش كردند.

        نیتروژن یکی از عناصر اصلی مورد نیاز گندم است و نیاز گیاه به نیتروژن بیش از سایر عناصر می باشد. غلات برای تولید یک تن دانه نیاز به جذب 25-22 کیلوگرم نیتروژن دارند. معمولاً نیتروژن مورد نیاز گندم توسط کودهای شیمیایی تامین می شود(Bohrani  et al., 2007).

        عمو آقايي و همكاران (Amooaghaei  et al., 2003) گزارش كردند كه درصد پروتئين دانه گندم تحت تاثير باكتري آزوسپيريلوم افزايش يافت. با توجه به اين كه آزوسپيريلوم باكتري تثبيت كننده نيتروژن هستند و اين عنصر ماده اوليه تشكيل پروتئين مي باشد احتمالاً يكي از دلايل افزايش درصد پروتئين با كاربرد باكتري هاي آزوسپيريلوم تثبيت نيتروژن توسط اين باكتري مي باشد.

        با توجه به اينكه استان گلستان يكي از قطب هاي مهم توليد گندم در كشور بوده و نقش مهمي در توليد نان مصرفي بر عهده دارد، لذا به منظور دستيابي به عملكرد هاي بالاتر در ژنوتيپ هاي گندم نان و همچنین اثرات تلقيح با باكتري آزوسپيريلوم جهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی ازته این آزمایش انجام گرفت.

 

روش كار

به منظور بررسی اثردو جدايه باکتری آزوسپیریلوم بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم، این پژوهش در سال زراعی91-1390 در روستاي سيدميران از توابع شهرستان گرگان به مختصات جغرافیایی 36درجه و 49 دقيقه شمالي و 54 درجه و 19 دقيقه شرقي اجرا درآمد. پس از شخم مزرعه، در آذر ماه  بلافاصله نسبت به تهیه بستر اقدام گردید. ابعاد کرت های آزمایش 4×2/1متر ، فاصله خطوط کاشت 20 سانتی متر و فاصله کرتها از همدیگر1 متر در نظر گرفته شد. از خاك منطقه مورد آزمايش جهت تعيين ميزان عناصر غذايي نمونه برداري و به آزمايشگاه خاك و آب مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان گلستان فرستاده که نتایج آنالیز در جدول شماره 1 درج شده است. آزمايش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار که فاکتور اول شامل  چهار ژنوتيپ گندم مروارید، گنبد، N-80-19 وN-87-20 و فاكتور دوم در سه سطح  شامل عدم تلقیح( تیمار شاهد)، تلقيح با باكتري آزوسپیریلوم آيراكنس در دو سطح جدايه A.irakense45 ( جدايه بومي جدا سازي شده از ريشه گندم زارهای  استان گلستان)  و جدايه A.irakense11589  (جدايه غير بومي و وارداتي از كشورآلمان) می باشد.

 

---

[1]  -  Plant Growth Promoting Rhizobacteria

جدول شماره1 : مشخصات خاك مورد آزمايش از عمق 30- 0 سانتي متري

Table 1: physical and chemical soil charactureistics of experiment of 0-30 cm 

کلاس بافت خاك Soil class	پتاسيم K (ppm)	فسفر P (ppm)	نيتروژن کل Total N %	هدایت الکتریکی EC ds/m	pH	كربن آلي OC(%)
لوم رسي سيلتي Silty clay loam	300	16.3	0.14	0.6	7.9	1.42

 

 

میزان بذر مصرفی با تراکم 350 بوته در متر مربع، طبق توصيه بخش اصلاح و تهيه نهال و بذر مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي گلستان برای کرت ها  تعیین گرديد. میزان بذر مصرفی 140،160و170 کیلوگرم بر هکتار به ترتیب برای ارقام (مروارید، گنبد)، ژنوتیپ N-80-19 وN-87-20 استفاده گردید.

 پس از تعیین، بذور به سه قسمت  شاهد( تلقيح نشده)، تلقيح با جدايه اول باکتری، تلقيح با جدايه دوم  باکتری  تقسيم شدند. ابتدا بذور مورد نياز جهت تلقيح با جدايه اول باكتري را در داخل ظرفی ( بشر 1 ليتري) ریخته، سپس مقدار 2 درصد( وزني به وزني) ماده چسباننده CMC¹  به خوبي با بذور آغشته شد. در ادامه مقدار 2 درصد( وزني به وزني) سوسپانسيون باکتری به بذور اضافه گردید و تمامی محتویات به خوبی تکان داده شد تا پوشش كاملي از مايه تلقيح پودري حاوي جدايه هاي باکتری آزوسپيريلوم  بر روی بذور قرار گیرد.

بعد از پایان تلقیح بذور، يك گرم از بذور به طور تصادفی جدا و جهت شمارش باکتری روی  بذر به آزمایشگاه بيولوژي خاك بخش خاكشناسي مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان گلستان فرستاده شد. جمعيت باكتري اول روي  بذر  1073/1و باكتري دوم 1075/2 بود. بلافاصله بعد از تلقیح  به کشت بذور اقدام گردید.

جهت مبارزه با علف هاي هرز پهن برگ از علف كش تري بنورون متيل(گرانستار) به ميزان 15 گرم و كنترل نازك برگها از علف كش كلودينافوپ پروپارژيل(تاپيك) به ميزان يك ليتر در مرحله ساقه دهي استفاده گرديد. در مرحله دانه بندي نسبت به آبياري  تكميلي كرتها اقدام گرديد. همچنین 50 کیلوگرم کود نیترات آمونیم در دو مرحله پنجه دهی و ساقه دهی به صورت سرک اقدام گردید.

براي تعيین صفات مورد نظر با حذف حاشيه، از دوخط مياني هر يك به طول يك متر برداشت انجام شد. پس از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه، تعداد 10 بوته به طور تصادفی انتخاب و صفات طول پدانکل، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، شاخص برداشت و درصد پروتئین دانه محاسبه گرديد. درصد پروتئين با استفاده از روش   Lawry, et al., 1951)) محاسبه گرديد. 

محاسبات آماري با استفاده از نرم افزار SAS نسخه 1/9  و مقایسه ميانگين ها به روش LSDدر سطح احتمال 5 درصد انجام شد. رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel  نسخه 2007 انجام گرفت.

 

نتايج و بحث

تاثير ژنوتيپ بر تمامی صفات مورد مطالعه به جز درصد پروتئین در سطح احتمال 1 درصد معني دار بود در حالی که تلقيح جدایه باكتري آزوسپیریلوم، صفات تعداد دانه در سنبله، پروتئين و عملكرد  دانه در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معني داري از خود نشان دادند. اثر متقابل ژنوتیپ های گندم با سویه های آزوسپیریلوم بر هيچ يك از صفات مورد بررسي معني دار نگرديد. 

 

---

[1] -carboxy methy cellulose 

 

جدول شماره 2: تجزیه واریانس صفات مورد بررسی در آزمایش Table 2: Analysis of variance evaluated traits in experiment.

میانگین مربعات (MS)
منابع تغيير s.o.v	درجه آزادي df	طول پدانكل (سانتي متر) Longth Peduncel	طول سنبله (سانتي متر) Longth spikel	تعداد دانه در سنبله Seed in spikel	وزن هزار دانه گرم 100 seed weight	عملكرد دانه كيلوگرم در هكتار Yield Grain Kg/h	شاخص برداشت (درصد) Harvex index	درصدپروتئين Nitrogen  percent
تكرار	2	1.30ns	0.39ns	3.6ns	59**	727081*	46*	3.3ns
رقم(A) Cultivar	3	198**	7.2**	76.9**	117**	1660648**	104**	3.6ns
جدایه باكتري(B) Bacteria	2	7.2ns	0.06ns	51.3*	3.8ns	722522*	2.6ns	6.2*
A*B	6	3.2ns	0.04ns	23. 9ns	6.01ns	138082ns	11.1ns	4.2ns
خطا	24	4.4	0.27	11	7.2	195093	13	1.58
CV		6.7	6.08	8.9	6.04	10.6	11.7	9.9

ns ،*، **، به ترتیب غیر معنی دار و معنی دار در سطح احتمال 5 و 1 درصد.

Ns,*,**: Non- significant, significant at5 and 1% probability level, respectively

 

 

 

جدول شماره 3 : مقایسه میانگین صفات ارقام گندم.

Table 3:Mean comparisons charactristies varites of wheat.

تیمار آزمایش Treatment	طول پدانكل (سانتي متر) Longth Peduncel	طول سنبله (سانتي متر) Longth spikel	تعداد دانه در سنبله Seed in spikel	وزن هزار دانه گرم 100 seed weight	عملكرد كيلوگرم در هكتار Yield Grain Kg/h	شاخص برداشت (درصد) Harvex index
مروارید	37.5 a	7.4 c	40 a	41.7 b	4770 a	35.7 a
گنبد	26.2 c	9 ab	38 ab	41.3 b	3940 b	30.7 b
N-8019	29.9 b	8.5 b	33 c	46 a	3980 b	30.6 b
N-87-20	31.5 b	9.5 a	36 bc	48 a	3830 c	27.3 b

حرف مشترك، براساس آزمون LSD فاقد تفاوت آماري معني دار در سطح احتمال 5% است.

Similar letters in each column shows non-significant difference according to LSD Test in 5% level of probability.

 

 

طول پدانكل 

نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه ارقام گندم مورد استفاده در اين آزمايش از نظر طول پدانكل اختلاف معني داري از خود نشان دادند، بطوري كه رقم مرواريد با 5/37 سانتي متربلند ترين و رقم گنبد با 2/26 سانتي متر كوتاه ترين طول پدانكل را داشتند.

ساقه ها به عنوان مخازني مهم در فرايند انتقال مجدد مواد فتوسنتزي كه پس از مرحله گرده افشاني ساخته مي شوند، عمل مي‌كنند. نقش موثرطول پدانكل در مقاومت به خشكي و افزايش عملكرد توسط برخي پژوهشگران گزارش شده است، زيرا در اين صورت كربوهيدرات هاي ذخيره اي و قابل انتقال به دانه در مقايسه با ارقام با پدانكل كوتاه زيادتر مي باشد .(Emri et al., 2011) با توجه به اينكه زراعت گندم در استان گلستان متكي به آب باران مي باشد در بعضي از سال ها در فصل بهار و مرحله گلدهي و باروري، گياه با كم آبي مواجه مي گردد، لذا ارقامي كه طول پدانكل بيشتري داشته باشند براي منطقه گرگان و دشت مناسب تر مي باشند.

طول سنبله

         مقايسه ميانگين ها نشان داد كه ارقام گندم از نظر صفت طول سنبله اختلاف معني داري در سطح 1 درصد از خود نشان دادند، به طوري كه  متوسط بيشترين طول سنبله مربوط به رقم N-87-20 با 5/9 سانتي متر و كمترين طول سنبله مربوط به رقم مرواريد با 4/7 سانتي متر بدست آمد.

حسيني و همكاران(Hosseini et al., 2011) در مطالعه مقايسه ارقام  قديم و جديد گندم مشاهده نمودند كه رقم تجن به عنوان نماينده اي از ارقام قديمي در منطقه، داراي بيشترين طول سنبله و رقم N-81-18 بعنوان جديدترين رقم، كوتاه ترين طول سنبله را داشتند.

 

تعداد دانه در سنبله

نتايج مقايسه ميانگين نشان داد تاثير رقم بر ميانگين تعداد دانه در سنبله معني دار بود، بطوري كه رقم مرواريد با 40 و رقم N-80-19 با 33 به ترتيب بيشترين و كمترين تعداد دانه در سنبله را  به خود اختصاص دادند (جدول 3).

امري و همكاران (Emri et al., 2011) در مطالعه خود مشاهده نمودند كه بيشترين تعداد دانه در سنبله در ژنوتيپ شماره 7 و 4 و كمترين تعداد دانه در سنبله در ژنوتيپ شماره 9 مشاهده گرديد. آنها گزارش نمودند كه با وجود رطوبت كافي، ژنوتيپ هايي كه تعداد دانه در سنبله بيشتري دارند، از عملكرد بالايي برخوردار مي شوند. تعداد دانه در سنبله يكي از مهم ترين اجزاء عملكرد در گندم مي باشد و هر گياهي كه در اين صفت برتري داشته باشد در افزايش عملكرد موفق تر مي باشد.

 اثر تلقيح باکتری آزوسپيريلوم بر روي صفت تعداد دانه در سنبله نيز معني دار گرديد، به طوري كه تيمار تلقيح با  جدایه نوع اول با 39 دانه و تيمار شاهد با 35 دانه در سنبله به ترتيب بيشترين و كمترين تعداد دانه در سنبله را به خود اختصاص دادند (نمودار 1). كه با نتايج حاصل از (Amooaghaei et al., 2003) و (Mirshekari et al., 2010) مطابقت دارد.

         تعداد دانه در سنبله در حقيقت ظرفيت مخزن گياه را تعيين مي كند و هر چه تعداد دانه بيشتر باشد گياه داراي مخزن بزرگتري براي دريافت مواد فتوسنتزي بوده و در نهايت افزايش اين صفت منجر به افزايش عملكرد دانه خواهد شد (khoram dell et al., 2011).

 

وزن هزار دانه

نتايج حاصل از اين آزمايش نشان مي دهد كه ارقام گندم مورد استفاده در اين آزمايش از نظر وزن هزار دانه اختلاف معني داري از خود نشان دادند، بطوري كه بيشترين وزن هزار دانه با ميانگين 48 گرم مربوط به رقم N-87-20 و كمترين با 41 گرم مربوط به رقم مرواريد و گنبد بدست آمد.

امري و همكارن  (Emri et al., 2011)و زاهد و همكارن (Zahed et al., 2011) در آزمايشات خود اختلاف معني داري در وزن هزار دانه ارقام گندم مشاهده نمودند.زاهد و همكاران (Zahed et al., 2011) بيان كردند كه وزن هزار دانه بيشتر تحت تاثير ژنتيك است و به ندرت تحت تاثير تغييرات تراكم قرار گرفته و آن را يك انعطاف پذيري فيزيولوژيك در رابطه با اندامي كه جهت توليد مثل لازم است دانستند. 

عملكرد دانه

نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه ارقام گندم از نظر عملكرد دانه اختلاف معني داري در سطح احتمال 1 درصد از خود نشان دادند، بطوري كه رقم مرواريد با 4770 كيلوگرم در هكتار بيشترين ورقم N-87-20 با 3830 كيلوگرم در  هكتار كمترين عملكرد را از خود نشان داد (جدول 3).

نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه كاربرد باكتري آزوسپيريلوم آيراكنس بر روي صفت عملكرد گندم اختلاف معني داري در سطح پنج درصد از خود نشان دادند بطوري كه بيشترين عملكرد مربوط به تيمار كاربرد باكتري اول (A.irakense45) با 4440 كيلوگرم در هكتار و كمترين عملكرد مربوط به تيمار شاهد با 3920 كيلوگرم در هكتار مشاهده گرديد (نمودار 2). 

بررسي داده ها در جدول شماره 2 نيز بيانگر آن است كه تلقیح بذر گندم با باكتري آزوسپيريلوم باعث افزايش معني دار در عملكرد گندم شده است، بطوري كه ميانگين عملكرد محصول با كاربرد جدایه نوع اول (A.irakens 45) نسبت به تيمار شاهد13% افزايش محصول داشته است. افزايش عملكرد جدایه دوم (A.irakens 11589) نسبت به تيمار شاهد 8/3 درصد بوده است. اين تحقيق با نتايج حاصل از مطالعات(Mostajeran et al., 2010)،(Amooaghaei et al., 2003) (Mirshekari et al., 2010) و(khoram dell et al., 2010) مطابقت داشت.

بحراني و همكاران(Bohrani et al., 2007) در مطالعه كاربرد باكتري آزوسپيريلوم به همراه مصرف كود دامي در گندم گزارش كردند كه اختلاف معني داري در سطح پنج درصد در عملكرد دانه و اختلاف معني داري در سطح يك درصد در تعداد دانه در سنبله ايجاد شد. باشان و هولگوين (Bashan and holguin, 1997) گزارش كرده اند يك ارزيابي 20 ساله آزمايش مزرعه اي و گلخانه اي در سراسر دنيا نشان مي دهد كه در 70-60 درصد آزمايش ها، اثر تلقيح گياهان با باكتري آزوسپيريلوم مثبت و با ازدياد محصول همراه بوده است. اگر چه برخي از گزارش ها گوياي آن است كه تلقيح با اين باكتري ممكن است حتي تا 270-50 درصد ميزان عملكرد گياهان آلوده را در مقايسه با شاهد افزايش دهد، ولي اين تخمين اغراق آميز بوده و در بيشتر موارد افزايش عملكرد گياهان الوده در محدوده 30-5 درصد قرار مي گيرد.

 

شاخص برداشت

نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه ارقام گندم مورد استفاده در اين آزمايش از نظر صفت شاخص برداشت در سطح احتمال يك درصد اختلاف معني داري از خود نشان دادند به طوري كه رقم N-87-20 با 27 درصد و رقم مرواريد با 35 درصد به ترتيب كمترين و بيشترين  شاخص برداشت را به خود اختصاص دادند.

امري و همكاران  (Emri  et al., 2011) و زاهد و همكاران (Zahed et al., 2011) نيز به اختلاف معني داري در شاخص برداشت ارقام گندم مورد آزمايش رسيدند. امري و همكارن (Emri et al., 2011.) بيان داشتند كه با افزايش عملكرد دانه، شاخص برداشت نيز افزايش يافت، ولي نسبت اين افزايش در مورد عملكرد بيولوژيك به مراتب بيش از افزايش در شاخص برداشت بوده است. با توجه به اين كه شاخص برداشت بيانگر درصد انتقال مواد آلي ساخته شده از منبع به مخزن مي باشد بنابراين، ارقامي كه داراي شاخص برداشت بالاتري هستند مي توانند كربوهيدرات بيشتري را از اندام هاي سبز منتقل كنند و باعث افزايش عملكرد شوند.

زاهد و همکاران (Zahed et al., 2011) بین شاخص برداشت و عملکرد یک رابطه مثبت گزارش کردند، بطوری که در بین ارقام مختلف 33/41 درصد بیشترین و 44/39 درصد کم ترین شاخص برداشت مربوط به رقم N-81-18 و فلات بوده است. آنها همچنین گزارش کردند که شاخص برداشت ژنوتیپ های اصلاح شده در مقایسه با سایر ژنوتیپ ها بهبود یافت و این افزایش به طور قابل توجهی با عملکرد دانه همبستگی دارد.

 نتايج حاصله نشان داد با توجه به اينكه رقم مرواريد سهم بيشتري از مواد فتوسنتزي خود را به عملكرد اقتصادي اختصاص داده است مي‌تواند رقم مناسب تري جهت كاشت در منطقه گرگان باشد.

درصد پروتئين 

        نتايج مقايسه ميانگين نشان داد كه تلقیح بذر با باکتری آزوسپيريلوم آيراكنس بر روي درصد پروتئين گندم اختلاف معني داري در سطح احتمال پنج درصد از خود نشان دادند بطوري كه بيشترين ميزان پروتئين مربوط به تيمار كاربرد باكتري اول (A.irakense45) با 1/13 درصد و كمترين مربوط به تيمار شاهد با 11 درصد بدست آمد (نمودار 3).

عموآقايي و همكاران (Amooaghaei et al., 2003) در نتايج خود مشاهده نمودند كه محتواي نيتروژن دانه در تلقيح با سوش dol بيشتر در رقم قدس، ولي با سويه sp7 بيشتر در رقم روشن افزايش يافته و اثر اين دو سويه بر محتواي نيتروژن دانه رقم اميد معني دار نبوده است. همسويي اين نتايج  به دست آمده از شاخص هاي رشد و عملكرد نشان مي دهد كه احتمالاً قدرت تثبيت زيستي نيتروژن به وسيله اين باكتري، جريان رشد، ميزان عملكرد و سرانجام ميزان نيتروژن دانه را افزايش مي دهد. 

بحراني و همكاران  (Bohrani et al., 2007) مشاهده نمودند كه با مصرف باكتري هاي آزوسپيريلوم و ازتوباكتر درصد پروتئين بالاتري  نسبت به عدم مصرف آن  در ارقام گندم بدست آمد. روستا ((Roosta, 2006 گزارش نمود که باكتري های بومي همياری بهتری با واريته های گياهان بومي ايجاد مي كنند و علت آن هم مي‌تواند سازگاری با شرايط محيطي و توانايي رقابت بيشتر اين باكتريها نسبت به باكتري های غير بومي باشد. در این آزمایش نیز جدايه A.irakense45 (جدايه بومي جدا سازي شده از ريشه گندم زارهای استان گلستان) عملکرد بالاتری نسبت به جدايه A.irakense11589  (جدايه غير بومي و وارداتي از كشور آلمان) داشته است.

 

 

 

نتيجه گيري

    در بين ژنوتیپ های گندم مورد استفاده در اين آزمايش رقم مرواريد بيشترين عملكرد را داشت و از ميان دو جدايه پيشنهادي، جدايه A.irakense45 با جمعيت1073/1 آزوسپيريلوم روي بذر بيشترين تاثير را روي صفات مورد مطالعه در اين آزمايش داشت. رقم مرواريد با جدايه بومي A.irakense45 نسبت به جدايه غير بومي A.irakense1158 سازگاري بيشتري با شرايط محيطي پیدا نموده است. در نتيجه در صورت تلقيح بذور گندم با آزوسپیریلوم عملكرد بيشتري را در منطقه گرگان مي توان انتظار داشت.

 

منابع مورد استفاده        References

    

ü       Amooaghaei, R., Mostajeran, A., and Emtiazi, G. 2003. The Effect of strain and concentration of Azospirillum brazilens bacterium on grow and development of root wheat cultivar iranian, J . Agric. Sci. 2:213-222 .(In Persian).

ü       Amooaghaei, R., Mostajeran, A., and Emtiazi, G. 2004. Effect of Azospirillum bacteria on growth and yield of wheat cultivars. Science and Technology of Agricultureand Natural Resources.7(2).(In Persian).

ü       Ardakani, M.R., Mazaheri, D., Majd, F. and Nourmohamadi, Gh. 2001. Effect of Azospirillum associatedin biological nitrogen fixation, grain yield and yield component of wheat. Seventh Iran Soil Science Congres, (In Persian)

ü       Bashan, Y., and Holguin, G. 1997. Azospirillum  Plant relationship: environment and physiological advance.(1990-1996). Can. J. Microbiol.43:103-121.

ü       Bashan, Y., Harrison, K. and Witimoyer, R. E. 1990. Enhanced Growth of Wheat and Soybean Plants Inoculated with Azospirillum brasilense is Not Necessarity due to General Enhancement of Mineral Uptake. App. Environ. Microbiol. 56: 769-775.

ü       Bhattarai, T.,and hess, D. 1993. Yeild responses of nepalese spring wheat Triticumaestivum) cultivars to inculation with Azospirillumspp of Nepalese origin. Plant Soil. 151: 67-76.

ü       Bohrani, A., hosseini. M., Memar. S., and Tahmasebi-sarvestani, Z.2007. Effect of Azospirillum bacteria and bacteria Aztv with cerebral small use for foliar and soil application of quantitative and qualitative characteristics of five cultivars of wheat after corn planting in the province.Journal of Agricultural Sciences.1(38):367-376.(In Persian).

component of wheat. Seventh Iran Soil Science Congres, (In Persian).

ü       Emri, M., kazemiarbat H., and Roostai, M. 2011. Evaluation of bread wheat genotypes for yield and yield components . New Chapteron Sustainable Agriculture. 7(3) .(In Persian).

ü       Hosseini, R., Galeshi. S., Soltani, A., and Kalateh, M. 2011. The effect of nitrogen on yield and yield component in modern and old wheat cultivars. Electronic Journal of Crop Production. 25(1):187- 199.(In Persian).

ü       Khorramdel, S., kochaki. E., Nasirimahallati. M., And Ghorbani, R. 2011. Fertilizers on yield and yield components of biological medicinal plant Nigella sativa.Iranian Journal of Field Crops Research. 8(5): 768-776.(In Persian).

ü       Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., and Randall, R. J. 1951. Protein easurement with the Folin-Phenol reagent. J. Biol. Chem. (193:( 265-275.

ü       Mirshekari, B., Asadi-rahmani. H., and Mirmozafari-Rodsari, A. 2010. The effect of seed inoculation with Azospirillum strains and coating with microelements on seed yield and essence of cumin (CuminumcyminumL.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, .25(4):470-481 .(In Persian).

ü       Mostajeran, A., Amooaghaei. R., and Emtiazi, G. 2010. The effect of Azospirillum brasilense and pH of Irrigation water on yield, protein content and sedimentation rate ofprotein in different wheat cultivars Journal of Biology. 18(3):248-259.(In Persian).

ü       NourMohammadi, G., Siadat, E., and Kashani, E. 2010.  The first volume of agriculture (cereals).  Shahid Chamran University.(In Persian).

ü       Roosta, M.2006. Nitrogen fixation in cereals.Journal of Agriculture and Natural Resources Engineering. 4(13):38-33.(In Persian).

ü       Zahed, M., Galeshi, S., Latifi, N., Soltani, A.and Calate, M. 2011. The effect of plant density on seed yield and yield components in modern and old wheat cultivars . EJCP., Vol. 4 (1): 201-215.(In Persian).