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

محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

زینب بش ¹ (دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران)
عبدالرزاق دانش شهرکی ² (گروه مهندسی زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران)
مهدی قبادی‌نیا ³ (استادیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران)
کرامت الله سعیدی ⁴ (استادیار گروه مهندسی علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران)

تاریخ دریافت : 1397/03/28 تاریخ پذیرش : 1397/08/02 تاریخ انتشار : 1399/01/01

کلید واژه: مدیریت آبیاری, گیاهان دارویی, عملکرد دانه, کلروفیل, کودهای بیولوژیک,

چکیده مقاله :

به‌منظور بررسی تأثیر باکتری‌های محرک رشد بر برخی از صفات فیزیولوژیک سیاهدانه تحت تنش کمبود آب آزمایشی به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد در سال زراعی 94-1393 به اجرا در‌آمد. فاکتورهای آزمایشی شامل سطوح مختلف تنش کمبود آب در سه سطح ۱۰۰، 75 و 50 درصد نیاز آبی گیاه و باکتری‌های محرک رشد در هفت سطح شاهد و تلقیح با شش گونه باکتریایی بودند. نتایج نشان داد که تأثیر سطوح تنش کمبود آب، تیمارهای باکتریایی و اثر متقابل آنها بر تمام صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود. طبق نتایج حاصل تیمار تنش 50 درصد نیاز آبی گیاه سبب کاهش ۲۸ درصدی کلروفیل کل، ۴/۱۴ درصدی رطوبت نسبی گیاه و ۴/۲۸ درصدی عملکرد دانه شد. تلقیح بذرها با باکتری‌های محرک رشد سبب افزایش مقادیر اندازه‌گیری‌شده در سه سطح آبیاری در مقایسه با شاهد گردید. بطوریکه تمامی تیمارهای باکتریایی تحت تیمار ۵۰ درصد نیاز آبی گیاه توانستند میزان کلروفیل b، رطوبت نسبی گیاه و عملکرد دانه را نسبت به شاهد افزایش دهند. همچنین تحت تیمار ۷۵ درصد نیاز آبی گیاه، باکتری‌های باسیلوس آمیلولیکوفسینس و سویه B بیشترین میزان عملکرد دانه را به خود اختصاص دادند. در مجموع افزایش صفات در تیمارهای تلقیح شده با باکتری‌های باسیلوس آمیلولیکوفسینس، باسیلوس سویه A، سویه B و آزسپیریلیوم لیپوفروم در سه سطح آبیاری چشمگیرتر بود. با توجه به نتایج این پژوهش، تلقیح بذرها با باکتری‌های محرک رشد فوق جهت افزایش صفات فیزیولوژیک و عملکرد گیاهان زراعی و تخفیف اثرات تنش توصیه می‌گردد.

چکیده انگلیسی:

In order to evaluate the effect of plant growth promoting bacteria (PGPR) on some physiological traits of Black cumin under Water Deficit Stress, a split-plot experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted at the research farm of Shahrekord University in 2015- 16. Factors were irrigation in three levels (100, 75 and 50 % of water requirement) and bacteria in seven levels (control, Bacillus sp. Strain A, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus sp. Strain B, Azotobacter chroococcum, Pseudomonas putida and Azopirillum lipoferum). Results showed a significant effect of water deficit, PGPRs and their interaction on all traits. It was demonstrated that in 50% of water requirement treatment reduced total chlorophyll, RWC and grain yield by 28%, 14.4% and 28.4%, respectively. Within each three irrigation levels, the bacterial treatments had the maximum amount of measured traits than control treatment. So that all PGPRs under 50% water requirement treatment could increase chlorophyll b, RWC and grain yield as compared to control. Also, B. amilolykofosins and strainB application under 75% water requirement treatment had the highest grain yield. Overall, this increase was more significant in B .amilolycophysin, Bacillus strain A, strainB and Azopirillum lipoferum treatments. according to the this study results, inoculation of Black cumin seeds with PGPRs is recommended to increase physiological traits and crops yield and alleviation of adverse effects of water stress.

منابع و مأخذ:

احمدی­ موسوی، ع.، خ. منوچهری­کلانتری و م. ترکزاده. 1384. اثر نوعی براسینواستروئید بر مقدار تجمع مالون دآلدئید، پرولین، قند و رنگیزه­های فتوسنتزی در گیاه کلزا (Brassica napus L.) تحت تنش کم آبی. مجله زیست­شناسی ایران، جلد 18، شماره ۲: ۲۹۵-306.

پاک­نژاد، ف.، س. وزان، ه. مجیدی، ق. نورمحمدی قربان و ع. سیادت. ۱۳۸۵. بررسی تأثیر تنش خشکی بر پارامترهای فلورسانس کلروفیل، محتوای کلروفیل و عملکرد دانه ارقام مختلف گندم. علوم کشاورزی ایران. شماره ۳: ۴۸۱-۴۹۲.

خان­پور­کنزق، م.، ک. خاوازی، ف. پاک­نژاد، د. حبیبی و ف. مجیدی­فخر. 1389. اثر سطوح مختلف شوری و باکتری­های محرک رشد بر عملکرد و اجزای عملکرد جو. مجله پژوهش­های به زراعی، جلد ۱، شماره ۲: ۲۱۵-۲۳۱.

خلدبرین، ب. و ط. اسلام­زاده. 1380. تغذیه معدنی گیاهان عالی. جلد اول، انتشارات دانشگاه شیراز، شیراز. 495 صفحه.

خورشیدی­بنام، م. ب.، ف. رحیم­زاده­خویی، م. ج. میرهادی و ق. نورمحمدی. ۱۳۸۱. برﺭﺳﻲ ﺍﺛﺮﺍﺕ ﺗﻨﺶ ﺧﺸﻜﻲ ﺩﺭ ﻣﺮﺍﺣﻞ ﺭﺷﺪ ﺍﺭﻗﺎﻡ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻴﺐ ﺯﻣﻴﻨﻲ. مجله علوم زراعی ایران، جلد ۴، شماره ۱: ۴۸-۵۸.

شبانکاره، ح.، م. ر. اصغری­پور و ب. فاخری. 1394. اثر کودهای زیستی بر شاخص­های رشد و اسانس بادرشبو تحت تنش خشکی. مجله علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی، جلد ۱، شماره ۲۳: ۱۹۵-۱۸۶.

ظفری، م.، ع. عبادی، ق. پرمون و س. جهانبخش. 1394. تأثیر باکتری­های محرک رشد بر تولید متابولیت­های سازگاری و برخی خصوصیات یونجه همدانی در طی تنش خشکی. فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد ۴، شماره ۱۴: ۶۱-۷۱.

فرشی، ع.، ح. سیادت، ص. دربندی، م. انصاری، ج. خیرابی، م. میر لطیفی، ع. سلامت و م.ح. سادات میری. 1382. مدیریت آب آبیاری در مزرعه. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، تهران. ۲۵۰ صفحه.

فرنیا، ا.، ق. نورمحمدی، ا. نادری، ف. درویش و ا. مجیدی­هروام. ۱۳۸۵. تأثیر تنش خشکی و نژادهای باکتری Bradyrhizobium japonicum بر عملکرد دانه و صفات وابسته به آن در سویا در بروجرد. مجله علوم زراعی ایران، جلد ۸، شماره ۳: ۲۰۱-۲۱۳.

محمدی­بابازیدی، ه.، م. فلکناز، پ. حیدری، م. س. همتی و ش. فرخیان. 1392. تأثیر باکتری آزوسپیریلیوم و سالیسیلیک اسید بر صفات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی ریحان تحت تنش کم­آبی. مجله تازه­های بیوتکنولوژی سلولی-مولکولی، جلد ۳، شماره ۱۲: ۳۱-۳۵.

نادری، م. 1391. اثر باکتری­های ریزوسفری ارتقا دهنده­ی رشد گیاه بر گیاه پالایی سرب توسط آفتابگردان در یک خاک حاوی سرب با سابقه دراز مدت. پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کشاورزی گرایش اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهرکرد. ایران.

Ansari, M. F., D. R. Tipre, and S. R., Dave. 2015. Efficiency evaluation of commercial liquid biofertilizers for growth of Cicer aeritinum (chickpea) in pot and field study. Biocatal. Agric. Biotechnol. 4(1): 17-24.

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

Burd, G. I., D. G. Dixon and B.R. Glick. 2000. Plant growth promoting bacteria that decrease heavy metal toxicity in plants. Can. J. Microbiol. 46: 237-245.

De Souza, R., A. Ambrosini and L. M. P. Passaglia. 2015. Plant growth promoting bacteria as inoculanta in agricultural soils. Genet. Mol. Biol. 34 (4): 401- 419.

Egamberdieva, D. and B. Lugtenberg. 2014. Use of plant growth-promoting rhizobacteria to alleviate salinity stress in plants. In: Miransari, M. (Ed.) Use of microbes for the alleviation of soil stresses. Springer. New York. pp. 73-96.

Ermumcu, M. S. K. and N. Sanher. 2017. Black Cumin (Nigella sativa) and its active component of thymoquinone: effects on health. J. Food. Sci. 3(4): 170-183.

Fazeli-Kakhki, F., S. Riahinia and A. R. Ghasemi-Arian. 2016. Effects of NaCl and KCl on Physiological Aspects of Two Canola Varieties. J. Agric. Sci. 12(3): 845-860.

Galmes, J., J. Flexas and R. Save. 2007. Water Relations and Stomatal Characteristics of Mediterranean Plants with Different Growth Forms and Leaf Habits: Responses to Water Stress and Recovery. Plant Soil. 290(1): 139-155.

Hasanpour, J., M. Panahi, M. Sadeghi and K. Arabsalmani. 2012. Effect of inoculation with VA mycorrhiza and azotobacter on grain yield, LAI and protein of wheat on drought stress condition. Int. J. Agric. Sci. 2(6): 466-476.

Heidari, M. and A. Golpayegani. 2011. Effects of water stress and inoculation with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on antioxidant status and photosynthetic pigments in basil (Ocimum basilicum L.). J. Soc. Agric. Sci. 23: 1-5.

Lawler, D. W. and G. Cornic. 2002. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficit in higher plants. J. Plant Cell Environ. 25: 275-294.

Malhotra, S. K. 2012. Nigella. In: Peter, K. V. (Ed.) Handbook of Herbs and Spices (Second edition). Woodhead Publishing. Cambrige. pp. 391-416.

Nadeem, S. M., Z. A. Zahir, M. Naveed, M. Arshad and S. M. Shahzad. 2006. Variation in growth and ion uptake of maize due to inoculation with plant growth promoting rhizobacteria under salt stress. Soil Environ. 25:78- 84.

Nepomuceno, A. L., D. Oosterhuis, J. Stewart, R. Turley, N. Neumaier and J. R. B. Farias. 2002. Expression of heat shock protein and trehalose-6-phosphate synthase homologues induced during water deficit in cotton. J. Plant Physiol. 14(1): 11-20.

Reddy, A. R., K. V. Chaitanyaand, M. Vivekanandan. 2004. Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. J. Plant Physiol. 161(11): 1189-1202.

Shafighi, A. A., A. R. Pazoki and D. Eradatmande­Asli. 2014. Alleviation of Water Stress in Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) Using Different PGPR Application Methods. Adv. Environ. Biol. 8(24): 275-280.

Strain, H. H. and W. A. Svelc. 1966. Extraction, separation, estimation and isolation of chlorophylls. In Vernon L. P. and G. R. Seely (Eds.) The Chlorophylls. Academic Press New York. 21-66.