عنوان

ارزیابی کارایی تثبیت نیتروژن جدایه‌های ازتوباکتر در مایه‌زنی ذرت

‭۱۶۷۹۱پ‬

per

ارزیابی کارایی تثبیت نیتروژن جدایه‌های ازتوباکتر در مایه‌زنی ذرت

/مهدیه لیلاسی مرند

: کشاورزی

، ‮‭۱۳۹۵‬

چاپی

کارشناسی ارشد

علوم خاک

‮‭۱۳۹۵/۱۱/۲۰‬

تبریز

ازتوباکترها از جمله باکتری‌صهای محرک رشد گیاه هستند که در ریزوسفر گیاهان به ویژه گندمیان حضور دارند و از طریق تثبیت نیتروژن به شیوه آزادزی، تولید هورمون اکسین، انحلال فسفات و همچنین تولید سایدروفور، گیاه میزبان را از اثرات سودمند خود بهره‌صمند می‌صسازند .بر این اساس و به منظور مشخص نمودن توانایی تثبیت نیتروژن برخی از جدایه‌صهای منتسب به ازتوباکتر، در شرایط درون‌شیشه‌ای و در کشت با گیاه، این آزمایش انجام شد .جدایه‌های مورد استفاده در آزمایشات درون شیشه‌ای شامل ‮‭۲۱‬ جدایه،‮‭۵- ۲SP‬،‮‭۱- ۳A‬،‮‭۱- ۴A‬،‮‭۳- ۱۲A‬،‮‭۴- ۱۴A‬،‮‭۱۴SP‬ -،‮‭۱۴SP‬ -،‮‭۱- ۱۴SP۲‬،‮‭۲- ۱۶SP‬،‮‭۲- ۱۶SP۷‬،‮‭۱- ۲۲SP‬،‮‭۱- ۲۴A‬،‮‭۳۴SP‬ -،‮‭۳۵A‬ ،‮‭۲- ۳۵SP‬،‮‭۳۷SP‬ ،‮‭۲- ۴۳SP‬،‮‭۴s - ۴۴A‬،‮‭۴z- ۴۴A‬،‮‭۴۴SP‬ - ‮‭۲‬و‮‭۴۷A۱‬ - ‮‭۳‬بودند .در آزمایشات درون‌شیشه‌ای، تثبیت نیتروژن جدایه‌ها به روش کجلدال بعد از تهیه کشت‌های جامد و مایع جدایه‌ها در محیط کشت ‮‭LG‬ اندازه‌گیری شد .نتایج نشان داد که در ته‌نشست محیط کشت مایع، بیش‌ترین میزان تثبیت نیتروژن در جدایه‮‭۱۴SP‬ - برابر با ‮‭۸۰‬ میکروگرم در میلی‌لیتر محیط کشت مایع و در محیط کشت جامد بیش‌ترین نیتروژن تثبیت شده متعلق به جدایه‌های‮‭۱۴SP‬ - و‮‭۱- ۱۴SP۲‬، به ترتیب برابر با ‮‭۱/۲۶۱‬ و ‮‭۶/۲۵۸‬ میکروگرم بر گرم محیط کشت بوده است .اما کمترین میزان تثبیت در بین جدایه‌های باکتری، در کشت‌های مایع و جامد به ترتیب با ‮‭۴/۸‬ میکروگرم در میلی‌لیتر و ‮‭۷/۱۸‬ میکروگرم بر گرم مربوط به باکتری‮‭۳A‬ - ‮‭۱‬بود .کارایی تثبیت نیتروژن جدایه‌ها ‮‭(۱۸‬ جدایه (با کشت گیاه نیز در قالب طرح کاملا تصادفی با در نظر گرفتن ‮‭۳‬ تکرار به انجام رسید .بدین منظور زادمایه باکتریایی در حامل باگاس و پرلیت برای تلقیح بذور ضدعفونی شده ذرت) رقم سینگل کراس ‮‭۷۰۴)‬ استفاده شد .برای این منظور در خاک استریل دارای کمبود نیتروژن، آزمایش گلدانی با لحاظ کنترل منفی) شامل حامل بدون باکتری و بدون حامل(، کنترل‌صهای مثبت) شامل کاربرد کود اوره بر اساس آزمون خاک به مقدار کامل و نصف مقدار توصیه شده (و گلدان‌های تلقیح شده با جدایه‌صهای مورد مطالعه انجام گرفت .در طول مدت رشد، آبیاری با آب استریل انجام گرفت و عناصر غذایی فسفر، پتاسیم و عناصر میکرو بر اساس آزمون خاک از طریق کود شیمیایی در تمام گلدان‌ها تأمین شد .آزمایش تا ابتدای دوره زایشی به طول انجامید و در طول رشد پارامترهای قطر، طول ساقه، ارتفاع گیاه، شاخص کلروفیل و فلورسانس و در پایان رشد پارامترهای وزن تر و خشک ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی، بیوماس تر و خشک کل، همچنین غلظت و مقدار عناصر غذایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن و روی مورد اندازه‌صگیری قرار گرفت .آنالیز عناصر گیاهی نشان داد در مورد تمام عناصر، بیش‌ترین مقادیر مربوط به تیمارهای کودی ‮‭۱۰۰‬ و سپس ‮‭۵۰‬ توصیه کودی بوده است .اما در مورد برتری جدایه‌های باکتریایی در مورد مقدار کل عنصر نیتروژن‮‭۲- ۱۶SP‬،‮‭۱۴SP‬ -،‮‭۱۴SP‬ - و‮‭۴s- ۴۴A‬، مقدار کل فسفر‮‭۱۴SP‬ -،‮‭۴- ۱۴A‬،‮‭۳۴SP‬ -،‮‭۱۲A‬ - ‮‭۳‬و‮‭۱۴SP‬ -، مقدار کل پتاسیم‮‭۱۴SP‬ -،‮‭۳۴SP‬ -،‮‭۱۲A‬ - ‮‭۳‬و‮‭۱- ۱۴SP۲‬، مقدار کل آهن‮‭۵- ۲SP‬،‮‭۳- ۱۲A‬،‮‭۱۴SP‬ -،‮‭۴s - ۴۴A‬و‮‭۱۴SP۲‬ - ‮‭۱‬و در مورد مقدار کل روی‮‭۳۴SP‬ -،‮‭۴s- ۴۴A‬،‮‭۱۴SP۲‬ - ‮‭۱‬و‮‭۱۴SP‬ - نتیجه بهتری داشتند .به نظر کارایی تثبیت نیتروژن جدایه‌ها بر اساس نتایج کشت گلدانی بین‮‭۲۰ - ۳۰‬نیاز نیتروژنی گیاه است و بیش‌ترین کارایی تثبیت نیتروژن در جدایه‮‭۲- ۱۶SP‬، برابر با ‮‭۴۷/۳۹‬ به دست آمده و در صورت استفاده از باکتری‌های منتخبی نظیر‮‭Azotobacter chroococcum ۱۴SP‬ - و‮‭A. chroococcum ۱۶SP‬ - ‮‭۲‬بایستی بقیه نیاز نیتروژنی گیاه را از طریق کود شیمیایی تأمین نمود

Azotobacters are among plant growth promoting bacteria that are present in the rhizosphere of plants especially in grasses and host plant utilizes from their beneficial effects through nitrogen fixation (NF), auxin hormone production, phosphate solubilization and also siderophore production. Accordingly, this experiment was performed in order to determine the nitrogen-fixation ability of some isolates belonging to Azotobacter in in-invitro and in cultivation condition with plant. Twenty one isolates including; 2SP-5, 3A-1, 4A-1, 12A-3, 14A-4, 14SP-, 14SP-, 14SP2-1, 16SP-2, 16SP7-2, 22SP-1, 24A-1, 34SP-, 35A, 35SP-2, 37SP, 43SP-2, 44A-4s, 44A-4z, 44SP-2 and 47A1-3 were used in this study. In in-vitro experiments, nitrogen fixation of the isolates was measured by Kjeldahl method after providing solid and liquid cultures of the isolates in LG medium. The results showed that in pellet of liquid medium, the most rate of nitrogen fixation was in 14SP-I equals to 80 g/ml and also in solid medium, the most fixed nitrogen was related to the 14SP-III and 14SP2-1 equals to 261.1 and 258.6 g/g, respectively. The least NF among the studied isolated both in liquid and solid media was observed with 3A-1 isolate. Also, the nitrogen-fixation efficiency of the isolates was performed with plant cultivation by using completely randomized design with three replications. For this purpose, bacterial inoculants in bagasse and perlite carrier were prepared to inoculate the disinfected seeds of corn (single-cross 704). So experiment was done in sterile and nitrogen poor soil with negative controls (including carrier without bacteria and without carrier), positive controls (using Urea equal to 50 and 100 of fertilizer recommendation) and pots inoculated with Azotobacter isolates. During growth, irrigation was performed with sterile water and nutrients such as phosphorus, potassium and micronutrients were provided based on soil test through chemical fertilizer in all pots. The experiment was taken until the beginning of reproductive phase. Parameters that were measured during growth were included stem diameter, stem length, height, chlorophyll index and fluorescence and after harvesting, wet and dry weight of root, shoot wet and dry weight, total weight and dry biomass, also nutrient concentration and content, including nitrogen, phosphorus, potassium, iron and zinc were measured. The analysis of nutrient showed that among all treatments, the highest mean of elements were related to fertilizer treatments 100 and then 50 fertilizer recommendation. But in regards to bacterial isolates, the total content of nitrogen was measured in 16SP-2, 14SP-, 14SP- and 44A-4s, the highest total content of phosphorus was observed in 14SP-, 14A-4, 34SP-, 12A-3 and 14SP-, the maximum total content of potassium was obtained with 14SP-, 34SP-, 12A-3 and 14SP2-1, while the highest total content of iron was gained in 2SP-5, 12A-3, 14SP-, 44A-4s and 14SP2-1, and 34SP-, 44A-4s, 14SP2-1 and 14SP- had higher mean of zinc content in plant tissues. It seems nitrogen-fixation efficiency (NFE) of the isolates based on the results of pot cultivation was between 20-30 and the highest NFE was observed in 16SP-2 (39.47 ). It is suggested in using selected bacteria such as Azotobacter chroococcum 14SP- and A. chroococcum 16SP-2, remaining nitrogen requirement of the plant should be provided through chemical fertilizer

لیلاسی مرند، مهدیه

ساریخانی، محمدرضا، استاد راهنما

علمائی، محسن، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی