تأثیر کاربرد توأم باکتری‌های سینوریزوبیوم و فسفر بررشد، تثبیت نیتروژن و جذب برخی عناصر غذایی در شنبلیله (Trigonella foenum- graecum L.)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیأت علمی گروه علوم خاک دانشگاه ولی عصر رفسنجان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم خاک دانشگاه ولی عصر رفسنجان

10.22069/ejsms.2017.8912.1536

چکیده

سابقه و هدف: نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی درگیاه بوده که کمبود آن در خاک از عوامل اصلی محدودکننده رشد گیاه می باشد. نیتروژن ملکولی حدود 80 درصد از گازهای اتمسفر را تشکیل می‌دهد لیکن بصورت مستقیم برای گیاهان قابل جذب نمی‌باشد. تثبیت بیولوژیک نیتروژن از طریق همزیستی با گیاهان لگومینوز یکی از مهمترین راه‌های ورود نیتروژن معدنی به خاک است. همچنین تلقیح گیاهان لگوم با باکتری‌های ریزوبیومی فرآیندی مهم در افزایش ظرفیت تثبیت بیولوژیک نیتروژن به‌شمار می‌رود. علاوه بر این فسفر نیز یکی از عناصر ضروری برای تبدیل بیولوژیک نیتروژن اتمسفری به آمونیوم دز فرایند تثبیت بیولوژیک نیتروژن می‌باشد. بنابر این در این پژوهش تأثیر کاربرد توأم باکتری‌های سینوریزوبیوم و فسفر بر رشد، تثبیت نیتروژن و جذب عناصر غذایی شنبلیله مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد توأم باکتری‌های سینوریزوبیوم و سطوح فسفر بر رشد، مقدار نیتروژن و جذب سایر عناصر غذایی شنبلیله، تعداد 5 جدایه سینوریزوبیوم جدا شده از گره‌های ریشه شنبلیله که از کارایی همزیستی بالایی برخوردار بودند؛ از بانک باکتری گروه علوم خاک، دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان انتخاب و در یک آزمون گلخانه‌ای مورد استفاده قرار گرفتند. آزمون گلخانه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار با دو فاکتور شامل 1) باکتری با 5 سطح (چهار جدایه سینوریزوبیوم (SR4، SR5، SR12 و SR16) و شاهد بدون باکتری)، 2) فسفر با 4 سطح (صفر، 20، 40 و 60 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک از منبع منوکلسیم فسفات (مرک)) در سال 1393 در دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که کاربرد هم‌زمان جدایه‌های سینوریزوبیوم و سطوح فسفر باعث افزایش معنادار تعداد گره و وزن خشک شاخساره شد. همچنین کاربرد تواٌم جدایه‌های سینوریزوبیوم و سطوح فسفر باعث افزایش معنادار مقدار نیتروژن، فسفر، آهن و منگنز در شاخساره شنبلیله گردید. کاربرد توام این جدایه‌ها و سطوح فسفر اثر معنی‌داری (در سطح 5 درصد) بر وزن خشک ریشه و جذب عناصر روی و مس شاخساره نداشت؛ لیکن وزن خشک ریشه و مقدار روی و مس شاخساره در نتیجه تلقیح شنبلیله با جدایه‌های سینوریزوبیوم و نیز کاربرد سطوح مختلف فسفر هر یک به تنهایی به طور معناداری افزایش یافت.
نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد که کاربرد توام جدایه SR4 و 60 میلی‌گرم فسفر بر کیلوگرم خاک کارامدترین تیمار در افزایش رشد و مقادیر نیتروژن و سایر عناصر غدایی در شنبلیله بود. این تیمار وزن خشک شاخسار را از 25/0 گرم بر گلدان در تیمار شاهد به 25/2، تعداد گره را از 70 عدد بر گلدان در تیمار شاهد به 570 و همچنین جذب نیتروژن و فسفر را به ترتیب از 95/6 و 28/0 میلی-گرم بر گلدان در تیمار شاهد به 100 و 54/3 و جذب آهن و منگنز را از 02/0 و 03/0 میکروگرم بر گلدان در تیمار شاهد به 19/0 و 28/0 افزایش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of simultaneous application of Sinorhizobium and phosphorus on the growth, nitrogen fixation and some nutrients uptake in Fenugreek (Trigonella foenum- graecum L.)

چکیده [English]

Background and Objectives: Nitrogen is one of the most important nutrients in plants which its shortage in soil is the main factor limiting plant growth. Molecular nitrogen comprises about 80 % of the atmospheric gases whereas it is not directly absorbable in plants. Biological nitrogen fixation (BNF) through symbiosis with leguminous plants is one of the most important ways entrance of inorganic nitrogen into soils. Inoculation of legumes with rhizobia is also an important process to maximize biological N2 fixation capacity in these crops. Moreover, phosphorus is an essential element to convert atmospheric N (N2) into ammonium (NH4) in nitrogen fixation process. Hence in this study, the effects of simultaneous application of Sinorhizobium and phosphorus on the growth, nitrogen fixation and nutrients uptake of Fenugreek were evaluated.
Material and method: To evaluate the effect of combined application of Sinorhizobium and phosphorus levels on growth, nitrogen content and other nutrients uptake of Fenugreek, five isolates of Sinorhizobium were selected from bacterial bank of soil science department, University of Rafsanjan and used in a greenhouse experiment. These bacteria were had isolated from Fenugreek root nodules and had the highest symbiotic effectiveness. The greenhouse experiment was conducted in factorial based on completely randomized design with three replications including two factors i) five levels of bacteria (inoculation with four Sinorhizobium isolates (SR4,SR5,SR12, SR16) and non-inoculated as control) ii) four levels of phosphorous (0, 20, 40 and 60 mg kg-1soil).
Results: Results showed that simultaneous application of Sinorhizobium and phosphorus levels significantly increased the number of nodule and shoot dry weight. Also combined application of Sinorhizobium and phosphorus levels significantly enhanced amounts of nitrogen, phosphorus, iron and magnesium in shoot of Fenugreek. Interaction of the isolates and phosphorus levels didn’t have any significant effect (p<0.05) on root dry weigh and uptake of zinc and couple, while Root dry weigh and amounts of zinc and couple in the Fenugreek were significantly increased by application of Sinorhizobium isolates and phosphorus levels each one alone.
Conclusion: this study revealed that simultaneous application of isolate SR4 and 60 mg phosphorus per kg soil was the most efficient treatment in improvement of growth, nitrogen content and other nutrients uptake of Fenugreek. In comparison with control, this treatment enhanced soot dry weight from 0.25 to 2.25 g pot-1, nodule number from 70 to 570, nitrogen and phosphorus contents from 6.95 and 0.28 to 100 and 2.54 mg pot-1 and also iron and manganese uptake from 0.02 and 0.03 to 0.19 and 0.28 µg pot-1respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fenugreek
  • Growth
  • Nitrogen fixation
  • Phosphorus
  • Sinorhizobium