تأثیر باکتری‌های شور و قلیاپسند بر رشد رویشی و غلظت برخی عناصر غذایی در دانهال‌های پسته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 محقق، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

2 مربی پژوهش، بخش تحقیقات علوم زراعی – باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

3 مربی پژوهشی، پژوهشکده پسته، مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رفسنجان، ایران

4 کارشناس فیزیولوژی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

چکیده

راهکارهای افزایش تحمل به شوری در کاشت پسته از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش اثر دو سویه باکتری شورقلیاپسند بومی (ویرجی­باسیلیوس­ماریسمورتی و آلکالی­باسیلیوس­هالوآلکالوفیلوس) درچهارسطح (هر یک به تنهایی، مصرف توام دو سویه و شاهد)، همراه با سه سطح شوری آب آبیاری (8، 12 و 16 دسی­زیمنس­برمتر) بر رشد رویشی و غلظت برخی عناصرغذایی دانهال­های پسته دو رقم اکبری و دانشمندی، به صورت آزمایش کرت­های دو بار خرد شده در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار (هر تکرار شامل دو دانهال)، در شرایط باغ ایستگاه تحقیقات پسته فیض­آباد (1400-1401) بررسی شد. صفات مورد بررسی شامل طول و قطر ساقه، تعداد و سطح­­ برگ، شاخص کلروفیل و غلظت عناصر فسفر، پتاسیم، کلسیم، سدیم، کلر، روی و بور بود. نتایج نشان داد که اثرات شوری، رقم و باکتری بر صفات طول و قطر ساقه، تعداد برگ، سطح برگ و عناصر کلسیم و سدیم در سطح یک درصد معنی­دار بودند. تاثیر رقم بیش­تر بر صفات رویشی، و نوع باکتری بیش­تر بر غلظت عناصرغذایی معنی­دار بود. رقم اکبری در تمامی صفات رویشی و غلظت کلسیم به استثنای شاخص کلروفیل، نسبت­به رقم دانشمندی برتری نشان داد. روند شاخص کلروفیل عکس سطح برگ بود؛ و با افزایش شوری افزایش یافت. سویه باکتری ویرجی­باسیلیوس­ماریسمورتی موجب افزایش صفات رویشی شامل طول و قطر ساقه؛ سطح برگ و غلظت کلسیم به­ترتیب به میزان 6، 5 ، 17/0 و 2/0 درصد نسبت به شاهد گردید. باکتری آلکالی باسیلیوس هالوآلکالوفیلوس موجب کاهش غلظت یون‌های سدیم و کلر به­ترتیب به­میزان 5/18 و 8/12 درصد نسبت به شاهد شد. تیمار مخلوط باکتری­های ویرجی­باسیلیوس ماریسمورتی و آلکالی باسیلیوس هالوآلکالوفیلوس موجب افزایش شاخص کلروفیل (6/0درصد)، کم­ترین کاهش در تعداد برگ‌های ریزشی (7/5 درصد) و افزایش غلظت عناصر کم­مصرف روی (1/2 درصد) و بور (5/1 درصد) نسبت به شاهد شد. در مجموع، استفاده از باکتری فَرین­دوست ویرجی­­باسیلیوس ماریسمورتی با هدف افزایش شاخص­های رشدی از جمله قطر دانهال در سال­های ابتدایی رشد جهت پیوندزنی و رسیدن به باردهی اقتصادی سریع­تر و آلکالی باسیلیوس هالوآلکالوفیلوس برای بهبود وضعیت عناصرغذایی در پسته در شرایط شوری و سدیم زیاد توصیه می­گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Anonymous, 2022. Statistical Year Book of Agricultural Crops. Ministry of Jiha-e-Keshavarzi, Tehran, Iran (in Persian).
Azarmi Atajan, F. 2017. Efeect of Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) on Growth and Nutrient Uptake by Pistachio Seedlings under Salinity Stress. 15th Iranian Soil Science Congress. Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
Chapman, S. C. and H. J. Barreto. 1997. Using a chlorophyll meter to estimate specific leaf nitrogen of tropical maize during vegetative growth. Journal of agronomy.89:557-562.
Chun, J., Lee, J.-H., Jung, Y., Kim, M., Kim, S., Kim, B. K., Lim, and Y. W. EzTaxon. 2007. A web-based tool for the identification of prokaryotes based on 16S ribosomal RNA gene sequences. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2007; 57: 2259-2261.
Eskandari Torbaghan, M. and G.H. Khalili Torghabe. 2023. Evaluation of three groups of plant growth-promoting extremophilic rhizospheric bacteria on induction of salinity and alkalinity tolerance in GN15 almond (Prunus amygdalus L.) rootstocks. Plant Process and Function.  12 (55) :1-14. URL: http://jispp.iut.ac.ir/article-1-1838-fa.html
Eskandari Torbaghan, M., Khalili Torghabe, G., Sherafati, A. and M. Eskandari Torbaghan. 2022. Effect of native halophilic, alkaliphilic and haloalkaliphilic rhizospheric bacteria of almond (Prunus amygdalus L.) on the nutrient availability in saline and sodic soils. Applied Soil Research. 12(1(1)): 38-55.
Eskandari Torbaghan, M. 2006. Effect of Cl/SO4 ratios in water and nitrogen fertilizer on soil properties, yield and yield parameters of barley. M.Sc. Thesis. Faculty of Agriculture. Ferdowsi University of Mashhad.
Eskandari Torbaghan, M. 2017. Isolation and efficiency of haloalkaliphilic bacteria on salinity stress reduction in wheat. Ph.D. Thesis. Faculty of Agriculture. Ferdowsi University of Mashhad.
Eskandari Torbaghan, M., Astaraei, A.R., Eskandari Torbaghan, M. and S. Sadoughi. 2007. The effect of anionic ratios of chlorine to sulfate of irrigation water and nitrogen fertilizer on yield and yield components of barley plant. Ninth National Seminar on Irrigation and Evaporation Reduction. https://www.civilica.com/Paper-ABYARI09-ABYARI09_301.html
Eskandari Torbaghan, M., Lakzian, A., Astaraei, A. R., Fotovat, A., and H. Besharati. 2017. Quantitative comparison of ammonia and 3-indoleacetic acid production in halophilic, alkalophilic and haloalkalophilic bacterial isolates in soil. Quarterly Journal of Experimental Animal Biology. 6(1): 41-58. DOR: 20.1001.1.23222387.1396.6.1.5.7.
Fahimi, H. 2015. Plant growth regulators. Tehran University Press. 211pp.
Ghare Yazi, B. 2001. Genetic engineering of agricultural plants with the aim of increasing resistance to salt stress. Workshop on salinity and plant growth (mechanisms, challenges and strategies). Ferdowsi University of Mashhad.
Glickmann, E., and Y. Dessaux. 1995. A critical examination of the specificity of the salkowski reagent for indolic compound produced by phytopathogenic bacteria. Applied and Environmental Microbiology.61:793–796.
Gutierrez, C.K., Matsui, G.Y., Lincoln, D.E. and C.R. Lovell. 2009. Production of the phytohormone indole-3-acetic acid by the estuarine species of the genus Vibrio. Applied and Environmental Microbiology. 75:2253-2258
Heiydari Sharif Abad, H. 2001. Plant and salinity. Research institute of forests and rangelands Press. 71 pp.
Heonsang, J., Jongtaek, P., and K. Hyunook. 2013. Determination of NH4+ in Environmental Water with Interfering Substances Using the Modified Nessler Method. Hindawi Publishing Corporation Journal of Chemistry. 2013 : 359217: 1-9. https://doi.org/10.1155/2013/359217.
Hojjat Noughi, F., Akhgar, A.R., Esfandiarpour, I., and K. Khavazi. 2013. Evaluation of Population and Properties of PGPB of Endorhizosphere, Rhizosphere and Nonrhizosphere in Pistachio Seedlings. Water and Soil Science. 23(4): 215-234.
Hokmabadi, H. 2011. Diagnostic of Environmental and Non environmental Damaging Factors Incoming to Pistachio Product. Tehran. Iran: Education and Agricultural Promotion Press.
Honma, M., and T. Shimomura. 1978. Metabolism of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid. Agricultural and Biological Chemistry, 42, 1825–1831.
Horikoshi, K. 1999. Alkaliphiles: Some Applications of Their Products for Biotechnology. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 63(4): 735-750.
Horikoshi, K. 2006. Alkaliphiles-genetic properties and applications of enzymes. Japan. Springer.
Jones, B., Brian, E., Gravin, J. and V. Stolberglaan. 1992. European patent application. 1992; Bulletin 93/18. Publication number: EP 0 540 127A1. Rank Xerox (UK) Business Services (3.10/3.6/3.3. 1).
Kargar Khorrami , S., Jamei, R.,   Darvishzadeh , R.  and S. Hosseini Sarghin. 2019. Effect of salinity stress on hormones of auxin, gibberellin, physiological, morphological and anatomical characteristics of Hibiscus escolentus L. Iranian Journal of Plant Biology. 11(4(42)):67-82.  10.22108/IJPB.2019.114287.1128
Keren, R. 1996. Boron. p. 603-626. In D. L. Sparks et al. (ed.) Methods of soil analysis. Part 3. Chemical methods. SSSA and ASA, Madison, WI.
Khalili Torghabe G.H., Tehranifar A., Abedi B., and M. Eskandari Torbaghan. 2022. Improvement of some growth and biochemical properties of almonds by the use of rhizospheric halophile, alkaliphile and haloalkaliphile bacteria in Khorasan Razavi almonds orchards. Pomology Research.6 (2):62-80. 10.30466/RIP.2021.53296.1157
Khavazi, K., Asgharzadeh, A., Asadi Rahmani, H., Rejali, F., Fallah Nosratabadi, A., Besharati, Khosravi, H. and M. Afshari. 2013. Identification, Management and using soil biological potential. Soil and Water Research Institute. Sana Press.125 pp.
Khosravi, H. 2016. Application of Beneficial Soil Bacteria in Crop Production Management Under Saline and Drought Stress via Decreasing Ethylene. Land Management Journal. 4(1):33-43.  https://doi.org/10.22092/lmj.2016.115843
Lahouti, M., Zare Hasan Abadi, M. and R. Ahmadian. 2011. Biochemistry and physiology of plant hormones. Third edition. Ferdowsi University of Mashhad.359 pp.
Leach, J.E., White, F.F., Rhoads, M.L. and H. Leung. 1990. A repetitive DNA sequence differentiates Xanthomonas campestris pv. oryzae from other pathovars of Xanthomonas campestris. Molecular plant and Microbe Interaction. 3: 238-246.
Machado, S. and G. M. Paulsen. 2001. Combined effects of drought and high temperature on water relations of wheat and sorghum. Plant and Soil. 223:179-187.
Manteghi, N. 1968. Full Description of Decomposition Methods on Soil and Water Samples. Soil and Water Institute. Technical Issue. 168: 98-116.
Moein Rad, H. 2000. Investigation of different varieties of pistachio to salinity stress. Ph.D. Thesis, Islamic Azad University Science and Research Branch, Tehran, Iran.
Mohammadi Mohammad Abadi, A. 1998. The effect of soil and water salinity on pistachio rootstocks. Report No.13. Pistachio Research Institute, Rafsanjan, Iran.
Moin Rad, H. 2006. Studying the adaptability of cultivated and wild pistachio seedlings to different amounts of irrigation water salinity according to growth indicators. Desert. 11(1): 74-88.
Momenpourm, A., Imani, A.,   Rasooli, M., Mohammadiyan, G. and L. Dahaghin. 2016. Effect of salinity stress on growth characteristics,chlorophyll fluorescence and concentrations of nutrition elements in fourteen pistachio (Pistacia vera) cultivars.Journal of Plant Production. 23(2):91-121.
Penrose, D.M. and B.R. Glick. 2003. Methods for isolating and characterizing ACC deaminase-containing plant growth-promoting rhizobacteria. Physiologia plantarum. 118:10–15.
Pessarakli, M.1995. Handbook of plant and crop physiology.679-826.
Rayan, J.R., Estefan G., and A. Rashid. 2001. Soil and Plant Analysis Laboratory Manual. (2nd edition). ICARDA. Syria.
Richards, L. A. 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. Agriculture, 160, Handbook 60. US Department of Agriculture, Washington DC.
Sahay H., Mahfooz S., Singh A. K., Singh S., Kaushik R., Saxena A.K. and D.K. Arora. 2012. Exploration and characterization of agriculturally and industrially important haloalkaliphilic bacteria from environmental samples of hypersaline Sambhar lake, India. World Journal Microbiol Biotechnology. 28:3207–3217.
Sanchez-Porro, C., R. de la Haba, R. and   A. Ventosa. 2014. The Genus Virgibacillus. E. Rosenberg et al. (eds.), the Prokaryotes – Firmicutes and Tenericutes, DOI 10.1007/978-3-642-30120-9_353, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Sarcheshmehpour, M.,   Besharati, H. and   G.R. Savaghebi.2015. Increasing the efficiency of rock phosphate by some indigenous microorganisms of pistachio orchards to improve growth and nutrition of pistachio seedlings under salt stress. Iranian Journal of Soil Research. 29(3(3)):371-381. 20.1001.1.22287124.1394.29.3.11.3
Sarcheshmepour, M.,  Savaghebi, G.R.,  Saleh Rastin, N.,  Alikhani, H. and   A. Pourbabaei.2010. Isolation, screening, identification, and salinity and drought stress tolerance of selected plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) of pistachio (Pistacia vera) trees. Iranian Journal of Soil and Water. 40(2):177-190.
20.1001.1.2008479.1388.40.2.10.4
Sherafati, A. H., Hoseiinifard, J. and P. Keshavarz. 2016. Effects of foliar application of calcium compounds on formation and development of pistachio (Pistacia vera L.) Nuts. Seed and Plant Production Journal.32(2):193-208.
Sherafati, A., Hokmabadi, H., 2015. Effect of some pistachio rootstocks on nutrients element uptake of two pistachio cultivars (Akbari and Bargsiyah). Pistachio Science and Technology. 1(1): 32–43.
Sherafati, A.2013. Pistachio cultivation in saline soils. Education and Agricultural Promotion Press. 112 pp.
Sherafati, A.H., Eskandari Torbaghan, M. and H. Hasheminasab.2022. The ability of new pistachio (Pistacia vera L.) genotypes to absorb nutrients from soil under saline conditions. Journal of Research in Horticultural Science. 1(1):135-152.  10.22092/RHSJ.2022.128462
Sherafati, A.H., Eskandari Torbaghan, M. and M. Heidari Salehabadi.2023. The effect of pistachio waste compost and mycorrhizal fungi on vegetative growth and nutritional status of pistachio sedlings in a saline-sodic soil. Journal of Soil and Plant Interactions. 13(4):41-70.
DOI: 10.47176/jspi.13.4.20621
Singh S. P., Purohit M. K., Raval V.H., Pandey S., Akbari V. G. and C.M. Rawal.2010. Capturing the potential of haloalkaliphilic bacteria from the saline habitats through culture dependent and metagenomic approaches.Curent Reasearch, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology. A. Mendez-Vilas (Ed.).p:81-87.
Soto-Padilla M. Y., Valenzuela-Encinas C., Dendooven L., Marsch R., Gortáres Moroyoqui P. and  M. Estrada-Alvarado. 2013. Isolation and phylogenic identification of soil haloalkaliphilic strains in the former Texcoco lake. International Journal of Environmental Health Research. 24(1):82-90. http://dx.doi.org/10.1080/09603123.2013.800957.
Venkateswarlu B, and A.K. Shanker. 2009. Climate Change and Agriculture, Adaptation and Mitigation Strategies. Indian Journal of Agronomy. 54:226–230.
Yazdi Sajadieh, O.,  Panahpour, E.,     Nadian ,H. and  A. Gholami.2020. The Effect of Salinity on Some Growth Parameter and Root Morphology of Three Pistachio Cultivars. Horticultural Plants Nutrition.3(2(6):17-28. 0.22070/HPN.2020.5019.1063
Zeinali bafghi, M., Gholamnezhad, J., Esmaeilzadeh-Hosseini, A., Shirmardi, M. and A. Jafari.2020. Influence of gowth promoting bacteria on gowth and physiological characters of pistachio in saline soils. Horticultural Plants Nutrition. 7(2(2(4))):107-129.  10.22070/hpn.2020.4548.1030
Zekri, M. and L. R. Parsons. 1990. Response of split-root sour orange seedlings to NaCl and polyethylene glycol stresses. Journal of Experimental Botany. 41: 35-40.