به دلیل اهمیت گندم درجوامع بشری بررسی تاثیر PGPR برخصوصیات مرفولوژی ریشه رشد و عملکرد گیاه گندم در میان محققین ازجایگاه خاصی برخوردار است که در ذیل به طورخلاصه به تعدادی از آنها اشاره شده است.
۲-۱۰-۱- تاثیر مقادیر مختلف اکسین بر مرفولوژی ریشه گندم
مهمترین مکانیسم در تحریک رشد گیاهان توسط سویه های PGPR تولید IAA است. سویه های مختلف باکتریایی توانایی تولید مقادیر مختلف اکسین دارند. در اغلب مطالعات مشاهده شده است که غلظت های بالای IAA عامل محدود کننده در طویل شدن ریشه و مقادیر پائین آن محرک طویل شدن ریشه است (پایلت و ساگی،۱۹۸۷). به دلیل توان بالای کلونیزاسیون ریشه گیاه گندم توسط باکتری، محققین به بررسی تاثیر غلظت های مختلف IAA تولید شده توسط این باکتری روی ریشه گیاه گندم پرداختند. آنها مشاهده کردند که با افزایش غلظت IAA تولید شده توسط این باکتری (۱۰ ۱۰ مولار) طول ریشه گندم کاهش یافت و در غلظت ۱۰ مولار رشد ریشه گندم به طور کامل متوقف شد. تراکم تارهای کشنده در بذرهای تلقیح شده با۱۰ مولار فقط به مقدارکمی افزایش یافت که در مقایسه با شاهدهای تلقیح نشده تفاوت معنی داری نداشت و تنها زمانی که بذرهای گیاه گندم با۱۰ مولار تلقیح شد، موجب افزایش تراکم تارهای کشنده و کاهش طول ریشه در مقایسه با شاهد شد (دابلایر و همکاران،۱۹۹۹ ).
۲-۱۰-۲- تاثیرPGPR بر رشد گیاه گندم
گندم از خانواده گرامینه است. گیاهان گرامینه برخلاف گیاهان دولپه ای قادر نیستند که در شرایط کمبود مواد غذایی مقدار اسیدهای آلی موجود در تراوه های ریشه ای از قبیل سیترات، مالات، اگزالات و استات که نقش مهمی در جذب فسفر و آهن دارند را افزایش دهند. لذا تلقیح گیاهان گرامینه به خصوص گندم با سویه های PGPR و بررسی تاثیرآنها روی جذب مواد غذایی از خاک توجه بسیاری از محققین را به خود جلب نمود. البته ناگفته نماند که افزایش مقدار تراوه های ریشه ای در شرایط کمبود تغذیه ای موجب کاهش عملکرد می شود که این کاهش عملکرد از نظرکشاورزان، تولیدکنندگان و محققین چندان مطلوب نیست. باکتری های محرک رشد ریزوسفری با تاثیر مثبت روی خصوصیات سیستم ریشه ای (از قبیل تراکم تارهای کشنده، طول ریشه و تشکیل ریشه های نابجا و جانبی)، افزایش جذب مواد غذایی، رشد و عملکرد گندم را افزایش می دهند.
دابلایر وهمکاران (۲۰۰۱) مطالعه ای را درخصوص بررسی تاثیر باکتریAzospirillum brasilense روی پارامترهای رشد گندم بهاره انجام دادند. بذرهای تلقیح شده زودتر به مرحله گلدهی رسیدند. همچنین وزن خشک اندام هوایی، ریشه و قدرت جوانه زنی بذرهای تلقیح شده افزایش یافت. آنها بین توسعه سیستم ریشه و عملکرد گندم، همبستگی مثبتی را مشاهده کردند (زهیر و همکاران،۲۰۰۴).
خلید و همکاران (۲۰۰۴) در خصوص تاثیر PGPR بر پارامترهای رشد گیاه گندم پژوهشی انجام دادند. هدف از این پژوهش تعیین توانایی سویه های موثر در تولید اکسین در شرایط درون شیشه ای و بررسی تاثیرآنها بر روی رشد گیاه گندم بود. این آزمایش برروی ۲ رقم گندم و تحت شرایط استریل انجام شد.۳۰ سویه جداسازی شده از ریزوسفر گندم که دارای توانایی تولید اکسین(mg/L 8/24 8/1 )درحضور تریپتوفان بودند، طول ریشه، وزن خشک ریشه، طول اندام هوایی و وزن خشک اندام هوایی بذور تلقیح شده گندم را به ترتیب به میزان ۳/۱۷، ۵/۱۳ ،۷/۳۷ و۳/۳۶ درصد افزایش دادند. در این تحقیق سویه ها شناسایی نشدند. آنها همبستگی مثبت وخطی ( r=0.99 ) بین میزان تولید اکسین و پارامترهای رشد درگیاه گندم مشاهده نمودند. همچنین مشاهده شد که با تغییر رقم و سویه باکتریایی، پاسخ و عکس العمل گیاه به مایه تلقیح PGPR، تغییرمی نماید.
همچنین در تحقیقی دیگرمشاهده گردید که A. brasilense Sp245و A. brasilense Sp7 موجب کاهش طول ریشه و افزایش تارهای کشنده در گیاه گندم شدند. تولید اکسین توسط این باکتری ها نقش مهمی در توانایی سویه در افزایش رشد و تغییر ویژگی های مرفولوژی ریشه داشت. همچنین با افزایش غلظت مایه تلقیح طول ریشه کاهش و تراکم تارهای کشنده افزایش یافت. آنها رگرسیون منفی بین غلظت مایه تلقیح و طول ریشه گزارش کردند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که سویه های مختلف این باکتری به دلیل تفاوت در میزان تولید اکسین، اثرات متفاوتی روی خصوصیات مرفولوژیکی ریشه داشتند. کاهش طول ریشه در غلظت های بالای باکتری و هورمون اکسین نشان دهنده اثر بازدارنده اکسین در غلظت های بالا بود (دابلایر و همکاران،۱۹۹۹).
درتحقیقی دیگر نیز باربیر و گالی(۱۹۹۳) افزایش طول و تعداد ریشه های جانبی و تراکم تارهای کشنده گیاه گندم را در اثرتلقیح سویه های A. brasilense SpM7918 و A. brasilense Sp6 گزارش کردند. همچنین راندمان جذب آب و مواد غذایی افزایش یافت. آنها مشاهده کردند که سویه موتانت که دارای توانایی تولید اکسین به میزان ۳۰ درصد کمتر از سویه وحشی بود، تاثیری روی رشد و توسعه سیستم ریشه نداشت. طی تحقیقی دیگر کروپر و همکاران (۱۹۹۶) افزایش جوانه زنی گندم بهاره را در مقایسه با شاهد به هنگام تلقیح با سویه ای از PGPR گزارش کردند.
به طور مشابه زای و همکاران (۱۹۹۰)، طی آزمایش مزرعه ای افزایش عملکرد دانه گیاه گندم به مقدار۴/۱۱و۷/۱۴ را در اثر تلقیح با سویه ای از (Bacillus sp.) PGPR مشاهده کردند. دراین تحقیق علاوه بر افزایش سرعت جوانه زنی، تشکیل پنجه و وزن خشک گیاه نیز افزایش یافت. افزایش ۱۱ درصدی عملکرد دانه گیاه گندم، در اثر باکتری Azotobacter نیزگزارش شده است (دفریتاس و جرمیدا،۱۹۹۲).
طی یک آزمایش مزرعه ای دیگر چن و همکاران(۱۹۹۴) به بررسی تاثیر سویه های مختلف PGPR روی رشد گندم پرداختند. آنها افزایش ۳/۶ تا۱۵ درصدی عملکرد گیاه گندم را در مقایسه با شاهد مشاهده کردند. طی آزمایش علمی ترویجی می و همکاران (۱۹۹۰) درسطح ۴۶/۳ میلیون هکتار از اراضی کشاورزی به بررسی تاثیرسویه های افزاینده عملکرد(YIB) بر رشد گیاه گندم پرداختند. این سویه ها شناسایی نشده بودند. عملکرد این مزارع درحدود۱۰تا۵/۲۲ درصد افزایش یافت (زهیر و همکاران،۲۰۰۴).
در ایران نیز ریحانی تبار(۱۳۸۱) طی آزمایشی گلدانی نشان داد که پاسخ گندم به تلقیح با سویه های سودوموناس در بیشتر شاخص های رشد مثبت بود. همچنین حامدی (۱۳۸۲) نیز پاسخ گندم به تلقیح سویه های سودوموناس را در بیشترشاخص های رشد و عملکرد مثبت ارزیابی کرده است.
تاثیر PGPR بر رشد گیاه گندم به نوع خاک نیز بستگی دارد در تعدادی از تحقیقات مشاهده شده است که با بهبود شرایط تغذیه ای خاک، کارایی PGPR درجذب آب و مواد غذایی و تحریک رشد گیاه افزایش یافت. نتایج تحقیق میشوستین و نامووا(۱۹۶۲) نشان داد که تلقیح بذری گیاهان مورد مطالعه فقط درخاکهای با حاصلخیزی مطلوب، موجب افزایش عملکرد محصولات کشاورزی شد. اما لازارویز (۱۹۹۷) بیشترین کارایی PGPR در افزایش رشد را در شرایطی گزارش نمود که محصولات زراعی تحت تاثیر کمبود مواد غذایی باشند. لذا کارایی انواع سویه های PGPR در شرایط مختلف تغذیه ای غیرقابل پیش بینی است و مطالعات بیشتری در این خصوص لازم وضروری می باشد (لوسی و همکاران، ۲۰۰۴).
درتحقیقی اکون و لاباندراگونزالز(۱۹۹۴) نشان دادند که سویه Azospirllum قادر به افزایش عملکرد ارقام گندم به مقدار۳۰ - ۱۵ درصد شد. با بهبود شرایط تغذیه ای این افزایش عملکرد به مقدار۶۰ - ۵۰ درصد رسید. آنها همچنین نشان دادند عملکرد گندم در اثر تلقیح باA. brasilense S-111 3/21% افزایش یافت (زهیر و همکاران،۲۰۰۴). دابلایر و همکاران (۲۰۰۱) نیز تاثیر مفید A. brasilense برعملکرد گیاه گندم را گزارش کردند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با بهبود شرایط تغذیه ای اثرات مثبت باکتری روی رشد گیاه افزایش یافت (لوسی و همکاران،۲۰۰۴).
درشرایط مزرعه، جاود و ارشاد (۱۹۹۸) نیز بذرهای دو رقم گندم (Inglab و Lu-265 ) را با ۳۸ سویه جداسازی شده که دارای توانایی تولید اکسین درشرایط درون شیشه ای بودند. تلیقح نموده وتحت شرایط تغذیه ای مطلوب آنها را کاشتند. آنها به ترتیب افزایش ۳/۵ و۵/۱۸ درصدی رقم Inglab و Lu-265 را مشاهده کردند. آنها همچنین نشان دادند که تلقیح بذرهای گندم با سویه های PGPR موجب افزایش تعداد پنجه، وزن کاه وکلش و هزاردانه شد. نتایج حاصل ازاین تحقیق نشان داد که تاثیر مفید PGPR در ارقام مختلف گندم متفاوت بود. به طورمثال در این تحقیق افزایش طول اندام هوایی فقط در رقم Lu-265 گزارش شد (زهیر و همکاران،۲۰۰۴). همچنین PGPR از طریق افزایش جذب مواد غذایی از خاک توسط گیاه، قادرند رشد گندم را تحریک کنند. سابیدت و همکاران (۲۰۰۲) مشاهده کردند که زیست توده، عملکرد دانه، مقدار پروتئین ونیتروژن ناشی از تلقیح سویه های PGPR افزایش یافت. آنها جذب نیتروژن را مکانیسم اصلی این افزایش عملکرد گزارش کردند (لوسی و همکاران،۲۰۰۴).
درتحقیقی دیگر بادی و دابرینر (۱۹۸۸) افزایش عملکرد دانه و جذب نیتروژن گیاه گندم در اثر تلقیح با A. brasilense Sp245 و A. brasilense Sp107st را مشاهده کردند. همچنین مشاهده شد که تلقیح گیاهچه گندم با Mycobacterium phlei MbP18و Mycoplana ، وزن ریشه، ساقه و میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم را ۵۳ ۱۳ درصد در مقایسه با شاهد افزایش داد.
درمیان PGPR های سودوموناس های فلورسنت به دلیل توانایی تولید دامنه وسیعی از ترکیبات کلات کننده آهن و جذب آن تولید اسیدهای آلی از قبیل اسیدسوکسینیک ولاکتیک و در نهایت کنترل زیستی عوامل بیماریزای گیاهی دارای اهمیت فراوان می باشند. توانایی تعدادی از سویه های سودوموناس برای افزایش حلالیت منابع فسفات نامحلول و فسفات آلی غیرقابل جذب برای گیاه بر لزوم استفاده از آنها به منظور افزایش جذب مواد غذایی به ویژه فسفر در شرایط کمبود تغذیه ای تاکید می کند. همچنین سویه های سودوموناس به دلیل داشتن توانایی کلونیزاسیون ریشه در میان PGPR ها از کارایی بیشتری برخوردار می باشند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

طی آزمایشی جیانگ و ساتو (۱۹۹۴) به بررسی تاثیر باکتری های سودوموناس فلورسنت روی رشد گیاه گندم پرداختند. دراین تحقیق رابطه خطی (۶۸۲/۰ r= ) بین رشد گیاه و جمعیت سودوموناس فلورسنت تعیین شد.
هافت و همکاران (۱۹۹۱) افزایش عملکرد ۱۰تا ۲۴ درصد را درگیاه جو، ۴ رقم گندم، ذرت و خیار تلقیح شده با P. aeuroginosa 7NSK2 گزارش کردند. آنها مشاهده کردند که سویه موتانت بدون توانایی تولید سیدروفور قادر به افزایش رشد گیاه نبود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که توانایی این سویه در تولید سیدروفور محدود به شرایط کمبود آهن نیست بلکه اسیدیته پائین، رقابت، آنتی بیوتیک ها، فلزات سنگین نیز باعث القای تولید سیدروفور در باکتری P. aeuroginosa 7NSK2 و در نتیجه رشد بهتر گیاه تلقیح شده می شود. افزایش ۱/۱۳ درصدی عملکرد گیاه گندم در اثر سویه P. aeuroginosa ۷NSK2 توسط گلیک و همکاران (۱۹۹۴) نیزمشاهده شده است. اسوندی (۱۹۸۷) نیز افزایش عملکرد گندم (۲۵ - ۱۵ درصد) در اثر تلقیح با سویه P. aeuroginosa 7NSK2 گزارش کرده است.
مشاهده شده است که تعدادی از سویه های سودوموناس نیز با افزایش جذب مواد غذایی عملکرد گندم را افزایش می دهند. تلقیح بذور گندم با سویه هایP.aeuroginosa R80, P.cepacia R55,R85, P. fluorescens R22 و P. putida R104 عملکرد دانه را در حدود ۳۷ تا ۷۸ درصد افزایش داد. در این تحقیق جذب آهن و نیتروژن به طور معنی داری افزایش یافت (اسگر،۲۰۰۲).
همچنین خلید وهمکاران (۱۹۹۶) درشرایط مزرعه تاثیر دو سویه سودوموناس (که ازریزوسفرگیاه ذرت جداسازی شده بودند) را تحت شرایط تغذیه مطلوب بررسی کردند. تلقیح حاصل از این آزمایش نشان داد که تلقیح بذرهای گندم با باکتری سودوموناس عملکرد دانه، کاه وکلش، تعداد پنجه، غلظت نیتروژن را به ترتیب ۲۰ ،۱۴ ، ۱۷، ۴۱ و۶۵ درصد در مقایسه با شاهد افزایش داد.
ولی و جرمیدا (۱۹۹۶) به بررسی تاثیر سویه های P.aeuroginosa R80, P.cepacia R55,R85, P. fluorescens R92 و P. putida R104 روی رشد و عملکرد گیاه گندم پرداختند. نتایج حاصل ازاین تحقیق نشان دادکه عکس العمل گیاه به نوع سویه تلقیح شده نیز بستگی دارد. تاثیر افزاینده دو سویه R55 و R104 روی رشد گندم بسیار قابل توجه بود. پراکندگی و طول ریشه در اثر تلقیح این دو سویه به طور معنی داری افزایش نشان داد. سویه های R85 و R92 در مقایسه با سایر سویه ها، وزن خشک ریشه را به طور قابل توجه ای افزایش دادند (زهیر و همکاران،۲۰۰۴). دفریتاس و جرمیدا (۱۹۹۷) ۱۱۱ سویه را از ریزوسفر گیاهان مختلف در شرایط مزرعه جداسازی کردند که ۹ عدد از این سویه ها در شرایط درون شیشه ای، توانایی افزایش حلالیت فسفر از خود به نمایش گذاشتند. سویه های حل کننده فسفر به دو جنس Bacillus و Xanthomonas تعلق داشتند. آنها تاثیر این سویه ها را روی جذب فسفر و رشد گیاه کلزا بررسی کردند. اغلب این سویه ها طول گیاه و عملکرد دانه را به طور معنی داری افزایش داد. سویه X.maltophilia در مقایسه با سایر سویه ها طول اندام هوایی را به مقدار زیادتری افزایش داد. اما هیچ کدام از سویه ها بر جذب فسفر تاثیر نداشتند (زهیر و همکاران،۲۰۰۴).
۳-۱- محل و زمان اجرای آزمایش
این طرح در سال زراعی ۸۷-۱۳۸۸ در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنورد به اجرا درآمد. این مزرعه در ۱۰ کیلومتری شمال شرقی بجنورد با مشخصات جغرافیایی ۳۷ درجه و ۲۸ دقیقه شمالی و طول ۵۷ درجه و ۱۹ دقیقه شرقی و ارتفاع ۱۰۹۱ متر از سطح دریا واقع می باشد. بر اساس اطلاعات حاصله از خلاصه آمار هواشناسی ۲۰ ساله ایستگاه بجنورد، متوسط دما، متوسط حداقل و متوسط حداکثر دما به ترتیب ۱۵/۳۱، ۵۹/۰ و ۳۹/۲۷ درجه سانتی گراد می باشد. میانگین حداکثر و حداقل دمای ماهانه بجنورد در طول اجرای طرح در جدول () ضمیمه آمده است.فصل زراعی در این تحقیق با شروع اولین آبیاری در ۲۰ آذرماه ۱۳۸۷شروع و تا اواسط تیرماه ۱۳۸۸ به طول انجامید.
۲-۳- طرح آزمایشی وعملیات زراعی
تصویر (۳-۱). نقشه هوایی محل اجرای طرح در منطقه گرمخان بجنورد
طرح آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید که تصویر هوایی محل اجرای طرح در تصویر(۳-۱) آمده است. تیمارهای مورد آزمایش ۴ رقم گندم متداول کشت منطقه (زرین، الوند، چمران، توس) که مشخصات به همراه سال معرفی آنان در جدول (۳-۱)آورده شده است، در ۴ محیط تلقیح با باکتریهای منتخب باکتری سودوموناس Pseudomonas شامل سودوموناس فلورسنت۱۶۹(P.flurescens)، سودوموناس پوتیدا ۱۰۸(P.putida)، مخلوط دوسویه سودوموناس فلورسنت و سودوموناس پوتیدا و تیمار شاهد بدون تلقیح، مورد آزمایش قرار گرفت.