بررسی تأثیر امواج فراصوت و باکتری‌های محرک رشد بر جوانه‌زنی و رشد گندم (Triticum aestivum L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد زراعت دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشجوی کارشناسی ارشد اکولوژی دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشیار دانشگاه صنعتی شاهرود

4 استادیار موسسه تحقیقات خاک و آب کشور

10.22092/sbj.2014.128412

چکیده

امواج فراصوت به عنوان یک فناوری پیشرفته، کاربردهای جدیدی در علوم کشاورزی پیدا کرده است. به همین منظور آزمایشی گلدانی برای بررسی تأثیر امواج فراصوت و باکتری های محرک رشد بر جوانه زنی و رشد گندم در سال 1390 در دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 4 تکرار به اجرا در آمد. فاکتورهای آزمایش شامل صوت دهی بذور در پنج سطح صفر (شاهد)، 2، 4، 6 و 8 دقیقه و تلقیح باکتری در سه سطح، عدم تلقیح (شاهد)، تلقیح با سویه ازتوباکتر کروکوکوم و سویه سودوموناس فلورسنس بودند. نتایج این بررسی نشان داد، امواج فراصوت تأثیر معنی داری (P<0.01) بر حداکثر جوانه زنی (Gmax)، یکنواختی جوانه زنی (GU)، سرعت جوانه زنی (R50)، زمان تا 10 درصد جوانه زنی 10 (D10)، 50 زمان تا 50 درصد جوانه زنی (D50)، 90 زمان تا 90 درصد جوانه زنی (D90) و زمان تا 95 درصد جوانه زنی (D95) داشته و باکتری های محرک رشد بر  Gmax، R50، D10 و D50 تأثیر معنی دار داشتند. همچنین اعمال فراصوت و باکتری های محرک رشد سبب افزایش Gmax، R50 و کاهش D10، D50، D90 و D95 شد. اثر متقابل امواج فراصوت و باکتری های محرک رشد تأثیر معنی داری بر حداکثر و سرعت جوانه زنی گیاه گندم داشت. همچنین امواج فراصوت موجب افزایش معنی دار زیست توده و وزن ریشه و باکتری­های محرک سبب افزایش ارتفاع بوته در مقایسه با شاهد شدند. اثر متقابل امواج فراصوت و باکتری محرک رشد تأثیر معنی داری بر زیست توده گیاه گندم داشت. مشاهده شد با افزایش مدت زمان امواج فراصوت در هر دو شرایط تلقیح و عدم تلقیح باکتری زیست توده افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Ultrasound Waves and Plant Growth Promoting Rhizobacteria on Germination and Growth of Wheat (Triticum aestivum L.)

نویسندگان [English]

  • Ali Ansori 1
  • Hasan Shahgoli 2
  • M. Gholipoo 3
  • ali reza Fallah 4
1 MSc. Student in Agronomy, Shahrood University of Technology
2 MSc. Student in Ecology, Shahrood University of Technology
3 Associate Professor, Shahrood University of Technology
4 Assistant professor of soil and water research institute
چکیده [English]

The ultrasound waves as a novel technology can be used in agriculture science. The aim of this pot experiment was to evaluate the effects of ultrasound waves and plant growth promoting rhizobacteria on germination and growth of wheat (Triticum asativum L.). The treatments were arranged as factorial based on randomized complete block design at Shahrood University of Technology in 2011. The treatments consisted of ultrasound waves at five levels of exposure [zero (control), 2, 4, 6 and 8 minute ] and three levels of bacterial inoculation [non-inoculation (control), Azotobacter chroococum and Pseudomonas fluorescens]. The results showed a significant (p <0.01) effect of ultrasound waves on maximum germination (Gmax), germination uniformity (GU), germination rate (R50), time to 10% (D10), 50% (D50), 90% (D90) and 95% (D95) germination; PGPR inoculation affected significantly only Gmax, R50, D10 and D50. Simultaneous exposure to waves and inoculation increased Gmaxand R50 but decreased D10, D50, D90 and D95. The interactive effects of ultrasound waves and bacterial inoculation affected significantly the Gmax and R50 values. Ultrasound waves increased Gmax and R50 values significantly as compared to non-ultrasound plants at all level of inoculation . Although ultrasound waves effect was significant (P<0.01) for biomass and root weight, inoculation with PGPR significantly raised plant height . The latter was promoted by increase in ultrasound waves in all of the bacterial inoculation.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultrasound waves
  • PGPR
  • Wheat
  • Germination

مراجع

  1. بینا، ف.، رضایی، آ. و آقایی­زاده، م. 1387. بررسی تأثیر امواج مافوق صوت بر فرآیند فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی تنیدن بذر. اولین همایش ملی زیست­شناسی گیاهی.
  2. ذکی، دیزجی، ح.، مینایی،س.، توکلی هشتجین، ت.، مختاری دیزجی، م. و منتظر، ع. 1387. کیفیت سنج فراصوتی برای محصولات کشاورزی، مجموعه مقالات پنجمین کنگره مهندسی ماشین­های کشاورزی و مکانیزاسیون ایران.
  3. سرخی لله لو، ف. 1388. ارزیابی اثرات امواج فراصوت و میدان مغناطیسی بر جوانه­زنی بذور گیاه دارویی همیشه بهار (Calendula ifficinalis). ششمین کنگره علوم باغبانی ایران- 22 تا 25 تیرماه 1388، دانشگاه گیلان. 1161-1165.
  4. مسکوکی، ع. م. مرتضوی، ع. و مسکوکی، آ. 1386. بررسی توأم فراصوت و قلیا در کاهش زمان خشک کردن انگور و تولید کشمش. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی. ایران. بهار 1386.
  5. مسکوکی، ع. م. و مرتضوی، ع. 1380. طرح جامع استراتژیک تولید ، تبدیل و توزیع زرشکبی دانه ، وزارت صنایع، معاونت پژوهشی دانشگاه فردوسی مشهد.
  6. روستا، م.ج، صالح راستین، ن. و مظاهری اسدی، م. 1377. بررسی و فعالیت آزوسپیریلوم لیپوفروم در برخی از خاک های ایران. مجله علوم کشاورزی ایران. 29: 298-285.
  7. Barton, S., Bullock, C. and Weir, D. 1996. The effects of ultrasound on the activities of som glycosidase enzymes of industrial importance, Enzyme and Microbiology 18:190-194.
  8. Chabot, R., Antoun, H. and Cescas, M.P. 1993. Stimulation of the growth of maize and lettuce by inorganic phosphorus solubilizing micro-organisms. Canadian Journal of Microbiology, 39: 941-947.
  9. Chen , F., Sun , Y., Zhao , G., Liao , X., Hu , X., Wu, J. and Wang, Z. 2006. Optimization of ultrasound – assisted extraction of anthocyanins in red raspberries and identification of anthocyanins in extract using HPLC–MS, Ultrasonics Sonochemistry. 14: 767 – 778.
  10. Chisti, Y. 2002. Sonobioreactores: Using ultrasound for enhanced microbial productivity. Trends in biotechnology. 21 (3): 89-93.
  11. Clark, R. L. and Shackelford, P. S. 1975. Methods for Testing the Dynamic Mechanical Response of Solid Foods. Transactions of the ASAE. 16 (6): 1140.
  12. Crisosto, C. 1996. Optimum procedures for ripening stone fruit. Management of Ripening Fruit (Univ. of California, Davis). Postharvest Horticulture Series, 9: 28-30.
  13. Czerner, R., Millner, R., Roenfeld, E., Schellenberger, A. and Schmidt, P. 1987. Theoritical and experimental studies on the influence of ultrasound on immobilized enzymes. Biotechnology Bioengineer. 30: 928-935.
  14. Farhudi, R. 2007. The effect of NaCl priming on salt tolerance in canola (Brassica napus) seedlings grown under saline conditions. Seed Science and Technology. 35: 754-759.
  15. Hafeez, F.Y., Safdar, M.E., Chaudry, A.U. and Malik, K.A. 2004. Rhizobial inoculation improves seedling emergence, nutrient uptake and growth of cotton. Australian Journal of Experimental Agriculture. 44:617-622.
  16. Hernandez, A.N., Hernandez, A. and Heydrich, M. 1995. Selection of rhizobaceria for use in maize cultivation. Cultivos Tropicales, 6: 5-8.
  17. Hussain, A. and Vancura, V. 1970. Formation of biologically active substances by rhizosphere bacteria and their effect on plant growth. Folia Microbiology, 15: 468-478.
  18. Ishimori,Y., Karube, I. and Suzuki, S. 1981.Acceleration of immobilized alpha-chymotrypsin activity with ultrasonic irradiation. Journal Mol Catal. 12:253-259.
  19. Johnson, F. Karlen L., Wilhelm, J.M. and David, T. 2007. Corn stover to sustain soil organic carbon further constrains biomass supply. Agronomy Journal. 99: 1665-1667.
  20. Kapulnik, Y., Sarig, S., Nur, A., Okon, Y. and Henis, Y. 1982. The effect of Azospirillum inoculation on growth and yield of corn. Israel Journal of Botany. 31: 247-255.
  21. Kordas, L. 2002. The effect of magnetic field on growth , development and the yield of spring wheat.Poblish Journal of Enviromental Studies.11:527-530.
  22. Mason T. J. 2002. Trends in food science and technology. Ultrasonic Sonochemist. 13: 48 – 99.
  23. Mason T.J, Daniwnyk, L.J, Lorimer, J.P. 1996. The uses of ultrasound in food technology. Ultrasonic 3:5253-5260.
  24. Mason, T.J, Lorimer, J.P. 2002. Applied Sonochemistry. The use of power ultrasound in chemistry and processing .First ed. New York: Oxford University Press Inc., pp.
  25. Mizrach, A., N. Galili, S. Ganmor, U. Flitsanov and I. Prigozin. 1996. Models of ultrasonic parameters to assess avocado properties and shelf life. Journal of Agricultural Engineering Research. 65: 261–267.
  26. Nanda, S.S., Swain, K.C., Panda, S.C., Mohanty, A.K. and Alim, M.A. 1995. Effect of nitrogen and biofertilizers in fodder rainfed upland conditions of Orisa. Current Agricultural Research. 8: 45-47..
  27. Povey, M. J. W. and J. M. Wilkinson. 1980. Application of ultrasonic pulse-echo techniques to eggalbumin quality testing a preliminary report. British Poultry Science. 21, 489–495.
  28. Rohitashav-Singh Sood, B.K., Sharma, V.K. and Singh, R. 1993. Response of forage maize to Azotobacter inoculation and nitrogen. Indian Journal of Agronomy. 38: 555-558.
  29. Schmidt, P., E. Rosenfeld, R. Millner, and Schellenberger, 1987. Effects of ultrasound on the catalytic activity of matrix-bound glucoamylase, Ultrasonics. 25: 295-299.
  30. S., Gholipoor.M., Ghassemi.S. and Sharafi.A. 2006. Effect of magnetic field on seed germination of two wheat cultivars. African Journal(publishing).
  31. Shimomura, S.1990. The effects of ultrasonic irradiation on sprouting radish seed. Ultrasonic Symposium Proceedings. 3:1665-1667.
  32. Shaukat, K., Affrasayab, S. and Hasnain, S. Growth responses of Helianthus annus to plant growth promoting rhizobacteria used as a biofertilizer., Journal of Agriculture Research. 1(6):573-581.
  33. Soltani, A. and Maddah, V. 2010. Simple applied programs for education and research in agronomy. ISSA Press, Iran, 80p. (In Persian).
  34. K.S. 1990. Sonochemistry Science. 247:1439-1445.
  35. Turan, M., Ataoglu, N. and Sahin, F. 2006. Evaluation of the capacity of phosphate solubilizing bacteria and fungi on different forms of phosphorus in liquid culture. Sustainable Agriculture. 28: 99-108.
  36. Vilkhu, K., Mawson,R., Simons, L. and Bates, D. 2007. Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry - A review. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9: 161–169.
  37. Yaldagard, M., Mortazavi, S.A. and Tabatabaie, T. Application of ultrasonic waves as a priming technique for accelerating and enhancing the germination of barely seed: optimization of method by the Taguchi approach .The Institute of Brewing & Distilling.
  38. Zahir, A.Z., Arshad, M. and Frankenberger, W.F. 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: Applications and perspectives in agriculture. Advance Agronomy. 81:97-168.
  39. Zahir, A.Z., Arshad, M. and Khalid, A. 1998. Improving maize yield by inoculation with plant growth promoting rhizobacteria. Pakistan Journal of Soil Science, 15: 7-11.
زیست شناسی خاک
دوره 1، شماره 2
اسفند 1392
صفحه 123-132

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار