پديد آورندگان :
كافي، محمد دانشگاه فردوسي مشهد - گروه اگروتكنولوژي , نباتي، جعفر دانشگاه فردوسي مشهد - پژوهشكده علوم گياهي - گروه بقولات , اسكوئيان، آرمين دانشگاه فردوسي مشهد - گروه اگروتكنولوژي , اسكوئيان، احسان پژوهشكده بيوتكنولوژي كشاورزي مشهد , شباهنگ، جواد دانشگاه فردوسي مشهد - گروه اگروتكنولوژي
كليدواژه :
باكتري هاي حل كننده , باكتري هاي تثبيت كننده , درصد ماده خشك , وزن مخصوص غده
چكيده فارسي :
سابقه و هدف:
سيب‌زميني يك محصول زراعي پر نهاده است كه در ايران براي توليد آن كودهاي حاوي نيتروژن، فسفر و پتاسيم به مقدار بسيار زياد مصرف مي‌گردد. با اين وجود عملكرد آن كمتر از پتانسيل آن در شرايط مطلوب است. در اين سيستم كشاورزي پرهزينه و كم‌بازده، ريزجانداران مفيد خاك مي‌توانند نقش مهمي در بهبود عملكرد و كاهش هزينه ايفا كنند. كيفيت خاك علاوه بر خصوصيات فيزيكي و شيميايي، ارتباط بسيار نزديكي با خصوصيات زيستي آن دارد. هدف از اين مطالعه بررسي اثرات باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم، فسفات و تثبيت‌كننده نيتروژن بر رشد سيب‌زميني و افزايش توليد غده و ماده خشك و همچنين صرفه‌جويي در مصرف كودهاي شيميايي و توليد محصول سالم‌تر مي‌باشد.
مواد و روش‌ها:
اين مطالعه در سال 1395 به‌صورت آزمايش كرت‌هاي خردشده در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي، دانشگاه فردوسي مشهد انجام شد. عوامل آزمايش شامل نه برنامه غذايي؛ باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات (فسفوپاورباكتر دايان)، باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم (پتاپاورباكتر دايان)، باكتري‌هاي تثبيت‌كننده نيتروژن (نيتروباكتر دايان)، باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات به‌همراه كود فسفاته (سوپرفسفات تريپل)، باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم به‌همراه كود پتاسه (سولفات پتاسيم)، باكتري‌هاي تثبيت‌كننده نيتروژن به‌همراه كود نيتروژنه (اوره با 46 درصد نيتروژن)، باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات و پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن، باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات و پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن به‌همراه كودهاي فسفاته، پتاسه و نيتروژنه و شاهد (بدون كود شيميايي و بيولوژيك) به‌عنوان كرت اصلي و دو رقم سيب‌زميني (فونتانه، سانته) به‌عنوان كرت‌هاي فرعي بود.
يافته‌ها:
كاربرد هم‌زمان باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات، پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن موجب توليد بيشترين شاخص سطح برگ در رقم فونتانه شد. در رقم سانته دو تيمار استفاده از باكتري‌هاي تثبيت‌كننده نيتروژن و تيمار كاربرد هم‌زمان باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات، پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن بيشترين شاخص سطح برگ را توليد كردند. بيشترين ميزان وزن خشك اندام هوايي در رقم فونتانه در تيمار كاربرد هم‌زمان باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات، پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن به‌دست آمد. در رقم سانته تيمار كاربرد باكتري‌هاي آزادزي تثبيت‌كننده نيتروژن همراه با كود شيميايي نيتروژنه بيشترين وزن خشك اندام هوايي را توليد كرد. استفاده از باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات، پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن به‌طور هم‌زمان باعث افزايش قابل توجه تعداد غده در بوته در هر دو رقم گرديد. رقم فونتانه در تيمار مصرف باكتري حل‌كننده پتاسيم به‌همراه كود سولفات پتاسيم بيشترين عملكرد غده قابل فروش را توليد كرد كه نسبت به شاهد 37 درصد افزايش عملكرد داشت. بيشترين عملكرد غده قابل فروش در رقم سانته در تيمار كاربرد هم‌زمان باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات، پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن به‌همراه كودهاي شيميايي فسفات، پتاس و نيتروژن به دست آمد كه 36 درصد بيشتر از تيمار شاهد بود. بيشترين درصد ماده خشك، وزن مخصوص غده و درصد نشاسته در هر دو رقم در تيمار كاربرد تمام باكتري‌ها به‌همراه كودهاي شيميايي و كمترين مقدار اين ويژگي‌ها در تيمار شاهد حاصل شد. در رقم فونتانه تيمار استفاده از باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات به‌همراه كود شيميايي فسفاته كمترين مقدار قندهاي احياء كننده را توليد كردند. كمترين مقدار قندهاي احياء كننده در رقم سانته در تيمار استفاده از باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات حاصل شد. در رقم فونتانه تيمارهاي كاربرد تمام باكتري‌ها و در رقم سانته تيمار كاربرد باكتري‌هاي تثبيت‌كننده نيتروژن بيشترين ميزان مهار فعاليت راديكال DPPH را دارا بودند. بيشترين و كمترين ميزان فنول كل به ترتيب در تيمار شاهد و كاربرد باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم به‌همراه كود سولفات پتاسيم با 75 درصد اختلاف مشاهده شد.
نتيجه‌گيري:
در مطالعه حاضر كاربرد كودهاي زيستي در سيب‌زميني نشان داد كه اين كودها قابليت بهبود ويژگي‌هاي فيزيولوژيك، عملكرد و كيفيت را داشته و با مصرف كمتر كودهاي شيميايي عملكرد قابل قبولي توليد كنند. به‌طور كلي مصرف هم‌زمان باكتري‌هاي حل‌كننده فسفات، پتاسيم و تثبيت‌كننده نيتروژن به همراه كودهاي شيميايي فسفات، پتاس و نيتروژن موجب توليد بيشترين عملكرد سيب‌زميني شد.
چكيده لاتين :
Potatoes producers in Iran are widely use nitrogen, phosphorus and potash fertilizers for tuber production, but the tuber yield is less than the potential in desirable conditions. In this high cost and low efficiency farming system, soil microorganisms can play an important role in improving fertilizer efficiency and reducing costs. In addition to physical and chemical properties, soil quality has a close relationship with biological aspects. The aim of the present work was to evaluate the positive effects of potassium, phosphate solubilizing bacteria and nitrogen-fixing bacteria on potato growth, tubers yield and its dry matter, as well as saving the chemical fertilizers for healthier crop production.
Materials and Methods
This study was conducted as a split plot experiment in a randomized complete block design with three replications at Research Farm of Ferdowsi University of Mashhad, Iran in the 2016 cropping season. Treatments included nine fertilizer programs including; phosphate solubilizing bacteria (Phospho-powerbacter dayan), potassium solubilizing bacteria (Peta-powerbacter dayan), free-living nitrogen-fixing bacteria (Nitro-bacter dayan), phosphate solubilizing bacteria + Triple super phosphate fertilizer, potassium solubilizing bacteria + potassium sulfate fertilizer, free-living nitrogen-fixing bacteria+ nitrogen fertilizer with a source of urea 46%, phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria, phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria + triple super phosphate + potassium sulfate + nitrogen and control (without biological and chemical fertilizer) as main plots and two potato cultivars (Fontane and Sante) as subplots.
Results
The highest leaf area index observed in Fontane cultivar and phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria. In Sante cultivar, tow treatments including free-living nitrogen-fixing bacteria alone and phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria showed the highest leaf area index. The highest Fontane shoot biomass was produced in phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria treatment and in Sante cultivar was observed in free-living nitrogen-fixing bacteria + Nitrogen fertilizer treatments. Application of phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria simultaneously caused an increase in the number of tubers per plant in both cultivars. Fontane in potassium solubilizing bacteria + potassium sulfate fertilizer produced the highest tuber yield, which it was 37% more than control treatment. The highest tuber yield in Sante cultivar was obtained by application of phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria + triple super phosphate + potassium sulfate + nitrogen, which was 36% more than control treatment. The highest of dry matter percentage, specific gravity and starch content in both cultivars were obtained in treatment of all bacteria with chemical fertilizers and the lowest of these characteristics was observed in control treatment. The lowest reducing sugars was obtained in the phosphate solubilizing bacteria + Triple super phosphate and phosphate solubilizing bacteria in Fontaneh and Sante cultivars, respectively. The best DPPH radical scavenging activity in Fontaneh was observed in treatment of all bacterias and in Sante cultivar in applying free-living nitrogen-fixing bacteria. The highest and lowest total phenol content was observed in control treatment and application of potassium solubilizing bacteria + potassium sulfate fertilizer with 75% difference, respectively.
Conclusion
In the present study, the application of bio fertilizers in potatoes showed that these fertilizers could improve physiological, yield and quality characteristics of potato cultivars by using less chemical fertilizers. Generally, application of phosphate solubilizing bacteria + potassium solubilizing bacteria + free-living nitrogen-fixing bacteria + triple super phosphate + potassium sulfate + nitrogen produced the highest potato tuber yield.
