مقايسه كارايي باكتري هاي محرك رشد و كود شيميايي در بهبود رشد و عملكرد گياه گندم

Comparison of the Effectiveness of Plant Growth Promoting Bacteria and Chemical Fertilizers on Improving Growth and Yield of Wheat

امروزه استفاده بيرويه از كودهاي شيميايي در زمين هاي كشاورزي به دليل نگراني هاي زيست محيطي مورد بحث است، بنابراين يافتن راهكارهاي جايگزين براي كاهش اثرات مضر فعاليتهاي كشاورزي حائز اهميت است. هدف از اين تحقيق، بررسي پتانسيل جدايه هاي فراريشه اي و درون رست جداسازي شده از ريشه گياه گندم به منظور بررسي ويژگيهاي محرك رشد و اثر آن‌ها بر شاخصهاي رشد گياه گندم و كاهش مصرف كودهاي شيميايي فسفر بود. به اين منظور ابتدا باكتريها از نظر توليد هورمون ايندول استيك اسيد در محيط كشت حاوي ال-تريپتوفان غربالگري شدند و توانايي آنها در انحلال فسفات‌هاي نامحلول معدني و آلي ارزيابي شد. در ادامه توانايي اين باكتريها در بهبود رشد گياه گندم در يك آزمايش گلخانهاي در قالب طرح كاملاً تصادفي مورد بررسي قرار گرفت. جدايه هاي فراريشه اي R185 و درون رست E240 به ترتيب با توليد 2/299 و 1/330 ميكروگرم بر ميليليتر فسفر و همچنين توليد 2/19 و 22 ميكروگرم بر ميلي ليتر هورمون ايندول استيك اسيد به عنوان جدايههايي با توان انحلال فسفاتهاي نامحلول و مولد ايندول استيك اسيد انتخاب شدند. نتايج حاصل از تعيين توالي 16S rRNA نشان داد كه جدايه هاي باكتريايي فراريشه اي (R185) و درون رست (E240) از جنس Pseudomonas بودند. به استناد نتايج حاصله، مايهكوبي تلفيقي با باكتريهاي فراريشه اي و درون رست موجب افزايش 6/55 درصدي در مقدار فسفر گياه شد در حاليكه اين مقدار در مورد مايهكوبي جداگانه با باكتريهاي فراريشه اي و درونرست بهترتيب 6/35 و 4/36 درصد بود. در ارتباط با ارقام گندم، رقم روشن نسبت به رقم مرودشت درصد فسفر بالاتر (7/4 درصد) و بيومس ريشه بيشتري (14/2 درصد) توليد كرد.

Currently, the excessive application of chemical fertilizers in agriculture field is under debate due to environmental concerns. Therefore, it is important to find the alternative strategies to reduce harmful effects of farming practices. Aims of the research was to investigate the potential of rhizosphere and endophytic bacterial isolates isolated from the roots of wheat plant in terms of plant growth promoting (PGP) traits and study their effect on the wheat plant growth indices and decreased phosphorus (P) fertilizer use. To this end, the isolated bacteria were first screened for the production of indole-3-acetic acid (IAA) in the presence of tryptophan in the culture medium, and then the bacteria were tested for their ability to dissolve inorganic and organic phosphates. Then, the ability of these bacteria to improve wheat plant growth was conducted in a completely randomized design under greenhouse condition. Rhizospheric isolate R185 and endophyte isolate E240 produced 299.2 and 330.1 μg / ml P respectively and also produced 19.2 and 22 μg / ml IAA, respectively. 16S rRNA sequencing showed that these bacterial isolates were Pseudomonas. The results obtained from pot assay showed that the combined use of the strains caused a significant increase in wheat growth and nutritional indices (an increase of 55.6% in the amount of plant P) compared to their single application (35.6 and 36.4% increase in plant P content by R185 and E240, respectively). Among the cultivars evaluated, Roshan cultivar had a higher percentage of P (4.7%) and biomass (14.2%) than Marvdasht cultivar.