بررسي اثر باكتري‌هاي محرك رشد بر غلظت برخي عناصر غذايي تحت آبياري با آب شور در برنج (Oryza sativa L.)

Investigating the role of plant growth promoting rhizobacteria on concentration of some nutrient elements under irrigation with saline water in rice (Oryza sativa L.)

سابقه و هدف: شـوري خاك و آب آبياري از عمـده‌تـرين عوامـل محدودكننـده رشـد گياهان و توليد محصول محسوب مي‌شود. شوري آب و خاك غالباً از طريق افزايش فشار اسمزي محلول خاك، سميت ويژه يون‌هايي چون سديم و كلر و همچنين عدم توازن تغذيه‌اي، رشد گياهان را محدود مي‌كند. علاوه بر اين، تنش شوري از طريق افزايش سطح هورمون اتيلن گياه موجب كاهش رشد ريشه و رشد عمومي گياه مي‌شود. يكي از استراتژي‌هاي مقابله با شوري، تلقيح بذر گياهان زراعي با باكتري‌ها محرك رشد گياه مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش تاثير چهار سويه از باكتري‌هاي سودوموناس فلورسنت بر جذب عناصر غذايي تحت شرايط آبياري با آب شور در برنج مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور آزمايشي گلداني به‌صورت فاكتوريل، براساس طرح پايه كامل تصادفي در چهار تكرار انجام شد. عامل اول شامل پنج سطح شوري آب آبياري (700، 1400، 2800، 4200، 5600 ميكرو‌زيمنس بر سانتي‌متر از منبع آب دريا) و عامل دوم شامل چهار مايه تلقيح (سودوموناس پوتيدا 4، سودوموناس پوتيدا 11، سودوموناس پوتيدا 108، سودوموناس فلورسنس 169) و يك تيمار بدون تلقيح بود. ريشه نشا برنج رقم طارم پس از تلقيح با سويه‌هاي مورد نظر در گلدان‌ها كاشته شد. آبياري با تيمارهاي مختلف آب شور در طول دوره رشد گياه در حد اشباع انجام شد. در مرحله گلدهي، از برگ پرچم به‌منظور تعيين ميزان عناصر غذايي نيتروژن، فسفر و پتاسيم نمونه‌برداري شد. پس از برداشت براي تعيين ميزان عناصر غذايي در دانه، نمونه بذر به آزمايشگاه منتقل گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه بيش‌ترين غلظت عناصر غذايي اندازه‌گيري شده در برگ و دانه برنج در شوري 700 ميكرو‌زيمنس بر سانتي‌متر مشاهده شد و با افزايش شوري آب آبياري، غلظت همه عناصر غذايي در برگ و دانه برنج به‌طور معني‌داري (01/0P < ) كاهش يافت. تلقيح برنج با سويه‌هاي مورد نظر در تمامي سطوح شوري باعث افزايش معني‌دار غلظت عناصر ياد شده گرديد. همچنين نتايج نشان داد كه اثر متقابل باكتري و شوري بر ميزان غلظت نيتروژن و فسفر در برگ و دانه برنج در سطح احتمال يك درصد معني‌دار شد. در تمامي سطوح شوري، در بين سويه‌هاي مورد بررسي از نظر افزايش نيتروژن اختلاف معني‌داري مشاهده نشد. نتيجه‌گيري: تلقيح برنج با سويه‌هاي مختلف باكتري‌هاي سودوموناس فلورسنس و پوتيدا در شرايط آبياري با آب شور بر جذب عناصر غذايي در برنج موثر بود و باعث افزايش اين عناصر نسبت به سطح بدون تلقيح گرديد. بنابراين در شرايط شور مي‌توان از همه سويه‌هاي مورد بررسي به‌عنوان باكتري‌هاي محرك رشد گياه استفاده نمود.

Background and Objectives: Soil and water salinity are the major limiting factors for plant growth and crop production. Water and soil salinity almost limit plant growth through increasing osmotic pressure, specific toxicity of some ions such as sodium and color and nutritional imbalance. In addition, salinity stress reduces root and plant growth via increasing hormone level. One of the strategies to deal with salinity is inoculation of seeds with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Materials and Methods: The efficiency of four strains of Fluorescent pseudomonads was determined in view of the concentration of nutrients nitrogen, phosphorous and potassium in rice under irrigation with saline water. In this research, a pot experiment was carried out as factorial experiment in a completely randomized design with four replicates. Treatments included five levels of saline irrigation water (700, 1400, 2800, 4200 and 5600 µs/cm from sea water source) and four inoculations (P. putida 4, P. putida 11, P. putida 108 and P. fluorescens 169) and control. Rice was transplanted in pots after they were inoculated with desired strains. During growing period, the pots were irrigated with treatment of salinity up to saturation point. In the flowering stage, flag leaf samples were collected to determine nitrogen, phosphorus and potassium concentration. The amounts of nutrients in seed samples were determined after rice harvesting. Results: Results showed that the maximum nutrient concentration measured in leaf and seed of rice were observed in salinity 700 µs/cm and increase in salinity level led to decrease in nutrient concentration in the leaf and seed significantly (P < 0.01). Inoculation with test strains, on the other hand, led to increase in nutrient concentration. Results also indicated that interactions between bacteria and salinity significantly raised nitrogen and phosphorous level in the rice leaf and seed (at P < 0.01). There were no significant differences between strains in N content of leaf at all salinity levels. Conclusion: Inoculation of rice with various strains of bacteria Fluorescent pseudomonads and putida affected the concentration of nutrients under irrigation with saline water in rice and caused to increase these elements more than control. Therefore, in saline conditions, strains of Fluorescent Pseudomonas can be used as growth promoting bacteria of rice plant.