بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با تکن-۷X_1T-MK

بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با تک

قیمت فایل فقط ۱۵,۰۰۰ تومان

بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با تکن-۷X_1T-MK

.

چکیده:

 آزوسپریلوم به دلیل توان تثبیت نیتروژن مولکولی در ارتباط همیاری با گیاهان مهم زراعی مانند انواع غلات و همینطور تولید هورمونهای محرک رشد گیاه در سالهای اخیر به عنوان یک کود بیولوژیک مورد توجه قرار گرفته است.به همین دلیل تحقیق در مورد میزان فعالیت سویه های باکتری با ارقام مختلف گندم هدف این بررسی قرار گرفت:

به منظور تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم،دو آزمایش در سه بخش آزمایشگاه، گلخانه و مزرعه طی مدت دو سال پژوهش انجام گردید

الف)جداسازی،تکثیرو تولید مایه تلقیح سویه های آزوسپریلوم در شرایط آزمایشگاه

ب)بررسی کارایی تعدادی از سویه های باکتری آزوسپریلوم با ارقام طبسی،مهدوی و لاین موتانت طبسی گندم با استفاده از تکنیکN15

ج) بررسی کارایی تعدادی از سویه های باکتری آزوسپریلوم و تاثیر کاربرد آنها بر عملکرد و برخی صفات زراعی در سه رقم طبسی،مهدوی و لاین موتانت طبسی گندم.

الف)در این تحقیق ۸۰ نمونه خاک ریزوسفری و غیر ریزوسفری  ار اراضی تحت کشت گیاهان مختلف زراعی تهیه گردید و برای جداسازی آزوسپریلوم ابتدا رقتهای خاک در محیط نیمه جامد اکن کشت داده شدند و بر روی محیط RC کلونیهای ریز قرمز رنگ به عنوان آزوسپریلوم خالص سازی  شده اند و تحت آزمایشهای  ترشح هورمون اکسین و توان حل کنندگی فسفر آلی و معدنی قرار گرفتند.

ب) دو فاکتور،آزوسپریلوم در ۵ سطح شامل یک سطح عدم کاربرد باکتری و ۴ سطح کاربرد سویه های مختلف Az.21 ,Az.31 ,Az.52 ,Az.54    و گندم در سه سطح بومی،اصلاح شده و لاین موتانت بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کرتهای کاملا تصادفی در ۴ تکرار در شرایط گلخانه بررسی گردید.

به منظور بررسی تثبیت نیتروژن از ایزوتوپ پایدار ۱۵N استفاده شد.

نتایج حاصله نشان داد که بین سویه های مختلف آزوسپریلوم و هم بین ارقام مختلف گندم از نظر تاثیر بر سطح برگ پرچم.وزن خشک اندام هوایی،تعداد سنبله ،طول سنبله و Ndfa اختلاف معنی داری در سطح ۱% وجود دارد.در بین ازقام مختلف گندم ارتفاع گیاه در سطح ۵%معنی دار و تعداد پنجه معنی دار نشده است و همچنین در بین سویه های آزوسپریلومی ارتفاع گیاه معنی دار نگردیده است.

ارقام گندم به دلیل اختلاف فاحش ژنتیکی و نیز سویه های آزوسپریلومی به دلیل تفاوتهای برقراری همیاری با هم اختلافاتی را دارند.

بهترین رقم و بهترین باکتری در اکثر صفات مورد بررسی  لاین موتانت و Az.21    بوده است.

ج) دو فاکتور،آزوسپریلوم در ۵ سطح شامل یک سطح عدم کاربرد باکتری و ۴ سطح کاربرد سویه های مختلف Az.21 ,Az.31 ,Az.52 ,Az.54    و گندم در سه سطح بومی،اصلاح شده و لاین موتانت بر اساس آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کرتهای کامل تصادفی در ۴ تکرار در شرایط گلخانه بررسی گردید.

بین کاربرد ارقام مختلف گندم و سویه های مختلف آزوسپریلوم در تمامی صفات زراعی بجز تعداد پنجه در سطح ۱% اختلاف معنی داری مشاهده شد.

بهترین رقم و بهترین باکتری در اکثر صفات مورد بررسی  لاین موتانت و AZ.21    بوده است.

بنابراین با توجه به نتایج بدست آمده از کلیه آزمایشات انجام شده فوق می توان چنین اظهار داشت که کاربرد آزوسپریلوم می تواند بسیار مفید در عملکرد و جذب عناصر غذایی و نیز نقش مهمی در کاهش کودهای شیمیایی داشته باشد.البته باید در گزینش سویه های آزوسپریلوم دقت لازم مبذول شود زیرا بین سوشها اختلاف معنی داری از نظر برقراری همیاری وجود دارد.

فهرست مطالب

چکیده……………………………………………………..۱۰       

مقدمه……………………………………………………….۱۳                                                                           

فصل اول:کلیات            ……………………………………………………………۱۵                                                                    

۱-كشاورزی پایدار                   .         ………………………………..۱۶

۱-۱كودهای بیولوژیك………………………………………………………۱۸

۱-۲استفاده از میكرو‌ارگانیزم‌ها به عنوان كود بیولوژیك………………..۱۹

۱-۳-انواع كودهای بیولوژیك………………………………………………۲۰

۲-اهمیت گندم………………………………………………………………..۲۰

۲-۱-تاریخچه و پیدایش گندم………………………………………………..۲۲

۲-۲-وضعیت كشت گندم در جهان…………………………………………..۲۲

۲-۳-وضعیت كشت گندم در ایران……………………………………………۲۴

۲-۴-وضعیت كشت گندم در استان تهران……………………………………۲۵

۲-۵-شرایط آب‌وهوایی گندم………………………………………………….۲۶

۲-۶-مرفولوژی گندم………………………………………………………….۲۷

۲-۶-۱-ریشه………………………………………………………………….۲۷

۲-۶-۲-ساقه………………………………………………………………….۲۸

۲-۶-۳-پنجه…………………………………………………………………..۲۹

۲-۶-۴-برگ………………………………………………………………….۳۰

۲-۶-۵-گل‌آذین……………………………………………………………….۳۱

۲-۶-۶-دانه…………………………………………………………………..۳۲

۲-۷-عوامل محیطی مؤثر بر رشدونمو گندم……………………………….۳۳

۲-۷-۱خاك…………………………………………………………………….۳۳

۲-۷-۲-رطوبت……………………………………………………………….۳۴

۲-۷-۳-حرارت……………………………………………………………….۳۵

۲-۷-۴-نور………………………………………………………………….۳۶

۲-۷-۴-۱-طول روز…………………………………………………………۳۶

۲-۷-۴-۲-شدت نور…………………………………………………………۳۶

۲-۸-عملكرد دانه گندم و عوامل مؤثر بر آن………………………………۳۶

فصل دوم:بررسی منابع………………………………………………………۴۲

۱-نیتروژن در طبیعت…………………………………………………………۴۳

۲-شکلهای نیتروژن در خاک………………………………………………..۴۴

۲-۱-نیتروژن معدنی خاک……………………………………………………۴۵

۲-۲-  نیتروژن آلی خاک…………………………………………………….۴۵

۳-نقش نیتروژن در گیاه……………………………………………………..۴۵

۴-چرخه نیتروژن…………………………………………………………….۴۶

۴-۱راههایی كه نیتروژن در دسترس گیاه قرار می‌گیرد

 و یا به خاك اضافه می‌شود. …………………………………………………۴۷

۴-۱-۱معدنی شدن نیتروژن خاك…………………………………………….۴۷

۴-۱-۲وارد شدن نیتروژن از اتمسفر به خاك……………………………….۴۸

۴-۱-۳-كاربرد كودهای شیمیایی ازته………………………………………..۴۹

۴-۱-۴-تثبیت نیتروژن به روش بیولوژیك……………………………………۵۰

۴-۲-راههایی كه نیتروژن از دسترس گیاه و یا از خاك خارج می‌شود……..۵۱

۴-۲-۱-غیر متحرك شدن (متوقف شدن یا آلی شدن ) نیتروژن…………….۵۱

۴-۲-۲-نیترات زدایی……………………………………………………………۵۲

۴-۲-۳-جذب نیتروژن بوسیله گیاهان………………………………………….۵۴

۴-۲-۴-آبشویی نیتروژن………………………………………………………..۵۵

۴-۲-۵-تلفات نیتروژن به صورت آمونیاك…………………………………….۵۵

۴-۲-۶-تلفات نیتروژن از طریق فرسایش…………………………………….۵۶

۵-سیستمهای بیولوژیك تثبیت كننده نیتروژن……………………………….۵۶

۵-۱تثبیت نیتروژن به روش همزیستی………………………………………۵۷

۵-۱-۱همزیستی باكتریهای ریزوبیوم و گیاهان خانواده لگومینوز………..۵۷

۵-۱-۲-همزیستی ریزوبیوم با گیاهان غیر لگوم…………………………….۵۹

۵-۱-۳-همزیستی اكتینوریزی…………………………………………………۵۹

۵-۱-۴-همزیستی سیانوباكتریها و گیاهان…………………………………..۶۰

۵-۱-۴-۱-همزیستی سیانوباكتری آنابنا و آزولا…………………………….۶۱

۵-۱-۴-۲-همزیستی نوسترك و آنابنا باسیكادها……………………………..۶۲

۵-۱-۴-۳-همزیستی سیانوباكتری نوسترك و گانرا………………………….۶۲

۵-۱-۵-همزیستی سیانوباكتریها و دیاتومه‌ها………………………………..۶۳

۵-۱-۶-همزیستی سیانوباكتریها و بریوفیتها………………………………..۶۳

۵-۱-۷-همزیستی سیانوباكترها و قارچها (تشكیل گلسنگ)………………..۶۵

۵-۲-تثبیت نیتروژن به روش آزاد…………………………………………….۶۵

۵-۲-۱-باكتریهای هتروتروف باكتریهای بیهوازی………………………….۶۶

۵-۲-۱-۱-باکتریهای بی هوازی………………………………………………۶۶

۵-۲-۱-۲-باكتریهای بیهوازی اختیاری………………………………………۶۷

۵-۲-۱-۳-باكتریهای هوازی…………………………………………………..۶۷

۵-۲-۱-۴-سیانوباكتریها……………………………………………………….۶۸

۵-۲-۲-فتواتوتروف‌های آزادزی………………………………………………۶۹

۵-۲-۲-۱-باكتریهای فتوسنتز كننده…………………………………………..۶۹

۵-۳-تثبیت نیتروژن به روش همیاری……………………………………….۷۱

۵-۳-۱-تعریف همیاری……………………………………………………….۷۱

۵-۳-۲-دلایل تثبیت نیتروژن به روش همیاری……………………………..۷۲

۵-۳-۳-همیاریهای فیلوسفری………………………………………………..۷۲

۵-۳-۴-همیاریهای ریزوسفری…………………………………………………………..۷۳

۶-بیوشیمی تثبیت نیتروژن مولكولی……………………………………………………..۷۳

۶-۱ساختار آنزیم نیتروژناز و نحوه تامین انرژی

 مورد نیاز برای تثبیت ازت مولكولی……………………………………………………….۷۴

۶-۲كارایی………………………………………………………………………………………..۷۷

۶-۳-تولید هیدروژن و خروج آن……………………………………………………………..۸۱

۷-همیاری باكتریهای جنس آزوسپیریلوم  با گیاهان………………………………………..۸۳

۷-۱اكولوژی آزوسپیریلوم……………………………………………………………………..۸۳

۷-۲گیاهان میزبان………………………………………………………………………………۸۴

۷-۳-طبقه‌بندی………………………………………………………………………………….۸۴

۷-۴-مشخصات باکتری…………………………………………………………………………۸۵

۷-۵-تثبیت نیتروژن وابسته به هیدروژن……………………………………………………..۸۸

۷-۶-احیای نیترات (نیترات زدایی)……………………………………………………………۸۸

۷-۷-عوامل موثر در اشغال ریشه توسط آزوسپیریلوم و تاثیر آن بر رشد گیاه……………۸۹

۷-۸-تولید ساخت.مان كیست مانند…………………………………………………………….۹۰

۷-۹-تولید سیدروفور…………………………………………………………………………..۹۱

۷-۱۰تولید مواد كشنده باكتریها………………………………………………………………۹۲

۷-۱۱جذب سطحی باكتریها به ذرات خاك……………………………………………………۹۲

۷-۱۲-تولید فیتوهورمونها و دیگر مواد تحریك كننده رشد گیاه……………………………۹۳

۷-۱۳-تغییر در فیزیولوژی و موروفولوژی ریشه…………………………………………..۹۳

۷-۱۴-نقشهای احتمالی موسیژل……………………………………………………………..۹۴

۷-۱۵-مكانیزمهای جذب آزوسپیریلوم بطرف ریشه…………………………………………۹۴

۷-۱۶-شیمیوتاكتیك  (كموتاكتیك )…………………………………………………………….۹۵

۷-۱۷مراحل اشغال ریشه توسط آزوسپیریلوم……………………………………………….۹۷

۷-۱۷-۱-اتصال باكتریها به پوست ریشه……………………………………………………۹۷

۷-۱۷-۲-اشغال بافت ریشه…………………………………………………………………..۹۸

۷-۱۸-تاثیر آزوسپیریلوم در عملكرد گیاهان مختلف……………………………………….۹۸

۸-نیتروژن -۱۵………………………………………………………………………………۱۰۵

فصل سوم:موادو روشها……………………………………………………………………..۱۱۰

۱-مواد مورد آزمایش…………………………………………………………………………۱۱۱

۱-۱تهیه ماده تلقیح…………………………………………………………………………..۱۱۱

۱-۲-بررسی روابط همزیستی سویه‌های مخالف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از ایزوتوپ۱۵N در شرایط گلخانه………………………………………………..۱۱۲

۱-۲-۱-زمان و محل اجرای آزمایش……………………………………………………….۱۱۲

۱-۲-۲-خصوصیات فیزیكی و شیمیایی خاك مورد استفاده………………………………۱۱۲

۱-۲-۳-دمای گلخانه………………………………………………………………………..۱۱۳

۱-۲-۴-مشخصات ارقام گندم مورد استفاده………………………………………………۱۱۴

۱-۲-۴-۱-رقم طبسی……………………………………………………………………….۱۱۴

۱-۲-۴-۲-رقم مهدوی………………………………………………………………………۱۱۴

۱-۲-۴-۳-رقم موتانت طبسی……………………………………………………………….۱۱۵

۱-۲-۵-مشخصات طرح آزمایشی……………………………………………………………۱۱۶

۱-۲-۶-مشخصات فاكتورهای آزمایش……………………………………………………..۱۱۶

۱-۲-۷-عملیات كاشت و داشت……………………………………………………………..۱۱۶

۱-۲-۸-كاربرد ایزوتوپ پایدار نیتروژن-۱۵………………………………………………۱۱۷

۱-۲-۹-صفات اندازه‌گیری شده…………………………………………………………….۱۲۰

۱-۲-۱۰-محاسبات آماری…………………………………………………………………..۱۲۱

۱-۳-ارزیابی كارآیی سویه‌های باکتری آزوسپریلوم با  ارقام بومی، اصلاح شده و لاین موتانت گندم و تأثیر كاربرد آنها بر عملكرد و برخی از صفات زراعی گندم در شرایط آب‌وهوایی كرج……………………………………………………………………………….۱۲۱

۱-۳-۱-خصوصیات اقلیمی منطقه………………………………………………………….۱۲۱

۱-۳-۲-مشخصات اقلیمی محل اجرای آزمایش در سال زراعی ۸۳-۱۳۸۲…………….۱۲۲

۱-۳-۳-خصوصیات. فیزیكی و شیمیایی خاك محل آزمایش………………………………۱۲۳

۱-۳-۴-مشخصات ارقام مورد استفاده …………………………………………………….۱۲۳

۱-۳-۵-مشخصات طرح آزمایشی………………………………………………………….۱۲۳

۱-۳-۶- مشخصات فاكتورهای آزمایش…………………………………………………..۱۲۳

۱-۳-۶-۱-آزوسپریلوم…………………………………………………………………….۱۲۳

۱-۳-۷-عملیات زراعی……………………………………………………………………۱۲۴

۱-۳-۷-۱-عملیات كاشت………………………………………………………………….۱۲۴

۱-۳-۷-۲-علمیات داشت………………………………………………………………….۱۲۵

۱-۳-۷-۳-عملیات برداشت………………………………………………………………..۱۲۵

۱-۳-۷-۴-صفات اندازه‌گیری شده………………………………………………………..۱۲۶

فصل چهارم:نتایج و بحث…………………………………………………………………۱۳۰

گلخانه……………………………………………………………………………………….۱۳۱

۱-ارتفاع گیاه……………………………………………………………………………….۱۳۲

۲-طول سنبله……………………………………………………………………………….۱۳۵

۳-تعداد پنجه گیاه……………………………………………………………………………۱۳۸

۴-سطح برگ پرچم…………………………………………………………………………۱۴۱

۵-وزن خشك اندام هوایی………………………………………………………………….۱۴۴

۶-تعداد سنبله در گیاه………………………………………………………………………۱۴۷

۷-درصد تثبیت بیولوژیک نیتروژن……………………………………………………….۱۵۱

مزرعه………………………………………………………………………………….۱۵۴

۸-ارتفاع گیاه…………………………………………………………………………..۱۵۵

۹-طول سنبله…………………………………………………………………………..۱۵۸

۱۰تعداد پنجه در گیاه………………………………………………………………….۱۶۱

۱۱-سطح برگ پرچم…………………………………………………………………..۱۶۳

۱۲-تعداد سنبله درواحد سطح…………………………………………………………۱۶۷

۱۳-تعداد دانه در سنبله…………………………………………………………………۱۷۰

۱۴-عملكرد دانه…………………………………………………………………………۱۷۳

۱۵-بیوماس………………………………………………………………………………۱۷۷

۱۶-شاخص برداشت…………………………………………………………………….۱۸۱

۱۷-وزن هزاردانه……………………………………………………………………….۱۸۴

۱۸-جذب نیتروژن………………………………………………………………………..۱۸۶

پیوست……………………………………………………………………………………..۱۹۰

منابع……………………………………………………………………………………….۱۹۱

قیمت فایل فقط ۱۵,۰۰۰ تومان