2-7-1- تراوه هاي ريشه اي27
2-7-2- كلونيزاسيون ريشه29
2-7-3- توان رقابتي30
2-7-4- وابستگي به گياه ميزبان31
2-9- تاثير PGPR بر گياه32
2-9-1- تاثير PGPR بر سيستم ريشه اي32
2-9-2- تاثير PGPR بر جوانه زني و استقرار33
2-9-3- تاثير PGPR بر رشد گياهان33
2-9-4- تاثير PGPR بر عملکرد گياهان34
2-10- تاثير PGPR بر مرفولوژي و رشد گندم35
2-10-1- تاثير مقادير مختلف اكسين بر مرفولوژي ريشه گندم35
2-10-2- تاثيرPGPR بر رشد گياه گندم35
فصل سوم : مواد و روش ها
3-1- محل و زمان اجراي آزمايش40
2-3- طرح آزمايشي وعمليات زراعي40
3-2- فاكتورهاي اندازه گيري در هر فصل رشد43
3-2-1- اندازه گيري خصوصيات مرفولوژيكي43
3-2-2- اندازه گيري خصوصيات فيزيولوژيكي رشد43
3-2-1-1- محاسبه درجه روز رشد43
3-3- اجزاي عملكرد44
3-4- روند تغييرات وزن ماده خشک (TDM)45
3-5- اندازه گيري ازت و پروتئين (روش كلدال)45
3-6- اندازه گيري فسفر گياه (بروش اولسن )46
فصل چهارم: نتايج و بحث
4-1- صفات مرفولوژيکي و زراعي49
4-1-1- ارتفاع بوته49
4-1-2- تعداد پنجه در بوته49
4-1-3- شاخص خوشه در مترمربع50
4-1-4- تعداد سنبلچه در خوشه51
4-1-5- تعداد دانه در سنبله51
4-1-6- وزن هزار دانه52
4-1- 7- عملکرد دانه53
4-1-8- شاخص برداشت54
4-2- صفات فيزيولوژيکي و بيوشيميايي55
4-2-1- شاخص سطح برگ55
4-2-2- سرعت رشد محصول55
4-2-3- سرعت جذب خالص56
4-2-4- سرعت رشد نسبي57
4-2-5- ميزان ازت57
4-2-6- ميزان پروتين58
4-2- 7- ميزان فسفر58
نتيجه گيري كلي67
منابع فارسي……………………………………………………………………………………………………………………………….68
منابع انگليسي…………………………………………………………………………………………………………………………….72
چکيده انگليسي………………………………………………………………………………………………………………………….83
چكيده
باكتري هاي محرك رشد ، خانواده ي سودوموناس به طور مستقيم و غير مستقيم باعث بهبود رشد و عملكرد گياه گندم مي شوند. در اين پژوهش به منظور بررسي تاثير باكتري بر رشد ، عملكرد و اجزاي عملكرد دانه ي چهار رقم گندم آبي متداول كشت در شرايط اقليمي بجنورد ، آزمايشي در سال زراعي 88-87 در قالب آزمايش فاكتوريل بر پايه ي بلوك هاي كامل تصادفي در سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه آزاد اسلامي واحد بجنورد اجرا شد.چهار سطح باكتري به عنوان عامل اول شامل سويه هاي سودوموناس فلورسنت (P.fluorescens 169) ، سودوموناس پوتيدا (P.putida 108)، مخلوط دو سويه ي باكتري فلورسنت و پوتيدا و تيمار شاهد بدون تلقيح با باكتري و چهار رقم گندم آبي شامل ارقام زرين ، چمران ، الوند و توس به عنوان عامل دوم در نظر گرفته شدند .بذور گندم پس از تلقيح با سويه هاي مورد نظر كاشته شدند.در طول دوره ي رشد گياه ، مراقبت هاي لازم طبق عرف معمول در تمامي تيمارها به صورت يكسان اعمال شد.قبل از برداشت شاخص هاي رشد گياه شامل ارتفاع بوته ، تعداد پنجه هاي بارور ، تعداد سنبله اندازه گيري و پس از آن بوته ها از سطح خاك كف بر شده و وزن خشك اندام هاي هوايي (عملكرد بيولوژيك) و دانه و وزن هزار دانه تعيين گرديدند.نتايج بدست آمده نشان داد بالاترين ميانگين عملكرد دانه از ارقام ديررس زرين و الوند به ترتيب به ميزان 5361 و 4811 كيلوگرم بر هكتار بدست آمد.همچنين بين ارقام مورد بررسي تحت تاثير باكتري خانواده ي سودوموناس از نظر صفات رشد(سرعت رشد نسبي ، سرعت رشد محصول ، سرعت جذب خالص) و عملكرد كيفي تفاوت معني داري وجود داشت.بالاترين پروتئين دانه نيز از رقم توس با كاربر تك سويه فلورسنت و پوتيدا بدست آمد.همچنين بالاترين ميزان فسفر دانه از رقم زرين با كاربرد تك سويه پوتيدا حاصل شد.بنابراين واكنش ارقام گندم نسبت به كاربردهاي تك سويه ي باكتري متفاوت بوده است.همچنين تلقيح مخلوط دوسويه تاثير بيشتري نسبت به تلقيح آن ها به صورت منفرد ندارد و حتي در مواردي در مقايسه با تلقيح تك سويه تاثير معني دار نشان نداده است.
پروژه هاي كليدي:سودوموناس پوتيدا ، سودوموناس فلورسنت ، گندم ، عملكرد ، اجزاي عملكرد

مقدمه
با افزايش جمعيت در دنياي امروز و رشد سريع آن پيش بيني مي شود در سال 2020 بيش از 5/2 ميليارد نفر از مردم جهان به غذا نياز داشته باشند. حدود 800 ميليون نفر (15% جمعيت جهان) در هر روز كمتر از 2000 كالري دريافت مي كنند (الام، 2004) هر سال حدود 75/4 ميليارد تن غذا در جهان توليد مي شود، اما هنوز بيش از 400 ميليون نفر از كمبود مواد غذايي رنج مي برند. آفريقا، آمريكاي جنوبي و آسيا بيش از 75% جمعيت جهان را دارند. بيشترين جمعيت جهان در آسيا مي باشند در حاليكه به ازاي هر نفر كمتر از 15% هكتار زمين زراعي وجود دارد. با توجه به گزارش فائو در سال 2004 متوسط عملكرد توليد گندم در دنيا 75/2 و در ايران 98/1 تن در هكتار بوده است. متوسط عملكرد توليد گندم در سال 2025 بايد به ميزان 4/4 تن در هر هكتار برسد (الام ، 2004). اما با توجه به گزارش فائو در سال 2006 نسبت به سال 2005 توليد جهاني گندم حدود 6/1 درصد كاهش داشته و در سال 2009 فائو اعلام كرده است كه توليد گندم ايران در سال 2009 ميلادي به 3/3 ميليون تن افرايش يافته و ايران همچنان دوازدهمين توليد كننده بزرگ گندم جهان خواهد بود. فائو در گزارش دورنماي غذايي جهان آورده است كه توليد گندم در سال گذشته (1387)، معادل 9 ميليون و 800 هزار تن بوده كه با سه ميليون و 200 هزار تن افزايش در سال جاري، به 13 ميليون تن خواهد رسيد. در استان خراسان شمالي از 170000 هكتار سطح زير كشت،‌ حدود 110000 هكتار آن به گندم آبي و حدود 60000 هكتار آن به كشت گندم ديم اختصاص دارد.
گياهان خانواده غلات از نظر تنوع و توليد در تغذيه انسان بيشترين سهم را دارند. دانه هاي توليد شده از گندم، جو، ذرت، ذرت خوشه اي، ارزن، برنج، چاودار، يولاف و حتي دانه بعضي از گياهان علوفه اي وابسته به اين خانواده به خاطر ارزش غذايي زيادي كه دارند و مورد استفاده بشر قرار مي گيرند. مهمترين و رايج ترين غلات برنج، گندم و ذرت مي باشند. (خدابنده،1384). اهميت گندم به لحاظ ويژگي گلوتن گندم است كه بخش چسبنده از پروتئين هاي سخت آندوسپرم مي باشد و موجب كش آمدن يا انبساط خمير تخمير مي شود. فقط گندم و با وسعت كمتر چاودار و تريتيكاله اين خصوصيت را دارا مي باشند. تنوع محصولات و كيفيت انباري گندم، آن را غذاي اصلي بيش از 3/1 مردم جهان ساخته است(امام،1383).
اهميت تركيبات شيميايي دانه گندم در وهله اول به علت اهميت غذايي دانه گندم در تغذيه انسان و دوم به دليل امكان استفاده از آن در دامپروري و صنعت مي باشد. اين تركيبات شيميايي شامل پروتئين ها، كربوهيدارت ها، چربي ها، مواد معدني و ويتامينها مي باشد(راشدمحصل وهمکاران،1380). مساله تقاضا و مصرف گندم در ايران، از جمله مسائل بحث برانگيزي است که همواره ذهن کارشناسان و مسوولين امر را به خود مشغول داشته است. بسياري معتقدند مصرف و تقاضاي کنوني گندم با توجه به جمعيت ايران، در مقايسه با ديگر کشورها، بسيار بالاست ( 5/2 برابر ديگران ) ولي برخي که البته تعدادشان کم است معتقدند اگرچه اين ميزان مصرف بالاست اما مشگلي را ايجاد نمي کند و اصولا بدين سبک باشد بهتر است! البته اعتقادات خاصي باعث شده است که اين مساله در ايران لاينحل باقي بماند و هنوز ما بعد از سالها نتوانسته ايم به جمع بندي درستي در اين زمينه دست پيدا کنيم.با توجه به جمعيت (حدودا ) 70 ميليوني کشورمان که با نرخي نزديک به 5/1 درصد نيز در حال تزايد مي باشد نياز به بررسي امکانات بالقوه و بالفعل گندم در کشور با توجه به مصرف آن در سطوح مختلف کاملا ضروري است. در واقع تامين عرضه کافي و حفظ سطح ذخاير سيلوها، در ايجاد امنيت غذايي کشور از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد. از اين روست که دولت بنا بر مسوليتي که در تامين کافي اين ماده اصلي غذايي مردم بر عهده دارد هر ساله حجم گندم مورد نياز کشور را بايستي برآورد و بر اساس آن توليد ، واردات يا صادرات اين محصول را تنظيم نمايد. جمعيت ايران از 70 ميليون نفر در سال 1384 به 5/96 ميليون نفر در سال 1400 خواهد رسيد. دانشمندان اقتصادكشاورزي در مطالعه خود با استفاده از مدلهاي اقتصاد سنجي اقدام به برآورد تابع تقاضا و مصرف گندم نموده است و با استفاده از همين توابع در مورد نياز آتي کشور به محصول گندم اظهار نظر نموده است. ارقام پيش بيني شده براي گندم مورد نياز کل کشور در سالهاي آتي در جدول شماره (1-1) آورده شده است.
جدول شماره (1-1). برآورد گندم مورد نياز کشور در سالهاي آينده (1400-1384).
سالگندم مورد نياز کل کشور سالگندم مورد نياز کل کشور 1384 11042445 1393 14255774 1385 11317003 1394 14698816 1386 11635250 1395 15167016 1387 11965218 1396 15661692 1388 12324043 1397 16184335 1389 12713699 1398 16736613 1390 13066516 1399 17320404 1391 13440592 1400 17825368 1392 13836716 بنابر ارقام پيش بيني شده کشور ما در سال 1384 در حدود 11 ميليون تن گندم نياز دارد که خوشبختانه با اجراي مدبرانه طرح افزايش توليد گندم و دستيابي به خودکفايي در توليد اين محصول توانستيم اين ميزان را توليد نماييم. اما مساله مهم اين است که اين حرکت نبايد به هيچ عنوان کند يا متوقف شود بلکه بنابر پيش بيني هاي انجام گرفته هر سال با افزايش جمعيت ، بر ميزان تقاضاي اين محصول نيز افزوده خواهد شد و در صورتي که کوچکترين قصوري در اين مورد رخ دهد کشور ما دوباره به وارد کننده گندم تبديل خواهد شد. ايران در سال 1400 در حدود 18 ميليون تن گندم نياز دارد که مسوولين امر اميدوارند بتوانند با اجراي درست طرح گندم آن را تامين نمايند و به اين مهم دست پيدا کنند.
اهداف تحقيق
1- مقايسه عملكرد چهار رقم گندم متداول كشت منطقه بجنورد
2- بررسي تلقيح باکتري سودوموناس و تاثير آن بر روي عملکرد و اجزاي عملکرد گندم زمستانه .
3- تعيين مهمترين شاخص هاي فيزيولوژيکي موثر برچهار رقم گندم.
4- اثرات باکتريهاي منتخب خانواده سودوموناس برصفات كيفي گندم

1-1-گندم
1-1-1- وسعت منطقه كشت
گندم (Triticum aestivum L.) گياهي است كه در محدوده وسيعي از شرايط آّب و هوايي جهان رشد مي كند و در حقيقت جزو سازگارترين گونه هاي غلات به شمار مي آيد. به طوري كه از عرض جغرافيايي حدود 60 درجه شمالي در شمال اروپا تا 40 درجه جنوبي در آمريكاي جنوبي و در مناطقي با ارتفاع چند متر تا بيش از 3000 متر بالاتر از سطح دريا كشت مي شود و در رده غلات سردسيري قرار گرفته است. اغلب توليد گندم در نواحي با بارندگي ساليانه 200 تا 1000 ميلي متر و ميانگين درجه حرارت 18 درجه سانتي گراد صورت مي گيرد (بولتينگ و همكاران،1982).
1-1-2-گياه شناسي گندم
گندم (Triticum aestivum L.) از خانواده غلات و يك گياه C3 است. گندم، گل آذين سنبله اي دارد و از هر گره آن معمولا يك سنبلچه متشكل از دو گلو و سه گلچه بوجود مي آيد. گاهي تعداد گلچه ها به 9 هم مي رسد. دانه گندم بين دو پوشش قاشق مانند به نامهاي پوشك بيروني و پوشك دروني قرار گرفته است. برگهاي گندم مانند ساير غلات (به جز ذرت و ارزن)، نازك وكم عرض بوده و زبانه هاي كوچكي دارند.
1-1-3-آب و هواي مناسب براي رشد گندم
گندم گياه زراعي است كه خيلي زياد با محيط سازگار مي شود و در مناطقي با ميزان بارندگي معتدل تا خشك و مناطق پر باران و از شرايط گرم حاره اي تا محيط هاي سرد و خشك رشد مي كند. شرايط ايده آل براي رشد گندم، آب و هواي خنك در دوره رشد رويشي، آب و هواي معتدل در دوران تشكيل دانه و آب و هواي گرم و خشك در زمان برداشت محصول مي باشد. بنابراين در مناطقي كه زمستانهاي سخت دارند،‌ كشت گندم با مشكلاتي از قبيل سرمازدگي زمستاني مواجه مي شود. البته بايد بدانيم كه گندم در برابر خشكي مقاومت چنداني ندارد و نمي تواند به مدت طولاني، خشكي و كم آّبي را تحمل نمايد. اما قادر است خود را با شرايط خشك تا حدي تطبيق داده و با تشكيل ياخته هاي كوچكتر كه در نهايت سبب تشكيل برگهاي كوچك شده و در نتيجه روزنه ها كوچكتر مي شود، سطح تعرقي را كاهش دهد و از اثرات سوء كم آبي تا حدي محفوظ بماند.

1-2- انواع گندم
معمولا گندمها را به دو دسته كلي گندم بهاره و گندم پاييزه تقسيم بندي مي كنند. اين دو نوع علاوه بر آن كه دانه هايشان از نظر رنگ، بافت، شكل و … با هم فرق دارند شرايط رشد و نمو آنها نيز با هم تفاوت مي كند. اين دو نوع گندم را در دو زمان مختلف سال كشت مي نمايند. دانه گندم، داراي شياري است كه در طول دانه قرار مي گيرد. عمق اين شيار در گندمهاي پاييزه زياد و درگندمهاي بهاره كم است. طرفين اين شيار در گندمهاي بهاره گرد و در گندمهاي پاييزه گوشه دار مي باشد.

1-3 – مراحل رشد فيزيولوژيكي گندم
مراحل رشد فيزيولوژيكي گندم شامل جوانه زني، سبز شدن، پنجه زني، خروج برگ نهايي (خوشه هاي نهايي)، سنبلچه نهايي، اولين گره يا آغاز طويل شدن ساقه، آبستني، خروج خوشه ها، گرده افشاني و رسيدگي مي باشد.رسيدگي فيزيولوژيكي هنگامي است كه برگ پرچم و خوشه ها زرد شده باشند. زمان وقوع هر مرحله از رشد و توسعه به ژنوتيپ، دما، طول روز و تاريخ كاشت بستگي دارد. تنشهاي مختلف محيطي به خصوص گرما، رطوبت و شوري ممكن است از طول دوره رشد گندم بكاهد (اكودو و همكاران، 1971).
1-3-1- جوانه زني تا سبز شدن
حداقل رطوبت لازم براي بذر گندم جهت جوانه زني 35 تا 45% وزن بذر مي باشد. جوانه زني ممكن است بين دماي 4 تا 37 درجه سانتيگراد و در شرايط مطلوب از 12 تا 25درجه اتفاق افتد (ايوانس و همكاران، 1975). اندازه بذر در جوانه زني تاثيري ندارد اما در رشد، توسعه و عملكرد موثر است. بذرهاي بزرگتر نسبت به بذرهاي كوچكتر مزاياي بيشتري مانند رشد سريعتر گياهچه ها، تعداد بيشتر پنجه هاي بارور در هر گياه، و عملكرد دانه بالاتري دارند (اسپايلد،1989). هنگامي كه گياه در معرض تنشهاي محيطي قرار مي گيرد به خصوص خشكي، مزيت بذرهاي بزرگتر بيشتر نمايان است (ميان و نفزيگر، 1994).
1-3-2- سبز شدن تا توسعه رويشي
پنجه هاي گندم از محور برگهاي اصلي رشد مي كنند. پتانسيل توليد پنجه در ارقام بهاره و پاييزه متفاوت است. ارقام زمستانه (پاييزه) تعداد پنجه بيشتري توليد مي كنند. گندم پاكوتاه معمولا تعداد بيشتري پنجه دارند. معمولا ظهور و رشد پنجه ها تا قبل از طويل شدن ساقه ها پايان مي يابد. همه پنجه ها در گندم سنبله توليد نمي كنند. تعدادي از پنجه ها قبل از گرده افشاني از بين مي روند. تعداد پنجه هاي بارور به ژنوتيپ و محيط و بيشتر به تراكم گياهي بستگي دارد. در شرايط مناسب تعداد 1 تا 5/1 پنجه بارور در هر گياه معمول است. اگر مزرعه در اثر عواملي سطح سبز مطلوب يا استقرار كافي نداشته باشد (پس از استقرار) پنجه زني در غلات براي پوشش مجدد مزرعه مهم است (بيكر و گالاگر، 1983). طول دوره رويشي در گندم از 60 تا 150 روز است كه به تاريخ كاشت و ژنوتيپ بستگي دارد. كه طول دوره رويشي به سرعت ظهور برگ و زمان وقوع تمايز برگها كه تحت تاثير فتوپريود و بهاره سازي مي باشند، بستگي دارد (اكودو و همكاران،1971). فيلوكرون فاصله بين مراحل رشد مشابه دو برگ متوالي در يك ساقه تعريف شده است. فيلوكرون به دما (ريكمن و كلپر،1991) و كمبود رطوبت (كاتفورث و همكاران،1992) و نيتروژن بسيار وابسته است. در مراحل اوليه رشد، گندم به سرما (20- درجه سانتيگراد) خيلي مقاوم است. فلود و هالوران (1986) اشاره كرده اند كه بهاره سازي ممكن است در 3 مرحله از چرخه رشد گياه گندم در مدت جوانه زني، رشد رويشي گياه و در مدت دانه بندي روي گياه مادري اتفاق افتد.
1-3-3- بهاره سازي
گندم هاي پاييزه به يك دوره سرما براي گلدهي نياز دارند. تاثير دماهاي پايين براي وقوع بهاره سازي با افزايش سن گياه كاهش مي يابد (چوجو، 1966). بهاره سازي بين دماي 0 تا 12 درجه سانتي گراد اتفاق مي افتد. ارقام پاييزه به دماهاي 0 تا 7 درجه سانتيگراد به مدت 30 تا 60 روز نياز دارند (ايوانس و همكاران، 1975).
1-3-4-برجستگي دوگانه تا گرده افشاني
گياه گندم در ساقه اصلي تا وقتي محور اصلي رشد مي كند از مرحله رشد رويشي تا مرحله رشد زايشي 4 تا 8 برگ دارد. دماي بالاتر از 30 درجه سانتيگراد در مدت تشكيل گلچه ها سبب عقيمي كامل مي شود (سايني و آسپينال، 1982). هر سنبلچه 12-8 آغازگر گلچه در قسمت مركزي سنبله دارد. سنبلچه هاي انتهايي حدود 8-6 گلچه دارند. كمتر از نيمي ا ز اين گلچه ها مي توانند بارور شوند، بقيه يا عقيم هستند و يا قبل از شكوفا شدن و بارور شدن تكامل نيافته اند (هاي و كيرباي،1991).
1-3-5- سنبلچه هاي نهايي
رحمان و همكاران (1977) گزارش داده اند كه همبستگي مثبت بين طول دوره رويشي و تعداد سنبلچه ها در هر سنبله وجود دارد و تعداد واقعي سنبلچه ها در هر سنبله با طول دوره زايشي تعيين مي شود. هنگامي كه سنبلچه هاي پاياني تشكيل يافته اند ساقه شروع به طويل شدن مي كند و رشد سنبله آغاز مي شود. رشد سنبله 10 روز پس از گلدهي اتفاق مي افتد (كيرباي و اپل يارد، 1984).عقيمي گلچه ها از مرحله آبستني آغاز و در گرده افشاني پايان مي يابد. مرگ گلچه ها هنگامي كه ساقه و ساقه گل دهنده حداكثر ميزان رشد را دارند اتفاق مي افتد (سيديك و همكاران،1989). مرگ گلچه ها به دليل رقابت براي كربوهيدرات در اين مرحله است (كيرباي،1988). در گندم رابطه نزديكي بين تعداد خوشه ها در واحد سطح و نسبت بين تابش وارد شده در دماهاي متوسط بالاتر از 5/4 درجه سانتيگراد حساب شده براي 30 روز قبل از گرده افشاني وجود دارد (فيشر، 1985). تابش بيشتر، مقدار كربوهيدرات فتوسنتزي قابل دسترس براي شد سنبله ها را افزايش مي دهد و دماهاي پايين تر دوره رشد سنبلچه ها را طولاني مي كند و رقابت براي كربوهيدارتها را كاهش مي دهد.
1-3-6- گرده افشاني تا رسيدگي فيزيولوژيكي
سنبله هاي گندم شامل فقط يك سنبلچه در هر گره ساقه اي مي باشد. هر سنبلچه پتانسيل 3 تا 6 گلچه بارور دارد (كيرباي و اپل يارد، 1984) در حاليكه در حدود 96% خودگشن مي باشند (مارتين و همكاران، 1976). گرده افشاني از مركز قسمت مركزي سنبله شروع مي شود و در مدت 3 تا 5 روز تمام سنبله گرده افشاني مي شود (پترسون، 1965). گلچه هاي مجاور سنبلچه هاي مركزي 2 تا 4 روز زودتر از بقيه گلچه هاي انتهايي بارور مي شوند، كه اينها معمولا دانه هايي بزرگتر دارند (سيمونز و كروك استون، 1979).
1-4- پتانسيل عملكرد
پتانسيل عملكرد يعني عملكرد يك ژنوتيپ سازگار يافته كه تحت شرايط مطلوب مديريتي و به دور از تنشهاي زنده و غيرزنده رشد مي كند. عملكرد دانه گندم از دو مولفه تشكيل مي شود:
وزن دانه ها‌ (گرم) * تعداد دانه ها در هر متر مربع= عملكرد دانه (متر مربع/ گرم)
با توجه به اين معادله، با تغيير تعداد دانه ها در متر مربع و وزن دانه ها مي توان در پتانسيل عملكرد دانه گندم تغييراتي را ايجاد كرد. رابطه قوي بين تعداد دانه ها در متر مربع و عملكرد در ژنوتيپهاي گندم وجود دارد. تعداد دانه ها در متر مربع در دوره هاي 20 تا 30 روز قبل از گلدهي و 10 روز پس از گرده افشاني تعيين مي شود.
افزايش پتانسيل عملكرد دانه هنگامي كه شاخص برداشت و به خصوص تعداد دانه در واحد سطح افزايش يابد (نسبت به اينكه وزن دانه افزايش يابد) امكانپذير مي شود. در 30 سال گذشته دريافته اند كه افزايش در انتقال مجدد،‌ افزايش سرعت فتوسنتز و كاهش دماي كانوپي باعث افزايش در تعداد دانه و در نهايت افزايش عملكرد دانه گندم مي شود. تعداد دانه توسط: 1. كاهش اندازه اندامهاي رقابت كننده مانند پدانكل و تعداد پنجه هاي عقيم در مدت رشد سنبله، 2. افزايش تعداد سنبلچه ها در هر سنبله، 3. افزايش طول مدت فاصله بين زمان برگ اوليه و سنبلچه هاي نهايي بوسيله طولاني كردن رشد سنبله ها يا 4. افزايش بقا و ماندگاري گلچه ها بوسيله دوري كردن از محدوديت ها براي مواد غذايي (به خصوص نيتروژن)، رطوبت و كربن ممكن است افزايش يابد.
1-5- كودهاي بيولوژيك
1-5- 1- تاريخچه كودهاي بيولوژيك
استفاده ازكودهاي بيولوژيكي در كشاورزي از قدمت بسيارزيادي برخوردار است و درگذشته نه چندان دور تمام موادغذايي مورد استفاده انسان با استفاده از چنين منابع ارزشمندي توليد شده است ولي بهره برداري علمي از اين گونه منابع سابقه چنداني ندارد. اگرچه كاربردكودهاي بيولوژيكي به علل مختلف درطي چنددهه گذشته كاهش يافته است، ولي امروزه با توجه به مشكلاتي كه مصرف بي رويه كودهاي شيميايي به وجودآورده است استفاده از آنها در كشاورزي دوباره مجددا مطرح شده است. بدون ترديد كاربرد كودهاي بيولوژيكي علاوه براثرات مثبت كه بر كليه خصوصيات خاك دارد از جنبه هاي اقتصادي زيست محيطي و اجتماعي نيز مثمرثمر واقع شده و مي تواند به عنوان جايگزيني مناسب ومطلوب براي كودهاي شيميايي باشد. درحال حاضر نگرشهاي جديدي كه درارتباط با كشاورزي تحت عنوان كشاورزي پايدار ارگانيك و بيولوژي مطرح مي باشد به بهره برداري از چنين منابعي استواراست.
بشر امروزه با استفاده از ماشين آلات سنگين سعي در بهره برداري بي رويه از خاك كرده است. سيستم هاي جديد خاك ورزي مثل سيستم هاي بدون شخم و شخم حداقل براي جلوگيري از فرسايش خاك پيشنهاد شده است. موفقيت اين سيستم ها بدون فعال نگه داشتن جامعه ميكروبي (ميكروارگانيسم ها) خاك يك تلاش بيهوده است. به همين دليل به دنبال نابودي خاك و راه حل هاي مبارزه با آن، رشته اي بنام بيوتكنولوژي خاك در كشاورزي ايجاد شده است كه هدف آن استفاده از ميکروارگانيزم هاي مفيد خاكزي براي توليد حداكثراست. موجودات خاك، محركه تمام فعل و انفعالات خاك مي باشند. اكنون تلاش هاي زيادي صورت گرفته كه با تقويت ميكروارگانيسم ها ي خاك و تلفيح خاك با آنها حاصلخيزي خاك را حفظ كرد.
1-5-2- تعريف كودهاي بيولوژيك

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

كودهاي زيستي به مواد حاصلخيزكننده اي اطلاق مي شود كه حاوي تعداد كافي از يك يا چند گونه از ارگانيسمهاي مفيد خاكزي هستند كه روي مواد نگهدارنده مناسبي عرضه مي شوند. كودهاي زيستي بصورت مايه تلقيح ميكروبي و به عنوان يك تركيب حاصل سوش يا سوشهاي ميكروبي موثر و باراندمان بالا براي تامين آب يا چند عنصر غذائي مورد نياز گياه تعريف مي شوند. كودهاي بيولوژيكي، ميكروارگانيسم هائي هستند كه قادرند عناصرغذائي را از شكل بلااستفاده به شكل قابل استفاده تبديل كنند و اين تبديل در پروسه بيولوژيكي انجام مي گيرد. هزينه توليد كودهاي بيولوژيكي كم است و در اكوسيستم آلودگي به وجود نمي آيد. كودهاي بيولوژيك منحصرا به مواد آلي حاصل از كودهاي دامي، اضافات گياهي وغيره اطلاق نمي شود بلكه توليدات حاصل از ارگانيسم هايي كه در ارتباط با تثبيت ازت يا فراهمي فسفر و ساير عناصر غذائي در خاك فعاليت مي كنند را نيز شامل مي شود.
1-5-2-1- طبقه بندي كودهاي بيولوژيكي
الف) باتوجه به نوع ميكروارگانيسم كودهاي بيولوژيك رامي توان به صورت زيرطبقه بندي كرد.
1) كودهاي بيولوژيكي باكتريايي (ريزوبيوم ،ازتوباكتر،آزسپريليوم ،سودوموناس).
2) كودهاي بيولوژيك قارچي.
3) كودهاي بيولوژيك جلبكي ( جلبكهاي سبز- آبي وآزولا).
4) كودهاي بيولوژيك اكتنوميست ها (فرانكيا).
ب) باتوجه به اعمالي كه ميكروارگانيسم ها انجام مي دهند كودهاي زيستي به شرح ذيل تقسيم بندي مي شوند.
1) تثبيت كننده هاي ازت مولكولي.
2)قارچهاي ميكروريزا.
3) ميكروارگانيسم هاي حل كننده فسفات هاي نامحلول.
4)باكتريهاي ريشه گاه1 محرك رشد.
5)ميكروارگانيسم هاي تبديل كننده موادآلي زايد به كمپوست.
6)كرمهاي خاكي توليدكننده ورمي كمپوست.

2-1- ريشه گاه(ريزوسفر)
ريشه گاه به لايه نازكي از خاك اطراف ريشه اطلاق مي شود كه جامعه موجودات زنده آن ناحيه از نظر كمي وكيفي تحت تاثير فعاليت هاي حياتي ريشه مانند تنفس و تراوه هاي ريشه مي باشند. درميان ميكروارگانيسمهاي ريشه گاه، باكتريها به دليل سرعت رشد زياد و توانايي استفاده ازمنابع متنوع كربن و نيتروژن از بيشترين تراكم جمعيت برخوردارمي باشند به باكتري هاي منطقه ريشه گاه اصطلاحا باكتري هاي ريشه گاهي گفته مي شود. تعدادي از اين سلول هاي باكتريايي به ذرات خاك چسبيده اند، تعدادي درون خاكدانه ها استقرار يافته اند و برخي ديگر با ريشه هاي گياهان درتماس مي باشند. معمولا تراكم جمعيت باکتري دراطراف ريشه گياهان بيشتر از نواحي ديگرخاك مي باشد كه اين خود حاكي از منابع غذايي فراوان دراطراف ريشه گياهان تامين منابع رشد و متابوليسم باكتري ها مي باشد (گري و اسميت، 2004 ).
3-2- باكتريهاي ريشه گاهي
تاثير باكتري هاي ريشه گاهي برگياه ميزبان مورد نظرمي تواند مفيد مضر و يا خنثي باشد(جيانگ و ساتو، 1994 )كه بر اين اساس باكتري هاي ريشه گاهي به ترتيب به باكتريهاي ريشه گاهي مفيد2، مضر3 وخنثي4 گروه بندي مي شوند ( زهير و همكاران، 2004 ). باكتري هاي ريشه گاهي مضر قادرند عملكرد محصولات كشاورزي را25 تا100 درصد كاهش دهند ( گليك و همكاران، 2004؛ سارور و كرمر،1995). باكتريهاي مضر ضرورتا پارازيت بافت هاي گياهي نمي باشند. فعاليت مضرآنها شامل تغيير در جذب آب، آهن و عناصرغذايي و به دنبال آن تغييرعملكرد ريشه و محدود كردن رشد آن است (شيپر و همكاران، 1987؛ ساسلو و اسكروت،1982). توليد متابوليت هايي از قبيل سيانيد هيدروژن5 ( HCN )، سيدروفر6(آهن بر)، مواد سمي و مقادير بالاي هورمون هاي گياهي ازقبيل IAA7 نيز از ديگر فعاليتهاي آنها به شمارمي رود (سارور و جياني، 1967 ). جنس هاي متفاوتي از باكتري هاي مضرگزارش شده است كه ازجمله آنها مي توان به باكتريهاي جنس Enterobacter, Erwinia و Agrobacterium اشاره نمود( ميودت و گينز، 1967 ). در مقابل، باکتري هاي ريشه گاهي مفيد که به آنها باکتري محرک رشد گياه 8(PGPR) نيز گفته مي شود، قادرند رشد و عملکرد محصولات زراعي را افزايش دهند (اسري و همكاران، 2007).
2-3- باكتري هاي ريشه گاهي محرك رشد گياه ( PGPR)
اولين بار اصطلاح باكتري هاي ريشه گاهي محرك رشد گياه درسال 1987 توسط كلوپر و اسكروت پيشنهاد شد. باكتري هاي ريشه گاهي محرك رشد گياه به طور كلي به دو گروه زيرتقسيم بندي مي شوند:
الف) باكتري هاي محرك رشدي كه با گياهان روابط همزيستي برقرارمي كنند كه از آن جمله مي توان به باكتري هاي Rhizobium, Bradyrhizobium و آزوسپريلوم در همزيستي با گياهان لگوم، فرانكيا در همزيستي آكتينوريزي و سيالوباكتر در همزيستي Gunnera اشاره نمود (گري و اسميت، 2004).
ب) باكتري هاي محرك رشدي كه بدون ايجاد روابط همزيستي توانايي تحريك رشد گياه ميزبان را دارند اين دسته از باكتري ها از توانايي خوبي براي كلونيزاسيون ريشه برخوردار بوده و با استفاده از مكانيسم هاي مختلف قادر به افزايش رشد گياه ميزبان مي باشند (کلوپرو همکاران،1987).
تاچند دهه اخير اصطلاح PGPR به انواعي از باكتري هاي ريشه گاهي اطلاق مي شد كه به طورغيرمستقيم وازطريق كنترل عوامل بيماريزاي گياهي شرايط مناسب براي رشد گياهان فراهم كردند. ولي بعدها محققين با بيان اثرات مفيدي كه ازسوي باكتري هاي ريشه گاهي به طورمستقيم بر رشد گياهان اعمال مي شود( گليك و همكاران،1994؛ دفريتاس و جرميدا، 1990) گروه ميكروارگانيسم هاي ريشه گاهي محرك رشد گياه را گسترش دادند.
2-4- تاريخچه استفاده از باكتري هاي مفيد ريشه گاهي
درسال 1895 براي اولين بارمايه تلقيح ريزوبيومي بنام نيتراژين به صورت تجاري ساخته شد. بعدها مايه تلقيح ازتوباكتر با نام هاي تجاري ازتوژن (Azotogen )‌و ازتوباكتين ( Azotobactin) معرفي شد. سالها بعد كود بيولوژيك فسفوباکتين (Phosphobactin) كه مايع تلقيح باكتري Bacillus megaterium phophaticum بود به بازارآمد. اين كود بيولوژيك فسفر قابل جذب گياه را افزايش مي داد استفاده از باكتري هاي محرك رشد ريزوسفري به صورت كود بيولوژيك ابتدا در كشور روسيه درسال 1950 آغازشد( خاوازي و ملكوتي 1380 به نقل از رحماني وفلاح 1380). با مشاهده اثرات PGPR آنها و از جمله كارايي گونه هاي سودوموناس در كنترل عوامل بيماريزاي خاكزاد اعتبار علمي استفاده از اين كودها درسال 1970 به تائيد رسيد. به دليل پتانسيل بالاي باكتري هاي محرك رشد ريزوسفري در توليد هورمون هاي گياهي تاثيرآنها بر رشد و عملكرد گياهان و همچنين كاهش خسارات ناشي از عوامل بيماريزاي گياهي در سال هاي اخير از آنها به عنوان هورمون محرك ريشه زايي و عوامل كنترل زيستي استفاده شده است.(كارليداگ و همكاران، 2007). در بسياري از مناطق دنيا استفاده از آنها به صورت تحريك كننده هاي رشد و كنترل زيستي به منظور بهبود رشد گياه و كاهش الودگي ناشي از مصرف كودهاي شيميايي و افت كش ها رواج يافته است.
2-5- جنس هاي گزارش شده ازباكتري هاي ريزوسفري محرك رشد گياه
جنس هاي متفاوتي از باكتري هاي محرك رشد گياه گزارش شده است كه از آن جمله مي توان به باكتري هاي جنس Azotobacter, Azospirillum, Pseudomonas, Flavobacterium Acetobacter, Burkholderia, Bacillus, Agrobacterium, Chromobacterium, Micrococus, Arthobacter, Klebsiella, Xanthomonas, Hypomycrobium, Erwinia اشاره نمود )گري و اسميت،2004(. باكتري هاي جنس Arthrobacter, Pseudomonas, Flavobacterium از جنس هاي غالب باكتريايي در خاكهاي اطراف ريشه و ريزوسفر گزارش شده اند ( ميسكو و جرميدا، 2002). طي تحقيقي كليبرگر و همكاران (1983) مشاهده كردند كه در ريزوسفر گياه گندم سودوموناس ها از بيشترين تراكم جمعيت برخوردارهستند (ميسكو و جرميدا، 2004). سويه هاي بسياري از سودوموناس هاي فلورسنت بخصوص P.flurescens وPutida رشد گياهان را تحريك مي كنند و قادر به افزايش عملكرد گياهان زراعي مي باشند (ولاسك و همكاران،1992؛ شيپر و همكاران ،1987). توليد دهها متابوليت ثانويه توسط سودوموناس ها بر اهميت استفاده از آنها براي اهداف كشاورزي صنعتي و بهداشتي تاكيد مي نمايد (امي و همكاران، 1992).
2-5-1- خصوصيات كلي باكتريهاي جنس سودوموناس
خانواده Pseudomonadaceae گروه بزرگي از باكتري هاي گرم منفي مي باشند كه به فراواني در محيط هاي آبي خاكي يافت مي شوند (تدار،2004 ). از نظر مرفولوژي اين ميكروارگانيسم ها گرم منفي بدون اسپور ميله اي خميده و يا صاف متحرك با يك يا چند فلاژل قطبي مي باشند (تدار،2004). باكتري هاي جنس سودوموناس كاتالار مثبت نيازي به فاكتورهاي رشد آلي ندارند. آنها توانايي توليد پيگمان هاي قابل انتشار و نامحلول را داشته و داراي 58 تا68 درصد مولي GC در DNA مي باشند (تدار،2004 ). چهارجنس Pseudomonas, Xanthomonas, Zoogloea, Frateuriaدر اين خانواده جاي دارند. همه اين جنس ها شيموارگاتوتروف هوازي و فاقد توانايي فتوسنتر مي باشند. همگي آنها نيازهاي غذايي ساده دارند به راحتي بر روي محيط هاي پايه رشد مي كنند(حسن زاده ،1384). يكي ازمناسبترين محيط ها براي كشت سودوموناس ها محيط King B مي باشد. همه گونه هاي شناخته شده سودوموناس درمحدوده 28 تا30 درجه سانتي گراد به طور كامل رشد مي كنند (تدار،2004 ). از مهمترين ويژگي هاي سودوموناس فلورسنت مي توان به توليد پيگمان هاي فلورسنس زير طول موج نوري كوتاه 254 نانومتر(نورفرابنفش) در شرايط كمبود آهن اشاره نمود. برخي ازاين پيگمان ها و يا مشتقات آنها به عنوان سيدروفور شناخته شده اند كه در جذب آهن به باكتري كمك مي كند به همين دليل در شرايط كمبود آهن توليد اين پيگمان ها افزايش مي يابد (تدار،2004 ).


دیدگاهتان را بنویسید