تاثیر باکتری های تثبیت کننده نیتروژن بر عملکرد و برخی عناصر غذایی پر مصرف در دو رقم جو

سابقه و هدف: نحوه مدیریت مصرف نیتروژن به‌عنوان یکی از مهمترین عتاصر غذایی و چالش‌های کاربرد آن در مزارع مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. به‌دلیل مقدار پایین نیتروژن در خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک و همچنین اثرات سوء زیست محیطی حاصل از مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی نیتروژن دار، نقش تثبیت کننده‌های زیستی نیتروژن بسیار مهم است. برخی پژوهش‌ها درباره نحوه استفاده از باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و تاثیرات آن‌ها بر افزایش عملکرد گیاهان مختلف انجام شده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی نقش باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن (ازتوباکتر و آزوسپیریلوم) بر عملکرد و غلظت برخی عناصر غذایی پر مصرف ارقام جو می‌باشد.مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کاملا تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز روی دو رقم جو در فصل زراعی 1396-97 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل ارقام جو زهک و نیمروز و منابع تامین نیتروژن نیز در شش سطح شامل شاهد (بدون استفاده از کود)، تلقیح بذر با ازتوباکتر کروکوکوم ((azotobacter chroococcum، تلقیح بذر با آزوسپیریلوم لیپوفروم ((azospirillum lipoferum، تلقیح بذر با ازتوباکتر و آزوسپیریلوم به‌صورت همراه، تلقیح بذر با ازتوباکتر و آزوسپیریلوم همراه با 100 کیلوگرم اوره درهکتار به‌عنوان منبع تامین نیتروژن و استفاده از 200 کیلوگرم اوره در هکتار به‌عنوان منبع تامین نیتروژن به‌تنهایی بودند. پس از برداشت به‌روش دستی عملکرد و اجزای عملکرد و نیز میزان عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر دانه اندازه گیری شد.یافته ها: نتایج نشان داد در رقم نیمروز استفاده از ترکیب ازتوباکتر همراه با آزوسپیریلوم و تلفیق آن با 100 کیلوگرم اوره، ارتفاع گیاه و تعداد سنبله در متر مربع را به‌ترتیب 9.74 و 18 درصد نسبت به شاهد افزایش می‌دهد. همچنین کاربرد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم همراه با 100 کیلوگرم اوره در هکتار 18 درصد وزن هزاردانه را افزایش داد. افزایش 27.27 درصدی عملکرد زیست توده نسبت به شاهد نیز در تیمار استفاده از هر دو باکتری به‌صورت تلفیقی مشاهده شد. استفاده از ترکیب ازتوباکتر و آزوسپیریلوم و 100 کیلوگرم اوره در هکتار به‌ترتیب باعث افزایش 40 و 21.33 درصدی عملکرد دانه رقم زهک و رقم نیمروز نسبت به شاهد شد. تیمار کود تلفیقی ازتوباکتر و آزوسپیریلوم همراه با 100 کیلوگرم اوره درهکتار منجر به افزایش 21.6 درصدی میزان نیتروژن دانه جو گردید. تلقیح بذرها با آزوسپیریلوم در رقم زهک 9.58 درصد و تلقیح بذرهای رقم نیمروز با ازتوباکتر و آزوسپیریلوم به‌صورت همراه، 30 درصد میزان فسفر دانه را نسبت به شاهد افزایش داد. در نهایت تلقیح بذرهای رقم زهک با آزوسپیریلوم 42.58 درصد و تلقیح بذرهای رقم نیمروز با ترکیب ازتوباکتر و آزوسپیریلوم 61.74 درصد میزان پتاسیم دانه را افزایش داد. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از ترکیب باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن ازتوباکتر و آزوسپیریلوم به همراه 100 کیلوگرم کود اوره می‌تواند میزان کود مصرفی را تا 50 درصد کاهش دهد و وزن هزار دانه، درصد نیتروژن دانه و عملکرد دانه را نیز بهبود ببخشد.

Effect of nitrogen fixing bacteria on yield and some macronutrients of two barley cultivars

Background and purpose: How to manage nitrogen consumption as one of the most important nutrients and challenges of its application in farms has been noticed by researchers. Due to low soil nitrogen content in the arid and semi arid regions, as well as the adverse environmental effects of excessive use of nitrogen fertilizers, the role of nitrogen fixing bacteria is very important. Some research has been done about how to use nitrogen fixing bacteria and their effects on increasing the yield of various plants. The goal of this study was to investigate the role of nitrogen fixing bacteria application (Azotobacter and Azospirillum) on the yield and concentration of some macro nutrients in barley cultivars.Materials and Methods: The experiment was conducted as factorial experiment in a completely randomized block design with three replications in research field of Agriculture College and Natural Resources of Darab, Shiraz University during 2017 2018 growing season. Experimental treatments included two barley cultivars (Zehak and Nimroz) and nitrogen source at six levels including control (no fertilizer applied), Azotobacter (Azotobacter chroococcum (seed inoculation alone, Azospirillum (Azospirillum lipoferum) seed inoculation alone, combination of Azotobacter with Azospirillum, combination of Azotobacter with Azospirillum with 100 kg/ha urea nitrogen source, and use of 200 kg urea nitrogen source alone. After harvesting manually, yield and yield components and the amount of nitrogen, phosphorus and potassium nutrients of seed were measured in the laboratory and data analyzed by SAS software.Results: The results showed that in Nimroz cultivar inoculation of seeds with each of Azotobacter and Azospirillum along with 100 kg urea application increased plant height and spike number per square meter by 9.74 and 18 % compared to control, respectively. Also, application of Azotobacter and Azospirillum with 100 kg urea 1000 kernel weight increased 18%. Increasing of 27.27% in biomass was observed in application of two bacteria together. The combination of Azotobacter and Azospirillum with 100 kg urea increased 40% and 21.33% grain yield of Zehak and Nimroz cultivars compared to control, respectively. Combined Azotobacter and Azospirillum with 100 kg urea treatment resulted in 21.6% increase in grain nitrogen content of barley. Seed inoculation of Zehak with Azospirillum and seed inoculation of Nimrooz with Azotobacter and Azospirillum together increased 9.58% and 30% of seed phosphorus compared to control, respectively. Finally, seed inoculation of Zehak with Azospirillum and seed inoculation of Nimrooz with Azotobacter and Azospirillum increased 42.58% and 61.74% of seed potassium.Conclusion: The results of the present study showed that the use of nitrogen fixing bacteria Azotobacter and Azospirillum with 100 kg urea decreased nitrogen fertilizer demand up to 50% and increased 1000 grain weight, nitrogen content and yield of barley.