تاثیر اعمال تنش خشکی، میکوریزا و باکتری ریزوبیوم روی گیاه مادری بر قدرت بذر تولیدی و صفات مرتبط با آن در سویا (Glycine Max) رقم کوثر

مقدمه: سویا گیاهی است که دارای تحمل‌پذیری متوسطی نسبت به خشکی است. تنش خشکی یکی از مهمترین تنش‌های غیرزیستی است که تولید سویا را تا حدود 40 درصد تحت تاثیر قرار می‌دهد. بعلاوه تنش خشکی باعث کاهش قوه نامیه بذر حاصل از شرایط تنش می‌شود. اثرات مثبت قارچ‌های میکوریزا در افزایش ماده خشک و زیست توده گیاهی به‌ویژه در شرایط کم‌آبیاری و در نواحی خشک به اثبات رسیده است. علت افزایش عملکرد محصول در گیاهان تلقیح شده با میکوریزا، تعادل آبی آنها در شرایط تنش کم‌آبی و در نتیجه جذب بیشتر آب و عناصر معدنی گزارش شده است. باکتری‌های ریزوبیوم، کربوهیدرات‌ها و سایر مواد غذایی را از آوند آبکشی گرفته و انرژی دریافتی را صرف تبدیل نیتروژن هوا به یون آمونیوم و در نهایت اسیدهای آمینه می‌کنند. باکتری ریزوبیوم ژاپونیکوم به‌صورت طبیعی در خاک‌های ایران وجود ندارد و باید باکتری‌ها همراه بذر به خاک اضافه شود.مواد و روش‌ها: این آزمایش به منظور بررسی خصوصیات جوانه‌زنی، قدرت بذر و صفات مرتبط با آن روی بذر سویا رقم کوثر رشد یافته تحت شرایط تنش خشکی و تلقیح با قارچ میکوریزا و باکتری، در سال 1397 در سه تکرار انجام گرفت. در آزمایش مزرعه‌ای، عامل تنش خشکی شامل آبیاری مطلوب (آبیاری بعد از 70 میلی‌متر تبخیر)، تنش ملایم خشکی (آبیاری بعد از 110 میلی‌متر تبخیر) و تنش شدید خشکی (آبیاری بعد از 150 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس a)، قارچ میکوریزا در سه سطح شامل بدون میکوریزا و تلقیح با گونه گلوموس موسه‌آ و گلوموس اینترارادیسز و باکتری ریزوبیوم در دو سطح شامل عدم تلقیح و تلقیح با ریزوبیوم جاپونیکوم بود.یافته‌ها: مقایسه میانگین نشان داد بذرهای بدست آمده در شرایط آبیاری نرمال، تلقیح با میکوریزا و باکتری بیشترین وزن خشک ریشه‌چه، ساقه‌چه و گیاهچه، درصد و سرعت جوانه‌زنی را داشتند. در شرایط فوق کمترین هدایت الکتریکی بذر و مدت جوانه‌زنی بدست آمد. تنش خشکی شدید و ملایم در مقایسه با آبیاری مطلوب، شاخص مقاومت به خشکی، شاخص تحمل ریشه، شاخص تحمل ساقه، شاخص بنیه گیاهچه و شاخص بنیه بذر را به ترتیب به میزان 42 و 23، 38 و 18، 30 و 18، 50 و 26 و 41 و 21 درصد کاهش داد. تلقیح با قارچ میکوریزا گونه موسه‌آ و اینترارادیسز در مقایسه با عدم تلقیح قارچ، شاخص بنیه بذر، طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه و طول گیاهچه را به ترتیب به میزان 48 و 42، 27 و 26، 41 و 37 و 35 و 33 درصد افزایش داد. تلقیح با باکتری در مقایسه با عدم تلقیح باکتری نیز صفات طول ریشه‌چه، طول ساقه‌چه و طول گیاهچه را به ترتیب به میزان 21، 16 و 18 درصد افزایش داد. بیشترین درصد آب بافت گیاهچه در شرایط آبیاری مطلوب، تلقیح با قارچ میکوریزا و تلقیح با باکتری ریزوبیوم بدست آمد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این تحقیق، در هر سه شرایط مختلف آبیاری جهت بهبود جوانه‌زنی و افزایش قدرت بذر، استفاده از قارچ میکوریزا بویژه گونه موسه‌آ و تلقیح با باکتری ریزوبیومی موثر می‌باشد.

Effect of Drought Stress, Mycorrhiza and Bacteria on Mother Plant on Produced Seed Vigor and its Related Traits in Soybean (Glycine max cv. Kosar)

DOR: 98.1000/23831251.1399.7.99.13.1.1578.1585Extended abstractIntroduction: Soybean is a plant that has a moderate tolerance to drought stress. Drought stress is one of the most important abiotic stresses affecting soybean production by about 40%. In addition, drought stress reduces seed vigor as a result of stress conditions. Positive effects of mycorrhizal fungi on the increment of dry matter and plant biomass, especially in lowirrigated conditions and in dry areas have been proven. The reason for the increase in crop yield in mycorrhizal inoculated plants is their water balance in water deficit stress conditions and as a result, absorption of water and mineral elements. Rhizobium bacteria, carbohydrates, and other foods are catched from the phloem vessels and the received energy is used to convert nitrogen to ammonium ion and eventually amino acids. Japonicum rhizobium bacterium is not naturally found in soils of Iran and the bacteria should be added to the soil along with seeds.Materials and Methods: This experiment was carried out to determine the germination characteristics, seed vigor and its related traits in soybean Kosar cultivar grown under drought stress conditions and inoculation with mycorrhiza and bacteria with three replications during 2018. In the field experiment, drought stress included optimal irrigation (irrigation after 70 mm evaporation), moderate stress (irrigation after 110 mm evaporation) and severe drought stress (irrigation after 150 mm evaporation from class A evaporation pan), mycorrhizal fungus in three levels, mycorrhizafree, and inoculation with glomus mosseae, Glomus intraradices and Rhizobium bacterium in two levels, including no inoculation and inoculation with Rhizobium japonicum.Results: The mean comparison showed that the seeds obtained under normal irrigation, inoculation with mycorrhiza and bacteria had the highest dry weight of radicle, plumule and seedling, percentage and germination rate. The lowest electrical conductivity of the seeds and the mean time of germination were obtained under these condition. Severe and moderate drought stress reduced stress tolerance index, root tolerance index and stem tolerance index, seedling vigor index and seed vigor index compared to optimum irrigation about 4223, 3818, 3018, 5026 and 4121) percent, respectively. Inoculation with Glomus mosseae and Glomus intraradices increased the seed vigor index, radicle lentgh, plumule lentgh and seedling length compared to noninoculation with mycorhizal fungi by 4842, 2726, 4137 and 3533 percent, respectively. Inoculation with Rhizobium japonicum increased radicle lentgh, plumule lentgh and seedling lentgh compared to noninoculation with bacterium by 21%, 16% and 18%, respectively. The highest water percentage in seedling tissue was obtained under optimum irrigation conditions, inoculation with mycorrhizal fungi and inoculation with rhizobium bacteria.Conclusion: According to the results of this study, in all three different irrigation conditions to improve germination and increase seed vigor, the use of mycorrhiza fungi is effective especially glomus mosseae and inoculation with Rhizobium bacteria.Highlights:Germination characteristics, germination rate and duration of soybean Kosar cultivar on seeds obtained under different irrigation conditions were investigated.The effect of mycorrhiza and bacteria on seed vigor and related traits were evaluated under different levels of drought stress.The damage done to the seed membranes due to the interaction of irrigation and inoculation with mycorrhiza and bacterium was investigated.