بررسی اثر تلفیقی کود ازتوباکتر و نیتروژن بر خصوصیات کیفی، مورفوفیزیولوژیک و زراعی ارقام ذرت (Zea mays L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران.

2 کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران.

چکیده

مقدمه: در صورت وجود مقدار کافی نیتروژن، پتاسیم و فسفر در خاک، گیاهان زراعی دارای رشد رویشی، سطح برگ بیشتر و عملکرد مناسب خواهند بود. با توجه به خشک و نیمه خشک بودن ایران، میزان مواد آلی خاک‌های آن پایین بوده و در نتیجه دارای سطوح پائین نیتروژن می‌باشند. اغلب گیاهان در چنین مناظقی دچار کمبود نیتروژن می‌شوند و به همین دلیل تأمین نیتروژن از طریق کودهای شیمیایی و آلی ضروری است. امروزه با توجه به مشکلاتی که به دنبال مصرف بی‎رویه کودهای شیمیایی به وجود آمده، کاربرد کودهای بیولوژیک مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. کودهای بیولوژیک به مجموعه مواد نگهدارنده با تعداد زیادی از یک یا چند میکروارگانیسم مفید خاکزی و یا فرآورده‎های متابولیک آن‎ها اطلاق می‌شود که بیشتر به منظور تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه و ایجاد شرایط فیزیکی و شیمیایی مناسب خاک برای رشد و نمو گیاه مصرف می‌شود .کودهای زیستی به صورت مایه تلقیح زنده برای مصرف در خاک و یا مصرف همراه با بذر تولید می‌شوند.
مواد و روش‌ها: آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار به اجرا در آمد. فاکتورهای مورد استفاده شامل: ارقام ذرت در دو سطح (سیمون(Simon) و بی سی (BC))، فاکتور دوم باکتری ازتوباکتر  Azotobacter chrocooccum در دو سطح (عدم مصرف باکتری و مصرف باکتری) و فاکتور سوم، کود نیتروژن در دو سطح (عدم مصرف نیتروژن و مصرف نیتروژن) بود. صفات ارتفاع بوته، تعداد بلال در هر بوته و در واحد سطح، تعداد دانه در بلال، قطر بلال، وزن دانه‎های هر بلال، وزن تر، وزن خشک، وزن صد دانه، شاخص برداشت کل، شاخص برداشت بلال و عملکرد دانه در هکتار، شاخص سطح برگ، کلروفیل a و کلروفیل  bاندازه گیری شد
یافته‌ها: بر اساس نتایج مقایسه میانگین‌ها، بیشترین ارتفاع بوته، تعداد بلال در هر بوته و در واحد سطح، تعداد دانه در بلال، قطر بلال، وزن دانه‎ای هر بلال، وزن تر، وزن خشک، وزن صد دانه، شاخص برداشت کل، شاخص برداشت بلال و عملکرد دانه در هکتار، شاخص سطح برگ، کلروفیل a و کلروفیل  bدر تیمار مصرف نیتروژن و ازتوباکتر در رقم سیمون به دست آمد و کمترین مقدار مربوط به تیمار شاهد ( عدم مصرف نیتروژن، عدم مصرف ازتوباکتر) در رقم Bc بود.
نتیجه‌گیری: کاربرد کود نیتروژن به همراه تلقیح بذر با ازتوباکتر در مقایسه با عدم تلقیح بذر، منجر به افزایش ارتفاع بوته، تعداد دانه در ردیف، قطر بلال، تعداد برگ، شاخص برداشت، شاخص سطح برگ، وزن تر و خشک برگ برگ و نهایتاً عملکرد دانه ذرت گردید. به نظر می‌رسد به کارگیری تلفیقی دو عامل کود زیستی و شیمیایی روشی مناسب در بهبود عملکرد و مصرف کود نیتروژن است. از این رو به منظور افزایش عملکرد دانه، می‏توان پیشنهاد نمود که ازتوباکتر در تلقیح بذر و توأم با مصرف بهینه نیتروژن جهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی به کار برده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the combined effect of azotobacter and nitrogen fertilizers on the qualitative, morpho-physiological and agronomic characteristics of corn cultivars (Zea mays L.)

نویسندگان [English]

  • Nahid Niari Khamssi 1
  • Maryam Godarzi 2
1 Assistant Professor, Faculty of Agriculture, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran.
2 Master of Sience, Faculty of Agriculture, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran.
چکیده [English]

Introduction: If there is enough nitrogen, potassium and phosphorus in the soil, the crops will have vegetative growth, more leaf area and proper performance. Due to the arid and semi-arid nature of Iran, the amount of organic matter in the soils is low and as a result, they have low nitrogen levels. Most plants suffer from nitrogen deficiency in the conditions, so it is necessary to provide nitrogen through chemical and organic fertilizers. Nowadays, due to the problems caused by the excessive use of chemical fertilizers, biological fertilizers have attracted more attention. Biological fertilizers are defined as a set of preservatives with a large number of one or more beneficial soil micro-organisms or their metabolic products, which are mostly consumed to provide the nutrients required by the plant and create suitable physical and chemical conditions for the growth of the plant. Bio-fertilizers are produced in the form of live inoculum for use in the soil or use with seeds.
Materials and methods: The experiment was carried out as a factorial design based on a randomized complete block design with four replications. The factors used included: corn cultivars in two levels (Simon and BC), the second factor was Azotobacter chrocooccum bacteria in two levels (use of bacteria and no bacteria) and the third factor nitrogen fertilizer in two levels (use of nitrogen and no nitrogen). The attributes of plant height, number of ears per plant and per unit area, number of seeds per ear, ear diameter, weight of seeds per ear, fresh weight, dry weight, hundred seed weight, total harvest index, ear harvest index, seed yield per hectare, leaf area index, chlorophyll a, and chlorophyll b were measured.
Results: Based on the results of mean comparisons, the highest plant height, the number of ears per plant and per unit area, the number of seeds per ear, ear diameter, weight of seeds per ear, fresh weight, dry weight, weight of 100 seeds, total harvest index, seed yield per hectare, leaf area index, chlorophyll a, chlorophyll b were obtained in the treatment of nitrogen and azotobacter in the Simon cultivar, and the lowest amounts were recorded in the control treatment (no nitrogen and no azotobacter) in the B.C. cultivar.
Conclusion: The use of nitrogen fertilizer along with seed inoculation with azotobacter in comparison with no seed inoculation leads to an increase in plant height, number of seeds in a row, ear diameter, number of leaves, harvest index, leaf area index, fresh and dry weight of leaves and finally grain yield. Combining biological and chemical fertilizers seems to be a suitable method for improving the performance and consumption of nitrogen fertilizers. Therefore, to increase grain yield, it could be suggested that azotobacter be used in seed inoculation and optimal use of nitrogen to reduce the consumption of chemical fertilizers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Azotobacter
  • Harvest Index
  • leaf area index (LAI)
  • Chlorophyll a and b
  • Nitrogen Fertilizer
  • Mays

مراجع

Afifi, M.H., Manal, F.M., & Gomaa, A.M. 2003. Efficiency of applying biofertilizers to maize crop under different levels of mineral fertilizers. Annul Agricultural Science, 41 (4), 1411-1420. https://doi.org/10.1093/oed/9476065983.
Arnon, A. N. 1967. Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23,112-121. https://doi.org/10.3390/agronomy
Atkin, M. 1995. The international grain trade (2nd ed.). Science Direct Ltd. https://doi.org/10.1016/b978-1-85573-202-5.50006-2
Cohen, E., Oken, Y., Kigel, J., Nur, I., & Henis, Y. 1980. Inctease in dry weight and total nitrogen content in Zea mays and Setaria italica associated with nitrogen fixing Azopirillum spp. Plant Physiology, 66, 746-749. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-668609-8.50001-6.
Dhillon, G.S., Kler, D.S., Walia, A.S., & Chahal , V.P.S. 1980. Effect of Azotobacter chroococcum and seed size on growth and yield of maize. Indian Journal of Agronomy, 25, 244-249. https://doi.org/10.59797/ija. 
Dobbelaere, S., Vanderleyden, J., & Yaacov Okon, Y. 2003. Plant growth promoting effects of diazotrophs in the rhizosphere. Plant Science, 2, 107-149. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2019.110221.
El- Zieny, O.A.H., El- Behari, U.A. & Zaky. V. 2001. Influence of biofertilizer on growth, yield and fruit quality of tomato grown under plastic house. Journal of Agricultural Science, 26(3):1749-1763. https://doi.org/10.1093/obo/9780199363445-0129.
Fallah, S., & Tadayyon, A. 2009. Effects of plant density and nitrogen rates on yield, nitrate and protein of silage maize. Electronic Journal of Crop Production 2(1): 105-121. [In Persian]. 
Gholami, A., Kochaki, A., Mazaheri, D., & Qalavand, A. 1999. Evaluation of the effect of different species of mycorrhizal fungi of the vesicular arbascola type on the growth characteristics of corn. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 1(3), 47-45. [In Persian]. 
Hamidi, A., Chaokan, R., Asgharzadeh, A., Dehghanshoar, M., Ghalavand, A., & Malakouti, M.J. 2009. Effect of plant growth promoting rhizobateria (PGPR) on phonology of late maturity maize (Zea mays L.) cultivars. Iranian Journal of Crop Science, 11(3), 249-270. [In Persian]. 
Hernandez, A.N., Hernandez, A., & Heydrich, M.  1995. Selection of rhizobacteria for use in maize cultivation. Cultivos Tropicales, 6, 5-8. https://doi.org/10.18271/ria.2017.272.
Kazemi Arbat, H. 1999. Private Agriculture University Publishing Center of Tehran. Book. [In Persian]. 
Khavari, K., Asadi Rahmani, H., & Malakuti, M.J. 2005. The necessity of industrial production of biological fertilizers in the country. Ministry of Agricultural Jihad, Agricultural Research and Training Organization, Soil and Water Research Institute, [In Persian].   
Leoni, L., Ambrosi, C., Petrucca. A., &  Visca, P. 2002. Transcriptional regulation of pseudobactin synthesis in the plant growth promoting pseudomonas B10. FEMS Microbiology Letters, 208, 219-225. https://doi.org/10.1111/fml.2012.337.issue-2.
Mengel, K., & Kirkby, E.A. 2001. Principles of Plant Nutritions. Kluwer Academic Pub. Paper back 849 pp Misbustin,E.N. and shilnikova,V.K. Biological Fixation o, Atmospherie Nitrogen, macmillan, London.
Meshram, S.U., & Shende. S.T. 1982. Response of maize to azotobacter chroococcum. Plant and Soil, 69, 265 – 273. https://doi.org/10.17221/3581-pse.
Mirzakhani, M., & Daruri, M.R. 2014. The effect of inoculation with Azotobacter and consumption of nitrogen levels on yield and yield components of corn in multi-ship system simultaneously with legumes. Journal of Agricultural Ecology, 63 (9): 24-29 [In Persian]. 
Moalem, A.H. & Eshghizadeh, H.R. 2007. The use of biological fertilizers: advantages and limitations. Summary of papers of the second national ecology conference of Iran, Gorgan, [In Persian]. 
Murchie, E.H., Yang, J., Hubbart, S., Horton, P., & Peng, S. 2002. Are there associations between grain-filling rate and photosynthesis in the flag leaves of field-grown rice. European Science, 53, 2217-2224. https://doi.org/10.4337/9781782545514.00008.
Pal, S.S. 1998. Interaction of an acid tolerant strain of phosphate solubilizing bacteria with a few acid tolerant crops. Plant Soil and Environment, 198, 169-177. https://doi.org/10.17221/pse.
Roesti, D., Gaur, R., Johri, B.N., Imfeld, G., Sharma, S., Kawaljeet, K., & Aragno, M. 2006. Plant growth stage, fertilizer management and bioinoculation of arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting rhizobacteria affect the rhizobacterial community structure in rain fed wheat fields. Soil Biology and Biochemistry, 38, 1111-1120.
Shalan, M.N. 2005.Influence of biofertilizers and chicken manure on growth yield and seeds quality of (Nigella sativa L.) plants. Egyptian Journal of Agricultural Research, 83, 811-828.
Soleimani Fard, A., & Naseri, R. 2013. The effect of urea, Azotobacter and Azospirillum fertilizer levels on the physiological characteristics of grain corn (Zea mays L.) in the Khash region. Scientific Research Journal of Crop Plant Ecophysiology, 8, 31-301, [In Persian].   
Tejera, N., Lluch, C.,Martinez-Toledo, M.V., & Gonzalez-Lopez, J. 2005. Isolation and characterization of Azotobacter and Azospirillum strains from the sugarcane Rhizospher. Plant and Soil, 270, 223-232.
Torbert, H.A., Potter, K.N., &Morrison, J.E. 2001. Tillage system, fertilizer nitrogen rate and timing effect on corn yields in the Texas Blackland prairie. Agronomy Journal, 93, 1119-1124.
 
Wu, S.C., Cao, Z.H., Li, Z.G., Cheung, K.C., &Wong, M.H., 2004. Effect of biofertilizer containing N-fixer, P and K solubilizers and AM fungi on maize growth. Geoderma, 125, 155-166.
Zahir, Z.A., Arshad, M.G., & Frankenberger, W.T. 2004. Plant Growth Promoting Rhizobacteria: Applications and Perspectives In Agriculture.Advances in Agronomy, 81, 97-168. DOI: 10.1016/S0065-2113(03)81003-9
Zaidi, A., Khan, M.S., &Amil, M.D., 2003. Interactive effect of rhizotrophic microorganisms on yield and nutrient uptake of chickpea (Cicer arietinum L.). European Journal of Agronomy, 19, 15-21.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار