پایان نامه ارشد مهندسی کشاورزی: بررسی اثر سویه های منتخب باکتری خانواده سودوموناس بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم زمستانه

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی کشاورزی

گرایش : زراعت

عنوان : بررسی اثر سویه های منتخب باکتری خانواده سودوموناس بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم زمستانه

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد ورامین – پیشوا

دانشكده كشاورزي

پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد((M.sc))

گرايش: زراعت

عنوان:

بررسی اثر سویه های منتخب باکتری خانواده سودوموناس بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم زمستانه در منطقه بجنورد

استاد راهنما:

دكترمهدي عزيزي

استادمشاور:

دكتر فرشاد قوشچي

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

مقدمه……………………………. 2

اهداف تحقيق…………………………….. 4

فصل اول: کلیات

1-1-گندم……………………………. 5

1-1-1- وسعت منطقه كشت……………………………… 5

1-1-2-گياه شناسي گندم……………………………. 5

1-1-3-آب و هواي مناسب براي رشد گندم…………………… 5

1-2- انواع گندم……………………………. 6

1-3 – مراحل رشد فيزيولوژيكي گندم……………………………. 6

1-3-1- جوانه زني تا سبز شدن……………………………. 6

1-3-2- سبز شدن تا توسعه رويشي…………………………….. 6

1-3-3- بهاره سازي…………………………….. 7

1-3-4-برجستگي دوگانه تا گرده افشاني…………………………….. 7

1-3-5- سنبلچه هاي نهايي…………………………….. 7

1-3-6- گرده افشاني تا رسيدگي فيزيولوژيكي…………………………….. 8

1-4- پتانسيل عملكرد……………………………. 8

1-5- كودهاي بيولوژيك……………………………… 9

1-5- 1- تاريخچه كودهاي بيولوژيك……………………………… 9

1-5-2- تعريف كودهاي بيولوژيك……………………………… 9

1-5-2-1- طبقه بندي كودهاي بيولوژيكي…………………………….. 10

فصل دوم: بررسی منابع علمی

 2-1- ریشه گاه(ريزوسفر)…………………………… 11

3-2- باكتريهاي ریشه گاهی…………………………….. 11

2-3- باكتري هاي ریشه گاهی محرك رشد گياه ( PGPR)……………………………

2-4- تاريخچه استفاده از باكتري هاي مفيد ریشه گاهی…………………………….. 12

2-5- جنس هاي گزارش شده ازباكتري هاي ريزوسفري محرك رشد گياه………… 13

2-5-1- خصوصيات كلي باكتريهاي جنس سودوموناس……………………………… 13

2-6- مكانيسم هاي مختلف تحريك رشدگياه…………………………… 14

2-6-1- مكانيسم هاي غيرمستقيم……………………………. 14

2-6-1-1- توليدآهن بر……………………………. 14

2-6-1-2- توليدآنتي بيوتيك……………………………… 15

2-6-1-3- توليد آنزيم……………………………. 16

2-6-1-4- توليد سيانيد هيدروژن (HCN)……………………………

2-6-1-5- القا مقاومت سيستماتيك (ISR) درگياهان……………………………. 17

2-6-2- مكانيسم هاي مستقيم……………………………. 17

2-6-2-1- نقش سيدروفورها درافزايش رشد گياهان و توليد آنزيم…………. 18

2-6-2-2- تثبيت نيتروژن……………………………. 19

2-6-2-2- توليد اسيدهاي آلي…………………………….. 19

2-6-2-4- افزايش جذب مواد غذايي به ويژه فسفر و آهن…………………………….. 19

2-6-2-5- تنظيم كننده هاي رشد گياه (PGRs)……………………………

2-6-2-5-1- سنتزباكترياي IAA و تاثيرآن روي رشد گياهان……………………………. 23

2-6-2-5-2- تنظيم باكتريايي توليد اتيلن درگياهان توسط آنزيم ACC دي آمينازباكتريايي………. 24

2-6-3- سايرمكانيسم هاي مستقيم……………………………. 27

2-7- عوامل موثردرافزايش كارايي PGPR……………………………..

2-7-1- تراوه هاي ريشه اي…………………………….. 27

2-7-2- كلونيزاسيون ريشه……………………………. 29

2-7-3- توان رقابتي…………………………….. 30

2-7-4- وابستگي به گياه ميزبان……………………………. 31

2-9- تاثیر PGPR بر گیاه…………………………… 32

2-9-1- تاثیر PGPR بر سیستم ریشه ای…………………………….. 32

2-9-2- تاثیر PGPR بر جوانه زنی و استقرار……………………………. 33

2-9-3- تاثیر PGPR بر رشد گیاهان……………………………. 33

2-9-4- تاثیر PGPR بر عملکرد گیاهان……………………………. 34

2-10- تاثير PGPR بر مرفولوژي و رشد گندم……………………………. 35

2-10-1- تاثير مقادير مختلف اكسين بر مرفولوژي ريشه گندم………….. 35

2-10-2- تاثيرPGPR بر رشد گياه گندم……………………………. 35

فصل سوم : مواد و روش ها

3-1- محل و زمان اجراي آزمايش…………………………….. 40

2-3- طرح آزمايشي وعمليات زراعي…………………………….. 40

3-2- فاكتورهاي اندازه گيري در هر فصل رشد……………………………. 43

3-2-1- اندازه گيري خصوصيات مرفولوژيكي…………………………….. 43

3-2-2- اندازه گيري خصوصيات فيزيولوژيكي رشد……………………………. 43

3-2-1-1- محاسبه درجه روز رشد……………………………. 43

3-3- اجزاي عملكرد……………………………. 44

3-4- روند تغییرات وزن ماده خشک (TDM)……………………………

3-5- اندازه گيري ازت و پروتئين (روش كلدال)…………………………… 45

3-6- اندازه گيري فسفر گياه (بروش اولسن )…………………………… 46

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- صفات مرفولوژیکی و زراعی…………………………….. 49

4-1-1- ارتفاع بوته……………………………. 49

4-1-2- تعداد پنجه در بوته……………………………. 49

4-1-3- شاخص خوشه در مترمربع……………………………. 50

4-1-4- تعداد سنبلچه در خوشه……………………………. 51

4-1-5- تعداد دانه در سنبله……………………………. 51

4-1-6- وزن هزار دانه……………………………. 52

4-1- 7- عملکرد دانه……………………………. 53

4-1-8- شاخص برداشت……………………………… 54

4-2- صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی……………………………. 55

4-2-1- شاخص سطح برگ……………………………… 55

4-2-2- سرعت رشد محصول……………………………. 55

4-2-3- سرعت جذب خالص………………………………. 56

4-2-4- سرعت رشد نسبی…………………………….. 57

4-2-5- میزان ازت……………………………… 57

4-2-6- میزان پروتین…………………………….. 58

4-2- 7- میزان فسفر…………………………… 58

نتيجه گيري كلي…………………………….. 67

منابع فارسی………………………………..68

منابع انگلیسی………………………………72

چکیده انگلیسی………………………………83

چکیده:

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.

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 600000 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 14700 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.

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 14700 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 تحقیق:

1- مقایسه عملكرد چهار رقم گندم متداول كشت منطقه بجنورد.

2- بررسی تلقیح باکتری سودوموناس و تاثیر آن بر روی عملکرد و اجزای عملکرد گندم زمستانه.

3- تعیین مهمترین شاخص های فیزیولوژیکی موثر برچهار رقم گندم.

4- اثرات باکتریهای منتخب خانواده سودوموناس برصفات كيفي گندم.

1-1- گندم

1-1-1- وسعت منطقه کشت

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).

2-1-1- گیاه شناسی 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.

تعداد صفحه : 91

14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :              serderehi@gmail.com