Integrated Application of Biofertilizers and Chemical N and P on Quantitative and Qualitative Characteristics of Male-Streile Tobacco (Nicotiana tabacum L. cv. PVH19)

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

Abstract:
Objective & Background: The aim of this study was to investigate the effect of the combined application of nitrogen and potassium biofertilizer at different levels of nitrogen and potassium chemical fertilizer on leaf yield and qualitative characteristics and of tobacco PVH19 cultivar.
 
Materials & Methods: a field study was done in 2016-2017 cropping seasons. A randomized complete block design with 11 treatments and three replications was used at Tobacco Research Institute in Rasht. Treatments were combined of nitrogen and potassium fertilizer, potassium biofertilizer (Potabarvar2= BK) and nitrogen biofertilizer (Azetobarvar= BN). Treatments include: T1: control, T2:FK100+ FN100T3:FN100+FK75+BKT4:FN100+FK50+BKT5:FK100+FN75+BNT6:FK100+FN50+BNT7:FN75+BN+FK75+BKT8:FN75+BN+FK50+BKT9:FN50+BN+FK75+BK T10: FN50+BN+FK50+BK T11: BK+BN.
 
Results: Mean comparison showed that maximum yield of green leaf (47867 kg.h-1) was obtained from FN100+FK50+BK treatment. Maximum dry matter income FN50+BN+FK50+BK treatment was 6695.5 kg.ha-1. Result of qualitative analysis showed that the highest percentage of nicotine, reducing sugars and nitrogen percentage treatments were in FN75+BN+FK75+BK combined treatment. Result showed that maximum of percentage of potassium in leaves was obtained from FN50+BN+FK75+BK treatment.
 
Conclusion: Results of this experiment showed that, using integrated biofertilizer and chemical fertilizer without significant decline in leaf yield of tobacco, could be reduce chemical fertilizer and its impacts on environment. Based on the results obtained from this study in order to increasing leaf yield and qualitative characteristics and of tobacco PVH19 cultivar was obtained from FN50+BN+FK50+BK treatment and was suggested in Rasht reign conditions.
 
 

Keywords


مقدمه

     نیتروژن بیش از هر عنصر دیگری بر توتون گرمخانه­ای تاثیرگذار است. افزایش نیتروژن موجود در بافت گیاه، برگ را درشت­تر اما ضخامت آن را کاهش می­دهد (تسو 1990). با افزایش میزان نیتروژن معمولاً درصد نیکوتین افزایش می­یابد. افزایش بیش از حد کود نیتروژن بر کیفیت توتون اثر منفی می­گذارد (زمانی 2010). در آزمایشی بر گیاه توتون کاربرد 69 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن و 225 کیلوگرم در هکتار کود پتاسیم موجب افزایش معنی­داری در شاخص­های سطح برگ، ارتفاع گیاه، عملکرد سبز و خشک برگ و محتوای کلروفیل برگ گردید (قلی­زاده و همکاران 2012).

      پتاسیم در تغذیه گیاه توتون حائز اهمیت زیادی است و روی کیفیت و رشد توتون موثر می­باشد، جذب کلی پتاسیم بیشتر از سایر عناصر معدنی است. میزان جذب در مراحل اولیه­ی رشد بسیار بالاست و در مراحل بعدی به سرعت کاهش می­یابد. مقدار کود پتاسیمی را که در کشت توتون مصرف می­شود می­توان برای افزایش عملکرد، تا دو یا سه برابر مقدار لازم افزایش داد (منگل 2007). در آزمایشی تاثیر مقادیر بالای پتاسیم برگ روی درصد قندهای احیا، مثبت اعلام شد که می­تواند به دلیل نقش کلیدی پتاسیم در افزایش فتوسنتز و استفاده کارآمد آب توسط گیاه توتون در حال رشد باشد (گیرادهار و همکاران 2007).

     کاربرد هم­زمان کود نیتروژن به­همراه کود زیستی منجر به تثبیت و همچنین تولید هورمون­های رشد و توسعه سیستم تارهای کشنده شده که در نتیجه، موجب افزایش رشد اندام هوایی می­گردد، افزایش ارتفاع گیاه در اثر کاربرد کود­های زیستی همراه با کود شیمیایی را می­توان به افزایش تولید فیتو­هورمون­ها به خصوص ایندول استیک اسید نسبت داد (زانگ و همکاران 2002). منصورقناعی و همکاران (2017) در مطالعه تاثیر کاربرد کودهای نیتروژن و فسفر شیمیایی و کود زیستی در گیاه لوبیا گزارش کرد که تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی قادر به تامین بخشی از نیازهای غذایی گیاه می­باشد. صابری و همکاران (2015) بیان کردند کاربرد تلفیقی کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا امکان تلفیق کودهای زیستی با کود شیمیایی برای تامین نیاز محصول وجود دارد.

     بیشتر مقادیر پتاسیم خاک به شکل کانی­هایی چون ارتوکلاز، بیوتیت، فلدسپار، ایلایت و میکا تثبیت شده و نمی­تواند توسط گیاه جذب شود (زانگا و کونگا 2014). ریزجانداران نقش کلیدی در چرخه پتاسیم دارند. عناصر موجود در کانی­ها زمانی برای گیاهان قابل استفاده خواهند بود که کانی­ها دچار هوازدگی شوند. در این میان ریزسازواره­های خاک شامل قارچ­ها، باکتری­ها و اکتینومیست­ها قادر به تخریب ساختار کریستالی کانیها و رهاسازی پتاسیم محبوس در ساختار آن هستند. با توجه به اینکه شکل غالب پتاسیم در خاک به صورت کانی­های سیلیکاته است در صورتی که آنها به آرامی دچار هوازدگی زیستی و انحلال قرار بگیرند، پتاسیم برای گیاهان قابل جذب خواهد شد. برخی از گونه­های باکتری قادر به متحرک­سازی و رهاسازی پتاسیم در خاک می­باشند. گزارشاتی مبنی بر تاثیر جامعه میکروبی خاک از جمله قارچ­های میکوریز و دیگر قارچ­ها و همچنین باکتری­های خاک نظیر جنس­های Bacillus، Pseudomonas، Rhizobium و Microcococcus در رهاسازی پتاسیم از منابع خاکی وجود دارد (ساریخانی و امینی 2020).  باکتری­های حل کننده­ی پتاسیم (KSBs) گروهی از میکروارگانیسم­های ریزوسفری هستند که پتاسیم نامحلول خاک را به فرم محلول درآورده و آن را در اختیار گیاه قرار می­دهند و موجب بهبود رشد و عملکرد گیاه می­گردند. منبری و همکاران (2018) بیان کردند تاثیر کود زیستی پتابارور 2 و باکتری سینوریزوبیوم منجر به افزایش بیشتر صفات رویشی گیاه شنبلیله شد. همچنین غلظت عناصر نیتروژن و فسفر تحت تیمار سینوریزوبیوم بیشترین میزان را نشان داد در حالی که کاربرد سینوریزوبیوم و پتابارور 2 منجر به بیشترین غلظت پتاسیم در گیاه شنبلیله گردید.

     این تحقیق با هدف بررسی اثر کاربرد تلفیقی کود زیستی نیتروژن و پتاسیم در سطوح مختلف از کود شیمیایی نیتروژن و پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه توتون انجام شد.

 

مواد و روش­ها

     این آزمایش در سال زراعی 1396-1395 در مزرعه­ی تحقیقاتی موسسه­ی تحقیقات توتون گیلان با مختصات جغرافیایی طول 49 درجه و 31 دقیقه شرقی و عرض 37 درجه و 37 دقیقه­ی شمالی با دو متر ارتفاع از سطح دریا­ی آزاد و با وضعیت اقلیمی معتدل اجرا شد. تجزیه­ فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک تهیه شده از محل اجرای آزمایش در جدول 1 آمده است. بافت خاک شنی لومی بود.

 

 

جدول 1- نتایج تجزیه­ فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک محل انجام آزمایش

    کربن آلی

(%)

EC

(dS.m-1)

Cl

(mg.kg-1)

Mg

(mg.kg-1)

TNV

(%)

Ca

(mg.kg-1)

N

(%)

P

(mg.kg-1)

K

(mg.kg-1)

pH

74/0

28/0

4/28

8/16

25/2

92

167/0

2/58

273

35/6

 

 

 

    این آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با ۱۱ تیمار در سه تکرار رشت اجرا شد. تیمار­های آزمایشی عبارت بودند از: T1: شاهد T2: کودهای شیمیایی نیتروژن+ پتاسیم T3: 100% نیتروژن +75 % پتاسیم + کود زیستی پتابارور 2 T4: 100% نیتروژن +50% پتاسیم + پتابارور 2 T5: 100% پتاسیم +75 % نیتروژن + کود زیستی ازتوبارور T6: 100% پتاسیم +50% نیتروژن + ازتوبارور T7: 75% نیتروژن + 75% پتاسیم + پتابارور 2 + ازتوبارور ؛ T8: 75% نیتروژن +50% پتاسیم + پتابارور 2 + ازتوبارور T9: 50% نیتروژن + 75% پتاسیم + پتابارور 2 + ازتوبارور T10: 50% نیتروژن +50% پتاسیم + پتابارور 2 + ازتوبارور T11: پتابارور 2 + ازتوبارور. مبنای تیمارهای آزمایشی بر اساس پژوهش‌های انجام شده در سالهای قبل در مرکز تحقیقات توتون رشت، قلی­زاده و همکاران (2012) و مشتاقی (2014) و نیز توصیه شرکت Profigen (تولید کننده بذر توتون نرعقیم PVH19) می­باشد.

      خاک­ورزی شامل شخم و دیسک در اواخر فروردین ماه در زمین محل آزمایش انجام گرفت. نشا­کاری (نشا­های٦۰ روزه) در نیمه دوم اردیبهشت ماه با توتون نر عقیم رقم PVH19 انجام گرفت و عملیات کود­دهی و سربرگ­زنی نشا­ها (به فاصله­ی سه تا پنج روز از زمانی که ارتفاع کل نشا­ها حدود چهار سانتی­متر از سطح سینی بالاتر بود) داخل گل­خانه­ی فلوت ­سیستم انجام گرفت. تراکم کشت ۲۰۰۰۰ بوته در هکتار (فاصله کشت ۱۰۰ سانتی­متر در بین ردیف و ۵۰ سانتی­متر روی ردیف) بود. فاصله بین کرت­ها دو متر و فاصله­ی تکرار­ها از همدیگر سه متر بود. هر کرت دارای شش ردیف و در هر ردیف 9 بوته کشت شد. کود­های مورد نیاز توتون نیتروژن از منبع نیترات آمونیوم (تولید پتروشیمی شیراز) در سطح 100 درصد (69 کیلوگرم در هکتار) و پتاسیم از منبع سولفات پتاسیم (وارداتی) در سطح 100 درصد (200 کیلوگرم در هکتار) بر اساس آزمون خاک و توصیه کودی برای این رقم (از آنجائیکه گیاه توتون پتاسیم دوست بوده و پتاسیم را به مقدار زیادی از خاک جذب می‌نماید، حد کفایتی را نمی‌توان برای آن در نظر گرفت. اما بر اساس پژوهشی که توسط جبارزاده و مشتاقی (2013) صورت گرفت، حد بحرانی پتاسیم برای گیاه توتون نر عقیم PVH19 بین 240 تا 270 میلی‌گرم پتاسیم در کیلوگرم خاک تعیین شده است. به دنبال آن نیز در پژوهشی دیگر که توسط مشتاقی (2014) انجام شد، توصیه کودی برای توتون نرعقیم PVH19 مشخص گردید که حتی اگر پتاسیم خاک در حدبحرانی برای گیاه توتون نر عقیم PVH19 باشد، باز هم برای افزایش کیفیت برگ‌های عمل‌آوری شده توتون نیاز به کود پتاسیمی می‌باشد) تعیین و بر اساس تیما­رهای مورد نظر یک سوم آن در زمان آماده­سازی زمین قبل نشا­کاری و دو سوم آن ۲۰ تا ۲۵ روز بعد نشا­کاری به خاک اضافه شد. کود زیستی پتاسیم در این آزمایش پتابارور 2 بود که از شرکت زیست فناوری سبز دریافت شد و کود زیستی نیتروژن (ازتوبارور)، حاوی باکتری­های گونه ازتوباکتر وینلندی سویهO4   (Azetobacter vinelandii strains O4) بود که از شرکت زیست فناوری سبز دریافت شد. در زمان انتقال نشا­ها به زمین اصلی، تلقیح ریشه نشا­ها با ­کود زیستی (نحوه مصرف آن مطابق توصیه سازنده کود) انجام گرفت.

     به منظور تحریک رشد و نمو برگ­های باقی مانده­ی روی گیاه و بهبود کیفیت و کمیت آن­ها عمل سرزنی انجام می­شود. این عمل سطح برگ، وزن برگ به ازای واحد سطح و غلظت نیکوتین را افزایش می­دهد. از طرفی غالبیت راسی را شکسته و جوانه­های محوری روی ساقه رشد می­کنند (تسو 1990). با به گل رفتن حدود 50 درصد از بوته­های مزرعه، گل­ها قطع و سپس با کنترل­کننده­ی تماسی-سیستمیک فلومترالین (پرایم پلاس) محلول­پاشی گردید. پس از رسیدن تدریجی برگ­ها (مرحله­ی زردشدگی)، در شش مرحله برداشت شدند. سپس برگ­ها به گرمخانه­ی مرکز تحقیقات منتقل و فرآیند عمل­آوری روی آن­ها انجام گرفت. بعد از هر چین وزن برگ­های تر برداشت شده از هر کرت آزمایشی با استفاده از ترازو اندازه­گیری شدند و در آخر، مجموع وزن تر برگ­های برداشت شده از چین­های مختلف محاسبه گردید. بعد از خشک کردن برگ­ها در گرمخانه وزن خشک برگ­ها با ترازو اندازه­گیری شد و در آخر، مجموع وزن خشک برگ­های برداشت شده از چین­های مختلف محاسبه گردید.

      درصد نیتروژن برگ: اندازه­گیری درصد نیتروژن با استفاده از روش کجلدال در موسسه تحقیقات توتون رشت و با استفاده از روش کار مرکز تحقیقات و آموزش تیرتاش به شماره سند PR-85-02-01/00 انجام گرفت (رادفر1981). درصد پتاسیم برگ: پس از آماده سازی نمونه­ها، اندازه گیری با دستگاه فلیم فتومتر مدل Corning-405 صورت گرفت (امامی، 1996). درصد فسفر برگ: اندازه گیری فسفر به روش کالریمتری (رنگ زرد مولیبدات وانادات) و به کمک دستگاه اسپکتروفوتومتر اندازه گیری شد (امامی، 1996). درصد قند­های احیا در برگ: در اندازه­گیری قندهای احیا کننده از روش کار مرکز تحقیقات و آموزش تیرتاش به شماره سند PR-85-02-01/00 استفاده شد (سازگار 1991). درصد نیکوتین برگ: اندازه­گیری نیکوتین برگ با استفاده از روش تقطیر بخار آب و قرائت جذب با دستگاه اسپکتروفتومتر UV/Visible در موسسه تحقیقات توتون رشت و با استفاده از دستورالعمل مرکز تحقیقات و آموزش تیرتاش به شماره سند PR-85-02-01/00 انجام گرفت (سازگار 1991). میزان مقدار کلروفیل کل و­ کاروتنوئید برگ: از برگ در موقعیت میانی ساقه (کمربرگ)، دیسک­های برگی با مساحت مشخص تهیه گردید و از روش آرنون به نقل از بستامی و مجیدیان (2016) اندازه­گیری شد.

برای تجزیه و تحلیل آماری از نرم افزار SAS نسخه 1.9 استفاده گردید. برای هرکدام از صفات تجزیه واریانس صورت گرفت. در صورت معنی­دار بودن اختلافات در هر صفت، مقایسه میانگین­ها از طریق آزمون توکی انجام گرفت.

 

نتایج و بحث

      عملکرد برگ سبز: اثر سطوح تیماری بر عملکردبرگ سبز معنی­دار بود (جدول 2). بیش­ترین عملکرد برگ سبز مربوط به تیمار 100% نیتروژن +50 % پتاسیم + تیمار کود زیستی پتابارور 2 معادل 47867 کیلوگرم در هکتار بود که با تیمار شاهد بدون کود و تیمار استفاده کامل کود شیمیایی تفاوت معنی­داری داشت ولی با سایر تیمار­ها اختلاف معنی­داری نداشت و کم­ترین عملکرد برگ سبز در تیمار شاهد معادل 24682 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد (جدول 3). انجام مقایسات گروهی نشان داد که مقایسه­ی بین گروه کود کامل شیمیایی با گروه استفاده کامل کود زیستی معنی­دار گردید. همچنین مقایسه گروه کود کامل شیمیایی با گروه تلفیقی پتابارور 2 + سطوح مختلف کود پتاسیم و گروه  کود کامل شیمیایی با گروه با تلفیقی ازتوبارور+ پتابارور 2 + سطوح مختلف کود نیتروژن و پتاسیم معنی­دار شد در حالیکه مقایسات بین سایر گروه­های آماری معنی­دار نشد (جدول 4). در آزمایش قلی­زاده و همکاران (2012) کاربرد کود نیتروژن و پتاسیم روی عملکرد وزن تر در توتون در سطح یک درصد معنی­دار شد.  در آزمایشی روی توتون گرمخانه­ای عملکرد برگ سبز به طور معنی­داری با افزایش مقادیر پتاسیم و نیتروژن افزایش یافت (جاناردهان و همکاران 1989).

     در آزمایش پاکدل و همکاران (2011) نشان دادند که تیمارهای کود زیستی عملکرد بیشتری نسبت به تیمار بدون استفاده از کود زیستی داشته و بیشترین عملکرد گندم نان مربوط به تیمار تلفیقی ازتوبارور و سودوموناس بوده است. گزارش شده است که باکتری ازتوباکتر کروکوکوم از طریق تولید هورمون­های گیاهی از قبیل اکسین، سیتوکنین و هم­چنین افزایش تثبیت نیتروژن، فسفر قابل دسترس و تولید ترکیبات ضد میکروبی می­توانند با افزایش رشد ریشه سبب افزایش جذب آب و عناصر غذایی شده و در نهایت بر رشد و عملکرد گیاه تاثیر بگذارند (کک­مکی و همکاران 2001). در آزمایشی ذرت تلقیح شده با سویه­هایی از سودوموناس­ها از لحاظ صفات مورفولوژیک و عملکرد نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقیح) به طور معنی­داری برتر بودند (فانکم و همکاران 2008). از دلایل افزایش عملکرد انحلال پذیری پتاسیم به دلیل وجود باکتری­های حل کننده­ی پتاسیم است که با ترشح اسیدهای آلی چون سیتریک، اگزالیک و تارتاریک پتاسیم نامحلول را از خاک به حالت محلول درمی­آورد. کنگ و همکاران (2011) در پژوهشی در مورد تأثیر کودهای زیستی بر برنج دریافتند که کاربرد کود زیستی به تنهایی، باعث افزایش عملکرد دانه برنج شد. افزایش رشد برنج با باکتری­های محرک رشد احتمالاً به وسیله تولید اسیدایندول استیک (IAA) و افزایش فسفرهای قابل حل با استفاده از این باکتری گونه سودوموناس می­باشد (اشرفوزمان و همکاران 2009). به طور کلی، تیمارهای تلقیح شده با کود زیستی میزان بیشتری از عملکرد زیستی را به خود اختصاص دادند. باکتری­ها از طریق تولید متابولیت­های محرک رشد مانند اکسین، سیتوکینین، جیبرلین می­توانند بر رشد رویشی گیاه تأثیر گذاشته و وزن اندام­های هوایی و عملکرد تر را افزایش دهند.

      عملکرد برگ خشک: نتایج حاصل از واریانس داده­ها، روی عملکرد برگ خشک نشان داد که سطوح تیماری تاثیر معنی­داری بر روی عملکرد برگ خشک داشتند (جدول 2). بیش­ترین عملکرد برگ خشک از تیمار 50% نیتروژن +50 % پتاسیم + پتابارور 2+ ازتوبارور معادل 5/6695 کیلوگرم در هکتار برگ خشک حاصل گردید (جدول 3). کمترین میزان عملکرد خشک برگ در تیمار شاهد بدون کود به میزان 4/2053 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. انجام مقایسه­ گروهی بین گروه­های مورد نظر نشان داد که مقایسه بین تمام گروه­ها به جز مقایسه بین گروه کود کامل شیمیایی با گروه کود زیستی معنی­دار گردید (جدول 4). تیماری که بیش­ترین میزان عملکرد سبز را دارا بود نتوانست بیشترین عملکرد خشک برگ را هم به دست آورد که می­توان این امر را به این دلیل دانست که تیماری که بیشترین وزن تر و به تبع آن درصد رطوبت بالاتری داشته طی فرآیند خشکانیدن وزن بیشتری از دست می­دهد. در توتون­های گرم­خانه­ای ملاک عملکرد برگ خشک است.

      در آزمایش قلی­زاده و همکاران (2012) کاربرد کود نیتروژن و پتاسیم روی عملکرد وزن خشک در توتون در سطح یک درصد معنی­دار شد. کاربرد 200 کیلوگرم در هکتار اکسید پتاسیم روی افزایش وزن خشک برگ تاثیر معنی­داری داشت (فاروکا و همکاران 2011).


 

جدول 2- تجزیه واریانس تاثیر تلفیقی کود­های شیمیایی و زیستی بر صفات کمی و کیفی گیاهان توتون رقم PVH19 

منابع تغییر

درجه آزادی

 

 

میانگین مربعات

عملکرد برگ سبز

عملکرد برگ خشک

نیتروژن برگ

پتاسیم

برگ

فسفر

برگ

قندهای احیا­کننده

بلوک

2

26410957ns

62/159360ns

00065/0ns

00142/0ns

0184/0ns

16/1ns

تیمار

10

146076028**

36/5882683**

734/0**

099/4**

0515/0ns

69/22**

خطای آزمایشی

20

27943716

03/135967

0073/0

0283/0

0289/0

43/2

ضریب تغییرات (%)

-

68/13

96/7

35/4

08/7

46/11

69/7

                 

sn، * و ** به ترتیب غیر معنی­دار، معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد و1 درصد میباشد.

 

 

 

جدول 3- مقایسه میانگین­های صفات کمی و کیفی در سطوح مختلف تیمارهای آزمایشی

 

تیمار

عملکرد وزن سبز

(kg.ha-1)

عملکرد وزن خشک

(kg.ha-1)

نیتروژن برگ

(%)

پتاسیم برگ

(%)

فسفر برگ

(ppm)

قند احیاکننده برگ

(%)

F0+B0

24682c

4/2053g

12/1e

47/0h

09/1

35/13c

FK100+FN100

32184bc

2/3277f

67/1d

56/1fg

22/1

95/20ab

FN100+FK75+BK

32826abc

4/4026def

76/1d

12/1g

23/1

27/21ab

FN100+FK50+BK

47867a

8/4367cde

27/2bc

53/1fg

18/1

93/21ab

FK100+FN75+BN  

36486abc

8/4438cde

53/1d

26/2de

13/1

34/20ab

FK100+FN50+BN

39812abc

9/5814ab

70/1d

73/2cd

29/1

79/20ab

FN75+BN+FK75+BK

45098ab

8/4992bcd

68/2a

53/3b

35/1

71/23a

FN75+BN+FK50+BK

37474abc

8/5210bc

61/2a

93/1ef

33/1

54/22a

FN50+BN+FK75+BK

39745abc

5/6469a

73/1d

03/4a

28/1

74/19ab

FN50+BN+FK50+BK

47200ab

5/6695a

46/2ab

10/3bc

51/1

49/20ab

BK+BN

41450ab

8/3558ef

11/2c

60/0h

21/1

82/17bc

 وجود حداقل یک حرف مشترک برای هر ستون نشان­دهنده عدم تفاوت معنی­دار بین سطوح تیماری در سطح احتمال 5 درصد بر طبق آزمون توکی است.

F0: بدون کود شیمیایی/  FN: درصد کود شیمیایی نیتروژن/  FK: درصد کود شیمیایی پتاسیم/  BK: کود زیستی پتابارور 2/  BN: کود زیستی ازتوبارور/  B0: بدون کود زیستی.

 

 

 

 

جدول 4- مقایسات بین گروهی تیمارهای کودی از نظر صفات کمی و کیفی

قند احیاکننده برگ

فسفر برگ

پتاسیم برگ

نیتروژن برگ

عملکرد وزن خشک

عملکرد وزن سبز

df

صفات

 

16/1 *

018/0 ns

0014/0 ns

09/0 ns

62/159360ns

26410957 ns

2

بلوک

 

69/22**

051/0 ns

099/4**

93/99**

36/5882683**

146076028**

10

تیمار

 

72/14 ns

13/0*

38/1**

29/0**

39/118879ns

5/128795258*

1

مقایسه گروه  A با B

 

29/0 ns

00008/0 ns

74/1**

006/0 ns

13/6842143**

9/71158678 ns

1

مقایسه گروه  A با C

 

84/0ns

007/0 ns

11/0 ns

24/0**

21/1692255**

2/133243575*

1

مقایسه گروه  A با D

 

07/1 ns

011/0 ns

01/6**

17/1**

91/15788975**

9/249484785**

1

مقایسه گروه  A با E

 

1/15*

184/0*

16/7**

49/0**

46/4917843**

4/21798673ns

1

مقایسه گروه  B با C

 

65/28**

25/0**

04/1**

017/0 ns

01/814938*

2/2437805ns

1

مقایسه گروه  B با D

 

71/34**

12/0*

52/15**

16/0**

28/12513249**

2071388ns

1

مقایسه گروه  B با E

 

22/3*

009/0 ns

1/4**

48/0**

84/2593371**

4/14485372ns

1

مقایسه گروه  C با D

 

45/4*

022/0 ns

69/1**

28/2**

02/2046568**

5/71586302ns

1

مقایسه گروه  C با E

 

0013/0 ns

06/0 ns

24/13**

49/0**

09/10824804**

8/16533320ns

1

مقایسه گروه  D با E

43/2

028/0

028/0

0073/0

03/135967

27943716

20

خطای آزمایش

69/7

04/10

07/8

35/4

96/7

68/9

 

ضریب تغییرات (%)

sn، * و ** به ترتیب غیر معنی­دار، معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد و1 درصد میباشد. A- استفاده کامل کود شیمیایی B-استفاده کامل کود زیستی C- تلفیق ازتوبارور+ سطوح مختلف کود نیتروژن D- تلفیق پتابارور 2+ سطوح مختلف کود پتاسیم E- تلفیق ازتوبارور + پتابارور 2+ سطوح مختلف کود نیتروژن و پتاسیم.

 

 

بشان و همکاران (2004) نشان دادند که تلقیح گیاه گندم و مرزنجوش با کودهای زیستی نیتروژن به دلیل دسترسی به عناصر غذایی بیشتر، وزن خشک بیشتری از بوته را در مقایسه با عدم تلقیح داشتند. در آزمایش مزرعه­ای که با بررسی اثر تلقیح با کودهای زیستی نیتروژن و کود شیمیایی نیتروژن بر روی ذرت انجام شد، مشخص گردید که در شرایطی که تلقیح با کودهای زیستی در حضور 50% از مصرف کود شیمیایی نیتروژن صورت گیرد، بیشترین کارایی و عملکرد ذرت حاصل می­شود و با مصرف زیاد نیتروژن عملکرد دانه ذرت کاهش می­یابد (اسودرزینسکا و ساویکا 2000) .

      رحیمی و همکاران (2013) افزایش ارتفاع گیاه و عملکرد ریحان را در اثر مصرف کود ازتوباکتر گزارش کردند. همچنین در مطالعه­ی سخنگوی و انصار (2012) بیان گردید که ارتفاع و عملکرد گیاه شوید در تیمار تلفیقی ازتوباکتر+ آزوسپیریلوم +سودوموناس به طور معنی­داری افزایش یافت. بررسی اثر سطوح مختلف کودهای شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم و کودهای زیستی شامل آزوسپیریلوم، ازتوباکتر و باسیلوس روی گیاه رازیانه نشان داد که بالاترین رشد و زیست­توده تر و خشک گیاه در تیمار تلفیق 50 درصد کودهای شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم به همراه باکتریهای فوق‌الذکر حاصل شد (محفوظ و سراف الدین 2007). به نظر می­رسد که تلقیح با باکتری­های محرک رشد با افزایش رشد ریشه­ها باعث افزایش فراهمی آب و مواد غذایی شده و رشد رویشی و زایشی گیاه را افزایش داده و باعث تولید بیشتر ماده خشک در واحد سطح و در نتیجه تولید عملکردهای بالاتر شد (روستی و همکاران 2006). بنابراین مصرف کود شیمیایی و کود زیستی به صورت تلفیقی شرایط مناسب و ایده­آل برای رشد گیاه فراهم می­شود، به طوری که نه تنها هیچ گونه اثر سازش ناپذیری بین آنها وجود ندارد بلکه مکمل همدیگر می­باشند. کودهای زیستی با افزایش فعالیت باکتری­های افزایش دهنده­ی رشد گیاه، تأثیر کودهای آلی و شیمیایی را در تولیدات کشاورزی افزایش می­دهند (شاتا و همکاران 2007). همچنین کاربرد باکتری­های ازتوباکتر و آزوسپیریلوم به صورت ترکیبی با باکتری سودوموناس ضمن داشتن قابلیت تحریک رشد گیاه به علت اثرات سینرژیستی دو باکتری بر روی یکدیگر باعث بهبود مضاعف رشد گیاه شد. عدم تاثیر یا کاهش کارآیی این رایزوباکترها در سطوح بالای کودهای شیمیایی ممکن است به دلیل این باشد که با افزایش فراهمی این عناصر توسط رایزوباکترها در خاک و سطح بالای کود شیمیایی به کار رفته حالت سمیت ایجاد شده است.

      درصد نیتروژن برگ: نتایج واریانس داده­ها نشان داد که درصد نیتروژن به طور معنی­داری تحت تاثیر تیمار­های آزمایشی قرار گرفت (جدول 2). مقایسه میانگین تیمارهای آزمایشی نشان داد تیمار 75% نیتروژن + 75% پتاسیم + تیمار کود زیستی پتابارور 2 + ازتوبارور با 68/2 درصد نیتروژن بالاترین مقدار را دارا بود و شاهد بدون کود با 12/1 درصد نیتروژن کمترین رتبه را در مقایسه میانگین به دست آورد (جدول 3). انجام مقایسات بین گروهی نشان داد که مقایسات گروهی بین تیمارها معنی­دار شد به جز مقایسه بین گروه­های استفاده کامل کود شیمیایی با تلفیق ازتوبارور+ سطوح مختلف کود نیتروژن و مقایسه بین گروه استفاده کامل کود زیستی با گروه تلفیق پتابارور 2+ سطوح مختلف کود پتاسیم که معنی­دار نبود (جدول 4). در آزمایشی مشابه کاربرد سطوح مختلف نیتروژن و پتاسیم بر روی درصد نیتروژن برگ توتون در سطح یک درصد معنی­دار گردید (قلی­زاده و همکاران 2012). مهدوی و قلی­زاده (2007) در آزمایشی روی گیاه توتون افزایش درصد نیتروژن برگ را به تبع افزایش سطوح کود نیتروژن گزارش کردند. در آزمایش محسن­زاده (2000) بیشترین درصد نیتروژن توتون در تیمار 75 کیلوگرم در هکتار کاربرد کود نیتروژن به دست آمد. کومار و اهلاوات (2006) اثرات مثبت ازتوباکتر و کود شیمیایی نیتروژن را در بهبود رشد، عملکرد، اجزای عملکرد و نیز جذب نیتروژن در گندم را در مقایسه تیمار شاهد گزارش کردند که به نظر می­رسد ازتوباکتر به عنوان یک تحریک کننده رشد گیاهی، غیر از تثبیت نیتروژن مولکولی، از طریق تولید اکسین­ها موجب افزایش تولید تارهای کشنده ریشه می­شود و لذا جذب عناصر غذایی از خاک افزایش می­یابد. در آزمایشی کاربرد کود زیستی حاوی باکتری­های سودوموناس افزایش جذب نیتروژن را در گیاه دارویی پریوش در پی داشت (ابدول جالیج و همکاران 2007). کاربرد باکتری­های تثبیت­کننده­ی نیتروژن جذب NPK را در گندم افزایش داد (اسکاری و همکاران 2009) از جمله دلایل افزایش جذب عناصر ماکرو در تیمارهای تلقیح شده با کودهای زیستی ممکن است به دلیل مکانیزم­های مربوط به افزایش تثبیت نیتروژن و افزایش انحلال­پذیری عناصر در محلول خاک توسط این باکتری­ها باشد.

       پتاسیم برگ: واریانس داده­ها حاصل از اندازه­گیری درصد پتاسیم بیانگر این بود که که تیمارهای آزمایش بر روی صفت مزبور در سطح یک درصد تاثیر معنی­داری داشتند (جدول 2). تیمار تلفیقی50% نیتروژن+ 75% پتاسیم+ تیمار کود زیستی پتابارور 2 + ازتوبارور با 03/4 درصد بیشترین مقدار پتاسیم و تیمار شاهد بدون کود و پس از آن تیمار ازتوبارور+ پتابارور 2 به ترتیب با 47/0 و 6/0 کمترین درصد پتاسیم برگ را دارا بودند (جدول 3). در بین عناصر پتاسیم به دلیل تاثیر زیاد روی کیفیت و در نتیجه قیمت تمام شده­ی توتون بیشترین اهمیت را نسبت به سایر عناصر داراست. مقایسات گروهی مربوط به صفت مورد نظر نشان داد که مقایسه­ی بین گروه استفاده کامل کود شیمیایی با گروه استفاده تلفیقی پتابارور 2 + سطوح مختلف کود پتاسیم غیرمعنی­دار و بقیه مقایسات معنی­دار گردید (جدول 4). نتایج آزمایشی بر روی گیاه گوجه فرنگی نشان می­ دهد که تلقیح با باکتری­های حل کننده­ی پتاسیم به طور قابل توجهی منجر به افزایش غلظت و مقدار پتاسیم اندام هوایی در گیاه گوجه فرنگی گردید (شنگ و همکاران 2008). ولچ و همکاران (1999) گزارش کردند که پلی ساکاریدها (مثل اسیدهای اورنیک) مواد لعابی و لزجی هستند که دارای عوامل کربوکسیلی و فنلی می­باشند که فنل و کربوکسیل موجود در پلی ساکاریدها با عناصر موجود در سیلیکاتها واکنش داده و تشکیل پیوندهای پیچیدهای می­دهند که منجر به آزاد شدن عناصر از شبکه کریستالی شده و باعث انتقال آن­ها به داخل محلول خاک می­شوند و در نهایت در آزادسازی پتاسیم مؤثر واقع شدند. تسو (1990) گزارش کرد که با افزایش مقادیر کود پتاسیم محتوای پتاسیم برگ افزایش یافت. در آزمایشی کیفیت برگ توتون تحت تاثیر 252 کیلوگرم در هکتار پتاسیم قرار نگرفت بنابراین مقادیر بیشتر از نیاز گیاه تاثیری روی کیفیت برگ و درصد پتاسیم آن ندارد (کالینز و هوآکس 1993). کالینز و هوآکس (1993) افزایش غلظت پتاسیم را در توتون­های گرمخانه ای به تبع افزایش کود پتاسیمی گزارش کردند. در آزمایشی کاربرد کود پتاسیم موجب افزایش معنی­دار محتوای پتاسیم برگ توتون شد (قلی­زاده و همکاران 2012). نتایجی مشابه توسط حقیقی و همکاران (2011) و فرخ و همکاران (2011) در مورد گیاه توتون تایید شده است. در آزمایشی مشابه کاربرد سطوح مختلف نیتروژن و پتاسیم بر روی درصد پتاسیم برگ معنی­دار نشد (قلی­زاده و همکاران 2012).  هان و همکاران (2006) گزارش کرده­اند باکتری­های محلول کننده فسفات (PSB) و پتاسیم (KSB)، موجب افزایش جذب عناصری همچون فسفر، پتاسیم و نیتروژن در خیار و فلفل شدند. این باکتری­ها پتاسیم نامحلول خاک را که به به شکل کانی­هایی چون مسکوویت، ارتوکلاز، بیوتیت، فلدسپار، ایلایت و میکا تثبیت شده است به فرم محلول درآورده و آن را در اختیار گیاه قرار می­دهند و موجب بهبود جذب پتاسیم می­گردند (زانگا و کونگا 2014). یکی از مهم­ترین مکانیزم­های این باکتری­ها تولید اسید­های آلی است که در اثر آن یک سری واکنش­های تبادلی رخ داده و به شکل کلات پتاسیم عمل می­کنند.

      فسفر برگ: واریانس داده­ها مربوط به درصد فسفر برگ نمایانگر این بود که فسفر برگ تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت (جدول 2). بیاری و همکاران (2007) گزارش کردند که تلقیح ذرت با باکتری­های محرک رشد سبب افزایش معنی­دار مقدار فسفر در مقایسه با شاهد شد. کاربرد تیمار کودی سودوموناس درصد جذب فسفر را در تیمارهای تلفیقی افزایش دادند که نتایج حاصل با آن مطابقت ندارد. کارلوت و همکاران (2002) افزایش عناصری چون نیتروژن و پتاسیم و فسفر را در گیاهان تلقیح شده با سودوموناس و باکتری­های محرک رشد گزارش کردند. پژوهش­ها حاکی از آن است که استفاده از کودهای زیستی سبب افزایش توسعه­ی ریشه و جذب بهتر آب و مواد غذایی می­شود که می­تواند ناشی از اثر کاربرد این باکتری ­ها باشد که با تولید مقادیر مناسب مواد تنظیم کننده­ی رشد گیاهی مانند اکسین، جیبرلین، سیتوکینین و ویتامین­های گروه B ظرفیت ریشه­­زایی گیاه و جذب مواد غذایی از خاک را بهبود بخشیده و در نتیجه مقادیر نیتروژن و فسفر را در برگ­های گیاه جو افزایش داده است (عظیمی و همکاران 2013). میرزایی و همکاران (1386) در بررسی باکتری­های حل کننده فسفر بر روی ذرت دانه­ای و گندم پی بردند که بر روی درصد فسفر نسبت به تیمار شاهد افزایش معنی­داری داشته است. هم چنین مصرف کود شیمیایی با حضور باکتری 50 درصد کاهش یافت. جونز و دارا (1996) درآزمایش خود نشان دادند که اسید­های آلی آزاد شده از ریزجاندارانی نظیر باسیلوس و سودوموناس منجر به آزاد سازی  فسفر از کمپلکس موجود در خاک می­گردند. آنان اظهار داشتند که حلالیت فسفر و پتاسیم در خاک در حضور اسید های آلی حاصل از فعالیت این باکتری­ها تا 1000 برابر افزایش می­یابد. بنابراین فراهمی مواد غذایی بر اثر وجود کود­های زیستی یکی از دلایل افزایش جذب عناصر می­باشد و چون در این تحقیق میزان فسفر خاک خوب می باشد کودهای زیستی نتوانستد اثر معنی­داری بر فسفر برگ بگذارند.

درصد قندهای احیا: درصد قندهای احیا در برگ به طور معنی­داری تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار گرفت (جدول 2). تیمار 75% نیتروژن + 75% پتاسیم + تیمار کود زیستی پتابارور 2 + ازتوبارور با 71/23 درصد بیشترین و تیمار شاهد بدون کود با 35/13 درصد کمترین میزان محتوای قندهای احیا در برگ را دارا بودند (جدول 3).  ماو و همکاران (2009) درصد بهینه قند را در توتون­های گرمخانه­ای بین 26-10 درصد بیان کردند. در برخی آزمایش­ها چاپلین و ماینر (1980) و ولتز و همکاران (1984) ارتباط بین درصد قندهای احیا و مقادیر کود پتاسیم به کار رفته روی توتون معنی­دار و مثبت ارزیابی شده است. در آزمایشی دیگر تاثیر مقادیر بالای پتاسیم برگ روی درصد قندهای احیا مثبت اعلام شد که دلیل این امر می­تواند به دلیل نقش کلیدی پتاسیم در افزایش فتوسنتز و استفاده کارآمد آب توسط گیاه توتون در حال رشد باشد (گیراردین و همکاران 2007). در آزمایشی مشابه کود نیتروژن به همراه ازتوباکتر غلظت قند موجود در برگ توتون را به طور معنی­داری افزایش داد و تیمار تلقیح با ازتوباکتر و کاربرد 45 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بیشترین درصد قندهای احیا را داشت (امیرهنده و همکاران 2012) که نتیجه­ای مشابه آن توسط جو و همکاران (2008) نیز در گیاه توتون تایید شده است. در پژوهشی کاربرد کود نیتروژن و پتاسیم بر روی توتون بررسی گردید که افزایش سطوح نیتروژن اثر معنی­داری روی درصد قندهای احیا نداشت اما سطوح کود پتاسیم توانست اختلاف معنی­داری بین تیمارها ایجاد نماید (قلی­زاده و همکاران 2012). به نظر می­رسد کودهای زیستی با افزایش جذب نیتروژن و پتاسیم و افزایش کارایی این عناصر در فرآیند فتوسنتز و تولید سطح سبز نقش به سزایی ایفا می­نمایند که منجر به افزایش انحلال­پذیری عناصر در محیط ریشه و جذب مواد غذایی شده و از این طریق میزان فتوسنتز را افزایش داده و تولید قند را در گیاه افزایش می­دهد. هم چنین کودهای زیستی از طریق تولید ترشحات حل کننده و کاهشpH ، عناصر مختلف غذایی را به صورت محلول در اختیار گیاه قرار می­دهند (کاپور و همکاران 2002 و چمی و همکاران 2001).

     نیکوتین برگ: واریانس داده­ها درصد نیکوتین برگ نشان داد که اثر تیمارهای آزمایشی بر روی درصد نیکوتین موجود در برگ توتون در سطح یک درصد معنی­دار شد (جدول 5). تیمار تلفیقی 75% نیتروژن + 75% پتاسیم + تیمار کود زیستی پتایارور 2+ ازتوبارور بیشترین محتوای نیکوتین برگ را با 87/2 درصد به خود اختصاص داد (جدول 6). نتایج مقایسات بین گروهی تیمارها حاکی از وجود اختلاف معنی­دار بین گروه­های مورد مقایسه به جز مقایسه بین گروه استفاده کامل کود شیمیایی با استفاده کامل کود زیستی بود (جدول 4). مهمترین ماده شیمیایی توتون، نیکوتین می­باشد که نقش آلکالوئیدی دارد (تسو 2005). سینگ (1998) سطح متعادل نیکوتین موجود در توتون گرمخانه­ای را بین 6/3-2/1 درصد اعلام کرد. افزایش نیتروژن موجب افزایش خاکستر و نیکوتین در برگ توتون می­گردد (بیلی 2014). غلظت نیکوتین همبستگی زیادی با میزان نیتروژن مصرف شده، دارد. تحقیقات انجام گرفته روی توتون بارلی نشان داده که کاربرد بیش از حد نیتروژن تاثیری در افزایش صفات کیفی نداشته است (اتکینسون و همکاران 2007). نتایج آزمایشی نشان داد که ازتوباکتر کرکوکوم تنها در سطوح پایین نیتروژن اثر معنی­دار دارد که به علت اثر آنتاگونیستی کود نیتروژن و ازتوباکتر می­باشد. سطوح بالای کود باعث عدم فعالیت باکتری در تثبیت نیتروژن خاک می­شود (امیرهنده و همکاران 2012). برخی مطالعات نشان می­دهد افزایش میزان نیتروژن تا حدی درصد نیکوتین را زیاد می­کند به طور مثال با کاربرد 100 کیلوگرم در هکتار بیشترین درصد نیکوتین به دست آمد (راکمن 1990). اما در بررسی دیگر افزایش نیتروژن موجب کاهش نیکوتین گردید.

     کود نیتروژن به همراه ازتوباکتر، غلظت نیکوتین موجود در برگ توتون را به طور معنی­داری افزایش داد که مطابق است با نتیجه­ی جو و همکاران (2008). حقیقی و همکاران (2011) تاثیر کاربرد کود نیتروژن و پتاسیم را بر روی درصد نیکوتین برگ معنی­دار گزارش کردند. قلی­زاده و همکاران (2012)، نیز نتایج مشابهی را روی توتون گزارش کردند. به نظر می­رسد کودهای زیستی در سطوح پایین نیتروژن توانستند فراهمی نیتروژن را اطراف ریشه افزایش و به تبع آن منجر به افزایش ترکیبات آلکالوئیدی از جمله نیکوتین برگ گردند. ممکن است دلیل اینکه ازتوباکتر کرکوکوم تنها در سطوح پایین نیتروژن اثر معنی­دار دارد که به علت اثر آنتاگونیستی کود نیتروژن و ازتوباکتر باشد. سطوح بالای کود باعث عدم فعالیت باکتری در تثبیت نیتروژن خاک از دلایل دیگری که سطوح بالای کود نیتروژن نتوانست نیکوتین را افزایش دهد این است که درصد نیکوتین در گیاه توتون به عامل آبیاری وابسته است با افزایش آبیاری میزان نیکوتین در گیاه توتون کاهش می­یابد. به همین دلیل در زمین­هایی که در آنها گیاه توتون کاشته می­شود اگر آب به مقدار مناسب وجود داشته باشد مقدار نیکوتین کاهش می­یابد. تعادل بین نیکوتین و سنتز کربوهیدرات به فعالیت آنزیمی وابسته است که نیترات ریداکتاز نامیده می­شود آبیاری سبب کاهش جذب نیتروژن توسط گیاه توتون می­گردد و کمبود نیتروژن منجر به کاهش فعالیت نیترات ریداکتاز شده و در نتیجه تولید کربوهیدرات افزایش یافته و درصد نیکوتین کاهش می­یابد (صالح­زاده و همکاران 2009). همچنین فراهمی توام آب و نیتروژن در مقایسه با شرایط کمبود آب، سبب افزایش رشد رویشی و متعاقبا کاهش غلظت نیتروژن در واحد وزن توتون می­گردد.

     رنگیزه­های فتوسنتزی: همان­طور که در جدول 5 ملاحظه می­گردد میزان کلروفیل a، b به طور معنی­داری تحت تاثیر تیمار­های آزمایشی قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین­ها جدول 6 نشان داد بیش­ترین میزان کلروفیل a معادل 45/3 میلی­گرم بر میلی­لیتر از تیمار 50% نیتروژن+50 % پتاسیم+ تیمار کود زیستی پتایارور 2 + ازتوبارور حاصل گردید. هم­چنین طبق جدول 6 بیش­ترین مقدار کلروفیل b معادل 61/1 میلی­گرم بر میلی­لیتر از تیمار 50% نیتروژن+ 75% پتاسیم+ پتابارور 2 + ازتوبارور بدست آمد.


 

جدول 5- تجزیه واریانس تاثیر تلفیقی کود­های شیمیایی و زیستی بر صفات کمی و کیفی گیاهان توتون رقم PVH19 

منابع تغییر

درجه آزادی

میانگین مربعات

نیکوتین

کلروفیل a

کلروفیل b

کلروفیل کل

کاروتنوئید کل

بلوک

2

0046/0ns

12/0*

047/0ns

054/0ns

026/0ns

تیمار

10

9824/0**

58/1**

34/0**

71/2**

071/0**

خطای آزمایشی

20

0021/0

032/0

053/0

047/0

010/0

ضریب تغییرات (%)

-

61/2

27/7

76/2

23/6

39/3

ns، * و ** به ترتیب غیر معنی­دار، معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد و1 درصد میباشد.

 

جدول 6- مقایسه میانگین­های صفات کمی و کیفی در سطوح مختلف تیمارهای آزمایشی

تیمار

نیکوتین برگ

(%)

کلروفیل a

(mg.ml-1)

کلروفیل b

(mg.ml-1)

کلروفیل کل

(mg.ml-1)

کاروتنوئید کل

(mg.ml-1)

F0+B0

03/1g

02/1g

47/0d

50/1d

49/0c

FK100+FN100

27/1ef

74/1f

91/0bcd

66/2c

51/0c

FN100+FK75+BK

38/1e

22/2def

80/0bcd

03/3c

95/0a

FN100+FK50+BK

61/1d

94/1ef

98/0abcd

93/2c

78/0abc

FK100+FN75+BN

91/1c

43/2cde

60/0cd

04/3c

88/0ab

FK100+FN50+BN

74/1d

62/2bcd

35/1ab

97/3ab

67/0abc

FN75+BN+FK75+BK

87/2a

48/2dc

27/1abc

76/3b

78/0abc

FN75+BN+FK50+BK

34/2b

29/3a

30/1ab

60/4a

92/0ab

FN50+BN+FK75+BK

70/1d

93/2abc

61/1a

55/4a

64/0bc

FN50+BN+FK50+BK

42/2b

45/3a

89/0bcd

34/4ab

86/0ab

BK+BN

21/1f

12/3ab

91/0bcd

04/4ab

74/0abc

 وجود حداقل یک حرف مشترک برای هر ستون نشان دهنده عدم تفاوت معنی­دار بین سطوح تیماری در سطح احتمال 5 درصد بر طبق آزمون توکی است.

F0: بدون کود شیمیایی/  FN: درصد کود شیمیایی نیتروژن/  FK: درصد کود شیمیایی پتاسیم/  BK: کود زیستی پتابارور 2/  BN: کود زیستی ازتوبارور/  B0: بدون کود زیستی.

  

جدول 7- مقایسات بین گروهی تیمارهای کودی از نظر صفات کمی و کیفی گیاهان توتون رقم PVH19  

کاروتنوئید کل

کلروفیل کل

کلروفیل b

کلروفیل a

نیکوتین برگ

df

صفات

026/0 ns

054/0 ns

04/0 ns

12/0*

0046/0 ns

2

بلوک

071/0**

71/2**

34/0**

58/1**

982/0**

10

تیمار

075/0**

85/2**

000034/0 ns

87/2**

0048/0 ns

1

مقایسه گروه  A با B

13/0**

43/1**

0074/0 ns

23/1**

62/0**

1

مقایسه گروه  A با C

24/0**

2/0*

0009/0 ns

23/0*

1/0**

1

مقایسه گروه  A با D

19/0**

55/6**

31/0*

04/4**

72/2**

1

مقایسه گروه  A با E

0028/0 ns

56/0**

0086/0 ns

71/0**

76/0**

1

مقایسه گروه  B با C

032/0**

23/2**

00054/0 ns

16/2**

16/0**

1

مقایسه گروه  B با D

0081/0ns

17/0*

3/0*

01/0*

02/3**

1

مقایسه گروه  B با E

023/0 ns

82/0**

02/0 ns

58/0**

33/0**

1

مقایسه گروه  C با D

0016/0 ns

59/2**

34/0**

04/1**

02/1**

1

مقایسه گروه  C با E

018/0 ns

08/7**

56/0**

64/3**

8/2**

1

مقایسه گروه  D با E

01/0

047/0

053/0

032/0

0021/0

20

خطای آزمایش

39/3

12/6

22/5

27/7

61/2

-

ضریب تغییرات (%)

sn، * و ** به ترتیب غیر معنی­دار، معنی­دار در سطح احتمال 5 درصد و1 درصد میباشد. A- استفاده کامل کود شیمیایی B-استفاده کامل کود زیستی C- تلفیق ازتوبارور+ سطوح مختلف کود نیتروژن D- تلفیق پتابارور 2+ سطوح مختلف کود پتاسیم E- تلفیق ازتوبارور + پتابارور 2+ سطوح مختلف کود نیتروژن و پتاسیم.

  

 

انجام واریانس داده­ها مربوط به مقدار کلروفیل کل برگ نشان داد که تیمارها توانستند در سطح یک درصد تاثیر معنی­داری بر صفت مزبور داشته باشند (جدول 5) و تیمار 75% نیتروژن +50 % پتاسیم + تیمار کود زیستی پتابارور 2 + ازتوبارور بیشترین کلروفیل کل را به میزان 6/4 میلی­گرم بر میلی­لیتر دارا بود (جدول 6). مقایسات گروهی بین گروه­های تیماری مختلف نشان داد که بین همه­ی گروه­ها اختلاف معنی­داری وجود داشت (جدول 7). کلروفیل و نیتروژن در گیاهان ارتباط نزدیکی با هم دارند و به همین دلیل از میزان کلروفیل برای تعیین وضعیت نیتروژن در گیاهان استفاده می­شود و می­توان با اندازه گیری کلروفیل، وضعیت نیتروژن را در گیاه بدست آورد (اسکارف و همکاران 2006) در آزمایشی مشابه کاربرد کود نیتروژن و پتاسیم روی محتوای کلروفیل برگ در توتون رقم PVH19در سطح یک درصد معنی­دار شد (قلی­زاده و همکاران 2012). فراهمی عناصر معدنی نظیر آهن، منیزیم و منگنز با کاربرد تلفیقی کود شیمیایی و زیستی می­تواند یکی از دلایل افزایش کلروفیل برگ در این تیمارها باشد. با توجه به نقش کلیدی عناصری مانند نیتروژن، آهن و منیزیم در ساختمان کلروفیل، به نظر می­رسد تامین این عناصر دلیل اصلی افزایش کلروفیل برگ باشد. هبستگی مثبت بین افزایش فراهمی نیتروژن و میزان کلروفیل برگ در مطالعات مختلفی گزارش شده است (دینگ و همکاران 2005). تحقیقات انجام گرفته روی توتون بارلی نشان داده که کاربرد کود نیتروژن تاثیری در افزایش عملکرد نداشته است اما کلروفیل و کاروتنوئید برگ رو به افزایش گذاشت (اتکینسون و همکاران 2007). باشان و همکاران (2004) افزایش میزان کلروفیل گیاه را به وسیله باکتری­های افزاینده رشد در گیاه موز گزارش کرده­اند. پژوهشگران دیگری دلیل افزایش کلروفیل را در پی تلقیح با باکتری­های افزاینده­ی رشد اینگونه بیان نمودند که کلروفیل با آهن همبستگی مثبت دارد، و در اثر مایه­زنی باکتری­های افزاینده رشد گیاه، جذب آهن در پی تولید سیدروفورها افزایش یافته و این امر منجر به افزایش ساخت کلروفیل شده است (تونیسن و همکاران 2010). در آزمایش محسن زاده (2000) بیشترین درصد کلروفیل در توتون در تیمار 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به دست آمد. در پژوهش خرمدل و همکاران (2010) به افزایش رنگدانه­ها با افزودن کود زیستی اشاره دارد اثر کودهای زیستی بر افزایش محتوای کلروفیل برگ، اساساَ از طریق بهبود جذب نیتروژن و افزایش نیتروژن برگ صورت می­پذیرد، که از یک سو باعث فراهمی پیشسازهای کلروفیل شده و از سوی دیگر باعث افزایش پروتئین و اسیدهای آمینه به عنوان پیش­سازهای اصلی ساختمان و فعالیت کلروپلاست خواهد شد (آریشا و برادیسی 1999). به نظر می­رسد دلیل افزایش سبزینگی برگ­های گیاه در شرایط کاربرد هم زمان این کودها نتیجه افزایش میزان عناصر غذایی در دسترس گیاه به خصوص نیتروژن است زیرا هنگامی که گیاه مواد غذایی بیش­تری در اختیار داشته باشد روی میزان رشد آن اثر مثبت داشته و درصد کلروفیل آن افزایش می­یابد.

سطوح تیمار­ی بر محتوای کاروتنوئید برگ تاثیر معنی­داری داشت (جدول 5). بیش­ترین میزان کاروتنوئید برگ در سطح تیماری 100% نیتروژن + 75 % پتاسیم + تیمار کود زیستی پتابارور 2 معادل 95/0 میکروگرم بر میلی­لیتر بود که البته با تیمار­های شاهد بدون کود، شاهد کودی و 55% نیتروژن + 75% پتاسیم + پتابارور 2+ ازتوبارور (به ترتیب 49/0، 51/0، 5/1896و 64/0 میکروگرم بر میلی­لیتر) اختلاف معنی­داری داشت اما با سایر تیمارها اختلاف معنی­داری مشاهده نگردید (جدول 6). در آزمایشی تاثیر کود زیستی نیتروژن را بر درصد کاروتنوئید برگ گیاه دارویی همیشه بهار مثبت اعلام کردند (جعفرزاده و همکاران 2014). در بررسی ملکی و همکاران (2013) کاربرد سودوموناس و ازتوباکتر در تیمارهای تلفیقی میزان کاروتنوئید برگ و بذر ذرت شیرین را نسبت به شاهد افزایش معنی­داری داشتند. در آزمایشی بر روی گیاه گلرنگ تیمار کودی سودوموناس میزان رنگیزه­های فتوسنتزی و کاروتنوئید را در گیاه نسبت به تیمار شیمیایی و شاهد افزایش داد (حشمتی و همکاران 2016).

 

نتیجه گیری کلی

 کاربرد باکتری­های ازتوباکتر به صورت ترکیبی با باکتری سودوموناس به علت اثرات سینرژیستی دو باکتری بر روی یکدیگر باعث بهبود مضاعف رشد گیاه شد. در تحقیق حاضر کاربرد کودهای زیستی و شیمیایی و همچنین تلفیق آنها سبب افزایش عملکرد شد، ولی کاربرد تلفیقی کودهای زیستی به همراه 50 درصد کودهای شیمیایی کامل نه تنها بیشترین عملکرد را تولید نمود، بلکه باعث کاهش مصرف کودهای شیمیایی تا میزان 50 درصد شد. با توجه به نتایج این آزمایش به منظور افزایش صفات کمی و کیفی گیاه توتون رقم PVH19 تیمار50% نیتروژن +50 % پتاسیم + پتابارور 2 + ازتوبارور نسبت به بقیه تیمارها در شرابط آب و هوایی شهرستان رشت پیشنهاد می­شود.


 

Abdul Jaleel C, Manivannan P, Sankar B, Kishorekumar A, Gopi R, Somasundaram R and Panneerselvam R. 2007. Pseudomonas fluorescence enhances biomass yield and ajmalicine production in Catharanthus roseus under water deficit stress, Biointerfaces, 60:7-11.
Amirhandeh MS, Nosratabad AF, Norouzi M and Harutyunyan S. 2012. Response of coker (flue-cured) tobacco (Nicotiana tabacum) to inoculation with Azotobacter chroococcum at various levels of nitrogen fertilization. Australian Journal of Crop Science, 6(5):861-868.
Arisha HM and Bradisi A. 1999. Effect of mineral fertilizers and organic fertilizers on growth, yield and quality of potato under sandy soil conditions, Zagazig Journal Agriculture Resarch, 26:391-405.
Ashrafuzzaman M, Hossen FA, Ismail MR, Hoque A, Islam MZ, Shahidullah SM and Meon S. 2009. Efficiency of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) for the enhancement of rice growth,African Journal of Biotechnology, 8(7):1247-1252.
Askary M, Mostajeran A, Amooaghaei R and Mostajeran M. 2009. Influence of the co-inoculation Azospirillum brasilense and rhizobium meliloti plus 2,4-D on grain yield and N,P,K content of Triticum aestivum (Cv. Baccros and Mahdavi), Agriculture Environmental Science, 5:296-307.
Atkinson WO, Byers B and Fuqua JE. 2007. The influence of nitrogen fertilization, plant population and irrigation on yield and value of burley tobacco and returns above added costs, Tobacco Science, 15:7-10.
Azimi SM, Farnia A, Shaban M and Lak M. 2013. Effect of different biofertilizers on seed yield of barley (Hurdeom vulgar L.) bahman cultivar, International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 1(5):538-546.
Bailey WA. 2014. Effect of nitrogen rate on growth, yield, quality and leaf chemistry of dark tobacco, Tobacco Science, 47(3):13-22.
Bashan Y, Holguin G and De-Bashan LE. 2004. Azospirillum-plant relationships: physiological, molecular, agricultural, and environmental advances (1997-2003), Canadian Journal of Microbiology, 50(8):521-577.
Bastami A and Majidian M. 2016. Effects of mycorrhiza, phosphatic biofertilizer on photosynthetic pigments and yield in coriander (Coriandrum sativum L.). Journal of Plant Productions, 38(4):49-60. (In Persian).
Biyari A, Gholami A and Asadi rahmani B. 2007. Sustainable production and improvement of corn nutrient uptake in response to seed inoculation by growth stimulating bacteria. Proceeding of the Second Iranian National Conference on Ecological Agriculture Gorgan, Gorgan, Iran. (In Persian).
Cakmaki R, Kantar F and Sahin F. 2001. Effect of N2 fixing bacterial inoculations on yield of sugar beet and barley, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 164(5):527-531.
Carlot M, Giacomini A and Casella S. 2002. Aspect of plant-microbe interactions in heavy metal polluted soil, Acta Biotechnologica, 22:13-20.
Chaplin JFA and Miner GS. 1980. Production factors affecting chemical components of the tobacco leaf, Reserch advances in Tobacco Science, 14(2):121-129.
Chawla HS. 2003. Plant biotechnology a practical approach, Science Publishers Inc, USA.
Cheema MA, Malik MA, Hussain A, Shah SH and Basra SMA. 2001. Effects of time and rate of nitrogen and phosphorus application on the growth and the seed and oil yields of canola (Brassica napus L.), Journal of Agronomy and Crop Science, 186(2):103-110.
Collins WK and Hawks SN. 1993. Principles of flue-cured tobacco production, Hawks and Collins, London.
Cong PT, Dung TD, Hien NT, Choudhury A, Rose MT, Kecsskes ML, Deaker R and Kennedy IR. 2011. Effects of a multistrain biofertilizer and phosphorus rates on nutrition and grain yield of paddy rice on a sandy soil in southern Vietnam, Journal Plant Nutrition, 34:1058–1069.
Ding L, Wang KJ, Jiang GM, Biswas DK, Xu H, Li LF and Li YH. 2005. Effects of nitrogen deficiency on photosynthetic traits of maize hybrids released in different years, Annals of Botany, 96(5):925-930.
Emam A. 1996. Methods of plant analysis. Technical Journal of Soil and Water Research Institute. Agricultural Reserch, Education and Extension Organization. No: 982. 28-58 P. (In Persian).
Fankem H, Laurette NN, Deubel A, Quinn J, Merbach W and Etoa FX. 2008. Solubilization of inorganic phosphates and plant growth promotion by strains of Pseudomonas fluorescens isolated from acidic soils of Cameroon, African Journal of Microbiology Research, 2:171-178. 
Farrokh AR, Azizov I, Farrokh A, Esfahani M, Ranjbar Choubeh M and Kavoosi M. 2011. The effect of nitrogen and potassium fertilizers on the wet and dry weights of flue cured tobacco components, cultivar Coker 347, International Journal of AgriScience, 1(5):275–282.
Gholizadeh R, Mohammadian Roshan N, Sadeghi SM and Dorodian H. 2012. Study effects of different nitrogen and potassium fertilizers application amounts on quantitative and qualitative characteristics of tobacco in Talesh region, Annals of Biological Research, 3(11):5323-5349.
Giridhar K, Chandrasekhara RC and Ramakrishan S. 2007. Evaluation of organic manures and nitrogen levels for yield and quality and root knot nematode management in FCV tobacco in Karnataka, Tobacco Resarch, 29:1-7.
Haghighi H, Sam Daliri M, Mobaser HR and Abbas Moosavi A. 2011. Effect of different nitrogen and potassium fertilizer levels on quality and quantity yield of flue-cured tobacco (Coker 347), World Applied Science Journal, 15(7):941-946.
Han HS and Lee KD. 2006. Effect of co-inoculation with phosphate and potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber, Plant Soil and Environment, 52(3):130-136.
Heshmati S, Amini Dehaghi M, Rezazadeh A and Fathi Amirkhiz K. 2016. Study the effect of different phosphorus fertilizers on physiological characteristic of photosynthetic pigments and soluble sugars of safflower under water deficit condition. Iranian Journal of Field Crops Research, 14(2):304-317. (In Persian).
Jabbarzada A and Moshtaghi M. 2013. Determination of potassium critical level for tobacco male sterile cultivar PVH19  in Guilan Province cultivation area soils as pot study. Research record of Iran Tobacco Company. Rasht Tobacco Research Center. (In Persian).
Jafarzadeh L, Omidi, H and Bostani AA. 2014. The study of drought stress and biofertilizer of nitrogen on some biochemical traits of marigold medicinal plant (Calendula officinalis L.). Journal of Plant Research, 2:180-193. (In Persian).
Janardhan KV, Janakiraman N, Nataraju SP and Subramaniam KP. 1989. Nitrogen and potassium nutrition of flue–cured tobacco in transitional light soils of Karnataka, Regional Research Station Navile Shimoga, 577201.
Jones DL and Darrah PR. 1996. Re-sorption of organic compounds by roots of corn (Zea mays L.) and its consequences in the rhizosphere, Plant and Soil, 178(1):153-160.
Ju XT, Chao FC, Li CJ, Jiang RF, Christie P and Zhang FS. 2008. Yield and nicotine content of flue-cured tobacco as affected by soil nitrogen mineralization, Pedosphere, 18(2):227-235.
Kapoor R, Giri B and Mukerji KG. 2002. Glomus macrocarpum: a potential bioinoculant to improve essential oil quality and concentration in Dill (Anethum graveolens L.) and Carum (Trachyspermum ammi (Linn.) Sprague), World Journal of Microbiology and Biotechnology, 18(5):459-463.
Khoramdel S, Ghafori A, Rezvani moghadam P and Nasiri mahalati M. 2010. Evaluation of different irrigation regimes combined with biological fertilizer application on grain yield and sesame chlorophyll content. First National Conference on Sustainable Agriculture and Healthy Product Production. Isfahan Agricultural and Natural Resources Research Center. Isfahan, Iran. (In Persian).
Kumar V and Ahlawat IPS. 2006. Effect of biofertilizer and nitrogen on wheat (Triticum aestivum) and their after effects on succeeding maize (Zea mays) in wheat-maize cropping system, Indian Journal of Agricultural Science,76(8): 465-468.
Mahdavi AA and Golizadeh AA. 2007. Investigation of branch congestion effects and different fertilization levels on quantity and quality particular, Publishing's of Central, Tobacco Research Tirtash, Tobacco Number 326 K, 30 P. (In Persian).
Mahfouz SA and Sharaf-Eldin MA. 2007. Effect of mineral vs. biofertilizer on growth, yield, and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.), International Agrophysics, 21(4):361-366.
Maleki Narg M, Balouchi HR, Farajee H and Yadavi AR. 2013. The effect of nitrogen and phosphorus chemical and biological fertilizers on grain yield and qualitative traits of sweet corn. Agricultural Science and Sustainable Production. 23(3):89-104. (In Persian).
Menbari S, Alizadeh Salte S, Bolandnazar SA and Sarikhani MR. 2018. Effect of potabarvar and sinorhizobium on morphological characteristics and absorption of some nutrients in Fenugreek. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 28(2):151-165. (In Persian).
Mansour Ghanaei Pashaki K, Mohsenabadi Gh, Majidian M and Fallah Nosratabad AR,.2017. Investigation of effects different methods of soil nutrition management on yield and yield components of bean (Phaseolus vulgaris L.) in lahijan. Journal of Crop Production and Processing, 22(6):47-59. (In Persian).
Maw BW, Stansell JR, and Mullinix BG. 2009. Soil plant water relationships for flue cured tobacco, The University of Georgia. Research Bulletin 427.
Mengel K. 2007. Potassium, 91–120. In: Barker AV and Pilbeam DJ.  (Eds.). Handbook of Plant, CRC Press, Taylor and Francis Group, Broken Sound Parkway NW Nutrition, Boca Raton.
Mirzaei M, Maleki A and Maleki R. 2007. Effect of phosphate biofertilizer and different amounts of phosphorus fertilizer on yield and yield components of wheat. 10th Iranian Soil Science Congress. 157 P. (In Persian).
Mohsen zadeh R. 2000. Investigation of morphological and physiological parameters of six tobacco cultivars related to economical yield and quality. Master of Science, Thesis Mashhad Univerdity. (In Persian).
Moshtaghi M. 2014. Potassium fertilizer recommendation for tobacco male-sterile cultivar PVH19 in Guilan province. Research record of Iran Tobacco Company. Rasht Tobacco Research Center. (In Persian).
Pakdel M, Maleki A, Normohamadi, GH and Fazel S. 2011. Effects of Azotobacter and Pseudomonas on yield and yield components in bread wheat under normal and drought stress, Research in Agricultural Science, 3(11):107-121.
Radfar D. 1981. Methods of decomposition of various substances in tobacco and smoke. Urmia Tobacco Institute. 8-12 P. (In Persian).
Rahimi A, Mehrafarin A, Naghdi Badi H and Khalighi Sigaroodi F. 2013. Effects of bio-stimulators and bio-fertilizers on morphological traits of basil (Ocimum bacilicum L.), Annals of Biological Research, 4 (5):146-151.
Roesti D, Gaur R, Johri BN, Imfeld G, Sharma S, Kawaljeet K and Aragno M. 2006. Plant growth stage fertiliser management and bio-inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting rhizobacteria affect the rhizobacterial community structure in rain-fed wheat fields, Soil Biology and Biochemistry, 38(5):1111-1120.
Saberi H, Mosenabadi GH, Majidian M and Ehteshami SM. 2015. Integrated application of biological and chemical fertilizers on bean (Phaseolus vulgaris) under Rasht climate condition. Iranian Journal of Pules Research. 6(1):21-31. (In Persian).
Salehzade H, Mogaddam AF, Bernosi I, Ghiyasi M and Amini P. 2009. The effect of irrigation regimes on yield and chemical quality of oriental tobacco in west Azerbaijan, Research Journal of Biological Sciences, 4(5):632-636.
Sarikhani MR and Amini R. 2020. Biofertilizer in sustainable agriculture: Review on the researches of biofertilizers in   Iran, Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 30(1):329-365. (In Persian).
Sazegar P. 1991. General tobacco chemistry. Tirtash Tobacco Research Institute. 24-26 P.
Scharf PC, Brouder SM and Hoeft RG. 2006. Chlorophyll meter readings can predict nitrogen need and yield response of corn in the north-central USA, Agronomy Journal, 98(3):655-665.
Shata SM, Mahmoud A and Siam S. 2007. Improving calcareous soil productivity by integrated effect of intercropping and fertilizer, Resarch Journal of Agriculture Biology Science, 3:733-739.
Singh SS. 1998. Crop management under irrigation and rainfed conditions, 3rd Revised Edition, Kalyani Publishers, New Dehli.
Sokhangoy SH and Ansar K. 2012. Effect of bio-fertilizers on performance of Dill (Anethum graveolens L.), Iranian Journal of Plant Physiology, 2(4):552-547. (In Persian).
Spaepen S, Dobbelaere S, Croonenborghs A and Vanderleyden J. 2008. Effects of Azospirillum brasilense indole-3-acetic acid production on inoculated wheat plants, Plant and Soil, 312(2):15-23.
Swedrzynska D and Sawicka A. 2000, Effect of inoculation with azospirillum brasilense on development and yield of maize (Zea mays ssp. saccharata L.) under different cultivation conditions, Polish Journal of Environmental Studies, 9(6):505-509.
Theunissen J, Ndakidemi PA and Laubscher CP. 2010. Potential of vermicompost produced from plant waste on the growth and nutrient status in vegetable production, International Journal of Physical Science, 5(13):1964-1973.
Tso TC. 2005. Production, physiology and biochemistry of tobacco plant, Institute of international development and education in agricultural and life sciences, New York, USA.
Tso TC. 1990. Interrelationship among plant leaf smoke, production, physiology, and biochemistry of tobacco plant. IDEALS, Inc., Beltsville.
Welch SA, Barker WW and Banfield JF. 1999. Microbial extracellular polysaccharides and plagioclase dissolution, Geochimical Cosmochimica Acta, 63(9):1405-1419.
Woltz WG, Reid WA and Colwell WE. 1984. Sugar and nicotine in cured bright tobacco as related to mineral element composition, Soil Science Society American, 13:385–387.
Zamani P. 2010. Tobacco agronomy and quring, First print. Publishing of Tehran, Behandishan, 164 Pp (In Persian).
Zhang C and Kong F. 2014. Isolation and identification of potassium-solubilizing bacteria from tobacco rhizospheric soil and their effect on tobacco plants, Applied Soil Ecology, 8(2):18-25.
Zhang H, Daoust F, Charles TC, Driscoll BT, Prithiviraj B and Smith DL. 2002. Mutants allowing improved soybean yield in short season areas with cool spring soil temperatures, Crop science, 42(4):1186-1190.