فهرست مطالب

مقدمه. 2

اهداف تحقیق.. 4

فصل اول: کلیات

1-1-گندم. 5

1-1-1- وسعت منطقه كشت… 5

1-1-2-گیاه شناسی گندم. 5

1-1-3-آب و هوای مناسب برای رشد گندم. 5

1-2- انواع گندم. 6

1-3 – مراحل رشد فیزیولوژیكی گندم. 6

1-3-1- جوانه زنی تا سبز شدن. 6

1-3-2- سبز شدن تا توسعه رویشی.. 6

1-3-3- بهاره سازی.. 7

1-3-4-برجستگی دوگانه تا گرده افشانی.. 7

1-3-5- سنبلچه های نهایی.. 7

1-3-6- گرده افشانی تا رسیدگی فیزیولوژیكی.. 8

1-4- پتانسیل عملكرد. 8

1-5- كودهای بیولوژیك… 9

1-5- 1- تاریخچه كودهای بیولوژیك… 9

1-5-2- تعریف كودهای بیولوژیك… 9

1-5-2-1- طبقه بندی كودهای بیولوژیكی.. 10

فصل دوم: بررسی منابع علمی

 2-1- ریشه گاه(ریزوسفر) 11

3-2- باكتریهای ریشه گاهی.. 11

2-3- باكتری های ریشه گاهی محرك رشد گیاه ( PGPR) 12

2-4- تاریخچه استفاده از باكتری های مفید ریشه گاهی.. 12

2-5- جنس های گزارش شده ازباكتری های ریزوسفری محرك رشد گیاه 13

2-5-1- خصوصیات كلی باكتریهای جنس سودوموناس… 13

2-6- مكانیسم های مختلف تحریك رشدگیاه 14

2-6-1- مكانیسم های غیرمستقیم. 14

2-6-1-1- تولیدآهن بر. 14

2-6-1-2- تولیدآنتی بیوتیك… 15

2-6-1-3- تولید آنزیم. 16

2-6-1-4- تولید سیانید هیدروژن (HCN) 16

2-6-1-5- القا مقاومت سیستماتیك (ISR) درگیاهان. 17

2-6-2- مكانیسم های مستقیم. 17

2-6-2-1- نقش سیدروفورها درافزایش رشد گیاهان و تولید آنزیم. 18

2-6-2-2- تثبیت نیتروژن. 19

2-6-2-2- تولید اسیدهای آلی.. 19

2-6-2-4- افزایش جذب مواد غذایی به ویژه فسفر و آهن.. 19

2-6-2-5- تنظیم كننده های رشد گیاه (PGRs) 21

2-6-2-5-1- سنتزباكتریای IAA و تاثیرآن روی رشد گیاهان. 23

2-6-2-5-2- تنظیم باكتریایی تولید اتیلن درگیاهان توسط آنزیم  ACC دی آمینازباكتریایی.. 24

2-6-3- سایرمكانیسم های مستقیم. 27

2-7- عوامل موثردرافزایش كارایی  PGPR.. 27

2-7-1- تراوه های ریشه ای.. 27

2-7-2- كلونیزاسیون ریشه. 29

2-7-3- توان رقابتی.. 30

2-7-4- وابستگی به گیاه میزبان. 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- تاثیر PGPR بر مرفولوژی و رشد گندم. 35

2-10-1- تاثیر مقادیر مختلف اكسین بر مرفولوژی ریشه گندم. 35

2-10-2- تاثیرPGPR بر رشد گیاه گندم. 35

فصل سوم : مواد و روش ها

3-1- محل و زمان اجرای آزمایش… 40

2-3- طرح آزمایشی وعملیات زراعی.. 40

3-2- فاكتورهای اندازه گیری در هر فصل رشد. 43

3-2-1- اندازه گیری خصوصیات مرفولوژیكی.. 43

3-2-2- اندازه گیری خصوصیات فیزیولوژیكی رشد. 43

3-2-1-1- محاسبه درجه روز رشد. 43

3-3- اجزای عملكرد. 44

3-4- روند تغییرات وزن ماده خشک (TDM) 45

3-5- اندازه گیری ازت و پروتئین (روش كلدال) 45

3-6- اندازه گیری فسفر گیاه  (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

نتیجه گیری كلی.. 67

منابع فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………….68

منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………….72

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………….83

چكیده

باكتری های محرك رشد ، خانواده ی سودوموناس به طور مستقیم و غیر مستقیم باعث بهبود رشد و  عملكرد گیاه گندم می شوند. در این پژوهش به منظور بررسی تاثیر باكتری بر رشد ، عملكرد و اجزای عملكرد دانه ی چهار رقم گندم آبی متداول كشت در شرایط اقلیمی بجنورد ، آزمایشی در سال زراعی 88-87 در قالب آزمایش فاكتوریل بر پایه ی بلوك های كامل تصادفی در سه تكرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنورد اجرا شد.چهار سطح باكتری به عنوان عامل اول شامل سویه های سودوموناس  فلورسنت  (P.fluorescens 169) ، سودوموناس پوتیدا  (P.putida 108)، مخلوط دو سویه ی باكتری فلورسنت و پوتیدا و تیمار شاهد بدون تلقیح با باكتری و چهار رقم گندم آبی شامل ارقام زرین ، چمران ، الوند و توس به عنوان عامل دوم در نظر گرفته شدند .بذور گندم پس از تلقیح با سویه های مورد نظر كاشته شدند.در طول دوره ی رشد گیاه ، مراقبت های لازم طبق عرف معمول در تمامی تیمارها به صورت یكسان اعمال شد.قبل از برداشت شاخص های رشد گیاه شامل ارتفاع بوته ، تعداد پنجه های بارور ، تعداد سنبله اندازه گیری و پس از آن بوته ها از سطح خاك كف بر شده و وزن خشك اندام های هوایی (عملكرد بیولوژیك) و دانه و وزن هزار دانه تعیین گردیدند.نتایج بدست آمده نشان داد بالاترین میانگین عملكرد دانه از ارقام دیررس زرین و الوند به ترتیب به میزان 5361 و 4811 كیلوگرم بر هكتار بدست آمد.همچنین بین ارقام مورد بررسی تحت تاثیر باكتری خانواده ی سودوموناس از نظر صفات رشد(سرعت رشد نسبی ، سرعت رشد محصول ، سرعت جذب خالص) و عملكرد كیفی تفاوت معنی داری وجود داشت.بالاترین پروتئین دانه نیز از رقم توس با كاربر تك سویه فلورسنت و پوتیدا بدست آمد.همچنین بالاترین میزان فسفر دانه از رقم زرین با كاربرد تك سویه پوتیدا حاصل شد.بنابراین واكنش ارقام گندم نسبت به كاربردهای تك سویه ی باكتری متفاوت بوده است.همچنین تلقیح مخلوط دوسویه تاثیر بیشتری نسبت به تلقیح آن ها به صورت منفرد ندارد و حتی در مواردی در مقایسه با تلقیح تك سویه تاثیر معنی دار نشان نداده است.

پروژه های كلیدی:سودوموناس پوتیدا ، سودوموناس فلورسنت ، گندم ، عملكرد ، اجزای عملكرد

مقدمه

با افزایش جمعیت در دنیای امروز و رشد سریع آن پیش بینی می شود در سال 2020 بیش از 5/2 میلیارد نفر از مردم جهان به غذا نیاز داشته باشند. حدود 800 میلیون نفر (15% جمعیت جهان) در هر روز كمتر از 2000 كالری دریافت می كنند (الام، 2004) هر سال حدود 75/4 میلیارد تن غذا در جهان تولید می شود، اما هنوز بیش از 400 میلیون نفر از كمبود مواد غذایی رنج می برند. آفریقا، آمریكای جنوبی و آسیا بیش از 75% جمعیت جهان را دارند. بیشترین جمعیت جهان در آسیا می باشند در حالیكه به ازای هر نفر كمتر از 15% هكتار زمین زراعی وجود دارد. با توجه به گزارش فائو در سال 2004 متوسط عملكرد تولید گندم در دنیا 75/2 و در ایران 98/1 تن در هكتار بوده است. متوسط عملكرد تولید گندم در سال 2025 باید به میزان 4/4 تن در هر هكتار برسد (الام ، 2004). اما با توجه به گزارش فائو در سال 2006 نسبت به سال 2005 تولید جهانی گندم حدود 6/1 درصد كاهش داشته و در سال 2009 فائو اعلام كرده است كه تولید گندم ایران در سال 2009 میلادی به 3/3 میلیون تن افرایش یافته و ایران همچنان دوازدهمین تولید كننده بزرگ گندم جهان خواهد بود. فائو در گزارش دورنمای غذایی جهان آورده است كه تولید گندم در سال گذشته (1387)، معادل 9 میلیون و 800 هزار تن بوده كه با سه میلیون و 200  هزار تن افزایش در سال جاری، به 13 میلیون تن خواهد رسید. در استان خراسان شمالی از 170000 هكتار سطح زیر كشت،‌ حدود 147000 هكتار آن به گندم آبی و حدود 147000 هكتار آن به كشت گندم دیم اختصاص دارد.

گیاهان خانواده غلات از نظر تنوع و تولید در تغذیه انسان بیشترین سهم را دارند. دانه های تولید شده از گندم، جو، ذرت، ذرت خوشه ای، ارزن، برنج، چاودار، یولاف و حتی دانه بعضی از گیاهان علوفه ای وابسته به این خانواده به خاطر ارزش غذایی زیادی كه دارند و مورد استفاده بشر قرار می گیرند. مهمترین و رایج ترین غلات برنج، گندم و ذرت می باشند. (خدابنده،1384). اهمیت گندم به لحاظ ویژگی گلوتن گندم است كه بخش چسبنده از پروتئین های سخت آندوسپرم می باشد و موجب كش آمدن یا انبساط خمیر تخمیر می شود. فقط گندم و با وسعت كمتر چاودار و تریتیكاله این خصوصیت را دارا می باشند. تنوع محصولات و كیفیت انباری گندم، آن را غذای اصلی بیش از 3/1 مردم جهان ساخته است(امام،1383).

اهمیت تركیبات شیمیایی دانه گندم در وهله اول به علت اهمیت غذایی دانه گندم در تغذیه انسان و دوم به دلیل امكان استفاده از آن در دامپروری و صنعت می باشد. این تركیبات شیمیایی شامل پروتئین ها، كربوهیدارت ها، چربی ها، مواد معدنی و ویتامینها می باشد(راشدمحصل وهمکاران،1380). مساله تقاضا و مصرف گندم در ایران، از جمله مسائل بحث برانگیزی است که همواره ذهن کارشناسان و مسوولین امر را به خود مشغول داشته است. بسیاری معتقدند مصرف و تقاضای کنونی گندم با توجه به جمعیت ایران، در مقایسه با دیگر کشورها، بسیار بالاست ( 5/2 برابر دیگران ) ولی برخی که البته تعدادشان کم است معتقدند اگرچه این میزان مصرف بالاست اما مشگلی را ایجاد نمی کند و اصولا بدین سبک باشد بهتر است! البته اعتقادات خاصی باعث شده است که این مساله در ایران لاینحل باقی بماند و هنوز ما بعد از سالها نتوانسته ایم به جمع بندی درستی در این زمینه دست پیدا کنیم.با توجه به جمعیت (حدودا )  70 میلیونی کشورمان که با نرخی نزدیک به 5/1 درصد نیز در حال تزاید می باشد نیاز به بررسی امکانات بالقوه و بالفعل گندم در کشور با توجه به مصرف آن در سطوح مختلف کاملا ضروری است. در واقع تامین عرضه کافی و حفظ سطح ذخایر سیلوها، در ایجاد امنیت غذایی کشور از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. از این روست که دولت بنا بر مسولیتی که در تامین کافی این ماده اصلی غذایی مردم بر عهده دارد هر ساله حجم گندم مورد نیاز کشور را بایستی برآورد و بر اساس آن تولید ، واردات یا صادرات این محصول را تنظیم نماید.  جمعیت ایران از 70 میلیون نفر در سال 1384 به 5/96 میلیون نفر در سال 14700 خواهد رسید. دانشمندان اقتصادكشاورزی  در مطالعه خود با استفاده از مدلهای اقتصاد سنجی اقدام به برآورد تابع تقاضا و مصرف گندم نموده است و با استفاده از همین توابع در مورد نیاز آتی کشور به محصول گندم اظهار نظر نموده است. ارقام پیش بینی شده برای گندم مورد نیاز کل کشور در سالهای آتی در جدول شماره (1-1) آورده شده است.

جدول شماره (1-1). برآورد گندم مورد نیاز کشور در سالهای آینده (14700-1384).