Effect of rhizobial bacterium infection under irrigated and rain fed condition on Nitrogen uptake seed yield and seed protein of lentil cultivars

Bahram nazhad Ghojebeighlo, Behrouz and Tobeh, Ahmad and Ebadi, Ali and Asghari, Ali and Mostafaei, M.Sc. Hossein (2009) Effect of rhizobial bacterium infection under irrigated and rain fed condition on Nitrogen uptake seed yield and seed protein of lentil cultivars. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
پایان نامه بهرام نژاد.pdf

Download (710kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Nitrogen is a key element which is required for plants more than other ones and constitutes approximately 78% the atmosphere. Irregular application of nitrogen fertilizers has been caused irreparable damages to the country's agriculture so, biological nitrogen fixation and its replacement with the current fertilizers in order to reach the sustainable agriculture and beneficial advantages, has recently been considered. Lentil is the most important plant in protein production and nitrogen fixation among the other plants. In order to evaluate impact of bacterium inoculation (rhizobium legominozarum) in different lentil cvs, under the rain fed and irrigated conditions on some qualitative and quantitative aspects of this plant, a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted at agricultural research station of Ardabil (Alaroogh), Iran, in 2007. First factor included lentil cvs: ILL1324 ، ILL1180 ، ILL1251 ، ILL1237 and ILL(native). Second factor comprised of rain fed and irrigated conditions. Third factor was inoculation levels: inoculation with bacterium and control. Phonological stages such as total growth period, vegetative and reproductive periods and pod appearance were significant (p<0.1) under the two irrigation conditions and inoculation levels. Also, vegetative growth period and pod appearance were significant among the different cvs. In interaction effect of cultivar×growing condition, total growth period and vegetative period length were significant (p<0.05) which in all traits, irrigation and inoculation conditions were superior to the others. Despite of irrigation conditions, inoculation treatment increased all the phonological stages. This increment with partial differences was seen in grain yield, yield components and other effective traits on the yield. The most interaction effect of cultivar×growing condition for total growth period and vegetative period and the most interaction effect of cultivar×inoculation only for reproductive period length was observed for ILL cv. Interaction effect of inoculation×growing condition showed that inoculation treatment in both irrigation conditions significantly increased all phonological stages than control which was higher in irrigated-inoculated treatment. Total plant dry weight, straw and stubble weight per unit area and number of secondary branches per plant in irrigated and inoculated conditions were significantly higher. With respect to interaction effect of inoculation×growing condition, flowering period length showed the most rate in rain fed culture along with the inoculation than control and was placed in the same group relative to irrigated besides inoculation. Plant total weight and weight of straw and stubble under rhizobial treatment and rain fed culture indicated the significant difference than control. In spite of higher values of the mentioned traits in irrigated condition, did not show the significant difference as a result of inoculation than control. In three-way interaction, biological yield had high values in irrigated treatment (irrespective of inoculation status). In rain fed condition, ILL cv. Had the highest biological yield than other treatments and control and was placed in the same group (a) with irrigated cultures which shows the positive reaction of this cultivar as affected by inoculation. Exactly, these changes in rain fed culture of this cultivar in three-way interaction of dry weight of straw and stubble, grain yield, grain protein yield, nitrogen uptake by grain, nitrogen uptake by aerial parts and specially, total plant nitrogen uptake, was observed which is the remarkable phenomenon to produce yield in rain fed culture equal to irrigated conditions. Plant height, was placed in higher values with respect to the interaction effect of inoculation×growing condition. Also, it was placed in the same group (a) with the irrigated treatments in three-way interaction effect. Other important traits such as number of pod, number of grain, number of two-grained pod and total number of pod per plant gained the highest rates under rhizobial inoculation in both irrigated and rain fed conditions than their control. In cultivar×inoculation and cultivar×growing condition interaction effects, ILL and ILL 1251 had the highest 100-grain weight than others. In addition to the significant increase in one-grained pods under inoculation, in growing condition×inoculation interaction, the highest values of mentioned trait was obtained than control and was placed in the same group with the irrigation treatment (a). The most important qualitative traits such as grain nitrogen percent, grain protein percent, protein yield, nitrogen uptake by grain and nitrogen uptake by aerial parts under inoculated and rain fed conditions, had the significant difference with non-inoculated and irrigated conditions. Eventually, it seems that inoculation treatment has the positive effect on the majority of traits and plant reaction under rain fed farming along with the inoculation, is more than other treatments. This feature is more obvious in ILL cv. which its yield in rain fed farming using rhizobial inoculation can remarkably be improved.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسي تاثير تلقيح باکتري ريزوبيوم در شرايط آبياري و ديم بر روي ميزان جذب نيتروژن و عملکرد پروتئين دانه ارقام عدس
Persian Abstract: نيتروژن يكي از عناصر پر نياز و كليدي براي رشد گياه كه 78 درصد حجم اتمسفر را تشكيل مي دهد كه استفاده بي رويه از كودهاي شيميايي نيتروژنه در وارد ساختن خسارت جبران ناپذير به كشاورزي كشور ، جهت نيل به كشاورزي پايدار و تأمين نيتروژن مورد نياز گياهان با تثبيت بيولوژيكي ، ازت مولكولي هوا و جايگزين آن با كودهاي شيميايي نيتروژنه ، از لحاظ اقتصادي و زيست محيطي در برنامه هاي كشاورزي پايدار مورد استقبال قرار گرفته است. عدسي از مهمترين گياهان با پروتئين غني و داراي توان تثبيت بيولوژيكي ازت مولكولي هوا ، به منظور بررسي تأثير تلقيح با باكتري (ريزوبيوم لگومينوزارم) در ارقام مختلف عدس در دو شرايط كشت آبي وديم براي بررسي خصوصيات مختلف كمي و كيفي ، آزمايش فاكتوريل شامل سه عامل بر پايه طرح بلوك هاي كامل تصادفي در ايستگاه تحقيقات كشاورزي اردبيل (آلاروق) ، در سال زراعي 87-1386 انجام گرفت . سه عامل مورد بررسي ،شامل 5 رقم عدس ، ILL1324 ، ILL1180 ، ILL1251 ، ILL1237 و رقم بومی ILL ، فاكتور دوم شرايط كاشت در دو سطح ، آبياري كامل ، و ديم و وفاكتورسوم در دو سطح (تلقيح با باكتري ريزوبيوم لگومينوزاروم و شاهد بدون تلقيح باكتري) در سه تكرار مورد آزمايش و مقايسه قرار گرفتند. مراحل فنولوژيك از جمله ، كل دورة رشد ، دورة رويشي ، زايشي و غلاف بندي در شرايط كشت آبي و ديم ، تيمار تلقيح و بدون تلقيح در سطح احتمال 1 درصد معني دارد شدند. همچنين طول دوره رويشي و غلاف بندي نيز در اثر ساده رقم در سطح 1 درصد معني دار گرديدند. در اثرات متقابل (رقم × شرايط كاشت) ، صفات كل دورة رشد و طول دورة رويشي در سطح احتمال 5 درصد معني دار شدند كه در جدول مقايسه ميانگين مربوط به تمام صفات فنولوژيك فوق ، شرايط كاشت آبي نسبت به ديم و تيمار تلقيح نسبت به عدم تلقيح (شاهد) تاثير بيشتر و معني داري را نشان داد. علي رغم كشت آبي ، تيمار تلقيح با ريزوبيوم هر چهار دورة فنولوژيكي را افزايش داد اين افزايش در تيمارهاي مربوطه ،‌ عيناً با تغييرات مشابهي بر روي عملكرد دانه ، اجزاء عملكرد و خيلي از صفات موثر روي عملكرد دانه نيز مشاهده گرديد. بيشترين تأثير متقابل (شرايط كاشت × رقم) براي ، كل دورة رشد و دورة رويشي و تأثير متقابل (رقم × تلقيح ريزوبيومي) ، فقط در طول دورة زايشي براي رقم بومی در برترين گروه (a) مشاهده گرديد. تأثير متقابل (تلقيح ريزوبيومي × شرايط كاشت) نشان داد كه تيمار تلقيح در هر دو شرايط كشت آبي و ديم ، نسبت به شاهد (عدم تلقيح) ، هر چهار دورة فنولوژيكي را بطور معني داري افزايش داد كه اين افزايش در كشت آبي با تلقيح ريزوبيوم بطور معني دار بيشتر از كشت ديم در تيمار تلقيح شده ، بود . وزن خشك كل بوته وزن كاه و كلش در واحد سطح و تعداد شاخه هاي ثانويه در بوته در كشت آبي نسبت به ديم و بجز وزن خشك كاه و كلش ، دو صفت ديگر فوق در تيمار تلقيح نسبت به شاهد (بدون تلقيح) اختلاف معني دار و بيشتري نشان دادند. طول دورة گلدهي بيشترين اثر متقابل (تلقيح ريزوبيومي‌× شرايط كشت) را در تيمار كشت ديم با تلقيح ريزوبيوم ، نسبت به شاهد خود ، بطور معني دار و نسبت به تيمارهاي كشت آبي در تلقيح ريزوبيومي در گروه مشترك نشان داد. عملكرد كل و خشك بوته و عملكرد كاه و كلش تحت تأثير تلقيح با ريزوبيوم در كشت ديم اختلاف معني دار نسبت به شاهد خود نشان داد و ضمن اينكه عملكرد وزن خشك اين صفت در كشت آبي بيشتر از كشت ديم بود ولي در اثر تلقيح ريزوبيومي اختلافي را نسبت به شاهد خود نشان نداد. در اثر متقابل سه جانبه نيز ، وزن خشك كل بوته در واحد سطح (عملكرد بيولوژيك) ، علي رغم اينكه بيشترين ميزان را براي كليه ارقام در كشت آبي بدون( اختلاف بين تلقيح و عدم تلقيح ) نشان داد. در كشت ديم نيز رقم بومی ILL بيشترين مقدار را نسبت به شاهد خود و بقيه تيمارهاي كشت ديم ، با اختلاف معني داري نشان داد و در برترين گروه (a) ، يكسان با تيمارهاي كشت آبي نيز قرار گرفت كه اين عكس العمل مثبت قابل توجه عدس رقم بومی ILL ، در اثر عمل تلقيح با ريزوبيوم در ايجاد بيشترين عملكرد بيولوژيك را نشان مي دهد. عيناً همين تغييرات (در تيمار كشت ديم عدس رقم بومی ILL) در اثرات متقابل سه جانبة عملكرد خشك كاه و كلش ، عملكرد دانه ، عملكرد پروتئين دانه ، جذب نيتروژن دانه ، جذب نيتروژن در اندام هوايي (ساقه و برگ) و به ويژه جذب نيتروژن كل گياه (N-uptake) را بر صفات مذكور ، بطور مطابق و متناسب با هم نشان داد. كه از نكات قابل توجه و با اهميت مخصوصاً در اثرات سه جانبه مي توانند باشند كه در اثر تلقيح با ريزوبيوم برروي رقم بومی ILL در شرايط ديم عملكرد دانه برابر با كشت آبي عدس را توليد كرده است. صفات ديگري چون ، ارتفاع بوته در اثر دو جانبه (تلقيح ريزوبيومي × شرايط كاشت) ، در اثر سه جانبه در رقم بومی در شرايط كشت ديم در گروه مشترك با تيمارهاي آبي در گروه برتر (a) ، از صفات مهم ديگر ، تعداد نيام دانه دار ، تعداد دانه ، تعداد غلاف دو دانه اي ، تعداد كل غلاف در بوته نيز از جمله صفاتي هستند كه در هر دو شرايط كشت آبي و ديم در تلقيح با ريزوبيوم ، نسبت به شاهد خود با اختلاف معني داري بيشتر شده اند. براي وزن صد دانه در اثر متقابل دو جانبة (رقم × شرايط كاشت) و (رقم × تلقيح ريزوبيومي) ، دو رقم بومی ILL و رقم ILL 1251 نسبت به ساير تركيبات تيماري در برترين گروه (a) بيشترين وزن صد دانه را ايجاد كردند. علاوه براينكه در اثر تلقيح ، تعداد غلافهاي تك دانه اي در بوته بطور معني داري افزايش يافتند. در اثر متقابل (تلقيح ريزوبيومي × شرايط كاشت) نيز بيشترين غلاف تك دانه اي نسبت به شاهد (عدم تلقيح) بدست آمد كه با تركيبات تيمار كشت آبي در گروه برتر (a) در سطح يكسان قرار گرفتند . مهمترين صفت كيفي در عدس درصد نيتروژن دانه، درصد پروتئين دانه ، عملكرد پروتئين ، جذب نيتروژن دانه و جذب نيتروژن اندام هوايي با تلقيح ريزوبيومي در كشت ديم نسبت به شاهد (عدم تلقيح) خود در مقايسه با كسب آبي ، اختلاف معني داري را نشان داده اند. در نهايت چنين به نظر مي رسد كه در اين بررسي عمل تلقيح ريزوبيومي بر روي اكثر صفات تأثير مثبتي گذاشته است و عكس العمل در شرايط ديم نسبت به شاهد (عدم تلقيح) بيشتر از شرايط آبي بوده است و براي رقم بومی ILL در اكثر موارد به عمل تلقيح با ريزوبيوم به ويژه در كشت ديم واكنش خوبي نشان داده است كه با فراهم نمودن شرايط فوق مي توان عملكرد دانه عدس را در كشت ديم بطور قابل توجهي افزايش داد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Tobeh, Dr.AhmadUNSPECIFIED
Ebadi, Dr. AliUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Asghari, Dr. AliUNSPECIFIED
Mostafaei, M.Sc. HosseinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Date Deposited: 01 Jul 2019 05:27
Last Modified: 01 Jul 2019 05:27
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7172

Actions (login required)

View Item View Item