دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات14
تعداد شماره‌ها691
تعداد مقالات7,133
تعداد مشاهده مقاله11,455,332
تعداد دریافت فایل اصل مقاله10,385,986
توبه, آیدین, توبه, احمد. (1405). تأثیر قارچ میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخص‌های بیوشیمیایی مربوط به تنش در گندم تحت رژیم‌های مختلف آبیاری. , 19(2), 111-130. doi: 10.22069/ejcp.2026.24267.2725
آیدین توبه; احمد توبه. "تأثیر قارچ میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخص‌های بیوشیمیایی مربوط به تنش در گندم تحت رژیم‌های مختلف آبیاری". , 19, 2, 1405, 111-130. doi: 10.22069/ejcp.2026.24267.2725
توبه, آیدین, توبه, احمد. (1405). 'تأثیر قارچ میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخص‌های بیوشیمیایی مربوط به تنش در گندم تحت رژیم‌های مختلف آبیاری', , 19(2), pp. 111-130. doi: 10.22069/ejcp.2026.24267.2725
توبه, آیدین, توبه, احمد. تأثیر قارچ میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخص‌های بیوشیمیایی مربوط به تنش در گندم تحت رژیم‌های مختلف آبیاری. , 1405; 19(2): 111-130. doi: 10.22069/ejcp.2026.24267.2725

تأثیر قارچ میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخص‌های بیوشیمیایی مربوط به تنش در گندم تحت رژیم‌های مختلف آبیاری

مجله تولید گیاهان زراعی
مقاله 6، دوره 19، شماره 2، تیر 1405، صفحه 111-130    اصل مقاله (923.69 K)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی- پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejcp.2026.24267.2725
نویسندگان
آیدین توبه* 1؛ احمد توبه2
1دانشجوی دکتری، گروه ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2استاد ، گروه ژنتیک و تولیدات گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده
سابقه و هدف: گندم نان (.Triticum aestivum L) به‌عنوان یکی از حیاتی‌ترین غلات جهان، نقش تعیین‌کننده‌ای در تأمین امنیت غذایی دارد، اما تولید آن با چالش‌های جدی از جمله تنش خشکی روبه‌رو است. خشکی به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین عوامل محدودکننده، موجب کاهش عملکرد و اختلال در فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه می‌شود. در این راستا، استفاده از کودهای زیستی مانند قارچ‌های میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد ریزوسفری (PGPR) به‌ عنوان راهکاری پایدار برای افزایش تاب‌آوری گیاهان در برابر تنش‌ها و بهبود بهره‌وری مصرف آب مطرح شده‌اند. این میکروارگانیسم‌ها از طریق سازوکار‌های مختلف از جمله تسهیل جذب آب و مواد مغذی، تولید هورمون‌های رشد و القای مقاومت در برابر تنش‌ها، به بهبود رشد و عملکرد گیاه کمک می‌کنند. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر جداگانه و توأم قارچ میکوریزا (Rhizophagus intraradices) و باکتری‌های محرک رشد (Pseudomonas fluorescens و Azospirillum brasilense) بر فرآیندهای فیزیولوژیکی، مقاومت بیوشیمیایی و عملکرد گندم تحت سطوح مختلف آبیاری بود.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سال زراعی ۱۴۰۰-1401 در مزرعه تحقیقاتی جهاد کشاورزی منطقه ارشق (مشگین‌شهر، استان اردبیل) به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کود زیستی در چهار سطح (شاهد، قارچ میکوریزا، باکتری‌های محرک رشد و ترکیب هر دو) و رژیم آبیاری در سه سطح (بدون آبیاری، آبیاری ۵۰ درصد نیاز آبی و آبیاری کامل) بود. بذرهای گندم با روش پوشش‌دهی با سوسپانسیون باکتریایی (غلظت ۱۰۸ CFU/ml) و مایه تلقیح قارچی (حاوی ۱۰۰ اسپور زنده در گرم) تلقیح شدند. صفات مختلفی از جمله درصد کلونیزاسیون ریشه، نشت الکترولیت، محتوای مالون‌دی‌آلدئید (MDA)، قندهای محلول کل، شاخص سطح برگ (LAI)، وزن خشک ریشه، تعداد دانه در سنبله، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، شاخص گلوتن و کارایی مصرف آب (WUE) اندازه‌گیری شدند.
یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر اصلی کودهای زیستی، رژیم آبیاری و برهمکنش آن‌ها بر کلیه صفات اندازه‌گیری شده معنی‌دار بود. بیشترین درصد کلونیزاسیون ریشه (6/79 درصد)، عملکرد دانه (6/4891 کیلوگرم در هکتار)، شاخص سطح برگ (08/6)، تعداد دانه در سنبله (7/36)، وزن هزاردانه (5/43 گرم) و شاخص گلوتن (72/45 درصد) در تیمار ترکیب هر دو کود زیستی تحت آبیاری کامل مشاهده شد. در مقابل، بیشترین مقادیر نشت الکترولیت (53/42 درصد)، مالون‌دی‌آلدئید (73/27 نانومول بر گرم) و قندهای محلول کل (37/18 میلی‌گرم بر گرم) در تیمار شاهد (بدون کود و بدون آبیاری) ثبت شد. کارایی مصرف آب در شرایط آبیاری ۵۰ درصد (38/1 تا ۱.۶۱ کیلوگرم بر مترمکعب) به طور معنی‌داری بیشتر از آبیاری کامل (84/0 تا 98/0 کیلوگرم بر مترمکعب) بود و در هر دو شرایط، تیمارهای کود زیستی به ویژه ترکیب هر دو کود، این شاخص را بهبود بخشیدند. بیشترین وزن خشک ریشه (51/5 گرم) در تیمار ترکیب هر دو کود تحت آبیاری ۵۰ درصد مشاهده شد که نشان از توسعه سامانه ریشه برای دسترسی بهتر به منابع آبی محدود دارد.
نتیجه‌گیری کلی: کاربرد همزمان قارچ میکوریزا و باکتری‌های محرک رشد به عنوان موثرترین ترکیب تیماری، با بهبود هماهنگ صفات فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و عملکردی گندم، تاب‌آوری گیاه را در برابر تنش خشکی افزایش داد. این کودهای زیستی از طریق سازوکارهای هم‌افزایی مانند افزایش کلونیزاسیون ریشه، کاهش آسیب‌های اکسیداتیو، توسعه سامانه ریشه و سطح برگ، و بهبود جذب آب، زمینه را برای تحقق توان عملکردی گندم حتی در شرایط محدودیت آبی فراهم کردند. بنابراین، استفاده از این کودهای زیستی می‌تواند به عنوان یک راهبرد مؤثر و پایدار در مدیریت کشت گندم جهت کاهش اثرات منفی تنش خشکی و افزایش عملکرد و کارایی مصرف آب توصیه شود.
کلیدواژه‌ها
شاخص سطح برگ؛ شاخص گلوتن؛ کارایی مصرف آب؛ قندهای محلول کل؛ نشت الکترولیت
مراجع
  1. (2021). The state of food security and nutrition in the world. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  2. Daryanto, S., Wang, L., & Jacinthe, P. A. (2016). Global synthesis of drought effects on maize and wheat production. PLOS ONE, 11(5), e0156362. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156362
  3. Haghaninia, M., & Javanmard, A. (2022). Effect of Rhizophagus intraradices and chemical fertilizer application on yield and yield components of safflower (Carthamus tinctorius) and chickpea (Cicer arietinum L.) in intercropping. Journal of Crop Production, 15(2), 1–33. [In Persian]. https://doi.org/10.22069/ejcp.2022.19136.2429
  4. Glick, B. R. (2012). Plant growth-promoting bacteria: Mechanisms and applications. Scientifica, 2012, 963401. https://doi.org/10.6064/2012/963401
  5. Rillig, M. C., Aguilar-Trigueros, C. A., Camenzind, T., Cavagnaro, T. R., Degrune, F., Hohmann, P., & Yang, G. (2019). Why farmers should manage the arbuscular mycorrhizal symbiosis. New Phytologist, 222(3), 1171–1175. https://doi.org/10.1111/nph.15602
  6. Zhang, H., Xie, X., Kim, M. S., Kornyeyev, D. A., Holaday, S., & Paré, P. W. (2019). Effects of mycorrhizal fungi and PGPR on drought tolerance of wheat. Journal of Plant Growth Regulation, 38(2), 558–571. https://doi.org/10.1007/s00344-018-9879-7
  7. Khodadadi, R., & Ghorbani Nasrabadi, R. (2020). Mechanisms of plant growth promoting rhizobacteria on growth indices, physiology, nutrient uptake and production of secondary metabolites in medicinal plants. Technology of Medicinal and Aromatic Plants of Iran, 2(2), 52–69. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/mpt.2020.127462.1047
  8. Vurukonda, S. S. K. P., Vardharajula, S., Shrivastava, M., & SkZ, A. (2016). Enhancement of drought stress tolerance in crops by plant growth promoting rhizobacteria. Microbiological Research, 184, 13–24. https://doi.org/10.1016/j.micres.2015.12.003
  9. Jamil, M., Ahamd, M., Anwar, F., Zahir, Z. A., Kharal, M. A., & Nazli, F. (2018). inducing drought tolerance in wheat through combined use of l-tryptophan and Pseudomonas fluorescens. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 55(2).
  10. Galindo, F. S., Pagliari, P. H., Fernandes, G. C., Rodrigues, W. L., Boleta, E. H. M., Jalal, A., & Teixeira Filho, M. C. M. (2022). Improving sustainable field-grown wheat production with Azospirillum brasilense under tropical conditions: a potential tool for improving nitrogen management. Frontiers in Environmental Science, 10, 821628. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.821628
  11. Nemati, A., Alilou, A., & Sedghi, M. (2021). Evaluation of yield and yield components of some rapeseed cultivars with endophyte indica and A. siccitolerans under drought stress. Journal of Crop Production, 13(4), 87–110. [In Persian]. https://doi.org/10.22069/ejcp.2021.18408.2364
  12. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/3/X0490E/X0490E00.htm
  13. Adesemoye, A. O., Torbert, H. A., & Kloepper, J. W. (2009). Plant growth-promoting rhizobacteria allow reduced application rates of chemical fertilizers. Microbial Ecology, 58(4), 921–929. 10.1007/s00248-009-9531-y
  14. Trouvelot, S., Bonneau, L., Redecker, D., Van Tuinen, D., Adrian, M., & Wipf, D. (2015). Arbuscular mycorrhiza symbiosis in viticulture: A review. Agronomy for Sustainable Development, 35(4), 1449–1467. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0329-7
  15. Phillips, J. M., & Hayman, D. S. (1970). Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society, 55(1), 158–161. https://doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110
  16. Düzgün, M., & Karaman, M. (2021). Determination and evaluation of quality parameters in cool climate cereals. In Theoretical and practical new approaches in cereal science and technology (pp. 147–223). IKSAD Publishing House.
  17. Sajed Gollojeh, K., Khomari, S., Shekhzadeh, P., Sabaghnia, N., & Mohebodini, M. (2020). The effect of foliar spray of nano silicone and salicylic acid on physiological traits and seed yield of spring rapeseed at water limitation conditions. Journal of Crop Production, 12(4), 137–156. [In Persian]. https://doi.org/10.22069/ejcp.2020.16396.2221
  18. Irigoyen, J. J., Einerich, D. W., & Sánchez-Díaz, M. (1992). Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiologia Plantarum, 84(1), 55-60. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1992.tb08764.x
  19. Heath, R. L., & Packer, L. (1968). Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 125(1), 189–198. https://doi.org/10.1016/0003-9861(68)90654-1
  20. Chaves, M. M., Flexas, J., & Pinheiro, C. (2009). Photosynthesis under drought and salt stress: Metabolic controls and regulations. Annals of Botany, 103(4), 551–560. https://doi.org/10.1093/aob/mcn125
  21. Mathur, S., Sharma, M. P., & Jajoo, A. (2018). Improved photosynthetic efficacy of maize (Zea mays) plants with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) under high temperature stress. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 180, 149–154. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2018.02.002
  22. Begum, N., Qin, C., Ahanger, M. A., Raza, S., Khan, M. I., Ashraf, M., & Zhang, L. (2019). Role of arbuscular mycorrhizal fungi in plant growth regulation: Implications in abiotic stress tolerance. Frontiers in Plant Science, 10, 1068. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01068
  23. Battini, F., Grønlund, M., Agnolucci, M., Giovannetti, M., & Jakobsen, I. (2017). Facilitation of phosphorus uptake in maize plants by mycorrhizosphere bacteria. Scientific Reports, 7(1), 4686. https://doi.org/10.1038/s41598-017-04959-0
  24. Smith, S. E., & Smith, F. A. (2011). Roles of arbuscular mycorrhizas in plant nutrition and growth: New paradigms from cellular to ecosystem scales. Annual Review of Plant Biology, 62, 227–250. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042110-103846
  25. Gutjahr, C., & Parniske, M. (2013). Cell and developmental biology of arbuscular mycorrhiza symbiosis. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 29, 593–617. https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-101512-122413
  26. Zarif, H., Fan, C., Yuan, G., Zhou, R., Chang, Y., Sun, J., & Wang, C. (2025). Drought stress in roses: A comprehensive review of morphophysiological, biochemical, and molecular responses. International Journal of Molecular Sciences, 26(9), 4272. https://doi.org/10.3390/ijms26094272
  27. Rahimzadeh, S., & Pirzad, A. (2017). Arbuscular mycorrhizal fungi and Pseudomonas in reduce drought stress damage in flax (Linum usitatissimum): A field study. Mycorrhiza, 27(6), 537–552. [In Persian]. https://doi.org/10.1007/s00572-017-0775-y
  28. Ahanger, M. A., Bhat, J. A., Siddiqui, M. H., & Ahmad, P. (2021). Antioxidant defense and ROS signaling in plants under drought stress: Roles of mycorrhiza and plant growth-promoting rhizobacteria. Journal of Plant Growth Regulation, 40(5), 1858–1874. https://doi.org/10.1007/s00344-020-10251-1
  29. Dinarvandi, M. D., Rahnama, A., Meskarbashee, M., & Zoufan, P. (2025). Foliar application of salicylic acid effect on photosynthetic properties, enzymatic antioxidant activities, and yield of canola (Brassica napus) cultivars under terminal heat stress. Journal of Crop Production, 18(2), 87–112. [In Persian]. https://doi.org/10.22069/ejcp.2025.23526.2674
  30. Latef, A. A. H. A., Alhmad, M. F. A., & Alkahtani, M. D. F. (2023). Arbuscular mycorrhizal fungi enhance growth, photosynthesis, and antioxidant defense system under drought stress. Mycorrhiza, 33(4), 425–439. https://doi.org/10.1007/s00572-023-01102-0
  31. Hashem, A., Tabassum, B., & Abd_Allah, E. F. (2019). Bacillus subtilis: A plant-growth promoting rhizobacterium that also impacts biotic stress. Saudi Journal of Biological Sciences, 26(6), 1291–1297. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.05.004
  32. Du, Y., Zhao, Q., Chen, L., Yao, X., Zhang, W., Zhang, B., & Xie, F. (2020). Effect of drought stress on sugar metabolism in leaves and roots of soybean seedlings. Plant Physiology and Biochemistry, 146, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2019.11.003
  33. Poorter, H., Niklas, K. J., Reich, P. B., Oleksyn, J., Poot, P., & Mommer, L. (2012). Biomass allocation to leaves, stems and roots: Meta-analyses of interspecific variation and environmental control. New Phytologist, 193(1), 30–50. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2011.03952.x
  34. Kumar, A., Verma, J. P., & Singh, S. (2020). Role of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in sustainable agriculture. Microbial Biotechnology, 13(4), 1–15. https://doi.org/10.1111/1751-7915.13602
  35. Golldack, D., Li, C., Mohan, H., & Probst, N. (2014). Tolerance to drought and salt stress in plants: Unraveling the signaling networks. Frontiers in Plant Science, 5, 151. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00151
  36. Rezaei Morad Aali, M., Eivazi, A., Mohammadi, S., & Shir-Alizadeh, S. (2013). Effect of drought stress on dry matter remobilization and grain yield of winter bread wheat genotypes. Iranian Journal of Crop Sciences, 15(3), 262–276. [In Persian]
  37. Dobbelaere, S., Vanderleyden, J., & Okon, Y. (2010). Plant growth-promoting effects of diazotrophs in the rhizosphere. Critical Reviews in Plant Sciences, 22(2), 107–149. https://doi.org/10.1080/07352680390183797
  38. Gholinezhad, E., & Darvishzadeh, R. (2015). Effect of mycorrhizal fungi on yield and yield components of sesame (Sesamum indicum) landraces under different irrigation levels. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 25(3), 119–135. [In Persian]
  39. Nemati, A., Alilou, A., & Sedghi, M. (2021). Evaluation of yield and yield components of some rapeseed cultivars with endophyte P. indica and A. siccitolerans under drought stress. Journal of Crop Production, 13(4), 87–110. [In Persian]. https://doi.org/22069/ejcp.2021.18408.2364
  40. Tafaroji, S. H., Abtahi, S. A., Jafarinia, M., & Ebadi, M. (2022). The effect of plant growth-promoting rhizobacteria producing ACC-deaminase, IAA, siderophore and phosphate solubilization on growth indices, chlorophyll, proline and protein in alfalfa at different levels of salinity. Plant Productions, 45(3), 375–384. (in persian). https://doi.org/10.22055/ppd.2022.40265.2018
  41. Qadir, M., Ahmad, M. S. A., & Javed, F. (2016). Role of osmolytes and antioxidative enzymes in the mechanism of salinity tolerance in rice (Oryza sativa). Frontiers in Plant Science, 7, 1366. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.01366
  42. Li, Q., Song, M., Ma, S., & Zhao, Y. (2023). Antioxidant enzyme activities and MDA content in plants under combined drought and biofertilizer application. Plant Stress, 7, 100146. https://doi.org/10.1016/j.stress.2023.100146
  43. Al-Arjani, A. B. F., Hashem, A., & Abd_Allah, E. F. (2020). Arbuscular mycorrhizal fungi modulates dynamics tolerance expression to mitigate drought stress in Ephedra foliata Boiss. Saudi Journal of Biological Sciences, 27(1), 380–394. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.10.008
  44. Makvandi, M., Bakhshandeh, A., Moshatati, A., Moradi Telavat, M., & Khodaei Joghan, A. (2024). The effect of combined use of nitrogen fertilizer and sugarcane residue compost on wheat grain quality and yield under terminal heat stress conditions in Ahwaz. Journal of Crops Improvement, 26(1), 51–74. [In Persian]. https://doi.org/ 10.22059/jci.2023.358472.2810
  45. Ruiz‐Lozano, J. M., Aroca, R., Zamarreño, Á. M., Molina, S., Andreo‐Jiménez, B., Porcel, R., & López‐Ráez, J. A. (2016). Arbuscular mycorrhizal symbiosis induces strigolactone biosynthesis under drought and improves drought tolerance in lettuce and tomato. Plant, Cell & Environment, 39(2), 441–452. https://doi.org/10.1111/pce.12631
  46. Faridnia, A., Paknejad, F., Sadeghi Shoa, M., Ilkaee, M. N., & Aghayari, F. (2022). Effect of nano micronutrients and growth regulators on wheat grain quality in low irrigation conditions. Journal of Crop Production, 15(4), 85–100. [In Persian].  https://doi.org/10.22069/ejcp.2023.19985.2487
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 221
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 294


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب