Effect of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Pseudomonas fluorescence Bacterium on the Ear Traits, Chlorophyll Content and Yield of Zea Maize under Moisture Stress Conditions

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

In order to evaluate the effect of arbuscular mycorrhizal fungus and Pseudomonas flourescence on ear traits, chlorophyll content and yield of maize undermoisture stress condition, an experiment was conducted as split-split plot arrangement based on randomized complete block design with three replications. Treatments consisted of two levels of irrigation: irrigation after 60 and 120 mm evaporation from class A evaporation pan; combination of arbuscular mycorrhizal fungi and Pseudomonas flourescence at four levels and phosphate chemical fertilizer at three levels. In this study some characteristics such as grain yield, total dry weight of plant, total number of grain per ear, ear dry weight, cob dry weight, husk dry weight, ear length, seed abortion, ear diameter, cob diameter, grain depth, grain percent, cob percent, leaf chlorophyll content of ear and root colonization percent were assessed. Analysis of variance of data showed that the effects of irrigation levels, levels of arbuscular mycorrhizal fungus-Pseudomonas flourescence and phosphate fertilizer levels in all traits except grain depth, grain percent and cob percent were significant. At the levels of arbuscular mycorrhizal fungus-Pseudomonas flourescence bacterium, maximum amount of all traits except grain percent age and cob percent age were related to co-application of arbuscular mycorrhizal fungus and phosphate solubilizing bacterium. In addition, under normal irrigation and mild drought stress conditions a synergistic relationship between arbuscular mycorrhizal fungus and Pseudomonas flourescence on most of investigated traits were observed. Also, the results of interaction between phosphate fertilizer and phosphate solubilizing microorganisms showed that efficiency of super phosphate triple fertilizer with phosphate solubilizing microorganisms on investigated traits was more than that of rock phosphate.

Keywords

References

                                   ابدالی ر،1382. بررسی تاثیر کاربرد میکوریز و مقادیر فسفر در سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد و برخی خصوصیات مرفولوژیکی ذرت پاپ کورن. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
                                   احتشامی م، آقاعلیخانی م، چائی چی م و خاوازی ک، 1387. تاثیر کودهای زیستی فسفاته بر خواص کمی و کیفی ذرت دانه­ای سینگل کراس 704 در شرایط تنش کم آبی. مجله علوم گیاهان زراعی، جلد40، شماره 1. صفحات 15-26.
                                   اردکانی م ر، 1378. قارچ­های میکوریز و اهمیت همزیستی آنها با گیاهان. فصلنامه علمی پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک سال اول، شماره 3 و4. صفحات 229 تا 239.
                                   بهزاد ا، 1387. بررسی تاثیر کاربرد باکتری­های محرک رشد گیاه (PGPR) و کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت هیبرید دبل کراس (DC 370). پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
                                   توحیدی مقدم ح، نصری م، پاکنژاد ف و زاهدی ح، 1386. بهینه سازی مصرف کودهای شیمیایی فسفات با کاربرد باکتری های حل کننده فسفات در زراعت ارقام دانه­ای ذرت. فصلنامه دانش کشاورزی ایران، جلد4 شماره 4. صفحات 413تا420.
                                   ثمر بخش س، 1385. تاثیر سموم قارچ کش بر کارایی همزیستی سویه­های مختلف قارچ میکوریز آربسکولار با گیاه ذرت پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.
                                   حمیدی ا، 1385. جنبه های اگرواکولوژیک کاربرد کودهای زیستی بر عملکرد دانه و علوفه سیلویی دو رگ های دیر رس ذرت. رساله دکتری دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس.
                                   حمیدی ا، ­اصغرزاده ا، .چوگان ر، دهقان شعار م، قلاوند ا و ملکوتی م­ ج، 1386. بررسی کاربرد کودهای ریزوباکتریایی افزاینده رشد گیاه (PGPR) در زراعت ذرت با نهاده کافی. مجله علوم محیطی سال چهارم، شماره 4. صفحات 1تا20
                                   خدابنده ن، 1377. غلات. انتشارات دانشگاه تهران.
                                   خزاعی ح­ر،  محمد آبادی ع­ا و برزوئی ا، 1384. بررسی صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک انواع ارزن در رژیم های مختلف آبیاری. مجله پژوهشهای زراعی ایران، جلد 3، شماره 1. صفحه­های 35تا44.
                                   راثی پور ل، و علی­اصغرزاد ن، 1386. اثرات متقابل باکتری های سودموناس فلورسنس و (Bradyrhizobiom japanicum)  بر شاخص های رشد، غده بندی و جذب برخی عناصر غذایی در سویا. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. سال یازدهم، شماره 4 الف. صفحه­های 53تا63.
                                   درزی م­ت، قلاوند ا و رجالی ف، ۱۳۸۷. بررسی اثر کاربرد میکوریزا، ورمی کمپوست و کود فسفات زیستی بر گلدهی، عملکرد بیولوژیک و همزیستی ریشه در گیاه دارویی رازیانه. مجله علوم زراعی ایران، جلد 10 شماره1. صفحه­های 88 تا 109.
                                   صالحی م، کوچکی ع و نصیری محلاتی م، 1382. میزان نیتروژن و کلروفیل برگ به عنوان شاخصی از تنش خشکی در گندم. مجله پژوهش­های زراعی ایران، جلد اول شماره 2. صفحه­های 199 تا 205.
                                   غلام حسینی م، قلاوند ا و جمشیدی ا، 1387. تاثیر رژیم های آبیاری و تیمارهای کودی بر عملکرد دانه و غلظت عناصر در برگ و دانه آفتابگردان. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره 79. صفحه­های 91 تا 100.
                                   مجیدیان م، قلاوند ا، کریمیان ن و کامکار حقیقی ع ا، 1387. تاثیر مقادیر مختلف نیتروژن، کود دامی و آب آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی، جلد اول، شماره دوم. صفحه­های 67تا85.
                                   مسجدی ع، شکوه فر ع و علوی فاضل م، 1387. تعیین مناسبترین دور آبیاری ذرت تابستانه (هیبرید SC.704) و بررسی اثر تنش خشکی  بر محصول با استفاده از اطلاعات تشت تبخیر کلاس A. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال دوازدهم، شماره46، صفحه­های 543 تا550.
                                Akhtar MS and Siddiqui ZA, 2009. Effects of phosphate solubilizing microorganisms and Rhizobium sp. on the growth, nodulation, yield and root-rot disease complex of chickpea under field condition. African J Biotechnol 8 (15): 3489-3496.
                                Amerian MR, Stewart WS and Griffiths H, 2001. Effect of two species of arbuscular mycorrhizal fungi on growth, assimilation and leaf water relations in maize (Zeamays L.). Asp Applied Bio 63:73-76.
                                Amiri MJ and Eslamian SS, 2010. Investigation of climate change in Iran. J Environ Sci Technol
4: 208-216.
                                Araus JL, Slafer AG, Royo C and Serret MD, 2008. Breeding for yield potential and stress adaptation in cereals. Crit Rev Plant Sci 27: 377-412.
                                Attia M, 1999. The efficiency improvements of mineral fertilizers used and maize yield by arbuscular mycorrhizal fungi and plant-promoting rhizobacteria. Annals Agri Sci 5:41-44.
                                Auge´ RM, 2001.Water relations, drought and vesicular-arbuscular mycorrhizal symbiosis. Mycorrhizae 11: 3-42.
                                Azcon R, Gomez M and Tobar R, 1996. Physiological and nutritional responses by Lactuca sativa L. to nitrogen sources and mycorrhizal fungi under drought conditions. Biol Fert Soils
22: 156–161.
                                Banziger M, Edmeades GO, Beck D and Bellon M, 2000. Breeding for drought and nitrogen stress tolerance in maize, from theory to practice. CIMMYT, Mexico DF.
                                Betran FJ, Beck D, Banziger M, Edmeades GO, 2003. Secondary traits in parental inbreeds and hybrids under stress and non-stress environments in tropical maize. Field Crops Res 83: 51-65.
                                Boomsma CR and Vyn TJ, 2008. Maize drought tolerance: Potential improvements through arbuscular mycorrhizal symbiosis. Field Crops Res 108: 14-31.
                                Campos H, Cooper M, Habben JE, Edmeades GO and Schussler JR, 2004. Improving drought tolerance in maize. Field Crops Res 90: 19-34.
                                Cheng CY and Lur HS, 2008. Ethylene may be involved in abortion of the maize caryopsis. Physiol. Plantarum. 98(2): 245-252.
                                Da-Silva PRF, Luiz Strieder M, Da Silva Coser RP, Rambo L, Sangoi L, Argenta G, Forsthofer EL, Da Silva AA, 2005. Grain yield and kernel crude protein content increases of maize hybrids with late nitrogen side-dressing.Sci Agric (Piracicaba, Braz.) 62(5): 487-492.
                                Earl HJ and Davis RF, 2003. Effect of drought stress on leaf and whole canopy radiation use efficiency and yield of maize. Agron J 95: 688-696.
                                Evanse EJ, Gemmill JM, Werner P, and Williams E, 2003. Physiological factors contributing to yield enhancement in winter apetalouse oilseed rape (Brassica napus L.). In proceeding of the 11th International rapeseed Congress, Copenhagen, Denmark.
                                Giasson P, Karam A, and Jaouich A, 2008. Arbuscular mycorrhizae and alleviation of soil stresses on plant growth. Pp. 99-134. In Siddiqui ZA, Akhtar MS and Futai K (Eds) Mycorrhizae: sustainable agriculture and forestry. Springer Science + Business Media B.V.
                                Han HS, and Lee KD, 2005. Phosphate and potassium solubilizing bacteria affect on mineral uptake, soil availability and growth of eggplant, Research J Agri Biol Sci 1(2):176-180.
                                Henri F, Laurette NN, Annette D, John Q, Wolfgang M, François-Xavier E and Dieudonné N, 2008. Solubilization of inorganic phosphates and plant growth promotion by strains of Pseudomonas fluorescens isolated from acidic soils of Cameroon. African J Microb Res 2: 171-178.
                                Jeffries P, 1987. Use of mycorrhizae in agriculture. Crit Rev Biotechnol 5: 319–357.
                                Kormanik PP and McGraw AC, 1982. Quantification of Vesicular-arbuscular Mycorrhizae in Plant Roots. Pp. 37-45. In: Paul St (Ed.). Methods and Principles of Mycorrhizal Research. NC Sheed, American Phytopathological Society.
                                Liu A, Hamel C, HamiltonRI, Ma BL and Smith DL, 2000. Acquisition of Cu, Zn, Mn and Fe by mycorrhizal maize (Zea mays L.) grown in soil at different P and micronutrient levels. Mycorrhizae 9: 331-336.
                                Liu A, Plenchette C and Hamel C, 2007. Soil nutrient and water providers: how arbuscular mycorrhizal mycelia support plant performance in a resource limited world. Pp. 37–66. In: Hamel C and Plenchette C, (Eds.) Mycorrhizae in Crop Production. Haworth Food & Agricultural Products Press, Binghamton, NY.
                                Mehrvarz S and Chaichi MR, 2008. Effect of phosphate solubilizing microorganisms and phosphorus chemical fertilizer on forage and grain quality of barely (Hordeum vulgare L.). American-Eurasian J Agric & Environ Sci 3(6): 855-860.
                                Misra A, and Sricastatva NK, 2000. Influence of water stress on Japanese mint. J Herbs Spices Med Plants 7: 51-58.
                                Picone C, 2003. Managing mycorrhizae for sustainable agriculture in the tropics. Pp. 95-132. In: Vandermeer JH (Ed.). Tropical Agro ecosystems. CRC Press, Boca Raton, Florida.
                                Rajcan I and Tollenaar M, 1999. Source: sink ratio and leaf senescence in maize: Dry matter accumulation and partitioning during grain filling. Field Crops Res 60: 245–253.
                                Sanchez-Diaz M and Honrubia M, 1994. Water relations and alleviation of drought stress in mycorrhizal plants. Pp. 167–178. In: Gianinazzi S and Schuepp H (Eds.). Impact of arbuscular mycorrhiza on sustainable agriculture and natural ecosystems. Birkhauser Verlag, Basel, Switzerland.
                                Smith SE, Smith FA and Jacobsen I, 2003. Mycorrhizal fungi can dominate phosphate supply to plant irrespective of growth responses. Plant Physiol 133: 16–20.
                                SubramanianKS, Charest C, Dwyer LM, and HamiltonRI, 1995. Arbuscular mycorrhiza and water relations in maize under drought stress at tasselling. New Phytol 129: 643–650.
                                SubramanianKS, Charest C, Dwyer LM, and HamiltonRI, 1997. Effects of arbuscular Mycorrhiza on leaf water potential, sugar content and P content during drought and recovery of maize. Can J Bot 75: 1582–1591.
                                Sundara B, Natarajan V and Hari K, 2002. Influence of phosphorus solubilizing bacteria on the changes in soil available phosphorus and sugarcane and sugar yield. Field Crops Res 77: 43 49.
                                Vyas P and Gulati A, 2009. Stress tolerance and genetic variability of phosphate solubilizing Pseudomonas fluorescent from the cold deserts of the trans-Himalayas. Microb Ecol 58: 425-434.
                                Tang M, Chen H, Huang JC, Tian ZQ, 2009. AM fungi effects on the growth and physiology of Zea mays L. seedlings under diesel stress. Soil Biol Biochemistry 41: 936–940.
                                Xiong L, SchumakerKS and Zhu JK, 2002. Cell signaling during cold, drought, and salt stress. Plant Cell 14: 165-183.
                                Zarei M, Saleh-Rastin N, Alikhani HA and Aliasgharzadeh N, 2006. Responses of lentil to co-Inoculation with phosphate-solubilizing Rhizobial strains and arbuscular mycorrhizal fungi. J Plant Nutr 29: 1509–1522.
 

Files

Share

How to cite

Statistics