بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از تکنیک15N
چکیده..............................................................10
مقدمه ................................................................13
فصل اول:کلیات .....................................................................15
1-کشاورزی پایدار . ......................................16
1-1کودهای بیولوژیک...............................................................18
1-2استفاده از میکرو‌ارگانیزم‌ها به عنوان کود بیولوژیک....................19
1-3-انواع کودهای بیولوژیک......................................................20
2-اهمیت گندم..........................................................................20
2-1-تاریخچه و پیدایش گندم........................................................22
2-2-وضعیت کشت گندم در جهان..................................................22
2-3-وضعیت کشت گندم در ایران...................................................24
2-4-وضعیت کشت گندم در استان تهران..........................................25
2-5-شرایط آب‌وهوایی گندم..........................................................26
2-6-مرفولوژی گندم...................................................................27
2-6-1-ریشه............................................................................27
2-6-2-ساقه............................................................................28
2-6-3-پنجه.............................................................................29
2-6-4-برگ............................................................................30
2-6-5-گل‌آذین.........................................................................31
2-6-6-دانه.............................................................................32
2-7-عوامل محیطی مؤثر بر رشدونمو گندم.....................................33
2-7-1خاک...............................................................................33
2-7-2-رطوبت.........................................................................34
2-7-3-حرارت.........................................................................35
2-7-4-نور............................................................................36
2-7-4-1-طول روز..................................................................36
2-7-4-2-شدت نور..................................................................36
2-8-عملکرد دانه گندم و عوامل مؤثر بر آن....................................36
فصل دوم:بررسی منابع...............................................................42
1-نیتروژن در طبیعت..................................................................43
2-شکلهای نیتروژن در خاک........................................................44
2-1-نیتروژن معدنی خاک............................................................45
2-2- نیتروژن آلی خاک.............................................................45
3-نقش نیتروژن در گیاه..............................................................45
4-چرخه نیتروژن......................................................................46
4-1راههایی که نیتروژن در دسترس گیاه قرار می‌گیرد
و یا به خاک اضافه میشود. .........................................................47
4-1-1معدنی شدن نیتروژن خاک....................................................47
4-1-2وارد شدن نیتروژن از اتمسفر به خاک.....................................48
4-1-3-کاربرد کودهای شیمیایی ازته...............................................49
4-1-4-تثبیت نیتروژن به روش بیولوژیک..........................................50
4-2-راههایی که نیتروژن از دسترس گیاه و یا از خاک خارج میشود........51
4-2-1-غیر متحرک شدن (متوقف شدن یا آلی شدن ) نیتروژن................51
4-2-2-نیترات زدایی.....................................................................52
4-2-3-جذب نیتروژن بوسیله گیاهان.................................................54
4-2-4-آبشویی نیتروژن.................................................................55
4-2-5-تلفات نیتروژن به صورت آمونیاک...........................................55
4-2-6-تلفات نیتروژن از طریق فرسایش...........................................56
5-سیستمهای بیولوژیک تثبیت کننده نیتروژن.....................................56
5-1تثبیت نیتروژن به روش همزیستی.............................................57
5-1-1همزیستی باکتریهای ریزوبیوم و گیاهان خانواده لگومینوز...........57
5-1-2-همزیستی ریزوبیوم با گیاهان غیر لگوم..................................59
5-1-3-همزیستی اکتینوریزی.........................................................59
5-1-4-همزیستی سیانوباکتریها و گیاهان.........................................60
5-1-4-1-همزیستی سیانوباکتری آنابنا و آزولا..................................61
5-1-4-2-همزیستی نوسترک و آنابنا باسیکادها...................................62
5-1-4-3-همزیستی سیانوباکتری نوسترک و گانرا...............................62
5-1-5-همزیستی سیانوباکتریها و دیاتومه‌ها......................................63
5-1-6-همزیستی سیانوباکتریها و بریوفیتها......................................63
5-1-7-همزیستی سیانوباکترها و قارچها (تشکیل گلسنگ)....................65
5-2-تثبیت نیتروژن به روش آزاد....................................................65
5-2-1-باکتریهای هتروتروف باکتریهای بیهوازی...............................66
5-2-1-1-باکتریهای بی هوازی......................................................66
5-2-1-2-باکتریهای بیهوازی اختیاری.............................................67
5-2-1-3-باکتریهای هوازی...........................................................67
5-2-1-4-سیانوباکتریها................................................................68
5-2-2-فتواتوتروف‌های آزادزی......................................................69
5-2-2-1-باکتریهای فتوسنتز کننده..................................................69
5-3-تثبیت نیتروژن به روش همیاری..............................................71
5-3-1-تعریف همیاری................................................................71
5-3-2-دلایل تثبیت نیتروژن به روش همیاری...................................72
5-3-3-همیاریهای فیلوسفری........................................................72
5-3-4-همیاریهای ریزوسفری....................................................................73
6-بیوشیمی تثبیت نیتروژن مولکولی..............................................................73
6-1ساختار آنزیم نیتروژناز و نحوه تامین انرژی
مورد نیاز برای تثبیت ازت مولکولی................................................................74
6-2کارایی.....................................................................................................77
6-3-تولید هیدروژن و خروج آن.......................................................................81
7-همیاری باکتریهای جنس آزوسپیریلوم با گیاهان...............................................83
7-1اکولوژی آزوسپیریلوم................................................................................83
7-2گیاهان میزبان..........................................................................................84
7-3-طبقه‌بندی..............................................................................................84
7-4-مشخصات باکتری....................................................................................85
7-5-تثبیت نیتروژن وابسته به هیدروژن..............................................................88
7-6-احیای نیترات (نیترات زدایی).....................................................................88
7-7-عوامل موثر در اشغال ریشه توسط آزوسپیریلوم و تاثیر آن بر رشد گیاه...............89
7-8-تولید ساخت.مان کیست مانند......................................................................90
7-9-تولید سیدروفور......................................................................................91
7-10تولید مواد کشنده باکتریها........................................................................92
7-11جذب سطحی باکتریها به ذرات خاک............................................................92
7-12-تولید فیتوهورمونها و دیگر مواد تحریک کننده رشد گیاه.................................93
7-13-تغییر در فیزیولوژی و موروفولوژی ریشه..................................................93
7-14-نقشهای احتمالی موسیژل.......................................................................94
7-15-مکانیزمهای جذب آزوسپیریلوم بطرف ریشه................................................94
7-16-شیمیوتاکتیک (کموتاکتیک )......................................................................95
7-17مراحل اشغال ریشه توسط آزوسپیریلوم.......................................................97
7-17-1-اتصال باکتریها به پوست ریشه............................................................97
7-17-2-اشغال بافت ریشه.............................................................................98
7-18-تاثیر آزوسپیریلوم در عملکرد گیاهان مختلف..............................................98
8-نیتروژن -15..........................................................................................105
فصل سوم:موادو روشها................................................................................110
1-مواد مورد آزمایش....................................................................................111
1-1تهیه ماده تلقیح......................................................................................111
1-2-بررسی روابط همزیستی سویه‌های مخالف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از ایزوتوپ15N در شرایط گلخانه........................................................112
1-2-1-زمان و محل اجرای آزمایش................................................................112
1-2-2-خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مورد استفاده....................................112
1-2-3-دمای گلخانه...................................................................................113
1-2-4-مشخصات ارقام گندم مورد استفاده......................................................114
1-2-4-1-رقم طبسی..................................................................................114
1-2-4-2-رقم مهدوی.................................................................................114
1-2-4-3-رقم موتانت طبسی.........................................................................115
1-2-5-مشخصات طرح آزمایشی.....................................................................116
1-2-6-مشخصات فاکتورهای آزمایش..............................................................116
1-2-7-عملیات کاشت و داشت.......................................................................116
1-2-8-کاربرد ایزوتوپ پایدار نیتروژن-15......................................................117
1-2-9-صفات اندازه‌گیری شده......................................................................120
1-2-10-محاسبات آماری.............................................................................121
1-3-ارزیابی کارآیی سویه‌های باکتری آزوسپریلوم با ارقام بومی، اصلاح شده و لاین موتانت گندم و تأثیر کاربرد آنها بر عملکرد و برخی از صفات زراعی گندم در شرایط آب‌وهوایی کرج...........................................................................................121
1-3-1-خصوصیات اقلیمی منطقه...................................................................121
1-3-2-مشخصات اقلیمی محل اجرای آزمایش در سال زراعی 83-1382................122
1-3-3-خصوصیات. فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش....................................123
1-3-4-مشخصات ارقام مورد استفاده .............................................................123
1-3-5-مشخصات طرح آزمایشی...................................................................123
1-3-6- مشخصات فاکتورهای آزمایش...........................................................123
1-3-6-1-آزوسپریلوم...............................................................................123
1-3-7-عملیات زراعی..............................................................................124
1-3-7-1-عملیات کاشت............................................................................124
1-3-7-2-علمیات داشت............................................................................125
1-3-7-3-عملیات برداشت..........................................................................125
1-3-7-4-صفات اندازه‌گیری شده.................................................................126
فصل چهارم:نتایج و بحث...........................................................................130
گلخانه....................................................................................................131
1-ارتفاع گیاه...........................................................................................132
2-طول سنبله...........................................................................................135
3-تعداد پنجه گیاه.......................................................................................138
4-سطح برگ پرچم....................................................................................141
5-وزن خشک اندام هوایی............................................................................144
6-تعداد سنبله در گیاه.................................................................................147
7-درصد تثبیت بیولوژیک نیتروژن................................................................151
مزرعه..............................................................................................154
8-ارتفاع گیاه......................................................................................155
9-طول سنبله......................................................................................158
10تعداد پنجه در گیاه............................................................................161
11-سطح برگ پرچم.............................................................................163
12-تعداد سنبله درواحد سطح..................................................................167
13-تعداد دانه در سنبله...........................................................................170
14-عملکرد دانه....................................................................................173
15-بیوماس..........................................................................................177
16-شاخص برداشت...............................................................................181
17-وزن هزاردانه..................................................................................184
18-جذب نیتروژن...................................................................................186
پیوست..................................................................................................190
منابع....................................................................................................191
...
پایان نامه ارشد رشته کشاورزی - بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف - ورد
