اثر کودهای کمپوست زباله شهری و باکتری‌های محرک رشد بر برخی ویژگی‌های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی درخت توت سیاه (Morus nigra)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیک و حفاظت خاک، مرکز نخبگان و استعدادهای برتر نیرو‌های مسلح، مرکز تحقیقات ابریشم کشور، گیلان، رشت، ایران.

2 استادیارمرکز تحقیقات ابریشم کشور، گیلان، رشت، ایران.

3 دانشیار گروه بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.

4 استادیار گروه بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.

5 مربی بخش تحقیقات و فراورده های نوین نوغانداری، مرکز تحقیقات ابریشم کشور، گیلان، رشت، ایران.

6 مربی بخش تحقیقات کرم ابریشم، مرکز تحقیقات ابریشم کشور، گیلان، رشت، ایران.

10.30466/rip.2021.53415.1167

چکیده

درخت توت می­ تواند در شرایط آب و هوایی مختلف رشد کند. برگ درخت توت به عنوان غذای کرم ابریشم می­ باشد و نقش اساسی در تولید ابریشم دارد. بنابرین بهبود وضعیت کیفی و کمی برگ توت از نظر تولید ابریشم اهمیت فراوانی دارد. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر باکتری­ های محرک رشد و پسماند زباله شهری بر ویژگی­ های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی درخت توت رقم کن موچی بود. برای انجام این پژوهش تعداد 27 نهال توت از موسسه تحقیقات ابریشم کشور تهیه شد. این پژوهش به صورت طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای مورد استفاده شامل دو سطح از پسماند زباله شهری (دو و چهار درصد)، دو سطح باکتری سودوموناس (۱۰۶ و 106×5 سلول در گرم خاک) و شاهد بود. برخی از ویژگی­ های فیزیولوژیکی مانند میزان فسفر، نیتروژن، پتاسیم، پروتئین و قند در برگ اندازه­ گیری شد. همچنین برخی از ویژگی­ های مورفولوژیکی گیاه شامل وزن تر، شاخص سطح برگ، سطح ویژه برگ، طول برگ و غیره نیز اندازه­ گیری شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار پروتئین و سطح برگ در تیمار ترکیبی سطح دوم کمپوست و باکتری به ترتیب معادل 57/22 درصد و 2005 میلی­ متر مربع به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار کمپوست و باکتری به خاک کیفیت برگ از نظر شاخص‏ های فیزیولوژیکی مانند مقدار پروتئین و قند و مورفولوژیکی مانند سطح برگ، سطح ویژه و غیره افزایش معنی­ داری یافته است. به طور کلی نتایج به دست آمده نشان داد که از ترکیب کودهای آلی و زیستی می­ توان به جای کودهای شیمیایی جهت تأمین عناصر مورد نیاز گیاه توت استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


بصیری، ش. 1396. تعیین برخی خواص فیزیکوشیمیایی و زمان مناسب نگهداری کنسانتره ارقام توت سفید در استان خراسان. علوم صناع غذایی، 66(14): 175-186.
حسینی­ امام، س.ا، مواج­پور، م. و صیداوی، ع.ر. 1393. تأثیر غلظت، شکل فیزیکی و شیمیایی منابع کود ازته بر صفات کیفی برگ توت و عملکرد کرم ابریشم. مجله پژوهش ­های جانوری (مجله زیست ­شناسی ایران)، 27(4): 474-486.
زمانی ­باب­ گهری، ج.، افیونی، م.، خوشگفتارمنش، ا.ح. و عشقی، ح.ر. 1389. اثر لجن فاضلاب کارخانه پلی ­اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر ویژگی­ های خاک و عملکرد ذرت دانه­ ای. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 14(54): 165-153.
شهابیان، م. و ملکوتی، م.ج. 1384. اثر منابع و سطوح پتاسیم در کمیت و کیفیت برگ توت در گیلان. مجله علوم خاک و آب، 19(1): 16-9.
فیروزباراندوزی، س. و حسن­پور، ح. 1398. بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و رنگ میوه برخی از نژادگان‌های توت سفید (Morus alba) در استان آذربایجان­غربی. مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی، 9(4): 145-158.
Ashrafuzzaman, M., Hossen, F.A., Ismail, M.R., Hoque, M.A. and Islam, M.Z. 2009. Efficiency of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) for the enhancement of rice growth. African Journal of Biotechnology, 8(7): 1247-1252.
Bharathi, R., Vivekananthan, R., Harish, S., Ramanathan, A. and Samiyappan, R. 2004. Rhizobacteria-based bioformulations for the management of fruit rot infection in hillies. Crop Protection, 23: 835–843.
Bouyoucos, G.J. 1936. Directions for making mechanical analysis of soils by the hydrometer method. Soil Science, 42(3): 225-230.
Bradford, M.M. 1976. A Rapid and sensitive method for quantitation of microgram of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry Quantities, 72(1-2): 248-254.
Cottenie, A. 1980. Methods of plant analysis, In: Soil and plant testing: FAO Soils Bulletin 38/2, 120p.
Dodangeh, H., Rahimi, G., Fallah, M. and Ebrahimi, E. 2018. Investigation of heavy metal uptake by three types of ornamental plants as affected by application of organic and chemical fertilizers in contaminated soils. Environmental Earth Sciences, 77(12): 1-15. ‏
Duke, J.A. 1983. Handbook of Energy Crops, Center for New Crops and Plants Products, Purdue University.
Glick, B.R. 2014. Bacteria with ACC deaminase can promote plant growth and help to feed the world. Microbiological Research, 169(1): 30-39.
Hernandez, A.N., Hernandez, A. and Heydrich, M. 1995. Selection of rhizobacteria for use in maize cultivation. Journal of Tropicale Science, 6: 5-8.
Jaderlund, L., Arthurson, V., Granhall, U. and Jansson, J.K. 2008. Specific interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth-promoting bacteria: as revealed by different combinations. FEMS microbiology letters, 287(2): 174-180. ‏
Jianrong, F., Changgeng, Z., Lina, J. and Zheng, W. 1995. Potassium improves yield and quality of mulberry leaves. Better Crops with Plant Food, (4): 27-29. ‏
Jiao, Y., Wang, X., Jiang, X., Kong, F., Wang, S. and Yan, C. 2017. Antidiabetic effects of Morus alba fruit polysaccharides on high-fat diet- and streptozotocin-induced type 2 diabetes in rats. Journal of Ethnopharmacology, 199: 119–127.
Jilani, G., Akram, A., Ali, R.M., Hafeez, F.Y., Shamsi, I.H., Chaudhry, A.N. and Chaudhry, A.G. 2007. Enhancing crop growth, nutrients availability, economics and beneficial rhizosphere microflora through organic and biofertilizers. Annals of Microbiology, 57(2): 177-184.
Khalid, A., Arshad, M. and Zahir, Z.A. 2006. Phytohormones: Microbial production an applications. In Biological approaches to sustainable soil system, 207-220.
Khan, M.A., Rahman, A.A., Islam, S., Khandokhar, P., Parvin, S., Islam, M.B., Hossain, M., Rashid, M., Sadik, G. and Nasrin, S. 2013. A comparative study on the antioxidant activity of methanolic extracts from different parts of Morus alba L. (Moraceae). BMC Research Notes, 6(1): 1-9.
King, E.O., Ward, M.K. and Raney, D.E. 1954. Two simple media for the demonstration of pyocyanin and fluorescin. Translational Research, 44(2): 301-307.
Kose, C., Guleryuz, M.S. and Demirtas, I. 2005. Effects of some plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on graft union of grapevine. Journal of Sustainable Agriculture, 26(2): 139–147.
Krawczyk, K. and Łochyńska, M. 2020. Identification and characterization of Pseudomonas syringae pv. mori affecting white mulberry (Morus alba) in Poland. European Journal of Plant Pathology, 158(1): 281-291. ‏
Kucey, R. 1983. Phosphate-solubilizing bacteria and fungi in various cultivated and virgin Alberta soils. Canadian Journal of Soil Science, 63(4): 671-678.
Kumar, A., Maurya, B.R. and Raghuwanshi, R. 2014. Isolation and characterization of PGPR and their effect on growth, yield and nutrient content in wheat (Triticum aestivum L.). Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 3(4):121–128.
Lambers, H. and Poorter, H. 1992. Inherent variation in growth rate between higher plants: a search for physiological causes and ecological consequences. Advances in Ecological Research, 23: 187-261.
Lucy, M., E. Reed, and B.R. Glick. 2004. Applications of free living plant growth- promoting rhizobacteria. Antonie van Leeuwenhoek, 86: 1-25.
Malboobi, M.A., Owlia, P., Behbahani, M., Sarokhani, E., Moradi, S., Yakhchali, B., Deljou, A. and Heravi, K.M. 2009. Solubilization of organic and inorganic phosphates by three highly efficient soil bacterial isolates. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 25(8): 1471-1477.
Marhual, N.P., Pradhan, N., Mohanta, N.C., Sukla, L.B. and Mishra. B.K. 2011. Dephosphrization of LD slag by phosphorus solubilising bacteria. International Biodeterioration and Biodegradation, 65(3): 404-409.
Marshall, J.D. and Monserud, A.A. 2003. Foliage height influences specific leaf area of three conifer species. Canadian Journal of Forest Research, 33: 164-170.
Masters-Clark, E., Shone, E., Paradelo, M., Hirsch, P.R., Clark, I.M., Otten, W. and Mauchline, T.H. 2020. Development of a defined compost system for the study of plant-microbe interactions. Scientific Reports, 10(1): 1-9. ‏
Milla, R., Reich, P.B., Niinemets, Ü. And Castro-Díez, P. 2008. Environmental and evelopmental controls on specific leaf area are little modified by leaf allometry. Functional Ecology, 22(4): 565-576. ‏
Mishra, V.K. and Tripathi, B.D. 2008. Concurrent removal and accumulation of heavy metals by the three aquatic macrophytes. Bioresource Technology, 99(15): 7091-7097. ‏
Nahas, E. 1996. Factors determining rock phosphate solubilization by microorganisms isolated from soil. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 12(6): 567-572.
Nicholsona, F.A., Chambersa, B.J., Williamsb, J.R. and Unwin, R.J. 1999. Heavy metal contents of livestock feed and animal manures in England and Wales. Bioresource Technology, 70(1): 23-31.
Orhan, E., Esitken, A., Ercisli, S., Turan, M. and Sahin, F. 2006. Effects of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield, growth and nutrient contents in organically growing raspberry. Scientia Horticulturae, 111(1): 38-43. ‏
 
Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. 1982. Methods of soil analyses. American Soil Science Agronomy Monograph, 1159.
Poorter, H. and Nagel, O. 2000. The role of biomass allocation in the growth response of plants to different levels of light, CO2, nutrients and water: a quantitative review. Australian Journal of Plant Physiology, 27: 595-607.
RAM, R.D., Kodandaramaiah, J., Reddy, M.P., Katiyar, R.S. and Rahmathulla, V.K. 2007. Effect of VAM fungi and bacterial biofertilizers on mulberry leaf quality and silkworm cocoon characters under semiarid conditions.
Reyes, I., Brnir, L., Simard, R. and Antoun, H. 1999. Characterstic of phosphate sulubilization by an isolate of a tropical Penicillium regulusum and uv–induced mutants. FEMS Microbiology Ecology, 28(3): 291-295.
Salantur, A., Ozturk, A. and Akten, S. 2006. Growth and yield response of spring wheat (Triticum aestivum L.) to inoculation with rhizobacteria. Plant Soil and Environment, 52(3): 111–118.
Shaharoona, B.M., Arshad, Z., Zahir, A. and Khalid, A. 2006. Performance of pseudomonas spp. containing ACC-deaminase for improving growth and yield of maize (Zea mays L.) in the presence of nitrogenous fertilizer. Soil Biology and Biochemistry, 38: 2971–2975.
Shankar, M.A. and Rangaswamy, B.T. 1999. Effect of applied nitrogen and potassium on mulberry leaf yield and quality in relation to silkworm cocoon characters. Better Crops International, 13(2): 21 p.
Sharma, A.K. and Sharma, A.K. 2002. Biofertilizers for sustainable agriculture. Agrobios India.
Sparks, D.L., Helmke, P. and Page, A. 1996. Methods of soil analysis: Chemical methods. Soil Science Society of America.
Walkley, A. and Black, I.A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37(1): 29-38.
Westoby, M., Warton, D. and Reich, P.B. 2000. The time value of leaf area. American Naturalist, 155: 649-656.
Wyszkowska, J. and Wyszkowski, M. 2010. Activity of soil dehydrogenases, urease, and acid and alkaline phosphatases in soil polluted with petroleum. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 73(17-18): 1202-1210.
Xu, L., Yang, F., Wang, J., Huang, H. and Huang, Y. 2015. Anti-diabetic effect mediated by Ramulus mori polysaccharides. Carbohydrate Polymers, 117: 63–69.
Yan, F., Dai, G. and Zheng, X. 2016. Mulberry anthocyanin extract ameliorates insulin resistance by regulating PI3K/AKT pathway in HepG2 cells and db/db mice. The Journal of Nutritional Biochemistry, 36: 68–80.
Yemm, E. and Willis, A.J. 1954. The estimation of carbohydrate in plant extracts by Anthrone. Biochemical Journal, 57(3): 508-514.
Zaidi, A., Ahmad, E., Khan, M.S., Saif, S. and Rizvi, A. 2015. Role of plant growth promoting rhizobacteria in sustainable production of vegetables: current perspective. Scientia Horticulturae, 193: 231-239.
Zheng, T.Z., Tan, Y.F., Huang, G.X. and Fan, H.B. 1988. Mulberry cultivation. FAO Agricultural Services Bulletin, 1-127.