The effect of nitrogen-fixing bacteria, humic acid and foliar application of micronutrients on yield and morpho-phenological traits of soybean

Document Type : Research Paper

Authors

Department of Agronomy, Gorgan Branch, Islamic Azad University, Gorgan, Iran

Abstract

Plant nutrition is one of the most important environmental factors affecting the yield and yield components of crops such as soybean. This study was conducted to investigate the effect of nitrogen-fixing bacteria, humic acid and foliar application of micronutrients on yield and morpho-phenological traits of soybean (cv. Saman) in a factorial randomized complete block design with three replications at Gorgan agricultural research station in two cropping seasons (2019-2020). Experimental factors include foliar application of humic acid at two levels including fulvic and humic acid; Bacterial seed at three levels including bacterial seed, bacterial seed+Azospirillium, and control; and nutrient spraying was applied at four levels including cobalt, cobalt+molybdenum, cobalt+molybdenum+boron, and control. Based on the results, the simple effects was significant on the studied traits. The bacterial Rhizobium+Azospirillum and cobalt+molybdenum+boron treatments significantly increased the traits than control. The highest grain yield was observed under the humic acid (2750 kg/ha), bacterial seed+Azospirillum (2238 kg/ha) and cobalt+molybdenum+boron (2388 kg/ha). In general, the results of this study indicate the efficiency of nitrogen-fixing bacteria as well as foliar application of micronutrients in increasing soybean yield.

Keywords

Main Subjects

Full Text

مقدمه

حبوبات پس از غلات، مهمترین منبع غذایی بوده که در این میان سویا (Glycine max) از اهمیت خاصی برخوردار است (Thudi et al., 2020). دانه سویا با داشتن تقریبا 20 درصد روغن و 40 درصد پروتئین، مهم‌ترین منبع تولید روغن و پروتئین گیاهی محسوب می­شود (Sinclair, 2017). این گیاه نیاز نسبتا زیادی به عناصری همچون فسفر، گوگرد و روی دارد
 (Roriz et al., 2020). با توجه به مصرف سالانه بیش از 85000 تن کود شیمیایی در اراضی تحت کشت گیاهان تیره لگوم در ایران، ضرورت دارد تا با یک برنامه­ریزی صحیح، مایه­های تلقیح کارآمد و موثری برای هر یک از لگوم­های زراعی از جمله سویا تولید شده و در اختیار زارعین قرار گیرد
 (Mehrpouyan et al., 2010).

کاربرد کودهای زیستی برای حفظ توازن و حاصلخیزی خاک به­منظور به­حداکثر­رساندن روابط بیولوژیک مطلوب و به­حداقل­رساندن استفاده از مواد و عملیاتی که این روابط را برهم می‌زنند، به­ویژه مصرف کودهای شیمیایی، بسیار مهم است
 (Alahresani & Ramazani, 2021). کاربرد کودهای زیستی خصوصا باکتری­های محرک رشد گیاه، مهمترین راهبرد در مدیریت تلفیقی تغذیه گیاهی در سامانه کشاورزی پایدار است (Yousefipor et al., 2019). از اسید­هیومیک به عنوان کود آلی دوست‌دار طبیعت نام بـرده می‌شود که به­دلیل وجود ترکیبات هورمونی، حتی مقادیر بسیار کم آن نیز اثرات مفیدی در افزایش و بهبـود تولیـد محصولات کشاورزی دارد (Mohammadi Kale Sarlou et al., 2021). اسید­هیومیک از منابع مختلف نظیر خاک، هوموس، پیت، لیگنیت اکسید­شده، زغال سـنگ و ... اسـتخراج
 مـی­شـود (Nasiri Dehsorkhi et al., 2018).

در کشورهای پیشرفته، کودهای مصرفی حاوی حدود دو تا چهار درصد عناصر ریزمغذی هستند. بور یک عنصر غذایی کم­مصرف مهم می‌باشد که کمبود آن کاهش شدیدی در عملکرد گیاهان زراعی ایجاد می‌کند (Pereira et al., 2021). بور در مصرف کلسیم، تقسیم سلولی، گلدهی، میوه­دهی، سوخت و ساز هیدرات‌های کربن و نیتروژن، مقاومت به بیماری‌ها، روابط آبی و به­عنوان یک کاتالیزور در بسیاری از واکنش‌ها نقش دارد (Onuh & Miwa, 2021). در کشور ما عموماً به­منظور تولید سویا از کودهای نیتروژنه استفاده می‌شود؛ در­حالی­که گیاه سویا می‌تواند در صورت وجود جمعیت مناسبی از باکتری ریزوبیوم عمده نیاز خود را به کود نیتروژن بر­طرف کند. Dabaghian et al. (2015) با بررسی تأثیر کودهای زیستی ازتوباکتر، آزوسپیریلیوم و گوگرد آلی بر گره‌زایی و عملکرد سویا بیان کردند که افزودن گوگرد باعث افزایش تعداد گره، وزن خشک ریشه و ارتفاع گیاه می‌شود. همچنین عملکرد این گیاه در اثر کاربرد باکتری‌های ازتوباکتر و آزوسپیریلوم اختلاف بسیار معنی‌داری داشت. هدف این پژوهش بررسی تاثیر رایزوبیوم، آزوسپریلیوم، هیومیک­اسید، مولیبدن، کبالت و بور بر عملکرد و صفات مورفو-فنولوژیک سویا بود.

 

مواد و روش‌ها

این آزمایش روی رقم کتول سامان انجام شد. این رقم پابلند (ارتفاع حدود 110 سانتی متر)، دیررس (گروه رسیدگی 5) و با تیپ رشد نامحدود محسوب می­شود و با­توجه­به تجمع غلاف­ها در گره­های انتهایی، برای برداشت مکانیزه مناسب است. از خصوصیات ویژه این رقم، تولید گل­های جدید و کاهش خسارت ناشی از عارضه اختلال در غلاف­بندی است.

میانگین عملکرد دانه رقم سامان حدود3700  کیلوگرم در هکتار است. برای کشت این رقم میزان بذر60  کیلوگرم در هکتار با فاصله کشت 50 سانتی­متر برای تراکم200  هزار بوته در هکتار توصیه می­شود
(Hezar Jaribi et al., 2014). آزمایش به­صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله ‌گرگان (وابسته به مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان) واقع در 6 کیلومتری شمال شهر گرگان با طول جغرافیایی 54 درجه و 25 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 36 درجه و 54 دقیقه شمالی و با ارتفاع 5 متر از سطح دریا و متوسط بارندگی سالانه 450 میلی­متر در دو سال زراعی 1397 و 1398 اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل محلول‌پاشی اسید­هیومیک در دو سطح شامل اسید­هیومیک فولویک‌دار و شاهد؛ بذر­مال باکتری در سه سطح شامل بذرمال باکتری، بذرمال باکتری+ازوسپریلیوم و شاهد؛ و محلول‌پاشی عناصر غذایی در چهار سطح شامل کبالت، کبالت+مولیبدن، کبالت+مولیبدن+بور و شاهد بود. محلول‌پاشی عناصر کبالت و مولیبدن در دو مرحله V5 ,V3 و محلول‌پاشی بور در دو مرحله R1 و R3 انجام شد. محلول­پاشی برای کود مایع حاوی بور قبل از گل­دهی و رسیدن میوه بر اساس یک لیتر در هکتار و مولیبدن بر اساس 200 میلی­لیتر در هکتار انجام شد (شرکت کشاورزی و خدمات بین­المللی کیمیاکاران هامون، 2008). جهت اعمال تیمارهای بذرمال با باکتری از مایع تلقیح نیم­لیتری برای تلقیح60 کیلوگرم بذر استفاده شد که بعد از مرطوب­سازی بذرها کود زیستی را روی آن ریخته و با استفاده از دستکش نایلونی یا لاتکس به خوبی با بذر آغشته شد. سپس 10 دقیقه بذرهای آغشته­شده به کود زیستی را در سایه و روی کاغذ ریخته تا در شرایط محیطی خشک شود و بلافاصله بعد از خشک­شدن بذرها اقدام به کشت آن­ها شد (شرکت فن­آوری زیستی طبیعت­گرا، 2002 ). کاشت آزمایش در سال اول و دوم در اول تیر­ماه انجام شد. هر کرت آزمایشی شامل 6 خط کاشت به طول 5 متر با فاصله بین ردیف 50 سانتی‌متر و فاصله روی ردیف 15 سانتی‌متر بود. فاصله بین کرت‌ها یک ردیف نکاشت و فاصله بین دو تکرار 5/2 متر بود. آبیاری بر­اساس 80 میلی‌متر تبخیر از تشتک کلاس A و مصرف کودهای پایه طبق نتایج آزمون خاک انجام­شده در آزمایشگاه بخش خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان (جدول 1) انجام شد.

 

جدول 1- ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک در اعماق مختلف.

Table 1. Physicochemical properties of soil at different soil depths.

Soil characteristics

0-15

15-30

30-60

60-90

pH

7.2

7.3

7.3

7.3

EC (dS m-1)

1.35

1.27

1.42

1.41

Organic carbon (%)

15

1.1

0.6

0.4

Total nitrogen (%)

0.15

0.11

0.06

0.03

Available phosphor (ppm)

8.6

4.8

2

1.01

Available potassium (ppm)

333

220

108

70

Bulk density (g cm−3)

1.44

1.41

1.4

1.4

Clay (%)

28

30

34

33

Silt (%)

54

52

52

52

Sand (%)

18

18

14

15

Soil texture

Loam-Silty

Loam-Silty

Silty-Clam-loam

Silty-Clam-loam

Saturation point (%) (θm)

49.9

52.2

51.9

60

Field capacity (%) (θm)

27.7

27

27.6

27.7

Permanent wilting point (%) (θm)

13.1

3.12

8.9

8.9

 

 

عملکرد و خصوصیات مورفو-فنولوژیک مستقیماً با استفاده از ترازو (AS.3500 Radwage, Poland) و خط‌کش و شمارش مستقیم نمونه‌ها به­دست آمد. صفات فنولوژیکی شامل روز تا سبز­شدن (VE[1])، روز تا هفتمین برگ سه­برگچه‌ای (V7)، روز تا گل‌دهی (R1)، روز تا شروع غلاف‌دهی (R3)، روز تا شروع پر­شدن دانه (R5) و روز تا رسیدگی (R7) و صفات مورفولوژیکی شامل ارتفاع بوته، ارتفاع تا اولین غلاف، قطر ساقه، تعداد شاخه فرعی و سطح برگ در مرحله شروع گل‌دهی بود.

تجزیه و تحلیل آماری

تجزیه داده‌ها با استفاده از نرم­افزار آماری SAS 9.4 انجام شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال یک و پنج درصد و رسم نمودارها با نرم­افزارExcel  نسخه 2019 انجام شد.

 

نتایج و بحث

صفات فنولوژیک

نتایج تجزیه واریانس صفات فنولوژیک نشان داد که اثر ساده سال و اسید­هیومیک بر تمامی صفات فنولوژیک بجز صفت روز تا سبز­شدن (VE) در سطح یک درصد معنی‌دار بود. همچنین اثر بذرمال و ریزمغذی تاثیر معنی‌داری (p<0.01) بر تمامی صفات فنولوژیک نشان داد (جدول 2).

مقایسه میانگین اثرات ساده (جدول 3) برای صفات فنولوژیک معنی‌دار نشان داد که صفات فنولوژیک در سال دوم (1398) مقادیر بالاتری نسبت به سال اول (1397) داشتند. همچنین هیومیک­اسید باعث افزایش صفات مذکور نسبت به تیمار شاهد شد. بجز صفت VE و V7، در بقیه صفات فنولوژیک اختلاف آماری معنی­داری بین تیمارهای بذرمال باکتری و بذرمال+ازوسپریلیوم وجود نداشت؛ اما افزایش معنی­داری نسبت به تیمار شاهد داشتند که تاثیر مثبت بذرمال باکتری و ازوسپریلیوم را نشان می‌دهد. علاوه بر این، صفات مورفولوژیک بجز VE تحت تاثیر تیمار کاربرد همزمان سه عنصر ریزمغذی کبالت+مولیبدن+بور مقادیر بالاتری را نسبت به کاربرد تنها یکی از این عناصر و نیز در مقایسه با شاهد نشان دادند. این امر بیانگر کاربرد همزمان عناصر ریزمغذی است. در این رابطه،Soleimani Fard et al.  (2013) با اثر کودهای زیستی بر عملکرد و اجزای عملکرد هیبریدهای ذرت، اختلاف معنی‌دار هیبریدها از نظر تعداد روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، وزن خشک تک­بوته، طول بلال، قطر ساقه، تعداد دانه در بلال، وزن هزار­دانه، عملکرد دانه، تحت تاثیر باکتری‌های محرک رشد ازتوباکتر و آزوسپیریلوم را گزارش کردند. نتایج حاصل از آزمایش Dadnia & Khodabandeh (2001) نشان دادند که تلقیح بذر سویا با باکتری
Rhizobium japonicum باعث افزایش رشد گیاه می­شود به­طوری­که اختلاف معنی­داری بین رشد تیمارهایی که با باکتری تلقیح شده بودند و تیمارهایی که بذر آن­ها با باکتری تلقیح نشده بود مشاهده شد. Jahangirinia et al. (2016) نتیجه گرفتند که استفاده از میکوریزا، از طریق بهبود شرایط فیزیولوژیک گیاه می­تواند موجب بهبود شرایط رشد گیاه سویا و حصول عملکرد بالاتر شود.

عملکرد و صفات مورفولوژیک

تجزیه واریانس عملکرد و صفات مورفولوژیک نشان می­دهد که سال، اسید­هیومیک و عناصر ریزمغذی تأثیر معنی­داری روی عملکرد و صفات مورفولوژیک رقم رشد نامحدود و دیررس سامان دارند. همچنین، اثر تیمار بذرمال نیز روی تمام صفات مذکور بجز تعداد شاخه فرعی در سطح یک درصد معنی‌دار شد (جدول 4).

 

 

جدول 2- میانگین مربعات صفات فنولوژیک سویا تحت تیمارهای مختلف در دو سال 1397 و 1398.

Table 2. Mean comparisons of phonologic traits of soybean under different treatments in 2018 and 2019.

R7

R5

R3

R1

V7

VE

df

S.O.V.

823.69**

1058.42**

932.28**

1058.42**

879.62**

1058.4ns

1

Year (Y)

4.77

5.37

6.53

5.37

1.29

5.4

4

Rep*Y

142.80**

41.60**

67.24**

41.60**

3.64**

41.6ns

1

Humic(a)

99.61**

62.12**

72.91**

62.12**

12.05**

62.1**

2

Bacteria(b)

118.19**

72.28**

82.91**

72.28**

41.44**

72.3**

3

Micronutrient(c)

30.14**

21.49**

26.81**

21.49**

7.60**

21.5**

2

a*b

2.12ns

3.94ns

4.98ns

3.94ns

0.84*

3.9**

3

a*c

18.73**

17.72**

14.77**

17.72**

8.97**

17.7*

6

b*c

27.29**

19.07**

18.84**

19.07**

7.97**

19.1ns

6

a*b*c

49.47**

6.42ns

10.78*

6.42ns

0.12ns

6.4ns

1

Y*a

14.44*

6.42ns

5.64ns

6.42ns

0.12ns

6.4ns

2

Y*b

7.46ns

1.51ns

2.72ns

1.51ns

0.01ns

1.5ns

3

Y*c

4.43ns

6.42ns

3.77ns

6.42ns

0.12ns

6.4ns

2

Y*a*b

0.40ns

1.51ns

1.28ns

1.51ns

0.01ns

1.5ns

3

Y*a*c

3.81ns

1.51ns

1.85ns

1.51ns

0.01ns

1.5ns

6

Y*b*c

2.68ns

1.51ns

2.73ns

1.51ns

0.01ns

1.5ns

6

Y*a*b*c

3.98

2.1

2.26

2.11

0.28

0.51

92

Error

1.90

1.51

2.03

2.24

1.42

8.66

CV (%)

ns, * and ** means non-significant, significant at 5 % and 1 %level of probability, respectively.

VE: Emergence, VC: Unrolled unifoliolate leaves, V1: First trifoliolate, V2: Second trifoliolate, V4: Fourth trifoliolate, R1: Beginning flowering, R2: Full flowering, R3: Beginning pod, R4: Full pod, R5: Beginning seed, R6: Full seed, R7: Beginning maturity, R8: Full maturity.

 

جدول 3- مقایسه میانگین صفات فنولوژیک سویا تحت تاثیر تیمارهای مختلف آزمایشی.

Table 3. Mean comparisons of phenological traits of soybean under different treatments.

Treatments

R7

R5

R3

R1

V7

VE

Year effects

1397

8.36a

34.73b

62.12b

71.37b

93.12b

102.84b

1398

8.14a

39.68a

67.54a

76.45a

98.54a

107.62a

Humic acid treatments

Humic acid

8.17a

37.36a

65.36a

74.59a

96.36a

106.22a

Control

8.32a

37.04b

64.29b

73.23b

95.29b

104.23b

Bacteria treatments

Bacterial seed

8.26ab

37.29b

65.29a

74.58a

96.29a

106.17a

Bacterial seed+azospirillum

8.00b

37.65a

65.65a

74.66a

96.65a

105.94a

Control

8.48a

36.66c

63.53b

72.48b

94.53b

103.57b

Micronutrient treatments

Cobalt

8.39a

36.94c

64.94b

73.99b

95.94b

105.52b

Cobalt+ Molybdenum

8.05b

37.31b

65.04b

74.05b

96.04b

105.53b

Cobalt + Molybdenum + Boron

8.02b

38.58a

66.38a

75.65a

97.38a

107.10a

Control

8.52a

35.99d

62.94c

71.94c

93.94c

102.75c

In each column of each treatment, the means with different letters are significantly different at p<0.05 by LSD test.

 

 

مقایسه میانگین اثرات ساده صفات مورفولوژیک نشان داد که تمام صفات، به­استثنای تعداد شاخه فرعی، دارای مقادیر بالاتری در سال 1398 نسبت به سال 1397 بودند که احتمالا به­دلیل شرایط رشدی بهتر در سال دوم می­باشد. همچنین کاربرد هیومیک­اسید در مقایسه با شاهد افزایش معنی­داری در تمامی صفات نشان داد؛ به­طوری­که میزان افزایش در ارتفاع بوته، ارتفاع اولین غلاف، قطر ساقه، تعداد شاخه جانبی، سطح برگ و عملکرد دانه به­ترتیب 6، 7، 25، 40، 66 و 65 درصدی نسبت به شاهد به­دست آمد. همچنین تیمار بذرمال باکتری+ازوسپریلیوم موجب افزایش معنی­دار ارتفاع بوته (9 درصد)، ارتفاع اولین غلاف (3 درصد)، قطر ساقه (11 درصد)، سطح برگ (86 درصد) و عملکرد دانه (10 درصد) شد. عدم افزایش در تعداد شاخه فرعی احتمالاً به این علت است که این صفت بیشتر تحت کنترل ژنتیک است
Farshadfar et al., 2012)). عناصر ریزمغذی نیز موجب افزایش معنی­دار صفات و عملکرد در مقایسه با شاهد شدند که در اکثر صفات از جمله عملکرد، این افزایش در تیمار کبالت+مولیبدن+بور بیشتر از سایر تیمارها بود (جدول 5).

در همین رابطه،Kazemi et al. (2006) گزارش کردند که تلقیح سویا با باکتری سبب افزایش معنی­دار تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، وزن هزار­دانه، عملکرد نهایی بجز تعداد دانه در غلاف می­شود. Kazemi Moghadam et al. (2013) گزارش کردند که مصرف باکتری منجر به دست­یابی بیشترین میزان عملکرد دانه سویا به میزان 1636 کیلوگرم در هکتار شد؛ در­حالی‌که در تیمار عدم مصرف باکتری کمترین میزان عملکرد دانه به میزان 1443 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد.

در این راستا، Ross et al. (2006) با محلول‌پاشی غلظت‌های مختلف بور در دو مرحله V3 (ظهور اولین برگ سه­برگچه‌ای) و R2 (انتهای گلدهی و شروع دانه‌بندی) نتایج جالبی را به­دست آوردند؛ بدین­ترتیب که کاربرد 1 تا 2 کیلوگرم بور در هکتار بیشترین میزان غلظت بور در بذرها (27-21 میلی­گرم بور بر کیلوگرم بذر) را تولید کرد و کاربرد بور در مرحله R2 باعث افزایش بیشترین میزان بور نسبت به V3 در بذر شد. زمان کاربرد بور بر میزان جوانه‌زنی و وزن بذرها تأثیر معنی‌داری داشت به­نحوی­که در حالت عدم مصرف بور، کمترین میزان جوانه‌زنی بذر به میزان 60 درصد و در حالت مصرف بور، بیشترین میزان جوانه‌زنی بذر 96 درصد (مصرف در مرحله V3) و 94 درصد (مصرف در مرحله R2) حاصل شد. مصرف بور در مرحله V3 وزن بذرها را از 2/12 به 8/12 گرم و مصرف در مرحله R2 وزن بذرها را از 7/13 به 8/14 گرم افزایش داد. همچنین آنها بیان کردند که غلظت بور شاخص مناسبی برای تعیین کمبود بور در تشخیص‌های پس از برداشت است. منطبق با نتایج تحقیق حاضر، گزارش شده است که محلول­پاشی مولیبدن در مراحل R3 و R5 سویا منجر به بهبود صفات شد (Cardoso et al., 2021) و کاربرد توام مولیبدن و بور افزایش تعداد غلاف و عملکرد دانه سویا را به دنبال داشت (Moro et al., 2021).

سال‌هاست که استفاده از مایه تلقیح ریزوبیومی در جهت افزایش عملکرد و کاهش مصرف کودهای نیتروژنی در کشت انواع لگوم به­کار گرفته می‌شود. مصرف این کودهای بیولوژیکی می‌تواند در حفظ محیط زیست و بهبود عملکرد گیاه موثر باشد (Mehdipoor et al., 2010). در پژوهشی،
 Puente et al. (2019) کیفیت تغذیه دانه سویا را با تلقیح Azospirillum brasilense Az39 بهبود بخشیدند. این آزمایش به‌صورت گلخانه‌ای و مزرعه­ای انجام شد. بیوماس بیشتر تحت تلقیح شاخساره با
 A. brasilense Az39 در مرحله V6 و R2 در مقایسه با استفاده هنگام کاشت مشاهده شد. علاوه­بر­این، افزایش زیست­توده ریشه خشک و تعداد گره بالاتر و وزن نسبی گره در هر بوته در V6 مشاهده شد. در هر دو مرحله (V6 و R2) سطح لگموگلوبین در گره­ها به­طور قابل توجهی بیشتر از گیاهانی است که روی بذر تلقیح شده‌اند. گیاهانی که تلقیح آن­ها با
 A. brasilense Az39 در مرحله تولید شاخساره انجام شده بود میزان نشاسته برگ، محتوای نیتروژن و پروتئین بالاتری نسبت به گیاهانی که در هنگام کشت تلقیح شده بودند داشتند.

 

جدول 4- تجزیه واریانس عملکرد و صفات مورفولوژیک سویا تحت تیمارهای مختلف در دو سال 1397 و 1398.

Table 4. Analysis of variation for yield and morphological traits of soybean under different treatments in 2018 and 2019.

Seed yield

Leaf area

Number of branches

Stem diameter

First pod height

Plant height

df

S.O.V.

6990031**

8.50**

6.25**

93.83**

8.65**

2847.11**

1

Year (Y)

112739

0.08

9.06

147.22

5.97

97.67

4

Rep*Y

42733023**

36.89**

87.42**

276.22**

61.75**

1125.04*

1

Humic(a)

1065707**

19.04**

0.35ns

31.26**

7.43**

1262.49**

2

Bacteria(b)

2116901**

2.55**

30.51**

23.51**

12.64**

1747.21**

3

Micronutrient(c)

415703**

0.45**

2.85**

31.07**

5.19**

917.45**

2

a*b

652068**

1.53**

9.39**

11.75ns

1.11*

274.42ns

3

a*c

131958**

1.81**

2.40**

18.37**

0.67*

752.73**

6

b*c

143614**

0.99**

0.36ns

5.61ns

0.70*

795.93**

6

a*b*c

4886826**

0.01ns

0.32ns

123.88**

7.25**

1.30**

1

Y*a

214881**

0.02ns

1.55ns

10.44ns

0.60ns

374.36ns

2

Y*b

266211**

0.00ns

0.50ns

32.56**

2.55**

431.92**

3

Y*c

306261**

0.06ns

1.49ns

12.55ns

1.48**

383.41**

2

Y*a*b

326470**

0.01ns

0.86ns

1.76ns

0.98*

179.96ns

3

Y*a*c

76583**

0.01ns

0.46ns

5.61ns

0.52*

143.88ns

6

Y*b*c

90052**

0.01ns

0.58ns

1.76ns

0.28ns

95.08ns

6

Y*a*b*c

4911

0.0264

0.505

5.318

0.286

177.88

92

Error

3.2

7.949

15.15

18.38

2.93

12.95

CV (%)

ns, * and ** means non-significant, significant at 5% and 1% level of probability, respectively.

 

جدول 5- مقایسه میانگین عملکرد و صفات مورفولوژیک سویا تحت تاثیر تیمارهای مختلف آزمایشی.

Table 5. Mean comparisons of yield and morphological traits of soybean under different treatments.

Treatments

Plant height

(cm)

First pod height

(cm)

Stem diameter

(mm)

Number of branches

Leaf area

(cm2)

Seed yield

(kg/ha)

Year effects

1397

98.54b

18.05b

11.74b

4.90a

1.80b

1985.33b

1398

107.43a

18.54a

13.35a

4.48b

2.29a

2425.97a

Humic acid treatments

Humic acid

105.78a

18.95a

13.93a

5.47a

2.55a

2750.40a

Control

100.19b

17.64b

11.16b

3.91b

1.54b

1660.90b

Bacteria treatments

Bacterial seed

106.13a

18.59a

13.07a

4.78a

2.34b

2335.54a

Bacterial seed+azospirillum

105.76a

18.45a

12.95a

4.62a

2.46a

2238.42a

Control

97.07b

17.85b

11.62b

4.66a

1.32c

2042.99b

Micronutrient treatments

Cobalt

101.42b

18.34b

12.78a

4.69b

1.89b

2224.67b

Cobalt+ Molybdenum

111.88a

18.56ab

13.32a

5.05b

2.28a

2352.76ab

Cobalt+Molybdenum+Boron

103.64b

18.83a

12.66ab

5.59a

2.26a

2387.73a

Control

95.01c

17.46c

11.41b

3.42c

1.75c

1857.44c

In each column of each treatment, the means with different letters are significantly different at p<0.05 by LSD test.

 

 

 

Shariatinia et al. (2012) تأثیر کود هیومیک­اسید بر صفات مختلف دو رقم سویا از جمله وزن غلاف، تعداد دانه در ساقه اصلی، تعداد دانه در شاخه فرعی و عملکرد را بررسی و گزارش کردند که اثر رقم بر وزن غلاف در گیاه، تعداد دانه در ساقه اصلی، تعداد دانه در شاخه فرعی، وزن غلاف و وزن خشک اندام هوایی معنی­دار بود. هیومیک­اسید تاثیر معنی­داری روی تمام صفات اندازه­گیری­شده داشت و اثر متقابل کود در رقم نشان داد که با افزایش مقدار مصرف هیومیک­اسید، رقم Williams نسبت به Zane وزن غلاف در گیاه و تعداد دانه در ساقه اصلی بیشتری تولید می­کند.
 Ross et al. (2006) در مطالعه خود با کاربرد نسبت‌های مختلفی از بور در سویا نتیجه گرفتند که کاربرد بور در سه منطقه از چهار منطقه مورد مطالعه سبب افزایش عملکرد بذر شد. همچنین کاربرد بور، میزان غلظت بور در برگ‌های سه­برگچه‌ای و بذر سویا را افزایش داد. Bellaloui et al. (2010) بیان کردند که کاربرد برگی بور سبب افزایش فعالیت آنزیم نیتروژناز و نیترات­ریداکتاز در برگ­ها می­شود که بیانگر نقش مهم و معنی­دار بور در سوخت و ساز نیتروژن می­باشد. اگر غلظت بور در برگ­ها پایین باشد امکان انتقال بور از بافت­های رسیده و بالغ به بافت‌های جوان و بذرها وجود ندارد.

 Bellaloui et al. (2013) تاثیر محلول­پاشی بور (بوریک­اسید) را روی ترکیبات بذر سویا شامل پروتئین، روغن، اسیدهای چرب و ترکیبات قندی تحت تنش خشکی مطالعه کردند. آن­ها در دو مرحله گل­دهی و پر­شدن دانه محلول­پاشی را انجام دادند. نتایج پژوهش آن‌ها نشان داد که محلول­پاشی بور موجب افزایش عنصر بور در برگ‌ها و بذر و تغییر ترکیبات بذر شده است. Amarilla et al. (2019) تاثیر محلول­پاشی مولیبدن، کبالت و بور را بر خصوصیات گیاه سویا مورد بررسی قرار دادند و بیان کردند که استفاده از مواد ریزمغذی مانند کبالت، مولیبدن و بور باعث افزایش عملکرد سویا می‌شود. همچنین، Shaabani et al. (2017) بیان کردند که نیتروژن موجب سرعت رشد، سهولت تنفس، شادابی رنگ بوته‌ها، افزایش رشد ریشه‌ها و افزایش ارتفاع می­شود. همچنین اضافه­کردن نیتروژن به خاک باعث افزایش سطح برگ و در نهایت افزایش عملکرد و بالا­بردن شاخص برداشت می‌شود. از طرفی میکروارگانیسم­های موجود در کودهای زیستی علاوه­بر تثبیت نیتروژن هوا و متعادل­کردن جذب عناصر اصلی پرمصرف و ریزمغذی مورد نیاز گیاه، با سنتز و ترشح مواد محرک رشد گیاه نظیر انواع هورمون‌های تنظیم­کننده رشد مانند اکسین سبب بهبود رشد و نمو سویا می‌شوند.

 

نتیجه‌گیری کلی

در این بررسی با­توجه­به اهمیت تاثیر باکتری­های همزیست و همچنین تغذیه گیاهی بر راندمان گیاه سویا، تیمارهای باکتری و تغذیه­ای اعمال شد که نتایج حاکی از تاثیر معنی‌دار آن­ها روی عملکرد و همچنین صفات فنولوژیک و مورفولوژیک اندازه­گیری­شده در این پژوهش بود. در مجموع مشخص شد که تیمار بذرمال باکتری+ازوسپریلیوم و کبالت+مولیبدن+بور افزایش عملکرد بیشتری نسبت به سایر تیمارها داشتند؛ بنابراین، این ترکیب تیماری به عنوان ترکیب برتر در مقایسه با سایر تیمارهای بررسی­شده پیشنهاد می­شود. در واقع این نتایج اهمیت کاربرد باکتری­های تثبیت­کننده نیتروژن و نیز عناصر ریزمغذی را در بهبود صفات و به­تبع آن عملکرد دانه در گیاه سویا رقم سامان نشان می‌دهند که می‌تواند به افزایش عملی تولید سویا در واحد سطح کمک کند.

 

تقدیر و تشکر

بدین­وسیله از مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان به دلیل همکاری در اجرای این پژوهش تشکر و قدردانی می‌شود.

 

REFERENCES

  1. Alahresani, M., & Ramazani, S. H. R. (2021). Effects of biological, chemical and animal fertilizers on photosynthetic pigments, yield and yield components of corn 500 single cross. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production,31(1), 125-143. (In Persian)
  2. Amarilla, D., Zaracho, A., Maidana, E., & Melgarejo, M. (2019). Behavior of soy cultivation (Glycine max) with foliar application of molybdenum, cobalt and boron. International Journal of Biosciences, 14(1), 437-443.
  3. Bellaloui, N., Hu, Y., Mengistu, A., Kassem, M. A., & Abel, C. A. (2013). Effects of foliar boron application on seed composition, cell wall boron, and seed δ15N and δ13C isotopes in water-stressed soybean plants. Frontiers in Plant Science, 4, 270.
  4. Bellaloui, N., Reddy, K. N., Gillen, A. M., & Abel, C. A. (2010). Nitrogen metabolism and seed composition as influenced by foliar boron application in soybean. Plant and Soil, 336(1), 143-155.
  5. Cardoso, B.M., Lazarini, E., Moreira, A., Moraes, L.A., Santos, F.L.D. & Dameto, L.S. )2021(. Effect of foliar molybdenum application on seed quality of soybean cultivars. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 52(6), pp.666-672.
  6. Dabaghian, Z., Pirdashti, H., Abasian, A., & Bahari, S. S. (2015). The effect of biofertilizers, thiobacillus, azotobacter, azospirillum and organic sulfur on nodulation process and yield of soybean (Glycine max Merr.). Applied Field Crops Research, 28(107), 17-25. (In Persian)
  7. Dadnia, M., & Khodabandeh, N. (2001). Evaluation of yield increase by optimizing nitrogen fertilizer application and inoculation of seeds with bacteria in sustainable agricultural systems in soybean (Glycine max). Iranian Journal of Crop Sciences, 2 (4), 33-41. (In Persian)
  8. Farshadfar, A., Karuni, M., Pourdad, S., Zarei, L., & Jamshid Moghaddam, M. (2012). Genetic analysis of a number of physiological, phenological and morphological traits of rapeseed (Brassica napus) genotypes using diallel method. Iranian Journal of Crop Sciences (Iranian Agricultural Sciences), 42 (3), 627-647. (In Persian)
  9. Hamoon company. (2008). With registration number 17682, https://haamoonn.ir/.
  10. Hezar Jaribi, A., Babaei, H., & Raisi, S. (2014). Introducing the new cultivar of soybean - Saman. Karaj: Seed and Plant Breeding Research Institute. (In Persian)
  11. Jahangirinia, A., Siadat, S., Kuchakzadeh, A., & Siyah Far, M. (2016). Effect of application of vermicompost and mycorrhiza fertilizers on grain growth traits and grain yield of soybean (Glycine max) under dehydration conditions. National Electronic Conference on Passive Defense in Agriculture. (In Persian)
  12. Kazemi Moghadam, M., Hassanpour Darvishi, H., & Javaheri, M. (2013). Investigation of the effects of bacterial and Roman compost on phenology and growth of soybean (Glycine max) in sustainable agriculture, National Conference on Agricultural Science and Technology, Malayer. (In Persian)
  13. Kazemi, Sh., Galshi, S., Ghanbari, A., & Kianoosh, Gh. (2006). Investigation of the effects of planting date and seed inoculation with bacteria on yield and yield components of two soybean cultivars (Glycine max L). Agricultural Sciences and Natural Resources, 12 (4). (In Persian)
  14. Mehdipoor, A., Rezaei, M. A., Asgharzadeh, A., & Cherati, A. (2010). Effect of different strains of bradyrhizobium japonicum on micronutrients uptake in shoots and yield of seeds in soybean (Glycine max). Journal of Plant Environmental Physiology, 4(4 (16)), 33-40. (In Persian)
  15. Mehrpouyan, M., Noormohammadi, G., Mirhadi, M. J., Heidari, S. H., & Shirani, R. A. (2010). Effect of some inoculants containing Rhizobium legominosarum Phaseoli on nutrients elements uptake in three cultivars of common bean. Iranian Journal Pulses Research, 1(2): 1-10. (In Persian)
  16. Mohammadi Kale Sarlou, S., Seyed Sharifi, R., Sedghei, M., Narimani, H., & Khalilzadeh, R. (2021). Effects of salinity, vermicompost, humic acid and seed inoculation with flavobacterim on grain filling of triticale. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 31(2), 251-269. (In Persian)
  17. Moro, L., Franz, M.F., Ecco, M., Melgarejo Arrúa, M.A., & Ribas, M.A. (2021). Response of soybean crop with different combinations of seed treatment and application of nitrogen, cobalt, and molybdenum topdressing. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 74(3), pp.9667-9674.
  18. Nasiri Dehsorkhi, A., Makarian, H., Varnaseri Ghandali, V., & Salari, N. (2018). Investigate effect of humic acid and vermicompost application on yield and yield components of cumin (Cuminum cyminum). Applied Field Crops Research, 31(1), 93-113. (In Persian)
  19. Nature biotechnology company (2002). With registration number 17682 and national ID 10102036521. https://biorun.ir/en
  20. Onuh, A. F., & Miwa, K. (2021). Regulation, diversity and evolution of boron transporters in plants. Plant and Cell Physiology, 62(4), 590-599.
  21. Pereira, G. L., Siqueira, J. A., Batista-Silva, W., Cardoso, F. B., Nunes-Nesi, A., & Araújo, W. L. (2021). Boron: more than an essential element for land plants? Frontiers in Plant Science, 11, 2234.
  22. Puente, M. L., Zawoznik, M., de Sabando, M. L., Perez, G., Gualpa, J. L., Carletti, S. M., & Cassán, F. D. (2019). Improvement of soybean grain nutritional quality under foliar inoculation with Azospirillum brasilense strain Az39. Symbiosis, 77(1), 41-47.
  23. Roriz, M., Carvalho, S. M., Castro, P. M., & Vasconcelos, M. W. (2020). Legume biofortification and the role of plant growth-promoting bacteria in a sustainable agricultural era. Agronomy, 10(3), 435.
  24. Ross, J. R., Slaton, N. A., Brye, K. R., & DeLong, R. E. (2006). Boron fertilization influences on soybean yield and leaf and seed boron concentrations. Agronomy Journal, 98(1), 198-205.
  25. Shaabani, S., & Movahhedi Dehnavi, M. (2017). Effect of different levels of nitrogen, bio-fertilizers and nano-nitrogen on yield and nitrogen use efficiency of soybean in Darab region (Fars). Iranian Journal of Field Crops Research, 15(3), 709-720. (In Persian)
  26. Shariatinia, F., Karimi Goghari, A., Soltaninejad, N., & Shamsuddin Saeid, M. (2012). The effect of humic acid and salinity on vegetative growth and some physiological characteristics of cotton (Varamin Cv.). The Second National Conference on New Achievements in oilseeds production, Bojnourd. (In Persian)
  27. Sinclair, T. R. (2017). Water-conservation traits to increase crop yields in water-deficit environments. Switzerland: Springer Briefs in Environmental Sciences,1007, 978-3.
  28. Soleimani Fard, A., Naseri Rad, H., Naseri, R., & Piri, E. (2013). Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on phenological traits, grain yield and yield components of three maize (Zea mays) cultivars. Journal of Crop Ecophysiology (Agriculture Science), 1 (25), 71-89. (In Persian)
  29. Thudi, M., Palakurthi, R., Schnable, J. C., Chitikineni, A., Dreisigacker, S., Mace, E., & Varshney, R. K. (2021). Genomic resources in plant breeding for sustainable agriculture. Journal of Plant Physiology, 257, 153351.
  30. Yousefipor, M., Lack, S., & Payandeh, K. (2019). Evaluation of the combined effect of biological and chemical phosphorous fertilizers and micronutrient on seed and protein yield of barley (Hordeum vulgare). Journal of Crop Ecophysiology, 13(49(1)), 103-120. (In Persian)

 

[1] VE: Emergence, VC: Unrolled unifoliolate leaves, V1: First trifoliolate, V2: Second trifoliolate, V4: Fourth trifoliolate, R1: Beginning flowering, R2: Full flowering, R3: Beginning pod, R4: Full pod, R5: Beginning seed, R6: Full seed, R7: Beginning maturity, R8: Full maturity

References

  1. REFERENCES                 

    1. Alahresani, M., & Ramazani, S. H. R. (2021). Effects of biological, chemical and animal fertilizers on photosynthetic pigments, yield and yield components of corn 500 single cross. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production,31(1), 125-143. (In Persian)
    2. Amarilla, D., Zaracho, A., Maidana, E., & Melgarejo, M. (2019). Behavior of soy cultivation (Glycine max) with foliar application of molybdenum, cobalt and boron. International Journal of Biosciences, 14(1), 437-443.
    3. Bellaloui, N., Hu, Y., Mengistu, A., Kassem, M. A., & Abel, C. A. (2013). Effects of foliar boron application on seed composition, cell wall boron, and seed δ15N and δ13C isotopes in water-stressed soybean plants. Frontiers in Plant Science, 4, 270.
    4. Bellaloui, N., Reddy, K. N., Gillen, A. M., & Abel, C. A. (2010). Nitrogen metabolism and seed composition as influenced by foliar boron application in soybean. Plant and Soil, 336(1), 143-155.
    5. Cardoso, B.M., Lazarini, E., Moreira, A., Moraes, L.A., Santos, F.L.D. & Dameto, L.S. )2021(. Effect of foliar molybdenum application on seed quality of soybean cultivars. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 52(6), pp.666-672.
    6. Dabaghian, Z., Pirdashti, H., Abasian, A., & Bahari, S. S. (2015). The effect of biofertilizers, thiobacillus, azotobacter, azospirillum and organic sulfur on nodulation process and yield of soybean (Glycine max Merr.). Applied Field Crops Research, 28(107), 17-25. (In Persian)
    7. Dadnia, M., & Khodabandeh, N. (2001). Evaluation of yield increase by optimizing nitrogen fertilizer application and inoculation of seeds with bacteria in sustainable agricultural systems in soybean (Glycine max). Iranian Journal of Crop Sciences, 2 (4), 33-41. (In Persian)
    8. Farshadfar, A., Karuni, M., Pourdad, S., Zarei, L., & Jamshid Moghaddam, M. (2012). Genetic analysis of a number of physiological, phenological and morphological traits of rapeseed (Brassica napus) genotypes using diallel method. Iranian Journal of Crop Sciences (Iranian Agricultural Sciences), 42 (3), 627-647. (In Persian)
    9. Hamoon company. (2008). With registration number 17682, https://haamoonn.ir/.
    10. Hezar Jaribi, A., Babaei, H., & Raisi, S. (2014). Introducing the new cultivar of soybean - Saman. Karaj: Seed and Plant Breeding Research Institute. (In Persian)
    11. Jahangirinia, A., Siadat, S., Kuchakzadeh, A., & Siyah Far, M. (2016). Effect of application of vermicompost and mycorrhiza fertilizers on grain growth traits and grain yield of soybean (Glycine max) under dehydration conditions. National Electronic Conference on Passive Defense in Agriculture. (In Persian)
    12. Kazemi Moghadam, M., Hassanpour Darvishi, H., & Javaheri, M. (2013). Investigation of the effects of bacterial and Roman compost on phenology and growth of soybean (Glycine max) in sustainable agriculture, National Conference on Agricultural Science and Technology, Malayer. (In Persian)
    13. Kazemi, Sh., Galshi, S., Ghanbari, A., & Kianoosh, Gh. (2006). Investigation of the effects of planting date and seed inoculation with bacteria on yield and yield components of two soybean cultivars (Glycine max L). Agricultural Sciences and Natural Resources, 12 (4). (In Persian)
    14. Mehdipoor, A., Rezaei, M. A., Asgharzadeh, A., & Cherati, A. (2010). Effect of different strains of bradyrhizobium japonicum on micronutrients uptake in shoots and yield of seeds in soybean (Glycine max). Journal of Plant Environmental Physiology, 4(4 (16)), 33-40. (In Persian)
    15. Mehrpouyan, M., Noormohammadi, G., Mirhadi, M. J., Heidari, S. H., & Shirani, R. A. (2010). Effect of some inoculants containing Rhizobium legominosarum Phaseoli on nutrients elements uptake in three cultivars of common bean. Iranian Journal Pulses Research, 1(2): 1-10. (In Persian)
    16. Mohammadi Kale Sarlou, S., Seyed Sharifi, R., Sedghei, M., Narimani, H., & Khalilzadeh, R. (2021). Effects of salinity, vermicompost, humic acid and seed inoculation with flavobacterim on grain filling of triticale. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 31(2), 251-269. (In Persian)
    17. Moro, L., Franz, M.F., Ecco, M., Melgarejo Arrúa, M.A., & Ribas, M.A. (2021). Response of soybean crop with different combinations of seed treatment and application of nitrogen, cobalt, and molybdenum topdressing. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 74(3), pp.9667-9674.
    18. Nasiri Dehsorkhi, A., Makarian, H., Varnaseri Ghandali, V., & Salari, N. (2018). Investigate effect of humic acid and vermicompost application on yield and yield components of cumin (Cuminum cyminum). Applied Field Crops Research, 31(1), 93-113. (In Persian)
    19. Nature biotechnology company (2002). With registration number 17682 and national ID 10102036521. https://biorun.ir/en
    20. Onuh, A. F., & Miwa, K. (2021). Regulation, diversity and evolution of boron transporters in plants. Plant and Cell Physiology, 62(4), 590-599.
    21. Pereira, G. L., Siqueira, J. A., Batista-Silva, W., Cardoso, F. B., Nunes-Nesi, A., & Araújo, W. L. (2021). Boron: more than an essential element for land plants? Frontiers in Plant Science, 11, 2234.
    22. Puente, M. L., Zawoznik, M., de Sabando, M. L., Perez, G., Gualpa, J. L., Carletti, S. M., & Cassán, F. D. (2019). Improvement of soybean grain nutritional quality under foliar inoculation with Azospirillum brasilense strain Az39. Symbiosis, 77(1), 41-47.
    23. Roriz, M., Carvalho, S. M., Castro, P. M., & Vasconcelos, M. W. (2020). Legume biofortification and the role of plant growth-promoting bacteria in a sustainable agricultural era. Agronomy, 10(3), 435.
    24. Ross, J. R., Slaton, N. A., Brye, K. R., & DeLong, R. E. (2006). Boron fertilization influences on soybean yield and leaf and seed boron concentrations. Agronomy Journal, 98(1), 198-205.
    25. Shaabani, S., & Movahhedi Dehnavi, M. (2017). Effect of different levels of nitrogen, bio-fertilizers and nano-nitrogen on yield and nitrogen use efficiency of soybean in Darab region (Fars). Iranian Journal of Field Crops Research, 15(3), 709-720. (In Persian)
    26. Shariatinia, F., Karimi Goghari, A., Soltaninejad, N., & Shamsuddin Saeid, M. (2012). The effect of humic acid and salinity on vegetative growth and some physiological characteristics of cotton (Varamin Cv.). The Second National Conference on New Achievements in oilseeds production, Bojnourd. (In Persian)
    27. Sinclair, T. R. (2017). Water-conservation traits to increase crop yields in water-deficit environments. Switzerland: Springer Briefs in Environmental Sciences,1007, 978-3.
    28. Soleimani Fard, A., Naseri Rad, H., Naseri, R., & Piri, E. (2013). Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on phenological traits, grain yield and yield components of three maize (Zea mays) cultivars. Journal of Crop Ecophysiology (Agriculture Science), 1 (25), 71-89. (In Persian)
    29. Thudi, M., Palakurthi, R., Schnable, J. C., Chitikineni, A., Dreisigacker, S., Mace, E., & Varshney, R. K. (2021). Genomic resources in plant breeding for sustainable agriculture. Journal of Plant Physiology, 257, 153351.
    30. Yousefipor, M., Lack, S., & Payandeh, K. (2019). Evaluation of the combined effect of biological and chemical phosphorous fertilizers and micronutrient on seed and protein yield of barley (Hordeum vulgare). Journal of Crop Ecophysiology, 13(49(1)), 103-120. (In Persian)
Iranian Journal of Field Crop Science
Volume 53, Issue 4
January 2023
Pages 219-228

Files

History

  • Receive Date: 10 January 2022
  • Revise Date: 27 March 2022
  • Accept Date: 05 April 2022
  • Publish Date: 22 December 2022

Share

How to cite

Statistics