بررسی تثبیت بیولوژیک نیتروژن در اثر همیاری سویه های مختلف باکتری آزوسپریلوم با ارقام مختلف گندم با استفاده از تکنیک 15N

فهرست مطالب :

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