Effects of vermicompost and nitrogen-fixing bacteria on growth and chemical compounds of Sesame (Sesamum indicum L.)

Authors

Abstract

Nowadays, the use of chemical fertilizers in agricultural land causes numerous environmental problems such as water pollution, soil pollution and reduction of soil fertility. Using biological resources have important role in soil biological activity and fertility, improvement of product quality and safety of agricultural ecosystems. Hence, to investigate the effects of vermicompost and nitrogen-fixing bacteria (NFB)on the growth and nutrient uptake of Sesame seedlings, a greenhouse experiment was conducted in completely randomized factorial design with four replications. Treatments were included four levels of vermicompost (zero (V0), 1 (V1), 2 (V2) and 4 percent (V3)) and three levels of bacterial treatments (inoculation with Azospirillum (B1) and Azotobacter (B2) and without bacteria (B0)). The results showed that the application of vermicompost and NBF, each one alone, significantly increased the plant height, stem diameter, phosphorus and zinc uptake. Also, simultaneous application of vermicompost and NFB significantly enhanced shoot dry weight, leaf surface area and uptake of nitrogen, phosphorus, potassium, iron, manganese and copper. The maximum shoot dry weight, leaf surface and uptake of nitrogen, potassium, iron and manganese were obtained from 4 % vermicompost treatment with Azotobacter inoculation. The highest copper content in the shoot was found in 2% vermicompost treatment without bacteria inoculation.

Keywords

References

  1. ارزانش، ح. و عباسی، ن. 1390. ورمی‌کمپوست از تولید تا مصرف. مدیریت هماهنگی ترویج کشاورزی، 15 صفحه.
  2. بیژنی، م. یدالهی، پ.، اصغرپور، م.، سلیمانی، س. و لطفی، م. 1393. تأثیر اوره و کود زیستی نیتروکسین بر عملکرد و خصوصیات زراعی کنجد (Sesamum indicum L.).. نشریه تولید گیاهان روغنی. جلد 1 (شماره 2)، 78- 67
  3. جهانشاهی، ش.، زاده‌باقری، م. و ابوطالبی، ع. 1391. تأثیر ورمی‌کمپوست، باکتری‌های ازتوباکتر و آزوسپریلیوم و بارور 2 بر ویژگی‌های کمی و کیفی گیاه دارویی گشنیز (Coriandrum sativum L.). مجله پژوهش‌های به زراعی، جلد 4 (شماره‌ی4)، 400- 391.
  4. خواجه‌پور، م. ١٣٨٦. گیاهان صنعتی. مرکز انتشارات جهاد دانشگاهی، واحد صنعتی اصفهان. 465.
  5. سجادی نیک، ا.، یدوی، ع.، بلوچی، ح. ر. و فرجی، ه. 1390. مقایسه تاثیر کودهای شیمیایی (اوره)، آلی (ورمی کمپوست) و زیستی (نیتروکسین) بر عملکرد کمی و کیفی کنجد (Sesamum indicum L.). نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار. جلد 21 (شماره2). 101- 87
  6. صالحی، ا.، قلاوند، ا.، سفیدکن، ف. و اصغرزاده، ا. 1390. تأثیر کاربرد زئولیت، مایه تلقیح میکروبی و ورمی کمپوست بر غلظت عناصر، K،P ، N میزان اسانس و عملکرد اسانس در کشت ارگانیک گیاه دارویی بابونه آلمانی (Matricaria chamomilla L.). فصلنامة علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. جلد 27 (شماره‌ی2)، 201- 188.
  7. صمدی، ا.، پوریوسف میاندوآب، م. و مجیدی، ع. 1392. تأثیر گوگرد، ورمی‌کمپوست و باکتری تیوباسیلوس بر زیست فراهمی عناصر غذایی در ذرت رقم سینگل کراس 260 در شرایط گلخانه. دومین همایش توسعه پایدار کشاورزی و محیط زیست سالم.
  8. طاهریان، ن.، نقدی‌بادی، ح. ع.، مهرآفرین، ع.، وکیلی شهر بابکی، م. ع. و نیک‌خواه، ا.1391. اثر کودهای زیستی بر رشد و عملکرد کمی گیاه سنای هندی (.Cassia angustifolia Vahl) در شرایط آب و هوایی کرج. فصل نامه‌ی داروهای گیاهی، جلد 3 (شماره‌ی 1)، 6- 1.
  9. عسگری، م.، حبیبی، د. و نادری بروجردی، غ. ر. 1390. بررسی کاربرد ورمی‌کمپوست، باکتری‌های محرک رشد و اسید هومیک بر شاخص‌های رشد نعناء فلفلی (Mentha piperita L.) در استان مرکزی. مجله زارعت و اصلاح نباتات جلد 7 (شماره‌ی 4)، 54- 41.
  10. علیخانی، ح. 1385. پرورش کرم‌های مولد ورمی‌کمپوست و کشاورزی پایدار. انتشارات دانشگاه تهران، ص 164.
  11. عیدی‌زاده، خ.، مهدوی‌دامغانی، ع. م.، صباحی، ح. و صوفی‌زاده، س. 1389. اثرات کاربرد کودهای بیولوژیک در ترکیب با کود شیمیایی بر رشد ذرت (Zea mays L.) در شوشتر. نشریه بوم شناسی کشاورزی، جلد 2 (شماره‌ی 2)، ص 301- 292.
  12. رجب‌پور اشکیکی، ب.، علیخانی، ح. ع. و کشاورزی، ع. 1387. ضرورت کاربرد ریزوباکترهای محرک رشد گیاه (PGPR) در کودهای بیولوژیک با هدف افزایش باروری گیاه. اولین همایش ملی مدیریت و توسعه کشاورزی پایدار در ایران، اهواز، 1 دی ماه، موسسه عالی علمی و پژوهشی سیمای دانش.
  13. قلاوند، ا.، حمیدی‌دهقان‌شعار، م.، ملکوتی، م. ج.، اصغرزاده، ا. و چوکان، ر. ۱۳۸۵. کاربرد کودهای زیستی (بیولوژیک)، راهبردی بوم‌شناختی برای مدیریت پایدار بوم‌نظام‌های زراعی. مقالات کلیدی نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران. 224- 200.
  14. حیدریان‌پور، م. ب.، ثامنی، ع. م.، شیخی، ج.، کریمیان، ن. و زارعی. م. 1393. اثر ورمی‌کمپوست و نیتروژن بر رشد رویشی، غلظت، و جذب عناصر غذایی آفتابگردان. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک، جلد 18 (شماره‌ی 67)، 227- 217.
  15. ملکوتی، م. ج. 1375. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد یا بهینه سازی مصرف کود در ایران. انتشارات سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، 79 صفحه.
  16. Ahmed, A.G., Orabi, S.A. and Gaballah, M.S. 2010. Effect of bio-N-P fertilizer on the growth, yield and some biochemical components of two sunflower cultivars. International Journal of Academic Research, 2:271-277.
  17. Alam, M.N., Jahan, M.S., Ali, M.K., Ashraf, M.A. and Islam, M.K. 2007. Effect of vermicompost and chemical fertilizers on growth, yield and yield components of potato in barind soils of Bangladesh. Journal of Applied Sciences Research 3(12):1879–1888.
  18. Ali, M., Griffiths, A.J., Williams, K.P. and Jones, D.L. 2007. Evaluating the growth characteristics of lettuce in vermicompost and green waste compost. European Journal of Soil Biology 43:316-319.
  19. Atiyeh, R., Edwards, C., Subler, S. and Metzger, J. 2001. Pig manure vermicompost as a component of a horticultural bedding plant medium: effects on physicochemical properties and plant growth. Bioresource Technology, 78:11-20.
  20. Biari, A., Gholami, A. and Rahmani, H.A. 2008. Growth promotion and enhanced nutrient uptake of maize (Zea mays L.) by application of plant growth promoting rhizobacteria in arid region of Iran. Journal of Biological Sciences 8(6):1015-1020.
  21. Bouyoucos, G.J. 1951. A calibration of hydrometer method for making mechanical analysis of soil. Agronomy Journal 43:434-438.
  22. Bremner, J.M. and keeney, D.R. 1982. Steam distillation methods for determination of ammonium nitrate and nitrate. Analytica Chimica Acta 32: 465-495.
  23. Figueiredo, M.V.B., Seldin, L., Araujo, F.F. and Mariano, R.L.R. 2010. Plant Growth Promoting Rhizobacteria: Fundamentals and Applications. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
  24. Ghosh, D.C. and Mohiuddin M. 2000. Response of summer sesame (Sesamum indicum L.) to biofertilizer and growth regulator. Agricultural Science 20(2): 90-92.
  25. Gutierrez-Miceli, F.A., Moguel-Zamudio, B., Abud-Archila, M., Gutierrez-Oliva, V.F. and Dendooven, L. 2008. Sheep manure vermicompost supplemented with a native diazotrophic bacteria and mycorrhizas for maize cultivation. Bioresource Technology 99:7020-7026.
  26. Hadi, M.R.H.S., Darz, M.T., Ghandehari, Z. and Riazi, G. 2011. Effects of vermicompost and amino acids on the flower yield and essential oil production from Matricaria chamomile L. Journal of Medicinal Plants Research 5(23):5611–5617.
  27. Hashemimajd, K., Kalbasi, M., Golchin, A. and Shaiatmadari, H. 2004. Comparison of vermicompost and composts as potting media for growth of tomatoes. Plant Nutrition 27(6):1107- 1123.
  28. Jahan, M. and Jahani, M. 2007. The effects of chemical and organic fertilizers on saffron flowering. Acta Horticulturae 739:81–86.
  29. Jashankar S and Wahab K, 2004. Effect of integrated nutrient management on the growth, yield components and yield of Sesame. Annamalai University. cab direct.
  30. Javed, S. and Panwar, A. 2013. Effect of biofertilizer, vermicompost and chemical fertilizer on different biochemical parameters of Glycine max and Vigna mungo. Recent Research in Science and Technology 5(1):40–44.
  31. Kartikeyan, B.C., Abdul Jaleel, G.M., Lakshmanan, A. and Deiveekasundaram, M. 2008. Studies on rhizosphere microbial diversity of some commercially important medicinal plants. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 62(1):143-145.
  32. Kloepper, J.W., Schroth, M.N. and Miller, T.D. 1989. Effects of rhizosphere colonization by plant growth-promoting rhizobacterial on potato plant development and yield. Ecology and Epidemiology 70:1078-1082.
  33. Kokalis-Burellea, N., Kloepper, J.W. and Reddy. M.S. 2006. Plant growth-promoting rhizobacteria as transplant amendments and their effects on indigenous rhizosphere microorganisms. Applied Soil Ecology 31(1-2):91-100.
  34. Kumar, V. and Singh, K.P. 2001. Enriching vermicompost by nitrogen fixing and phosphate solubilizing bacteria. Bioresource Technology 76:173-175.
  35. Lazcano, C., Arnold, J., Tato, A.J., Zaller, J.G. Domínguez, J. 2009. Compost and vermicompost as nursery pot components:effects on tomato plant growth and morphology. Spanish Journal of Agricultural Research 7(4):944–951.
  36. Mahanta, K., Jha, D., Rajkhowa, D. and Manoj-Kumar. 2012. Microbial enrichment of vermicompost prepared from different plant biomasses and their effect on rice (Oryza sativa L.) growth and soil fertility. Biological Agriculture and Horticulture 28:241-250.
  37. McLean, E.O. 1982. Soil pH and lime requirement,. Method of soil analysis, part 2, chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA.
  38. Murakar, S.R., Tayade, A.S., Bodhade, S.N., Ulemale, R.B. 1998. Effect of vermicompost on mulberry leaf yield. Journal of Soils and Crops, 8:85-87.
  39. Olsen, S.R., Cole, C.V. Watanabe, F.S and Dean, L.A.  1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate.Circ. 939. USDA, Washington, DC. rhizobacteria. Pakistan Journal of Soil Science. 15:7-11.
  40. Peyvast, G.h. and Abbassi, M. 2006. Effect of commercial compost on yield and nitrate content of Chinese cabbage. Horticulture, Environment, and Biotechnology 47:123-125.
  41. Peyvast, G., Olfati, J., Madeni, S. and Forghani, A. 2008. Effect of vermicompost on the growth and yield of spinach (Spinacia oleracea L.). Journal of Food Agriculture and Environment 6:110-117.
  42. Rodelas, B., Gonzalez, J., Martinez, M. V., Salmerón, V. and Pozo, C. 1999. Influence of Rhizobium/Aztobacter and Rhizobium/Azosprilum combined inoculation on mineral composition of faba bean. (Vicia faba L.). Biology and Fertility of Soils 29(2):165-169.
  43. Sahni, S., Sarma, B., Singh, D., Singh, H. and Singh, K. 2008. Vermicompost enhances performance of plant growth-promoting rhizobacteria in Cicer arietinum rhizosphere against Sclerotium rolfsii. Crop Protection 27:369-376.
  44. Sallaku, G., Babaj. I., Kaciu, S. and Balliu, A. 2009. The influence of vermicompost on plant growth characteristics of cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings under saline conditions. Journal of Food, Agriculture and Environment 7:869-872.
  45. Singh, B.K., Pathak, K.A., Verma, A.K., Verma, V.K. and Deka, B.C. 2011. Effects Of vermicompost, fertilizer and mulch On plant Growth, nodulation and pod yield of French bean (Phaseolus vulgaris L.). Vegetable Crops Research Bulletin 74(1):153-165.
  46. Singh. R., Sharma, R.R., Kuma, S., Gupta, R.K. and Patil, R.T. 2008. Vermicompost substitution influences growth, physiological disorders, fruit yield and quality of strawberry (Fragaria x ananassa Duch.). Bioresource Technology 99:8507-8511 OpenURL.
  47. Suthar, S. 2009. Impact of vermicompost and composted farmyard manure on growth and yield of garlic (Allium stivum L.) field crop. International Journal of Plant Production 3(1):27–38.
  48. Troussellier, M., Bonnefont, J.L. Courties, C., Derrien, A., Dupray, E., Gauthier, M., Gourmelon, M., Joux, F., Lebaron, P., Martin, Y. and Pommepuy, M. 1998. Responses of enteric bacteria to environmental stresses in seawater. Oceanologica Acta 21:965-981.
  49. Uma, B. and Malathi, M. 2009. Vermicompost as a soil supplement to improve growth and yield of Amaranthus species. Research Journal of Agriculture and Biology Science, 5:1054-1060.
  50. Vessey, J.K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil 255:571.
  51. Yasari, E. and Patwardhan, M. 2007. Effects of Azotobacter and Azospirillum Inoculants and Chemical Fertilizers on Growth and Productivity of Canola (Brassica napus L.). Asian Journal of Plant Sciences 6(1): 77-82.
Journal of Sol Biology
Volume 4, Issue 1
August 2016
Pages 75-87

Files

Share

How to cite

Statistics