تأثیر قارچ‌کش‌های سیستمیک و تماسی بر همزیستی قارچ میکوریزی Rhizophagus irregularis و صفات رویشی در دو گیاه گندم و ذرت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، موسسه تحقیقات خاک وآب، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 استادیار، موسسه تحقیقات خاک وآب، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی،کرج، ایران

3 دانش‌آموخته دوره دکتری رشته زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

4 دانش‌آموخته دوره ارشد رشته بیولوژی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

امروزه قارچ‌کش‌ها به طور گسترده­ای به منظور جلوگیری یا از بین بردن انواع قارچ‌های بیماری‌زا مورد استفاده قرار می گیرند. لیکن کاربرد آن­ها در برخی موارد ممکن است تأثیرات مخربی بر ریزجانداران مفیدی نظیر قارچ‌های میکوریزی بر جای گذارد. قارچ­های میکوریزی پس از برقراری رابطه همزیستی، توانایی گیاه در جذب آب و عناصر معدنی و همچنین مقاومت گیاه در برابر تنش­های زنده و غیرزنده را بهبود می­بخشند. در این پژوهش تأثیر مصرف همزمان قارچ‌کش­هایی شامل بنومیل، رورال ‌تی‌اس، مانکوزب و تیلت بر اثربخشی قارچ میکوریز آربسکولار گونه Rhizophagus irregularis در رشد دو گیاه گندم و ذرت در شرایط گلخانه­ای مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش­های گلخانه­ای در قالب طرح کاملاً تصادفی در پنج تیمار شامل چهار قارچ­کش و شاهد با چهار تکرار و با کشت دو گیاه گندم و ذرت انجام پذیرفت. تأثیر قارچ­کش­ها بر خصوصیات رشدی گیاه گندم (رقم چمران) و گیاه ذرت (رقم سینگل کراس 704) و رابطه همزیستی این گیاهان با قارچ R. irregularis مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در گیاه ذرت، رورال ­تی­اس و تیلت به صورت معنی­دار درصد کلنیزاسیون ریشه نسبت به شاهد را به ترتیب از 41 درصد به 35 و 30 درصد کاهش داد. لیکن تفاوت معنی­داری نسبت به شاهد در وزن خشک ریشه و اندام هوایی گیاه ذرت مشاهده نگردید. همچنین استفاده از بنومیل و مانکوزب تفاوت معنی­داری بر درصد کلنیزاسیون ریشه و وزن خشک اندام هوایی در گیاه ذرت نداشتند. در گیاه گندم استفاده از بنومیل باعث کاهش معنی­دار درصد کلنیزاسیون ریشه از 16 به 12 درصد، وزن خشک ریشه از 0/68 به 0/59 گرم و اندام هوایی از 2/75 به 2/27 گرم گردید. در تیمار استفاده از قارچ­کش تیلت، درصد کلنیزاسیون ریشه نسبت به شاهد به میزان سه درصد افزایش نشان داد هرچند که تأثیر معنی­داری در وزن خشک ریشه و اندام هوایی و ارتفاع گیاه مشاهده نگردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of systemic and contact fungicides effects on symbiosis of Rhizophagus irregularis and vegetative traits of wheat and corn plants

نویسندگان [English]

  • F. Rejali 1
  • hossein Kari Dolatabad 2
  • Marzieh Safari 3
  • Fahimeh Fazlikhani 4
1 Associate professor, Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
2 Assistant professor, Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
3 Agronomy Department of TarbiatModares University, Tehran, Iran
4 Graduated M.Sc. student, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Today, fungicides are widely used to prevent or eradicate a variety of pathogenic fungi, but in some cases their use has destructive effects on beneficial microorganisms such as mycorrhizal fungi. Mycorrhizal fungi are among the beneficial microorganisms used in the production of biofertilizers. After mycorrhizal symbiosis, plant features included water and nutrient uptake as well as plant resistance to biotic and abiotic stresses improve. These microorganisms are also used to control soil pathogens. The present study was conducted to investigate the effect of concomitant use of fungicides including benomyl, roralthias, mancozeb and Tilt on the effectiveness of R irregularis in both wheat and corn plants under greenhouse conditions. The experiments were designed as a completely randomized design with five treatments and four replications. The effect of fungicides on the growth characteristics of wheat (Chamran cultivar) and corn (Zeamays, Single Cross 704) and their symbiosis relationship with R. irregularis were investigated. The results showed that the effectiveness of mycorrhizal fungus application was not affected by the concomitant use of fungicides. The application of fungicides also improved some growth characteristics in wheat and corn, although in most cases the differences with the control treatment were not significant. In general, two milliliters per liter of Tilt for wheat and two grams per liter of benomyl for corn can be recommended when using R. irregularis inoculum at the same time

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biofertilizer
  • Fungicide
  • Mycorrhizal symbiosis
  • Root colonization
  • Rhizophagus irregularis

مراجع

  1. Calonne, M., Fontaine, J., Debiane, D., Laruelle, F., Grandmougin-Ferjani, A. and Lounès-Hadj Sahraoui, A. 2010. Propiconazole toxicity on the non-target organism, the arbuscular mycorrhizal fungus, Glomus irregulare. In: O. Carisse (ed.) Fungicides. InTech, Janeza Trdine 9, 51000 Rijeka, Croatia, pp. 325-346.
  2. Cameron, J.C., Lehman, R.M., Sexton, P., Osborne, S.L. and Taheri, W.I. 2017. Fungicidal seed coatings exert minor effects on arbuscular mycorrhizal fungi and plant nutrient content. Agronomy Journal 109(3): 1005-1012.
  3. Cardoso, I.M. and Kuyper, T.W. 2006. Mycorrhizas and tropical soil fertility. Agriculture, Ecosystems & Environment 116(1-2): 72-84.
  4. Channabasava, A., Lakshman, H.C. and Jorquera, M.A. 2015. Effect of fungicides on association of arbuscular mycorrhiza fungus Rhizophagus fasciculatus and growth of Proso millet (Panicum miliaceum). Journal of Soil Science and Plant Nutrition 15 (1): 35-45.
  5. Chiocchio, V., Venedikian, N., Martinez, A.E., Ana Menendez, A.M., Ocampo, J.A. and Godeas, A. 2000. Effect of the fungicide benomyl on spore germination and hyphal length of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus mosseae. International Microbiology 3(3): 173-175.
  6. Ehteshami, S.M. 2011. Phosphorus acquisition by two wheat cultivars supplied with rock phosphate and inoculated with Glomus intraradices in an alkaline soil. Technical Journal of Engineering and Applied Sciences 1: 20-25.
  7. Available at http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC. (visited 29 July 2019).
  8. Ghorchiani, M., Alikhani, H., Akbari, GH., Zarei, M. and Alah Dadi, I. 2011. Effect of phosphate solubilizing bacteria, arbuscular mycorrhizal fungi and phosphorus fertilizer on yield and yield components of maize under normal and deficit irrigation conditions in Karaj region. Iranian Journal of Agricultural Research 10(1): 214-224. (in Persian with English abstract)
  9. Giovannetti, M. and Mosse, B. 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist 84(3): 489-500.
  10. Gosling, P., Hodge, A., Goodlass, G. and Bending, G.D. 2006. Arbuscular mycorrhizal fungi and organic farming. Agriculture, Ecosystems & Environment 113(1-4):17-35.
  11. Hage Ahmed, K., Rosner, K. and Steinkellner, S. 2018. Arbuscular mycorrhizal fungi and their response to pesticides. Pest Management Science 75(3): 583-590.
  12. Jahan, M., Koocheki, A., Ghorbani, R., Rejali, F., Aryayi, M. and Ebrahimi, E. 2009. The effect of biological fertilizers application on some agroecological characteristics of corn under conventional and ecological cropping systems. Iranian Journal of Agricultural Research, 7(2): 375-390. (in Persian with English abstract)
  13. Jain, D., Kour, R., Bhojiya, A.A., Meena, R.H., Singh, A., Mohanty, S.R., Rajpurohit, D. and Ameta, K.D. 2020. Zinc tolerant plant growth promoting bacteria alleviates phytotoxic effects of zinc on maize through zinc immobilization. Scientific reports 10(1): 1-13.
  14. Jin, H., Germida, J.J. and Walley, F.L. 2013. Suppressive effects of seed-applied fungicides on arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) differ with fungicide mode of action and AMF species. Applied Soil Ecology 72: 22-30.
  15. Laatikainen, T. and Heinonen-Tanski, H. 2002. Mycorrhizal growth in pure cultures in the presence of pesticides. Microbiological Research 157:127-137.
  16. Murillo-Williams, A. and Pedersen, P. 2008. Arbuscular mycorrhizal colonization response to three seed-applied fungicides. Agronomy journal 100(3): 795-800.
  17. Omara, A.E.D. and Elbagory, M. 2018. Enhancement of plant growth and yield of wheat (Triticum aestivum) under drought conditions using plant-growth-promoting bacteria. Annual Research & Review in Biology pp.1-18.
  18. O’neill J.J.M. and Mitchell, D.T. 2000. Effects of benomyl and captan on growth and mycorrhizal colonization of Sitka-spruce (Picea sitchensis) and ash (Fraxinus excelsior) in Irish nursery soil. Forest Pathology 30(3):165-174.
  19. Phillips, J.M. and Hayman, D.S. 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society 55(1): 158-161.
  20. Püschel, D., Janoušková, M., Hujslová, M., Slavíková, R., Gryndlerová, H. and Jansa, J. 2016. Plant-fungus competition for nitrogen erases mycorrhizal growth benefits of Andropogon gerardii under limited nitrogen supply. Ecology Evolution 6(13): 4332–4346.
  21. Rezvani, E., Hassani, F. and Zare, L. 2017. Seed-born fungi infection of hybrid maize seed (Zea mays .L) in different climates and agronomic management. Plant Protection (Scientific Journal of Agriculture) 40(1): 49-64. (in Persian with English abstract)
  22. Saghari, M., Barani, H., Asghari, H.R., Mesdaghi, M. and Sadroie, M. 2009. Effect of inoculation of mycorrhizal arbuscular fungus and phosphorus fertilizer on growth and production of two alfalfa cultivars. Rangeland Scientific Journal 2: 291-301. (in Persian with English abstract)
  23. Schalamuk, S., Velazquez, S., Simón, M.R. and Cabello, M. 2014. Effect of septoria leaf blotch and its control with commercial fungicides, on arbuscular-mycorrhizal-fungal colonization, spore numbers, and morphotype diversity. Journal of Plant Protection Research 54(1): 9-14.
  24. Smith, S.E., Jakobsen, I., Grønlund, M. and Smith, F.A. 2011. Roles of arbuscular mycorrhizas in plant phosphorus (P) nutrition: interactions between pathways of P uptake in arbuscular mycorrhizal (AM) roots have important implications for understanding and manipulating plant P acquisition. Plant Physiology 156: 1050-1057.
  25. Tosun, N. and Turkusay, H. 2004. Seed and soil treatments with a natural fungicide product against some fungal and bacterial diseases of vegetables. Nutritional Biotechnology in the Feed and Food Industries, p. 383.
  26. Wang, X.X., Wang, X., Sun, Y., Cheng, Y., Liu, S., Chen, X., Feng, G. and Kuyper T.W. 2018. Arbuscular mycorrhizal fungi negatively affect nitrogen acquisition and grain yield of maize in a N deficient soil. Frontiers in Microbiology 9: 1-10.

27. Wilson, G. and Williamson, M. 2008. Topsin-M: the new benomyl for mycorrhizal-suppression experiments. Mycologia 100(4): 548-554.

زیست شناسی خاک
دوره 10، شماره 1
فروردین 1401
صفحه 81-91

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار