کتاب کودهای زیستی و رشد سویا

مقدمه 7
فصـل اول 15
سويا 15
کشت سویا در ایران 15
اهميت سويا 16
فرآورده های سویا 18
روغن سویا 18
پروتئین سویا 19
گیاه شناسی سویا 19
ارقام سویا 22
خاک های مناسب کشت سويا 22
نیاز آبی سویا 23
نیازهای غذایی سویا 24
نیتروژن 24
فسفر 24
پتاسیم 25
آهن 25
روی 25
مولیبدن 25
کبالت 25
ضرورت تولید کودهای بیولوژیک 26
میکرو ارگانیسم های حل کننده فسفات 27
تثبیت زیستی نیتروژن 31
ریزوبیوم و سیر تحولات و طبقه بندی 40
انواع تند رشد 44
انواع کند رشد 44
چگونگی پیدایش گره روی ریشه گیاه 48
بیوشیمی تثبیت نیتروژن 51
عوامل محیطی مؤثر در برقراری همزیستی لگوم – ریزوبیوم 53
رطوبت – خشکی 54
غرقاب 54
pH 55
شوری 55
تأثیر نیترات 56
عناصر غذایی 56
حرارت 57
تأثيرات سیستم خاک ورزی بر تثبیت نیتروژن 58
ضرورت استفاده از مایه تلقيح 58
فرمولاسیون مایه تلقیح 59
مشخصات سویه های مناسب برای تلقیح ریزوبیومی سویا 60
خصوصیات ماده حامل مناسب 61
نحوه کاربرد مایه تلقیح 66
نتایج حاصل از کاربرد کودهای زیستی 68
منـابع و مآخـذ 79
منابع فارسی 79
منابع غیر فارسی 82

سويا
سویا، گیاهی یکساله از خانواده لگوم با نام علمی Glycine max L است که از گیاهان بسیار قدیمی می‌باشد و منشأ ۵۰۰۰ ساله دارد و آن را مربوط به نواحی شمال شرقی چین «ایالت منچوری» دانسته اند. سویا جزء پنج دانه مقدس (گندم، برنج، جو، ارزن و سویا به شمار می‌آید. سویا اسامی گوناگونی دارد که مهمترین آنها عبارتند از: سوژا، لوبیا روغنی و لوبیا چینی، این گیاه در زبان انگلیسی Soybean نامیده می‌شود. این گیاه وابسته به راسته روسالس ، تیره فاباسه ، زیر تیره پاپیلیوناسه ، جنس Glycine و گونه ی max است، که از گونه وحشی و دیپلوئيد (40=2n) گلایسین اوسورینسیس حاصل گردیده است.
کشت سویا در ایران
در سال های ۱۳۱۰ و ۱۳۱۶، برای نخستین بار انواعی از سویا توسط آقای دکتر مهدوی رئیس وقت دانشکده کشاورزی کرج از چین وارد شد و در مزرعه آزمایشی این دانشکده کشت گردید. در سال ۱۳۴۱ گروه صنعتی بهشهر مقداری بذر سویا از ژاپن وارد کرد و پس از بستن قرارداد با زارعین در بالا بردن سطح زیر کشت آن تلاش نمود. در سال ۱۳۵۶ مقدار تولید سویا در ایران در مساحتی بالغ بر ۶۰ هزار هکتار به بیش از ۱۰۰ هزار تن رسید. متعاقب آن، کشت سویا توسط شرکت سهامی خاص توسعه کشت دانه های روغنی در برخی نقاط کشور معمول گردید. در سال ۱۳۵۷ بیشترین میزان تولید برابر با ۱۱۳ هزار تن به دست آمد ولی در سال های بعد به دلایل مختلف، تولید کاهش یافت. مهم ترین مناطق کشت سویا در ایران شامل گرگان، گنبد، بابل، ساری و استان های لرستان، آذربایجان شرقی و دشت مغان است. بدیهی است که توجه ویژه به توسعه کشت سویا، در کاهش واردات روغن مؤثر خواهد بود.

نتایج حاصل از کاربرد کودهای زیستی
اگر نیتروژن کافی در اختیار گیاه نباشد ولی شرایط مناسب محیطی برای فتوسنتز گیاه فراهم باشد، وزن خشک دانه افزایش می یابد اما مقدار نیتروژن دانه کاهش نشان می دهد.
عواملی مانند رقم گیاه، نوع باکتری، میزان نیتروژن، فسفر، پتاسیم و برخی عناصر غذایی دیگر و شرایط آب و هوایی تاثیر فراوانی در تثبیت نیتروژن دارند. فراوانی ترکیبات نیتروژنه در خاک بر روی فرآیند تشکیل گره و تثبیت نیتروژن اثر بازدارنده دارد. کاربرد باکتری های حل کننده فسفات و باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم در سویا، وزن خشک، درصد فسفر، پتاسیم، نیتروژن بخش هوایی گیاه و تعداد، وزن تر و خشک گره های ریشه ای را به طور معنی دار افزایش داد. اثرات متقابل دو فاکتور فوق بر وزن خشک، درصد فسفر و نیتروژن بخش هوایی گیاه معنی دار گردید. درزی و همکاران (۱۳۸۵) گزارش کردند که کود فسفاته زیستی تاثیر معنی داری روی تعداد چتر در بوته، وزن هزار دانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه گیاه رازیانه ندارد ولی اثر آن موجب افزایش ارتفاع بوته و عملکرد بیولوژیک، سطح نیتروژن، فسفر و پتاسیم در بافت های گیاهی، و محتوای اسانس در دانه های این گیاه شد. رائی پور و علی اصغرزاده (۱۳۸۴) اظهار داشتند که برادی ریزوبیوم بر وزن خشک بخش هوایی، وزن دانه در بوته و غلظت عناصر P، Fe، Mn، Cu و Zn در بخش هوایی گیاه و وزن دانه تاثیر معنی دار مثبت دارد و برهم کنش باکتری های حل کننده فسفات و برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم بر وزن خشک، درصد فسفر و غلظت آهن بخش هوایی گیاه معنی دار است. کاظمی و همکاران (۱۳۸۴) نیز گزارش کردند که تلقيح بذر سویا با باکتری ریزوبیوم سبب افزایش معنی دار تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه و نهایتا عملکرد نهایی سویا می‌شود. یادگاری و همکاران (۱۳۸۳) در تحقیقی نشان دادند که سویه های باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم از کارآیی گره بندی و تثبیت نیتروژن بالایی برخوردار هستند، به طوری که تلقيح سویا با این سویه ها تعداد گره، میزان وزن خشک گره در بوته، وزن خشک گیاه در مرحله برداشت و نسبت اندام های هوایی به ریشه را افزایش می دهد. حاجی بلند و همکاران (۱۳۸۳) در تحقیقی تحت عنوان اثر تلقيح از توباکتر روی رشد و تغذیه معدنی گیاه گندم اظهار کردند که از توباکترها نه تنها روی افزایش رشد و مقدار کلروفیل در گندم مؤثر هستند، بلکه روی جذب و انتقال عناصر نیز تاثیر مثبتی دارند و این می‌تواند عناصر کم مصرف را نیز شامل گردد.
عمو آقایی و همکاران (۱۳۸۲) طی تحقیقی به این نتیجه دست یافتند که باکتری آزوسپريليوم برازیلنس بر شاخص های رشد، عملکرد و محتوای نیتروژن دانه گندم تأثیر مثبت دارد. یادگاری و همکاران (۱۳۸۲) در تحقیقی به منظور بررسی اثرات تلقيح چهار سویه باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا، گزارش کردند که لاین ۱۱ نسبت به رقم ویلیامز با توجه به دوره رویشی بیشتر و همزیستی بهتر با باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم برتری دارد. تلقیح گیاه گندم با سویه های مختلف سودوموناس فلورسنس، موجب بهبود جذب آهن و منگنز و افزایش تعداد خوشه ها گردید. سویه های مختلف سودوموناس فلورسنس مقدار جذب آهن متفاوتی را موجب شدند (ریحانی تبار و همکاران، ۱۳۸۱). قربانی نصر آبادی و همکاران (۱۳۸۱) گزارش کردند که مصرف توأم مایه تلقيح تیوباسیلوس و برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم، مقدار کل نیتروژن جذب شده در سویا را در مقایسه با تلقيح جداگانه آنها به طور معنی دار افزایش می دهد. تلقیح چغندرقند با پسودوموناس فلورسنت، وزن خشک بخش هوایی گیاه را به میزان ۲۰ تا ۲۵ درصد افزایش داد (ریحانی تبار و همکاران، ۱۳۸۱). اسدی رحمانی و همکاران (۱۳۷۹) گزارش کردند که در مراحل پر شدن دانه سویا به دلیل سطح فتوسنتز کننده بیشتر در تیمارهای تلقیحی با باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم، انتقال مواد فتوسنتزی بیشتری به دانه صورت می گیرد و این عامل می‌تواند باعث افزایش اندازه و وزن دانه گردد. نتایج تحقیقات استفان و همکاران (۲۰۱۰) مبین آن است که تلقيح سویا با Bacillus pumilus به طور معنی داری ارتفاع بوته، تعداد برگ، سطح برگ، گره بندی و میزان پروتئین دانه را افزایش می دهد. آنها اظهار داشتند که کمبود عناصری مانند فسفر و پتاسیم در خاک تثبیت نیتروژن را کاهش می دهد. احمد مالک و همکاران (۲۰۰۹) گزارش کردند که تأثیر میکوریزا و آزوسپریلیوم روی ترکیبات اسانس گیاه درمنه شیرین معنی دار بود. افضل و اصغری (۲۰۰۸) طی تحقیقی نشان دادند که تأثیر باکتری سودوموناس و ریزوبیوم به تنهایی، میزان فسفر دانه را افزایش می دهد ولی مصرف همزمان این دو باکتری تأثیری بر افزایش میزان فسفر دانه نداشت.
آل کرامانی و همکاران (۲۰۰۷) با بررسی کاربرد کودهای زیستی بر عملکرد بادام زمینی در شرایط مزرعه، تغییر ترکیبات و محتویات بذر آن تحت تاثیر جایگزینی کودهای شیمیایی با کودهای زیستی گزارش کردند که بیشترین تعداد و وزن دانه و غلاف و عملکرد بذر و گیاه و همچنین بیشترین میزان می‌آید. بیشترین میزان عناصر روی، آهن و فسفر در تیمار 25% کود شیمیایی NPK + 75 % کود آلی + کود زیستی به دست می‌آید. بیشترین میزان روغن، پروتئین و عناصر منگنز و نیتروژن در تیمار کودی ۷۵% کود شیمیایی NPK+ % ۲۵ کود آلی + کود زیستی حاصل گردید. کانتال و همکاران (۲۰۰۷) طی تحقیقی روی گیاه دارویی Stevia rebaudiana Bert نشان دادند که کاربرد باکتری های حل کننده فسفات سبب بهبود عملکرد بیولوژیک و میزان جذب عناصر غذایی در این گیاه می‌شود. بالمی و همکاران (۲۰۰۷) اظهار داشتند که تلقيح بذر پیاز با باکتری از توباکتر، به افزایش معنی دار رشد و اجزای عملکرد گیاه منجر می‌شود. کاربرد آزوسپريليوم و مخمر در گندم تاثیر قابل توجهی روی تعداد خوشه در متر مربع، تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد کاه و کلش و عملکرد بیولوژیکی داشت (نبيلا و همکاران، ۲۰۰۷). تلقیح با آزوسپریلیوم برازیلنس و باسیلوس اسفاریکوس غلظت عناصر N، P و K را در ساقه و ذخیره ریشه سیب زمینی شیرین افزایش داد (يسمين و همکاران، ۲۰۰۷). شهرونا و همکاران (۲۰۰۷) طی تحقیقی، گزارش کردند که باکتریهای حل کننده فسفات عملکرد دانه گندم را افزایش داد. سارا وانا کومار و سمیاپون (۲۰۰۷) در تحقیقی به منظور بررسی اثر باکتری حل کننده فسفات در شرایط شوری گزارش کردند که باکتری Pseudomonas fluorescens عملکرد بادام زمینی را در شرایط شوری افزایش داد. جت و آلاوات (۲۰۰۶) اظهار کردند که استفاده از باکتری حل کننده فسفات و یک سوش از باکتری ریزوبیوم در گیاه نخود ( Cicer arietimum)، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و میزان پروتئین دانه در مقایسه با شاهد به طور معنی داری افزایش داد. آنها افزایش عملکرد و کیفیت دانه نخود را در این آزمایش ناشی از فراهم شدن عناصر غذایی ماکرو و میکرو توسط باکتری های مزبور اعلام کردند. هریس و همکاران (۲۰۰۶) نیز گزارش کردند که کاربرد کودهای زیستی حل کننده فسفات موجب افزایش میزان فسفر دانه گندم می‌شود. باسکارا و چاريولو (۲۰۰۵) گزارش کردند که تلقيح ارزن دم روباهی با باکتری آزوسپريليوم، به تنهایی یا در ترکیب با کود نیتروژن، وزن خشک ساقه و ریشه و نیتروژن كل ساقه، ریشه و دانه را افزایش می دهد. تلقيح بذر اسفناج با ازتوباکتر کروکو کوم عملکرد دانه و کیفیت آن را نسبت به تیمار شاهد (عدم تلقيح) افزایش داد (ال – آسیوتی و سدرا ، ۲۰۰۵). آنامالای و همکاران (۲۰۰۴) طی تحقیقی، اثر مصرف باکتریهای حل کننده فسفات را در یک گیاه دارویی از خانواده فرفیون بنام Phyllanthus amarus بررسی کردند. آنها بیان کردند که عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در مقایسه با شاهد بهبود یافته است.
کاندیل و همکاران (۲۰۰۴) نشان دادند که کاربرد کودهای زیستی در چغندرقند، به طور معنی داری باعث افزایش کل صفات رشدی این گیاه از جمله وزن تر ریشه، وزن های خشک، CGR, NAR , RGR و LAI گردید. در تحقیقی، تلقيح بذر گندم، جو و یولاف با آزوسپريليوم، عملکرد و میزان نیتروژن كل دانه را به طور معنی داری افزایش داد (اوسمار و همکاران، ۲۰۰۴). شهاتا و خواز (۲۰۰۳) طی آزمایشی نشان دادند که کاربرد کود زیستی در آفتابگردان، موجب افزایش عملکرد دانه و میزان روغن و پروتئین دانه می گردد. ساندرا و همکاران (۲۰۰۲) کاربرد باکتری حل کننده فسفات Bacillus megatherium را در گیاه نیشکر مورد بررسی قرار دادند و اظهار کردند که استفاده از این باکتری پنجه زنی، غلظت فسفر در برگ غلاف، تعداد و وزن ساقه در بوته و عملکرد ساقه را افزایش می دهد. آنها چنین بیان کردند که افزودن این باکتری به خاک، علاوه بر افزایش فعالیت باکتری و حلالیت فسفر، موجب تامین فسفر مورد نیاز در مراحل مختلف رشد خواهد بود. بنابراین دسترسی گیاه نیشکر به فسفر، موجب افزایش پنجه دهی و تعداد ساقه و افزایش رشد گردیده و در نهایت منجر به افزایش عملکرد نیشکر می گردد. در این مطالعه مشخص شد که مصرف باکتری حل کننده فسفات، نیاز به مصرف کود فسفره را تا ۲۵ درصد کاهش می دهد. در مطالعه ای که با استفاده از چندین سوش باکتری حل کننده فسفات صورت گرفت، عملکرد محصول گوجه فرنگی نسبت به تیمار شاهد افزایش معنی داری پیدا کرد و از طریق کاهش جمعیت یک نوع قارچ ایجاد کننده بیماری پژمردگی بنام Fusarium oxysporum عملکرد گوجه فرنگی بهبود یافت.
میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، علاوه بر کاهش مصرف کود شیمیایی فسفاته باعث افزایش جذب فسفر در گیاهان می‌شوند (سیلسپور و همکاران، ۲۰۰۲). اولیورا و همکاران (۲۰۰۲) تأثير تلقيح توأم لوبیا با باکتری حل کننده فسفات و باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم را روی وزن خشک بخش هوایی، مثبت اعلام کردند و چنین بیان داشتند که اثر سینرژیستی بین آن دو باکتری ممکن است به این دلیل باشد که میکروارگانیسم حل کننده فسفات با انحلال فسفات نامحلول و افزایش مقدار فسفر در دسترس برای باکتری هم زیست، باعث افزایش تثبیت نیتروژن در گره های ریشه ای و در نتیجه افزایش رشد گیاه و به خصوص بخش هوایی آن شده است. نتایج حاکی از آن است که برای تثبیت نیتروژن، انرژی فراوان مورد نیاز است که با وجود فسفر کافی و ATP فراوان، این انرژی تأمین می‌شود. روزاس و همکاران (۲۰۰۲) اظهار داشتند که تلقیح توأم باکتری هم زیست سویا و باکتری حل کننده فسفات، وزن خشک بخش هوایی سویا را بهبود می بخشد. وسيول و همکاران (۲۰۰۲) نشان دادند که تلقیح توأم دو باکتری حل کننده فسفات و ریزوبیوم در سویا، سبب افزایش معنی داری در صفاتی مانند گره زایی، وزن خشک گره ها و وزن خشک گیاه می گردد. ژانگ و همکاران (۲۰۰۲) در بررسی اثر باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم روی سویا، گزارش کرد که باکتری برادی ریزوبیوم ژاپونیکوم تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، وزن صد دانه، میزان پروتئین دانه، پروتئین کل گیاه، توسعه برگ و تجمع سطح برگ دو رقم مورد آزمایش سویا را افزایش داد.