Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Vi khuẩn kích thích sự phát triển của cây trồng làm tăng hàm lượng axit hữu cơ trong lá, hoạt động FC-R và dinh dưỡng Fe của cây táo trong điều kiện đất vôi
Tóm tắt
Thiếu sắt trong đất vôi là một trong những yếu tố căng thẳng quan trọng nhất toàn cầu, hạn chế quang hợp và giảm năng suất cũng như chất lượng trái cây. Một số loại vi khuẩn chịu rễ trong đất sản xuất các hợp chất hữu cơ như axit thực vật, có thể làm giảm pH vùng rễ của đất và ảnh hưởng đến hoạt động của ferric chelate reductase (FC-R) ở rễ. Tuy nhiên, hiện chưa có thông tin về sự thay đổi trong hàm lượng axit hữu cơ và hoạt động FC-R ở lá do việc cấy giống vi khuẩn chịu rễ. Do đó, hiệu quả của sáu loại vi khuẩn kích thích sự phát triển của cây trồng (PGPR) đã được thử nghiệm trên giống táo Braeburn với gốc ghép M9 và MM106. Kết quả của thí nghiệm cho thấy hàm lượng axit hữu cơ ở lá, số lượng sắt trong đất, rễ và lá cũng như hoạt động FC-R ở rễ và lá đều bị ảnh hưởng đáng kể qua việc áp dụng vi khuẩn chịu rễ trên cây táo. Trong gốc ghép MM106 và M9, có sự gia tăng đáng kể về lượng Fe trong đất được cấy giống M3, lần lượt là 95 và 89% so với đối chứng. Sự gia tăng trung bình về hàm lượng axit xitric, axit malic, axit malonic, axit butyric và axit lactic trong lá đạt được từ việc cấy giống vi khuẩn ở rễ là 25.1, 21.8, 29.6, 18.0 và 18.2% ở Braeburn/MM106, tương ứng. Trong Braeburn/M9, việc áp dụng MFDCa1 đã làm tăng tất cả các nồng độ axit hữu cơ so với đối chứng. Xử lý MFDCa2 đã gây ra hoạt động FC-R ở lá cao nhất trong giống táo Braeburn trên M9 và MM106 (60.9 và 50.3 nmol Fe+2 g−1 FW h−1, tương ứng), trong khi các giá trị thấp nhất được xác định ở nhóm đối chứng (33.5 và 29.9 nmol Fe+2 g−1 FW h−1, tương ứng). Nghiên cứu này cho thấy rằng các giống vi khuẩn đã được thử nghiệm có thể được sử dụng như một loại phân bón sinh học thay thế cho phân bón chứa Fe.
Từ khóa
#vi khuẩn kích thích sự phát triển của cây trồng #axit hữu cơ #hoạt động FC-R #dinh dưỡng Fe #cây táo #đất vôiTài liệu tham khảo
Bienfait H, Bino R, Bliek AV, Duivenvoorden J, Fontaine J (1983) Characterization of ferric reducing activity in roots of Fe-deficient Phaseolus vulgaris. Physiol Plant 59:196–202
Del Campillo M, Torrent J (1992) A rapid acid-oxalate extraction procedure for the determination of active Fe-oxide forms in calcareous soils. Z Pflanzenernahr Bodenk 155:437–437
Fernandez-Lopez J, Lopez-Roca J, Almela L (1993) Mineral composition of iron chlorotic Citrus limon L leaves. J Plant Nutr 16:1395–1407
Garcia-Lopez AM, Delgado A (2016) Effect of Bacillus subtilis on phosphorus uptake by cucumber as affected by iron oxides and the solubility of the phosphorus source. Agric Food Sci 25:216–224
Gerke J (1992) Phosphate, aluminium and iron in the soil solution of three different soils in relation to varying concentrations of citric acid. Zeits Pflan Boden 155:339–343
Glick B (1995) The enhancement of plant growth by free-living bacteria Canadian. J Microbiol 41:109–117
González-Vallejo EB, Morales F, Cistué L, Abadıa A, Abadıa J (2000) Iron deficiency decreases the Fe (III)- chelate reducing activity of leaf protoplasts. Plant Physiol 122:337–344
Hoagland DR, Arnon DI (1950) The water-culture method for growing plants without soil. Circ Cal Agric Exp Sta 347
Ipek M, Pirlak L, Esitken A, Figen Dönmez M, Turan M, Sahin F (2014) Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) increase yield, growth and nutrition of strawberry under high-calcareous soil conditions. J Plant Nutr 37:990–1001
İpek M, Aras S, Arıkan Ş, Eşitken A, Pırlak L, Dönmez MF, Turan M (2017) Root plant growth promoting rhizobacteria inoculations increase ferric chelate reductase (FC-R) activity and Fe nutrition in pear under calcareous soil conditions. Sci Hortic 219:144–151
Jones D, Darah P, Kochian L (1996) Critical evaluation of organic acid mediated iron dissolution in the rhizosphere and its potential role in root iron uptake. Plant Soil 180:57–66
Karakurt H, Aslantas R (2010) Effects of some plant growth promoting rhizobacteria [PGPR] strains on plant growth and leaf nutrient content of apple. J Fruit Ornam Plant Res 1:101–110
Karlidag H, Esitken A, Turan M, Sahin F (2007) Effects of root inoculation of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield, growth and nutrient element contents of leaves of apple. Sci Hortic 114:16–20
Kobayashi T, Nishizawa NK (2012) Iron uptake, translocation, and regulation in higher plants. Annu Rev Plant Biol 63:131–152
Kosegarten HU, Hoffmann B, Mengel K (1999) Apoplastic pH and Fe3+ reduction in intact sunflower leaves. Plant Physiol 121:1069–1079
Lindsay WL, Norvell WA (1978) Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Sci Soc Am J 42:421–428
Marschner H (2011) Marschner’s mineral nutrition of higher plants. Academic press, CA, USA
Mengel K (1994) Iron availability in plant tissues-iron chlorosis on calcareous soils. Plant soil 165:275–283
Mengel K, Geurtzen G (1988) Relationship between iron chlorosis and alkalinity in Zea mays. Physiol Plant 72:460–465
Mengel K, Kirkby EA (2001) Principles of plant nutrition Springer Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands . https://doi.org/10.1007/978-94-010-1009-2
Mertens D (2005a) AOAC official method 922.02 plants preparation of laboratory sample official methods of analysis, 18th edn Horwitz W, Latimer GW (eds)., pp 1–2
Mertens D (2005b) AOAC official method 975.03 metal in plants and pet foods official methods of analysis, 18th edn Horwitz W, Latimer GW (eds)., pp 3–4
Miller G, Pushnik J, Welkie G, as FeCl I, Sites R (1984) Iron chlorosis, a world wide problem, relation of chlorophyll biosynthesis to iron. J Plant Nutr 7:1–22
Nikolic M, Römheld V (1999) Mechanism of Fe uptake by the leaf symplast: Is Fe inactivation in leaf a cause of Fe deficiency chlorosis? Plant Soil 215:229–237
Orhan E, Esitken A, Ercisli S, Turan M, Sahin F (2006) Effects of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield, growth and nutrient contents in organically growing raspberry. Sci Hortic 111:38–43
Pii Y, Penn A, Terzano R, Crecchio C, Mimmo T, Cesco S (2015) Plant-microorganism-soil interactions influence the Fe availability in the rhizosphere of cucumber plants Plant. Physiol Biochem 87:45–52
Pii Y, Marastoni L, Springeth C, Fontanella MC, Beone GM, Cesco S, Mimmo T (2016) Modulation of Fe acquisition process by Azospirillum brasilense in cucumber plants. Environ Exper Bot 130:216–225
Plänker R (1991) Die bedeutung des apoplasten-pH-wertes fuer die eisenchlorose. Untersuchungen an Helianthus annuus L, Ph.D. Thesis, Fac. Biol. Justus Leibing Univ., Giessen
Sandhya V, Ali SZ, Grover M, Reddy G, Venkateswarlu B (2010) Effect of plant growth promoting Pseudomonas spp. on compatible solutes, antioxidant status and plant growth of maize under drought stress. Plant Growth Regul 62:21–30
Scagliola M, Pii Y, Mimmo T, Cesco S, Ricciuti P, Crecchio C (2016) Characterization of plant growth promoting traits of bacterial isolates from the rhizosphere of barley (Hordeum vulgare L.) and tomato (Solanum lycopersicon L.) grown under Fe sufficiency and deficiency Plant. Physiol Biochem 107:187–196
Sharma A, Johri B, Sharma A, Glick B (2003) Plant growth-promoting bacterium Pseudomonas sp. strain GRP 3 influences iron acquisition in mung bean (Vigna radiata L. Wilzeck. Soil Biol Biochem 35:887–894
Tagliavini M, Scudellari D, Marangoni B, Toselli M (1995) Acid-spray regreening of kiwifruit leaves affected by lime-induced iron chlorosis. Iron nutrition in soils and plants. Springer, Heidelberg, pp 191–195
Takkar P, Kaur N (1984) HCl method for Fe2+ estimation to resolve iron chlorosis in plants. J Plant Nutr 7:81–90
Toselli M, Marangoni B, Tagliavini M (2000) Iron content in vegetative and reproductive organs of nectarine trees in calcareous soils during the development of chlorosis European. J Agron 13:279–286
Wallace A, Abou-Zamzam A (1986) Uptake of labeled 14C bicarbonate by some monocot and dicot plants from nutrient solution. J Plant Nutr 9:887–892
Waters BM, Blevins DG, Eide DJ (2002) Characterization of FRO1, a pea ferric-chelate reductase involved in root iron acquisition. Plant Physiol 129:85–94
Zhang H, Sun Y, Xie X, Kim MS, Dowd SE, Paré PW (2009) A soil bacterium regulates plant acquisition of iron via deficiency-inducible mechanisms. Plant J 58:568–577