بررسی تأثیر وزن بدازه، قارچ مایکورایزا و کود زیستی ازتوباکتر بر رشد و عملکرد زعفران (Crocus sativus L.)

چکیده مقدمه: زعفران (Crocus sativus) گیاهی گلدار از جنس Crocus در خانواده Iridaceae است. زعفران به عنوان گران‌قیمت‌ترین گیاه زراعی و دارویی جایگاه منحصر به فردی در میان محصولات صنعتی و صادراتی دارد و برای ایجاد فرصت‌های شغلی اهمیت دارد. مدیریت حاصلخیزی خاک یک راهبرد مناسب برای افزایش ماده آلی خاک، تقویت جوامع میکروبی، حفظ تنوع زیستی، افزایش کارایی نهاده‌های کشاورزی و در نهایت بهبود عملکرد کمی و کیفی گیاه است. برای دستیابی به این هدف، برنامه مدیریت کوددهی باید به گونه‌ای طراحی شود که کارایی استفاده از مواد مغذی را افزایش دهد. تحویل بهینه مواد مغذی، کودهای آهسته رهش، مدیریت تلفیقی کوددهی، استفاده از منابع آلی مواد مغذی و میکروارگانیسم‌های همزیست مفید با ریشه گیاهان همگی نمونه‌هایی از روش‌هایی هستند که به دستیابی به کارایی استفاده از مواد مغذی کمک می‌کنند. کودهای شیمیایی پرکاربردترین کودها در مزارع زعفران هستند و مصرف بیش از حد آن‌ها می‌تواند کیفیت خاک و آب کشت شده را به خطر انداخته و عملکرد زعفران را کاهش دهد. در نتیجه، کودهای زیستی به دلیل ایمن‌تر بودن، کم‌هزینه بودن و اثرات منفی کمتر بر محیط زیست، توجه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر وزن پداژه زعفران، قارچ مایکورایزا و کود زیستی ازتوباکتر بر رشد و عملکرد زعفران انجام شد تا با انتخاب بهترین میزان کودهای زیستی و وزن مناسب پداژه زعفران و در نتیجه کاهش استفاده از کودهای شیمیایی، گام‌هایی برای توسعه کشت و بهبود عملکرد این گیاه دارویی مهم برداشته شود. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تأثیر وزن بذر، قارچ مایکورایزا و کود زیستی ازتوباکتر بر رشد و عملکرد زعفران، آزمایشی در سال زراعی 2013-2014 به صورت طرح فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی بیرجند اجرا شد. فاکتورهای آزمایشی شامل سه سطح وزن پداژه (0.1 تا 4، 1.4 تا 8 و 1.8 تا 12 گرم)، دو سطح کود زیستی باکتریایی (کاربرد و عدم کاربرد کود ازتوبارور-1 حاوی باکتری Pantoea agglomerans سویه O4) و دو سطح کود زیستی مایکورایزایی (حاوی سویه‌های قارچ مایکورایزا آربوسکولار Glomus mosseae، Glomus intraradices و Glomus etunicatum و شاهد بدون مایکورایزا) بود. تیمارهای باکتریایی در سال اول کشت با تلقیح پداژه‌های زعفران با تهیه سوسپانسیونی از باکتری‌های فوق مخلوط با آب مقطر در دو نوبت اعمال شد. نوبت اول قبل از کشت با غوطه‌وری پداژه‌ها و نوبت دوم با آبیاری 40 روز پس از کشت و همچنین در اولین آبیاری سال دوم طبق دستورالعمل شرکت زیست فناور سبز انجام شد. تیمارهای مایکورایزا به میزان 10 گرم برای هر نهال با افزودن آن به چاله کشت در زمان کشت طبق دستورالعمل شرکت دانش بنیان زیست سپیدان حیات پا انجام شد. نتایج و بحث: نتایج اثرات متقابل وزن پداژه، قارچ مایکورایزا و باکتری ازتوباکتر بر صفات رویشی زعفران در سال اول آزمایش نشان داد که بیشترین تعداد برگ در هر بوته (9.33)، میانگین وزن خشک برگ (0.16 گرم)، طول برگ (37.00 سانتی‌متر)، وزن کل پداژه با فلس (23.68 گرم)، تعداد پداژه در پداژه مادری (5)، میانگین وزن پداژه اصلی (21.15 گرم) و میانگین وزن پداژه فرعی (3.42 گرم) از پداژه‌های با وزن 1.8-12 گرم و استفاده از قارچ مایکورایزا و باکتری ازتوباکتر به دست آمد. در سال دوم آزمایش، بیشترین تعداد گل در متر مربع (83.96)، عملکرد گل (66.37 گرم بر متر مربع)، عملکرد کلاله تازه (32.2 گرم بر متر مربع) و عملکرد کلاله خشک (58.0 گرم بر متر مربع) از پداژه‌های 1.8-12 گرم و استفاده از قارچ‌های مایکورایزا و باکتری ازتوباکتر به دست آمد. نتیجه‌گیری: به طور کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که رشد و عملکرد زعفران با استفاده همزمان پداژه‌های با وزن بالاتر (1.8-12 گرم) و استفاده از قارچ‌های مایکورایزا و باکتری ازتوباکتر بهبود یافت. بنابراین، استفاده از کودهای زیستی و توسعه هیف‌های مایکورایزایی در خاک کشاورزی، از جمله در محل کشت نهال‌های زعفران، می‌تواند مناطق کشت زعفران را در کشاورزی پایدار بهبود بخشد و تلفات ناشی از مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی را کاهش دهد.

Introduction: Saffron (Crocus sativus) is a flowering plant of the genus Crocus in the family Iridaceae. Saffron as the most expensive agricultural and medicinal plant has a unique status among industrial and export products, and important for producing employment opportunities. Soil fertility management is a proper strategy for increasing soil organic matter, strengthening microbial communities, preserving biodiversity, enhancing agricultural input efficiency, and eventually improving plant quantitative and qualitative yields. To attain this goal, the fertilization management program should be designed to increase nutrient use efficiency. Optimal nutrient delivery, controlled-release fertilizers, integrated fertilization management, the use of organic nutrient resources, and beneficial symbiotic microorganisms with plant roots are all examples of methods that helps achieving nutrient use efficiency. Chemical fertilizers are the most often used fertilizers in saffron fields, and their excess can jeopardize farmed soil and water quality, and reduce the yield of saffron. As a result, biological fertilizers have attracted more interest for being more safe, low-cost, and have fewer negative environmental effects. Therefore, the present study was conducted to investigate the effect of the weight of the saffron peduncle, mycorrhizal fungi, and Azotobacter biofertilizer on the growth and yield of saffron, so that by selecting the best amount of biofertilizers and the appropriate weight of the saffron peduncle, and as a result, reducing the use of chemical fertilizers, steps can be taken to develop the cultivation and improve the yield of this important medicinal plant. Materials and Methods: In order to investigate the effect of seed weight, mycorrhizal fungi and Azotobacter biofertilizer on saffron growth and yield, an experiment was conducted in the 2013-2014 crop year as a factorial design in a randomized complete block design at the Birjand Agricultural Faculty Research Farm. The experimental factors included three levels of corn weight (0.1 to 4, 1.4 to 8 and 1.8 to 12 grams), two levels of bacterial biofertilizer (application and non-application of Azotobaror-1 fertilizer containing Pantoea agglomerans strain O4 bacteria) and two levels of mycorrhizal biofertilizer (containing arbuscular mycorrhizal fungi strains Glomus mosseae, Glomus intraradices and Glomus etunicatum and a control without mycorrhiza). Bacterial treatments were applied in the first year of planting by inoculating saffron corms by preparing a suspension of the above bacteria mixed with distilled water in two times. The first time was done before planting by dipping the corms and the second time was done with irrigation 40 days after planting and also in the first irrigation of the second year according to the instructions of Zistfanavar Sabz Company. Mycorrhiza treatments were done at a rate of 10 grams for each seedling by adding it to the planting hole at the time of planting according to the instructions of Daneshbonyan Zist Sepidan Hayat Paya Company. Results and Discussion: The results of the interaction effects of peduncle weight, mycorrhiza fungus, and Azotobacter bacteria on saffron vegetative traits in the first year of the experiment showed that the highest number of leaves per plant (9.33), average dry leaf weight (0.16 g), leaf length (37.00 cm), total weight of peduncle with scales (23.68 g), number of peduncles in the mother peduncle (5), average weight of main peduncle (21.15 g), and average weight of secondary peduncle (3.42 g) were obtained from peduncles weighing 1.8-12 g and the use of mycorrhiza fungus and Azotobacter bacteria. In the second year of the experiment, the highest number of flowers per square meter (83.96), flower yield (66.37 g.m\(^{-2}\)), fresh stigma yield (32.2 g.m\(^{-2}\)), and dry stigma yield (58.0 g.m\(^{-2}\)) were obtained from 1.8-12 g corn and the use of mycorrhiza fungi and Azotobacter bacteria. Conclusion: Overall, the results of this study indicated that saffron growth and yield were improved with the simultaneous use of higher weight corn (1.8-12 g) and the use of mycorrhiza fungi and Azotobacter bacteria. Therefore, the use of biofertilizers and the development of mycorrhizal hyphae in agricultural soil, including in the planting site of saffron seedlings, can improve saffron cultivation areas in sustainable agriculture and reduce the losses caused by the excessive use of chemical fertilizers.