SUPERVISOR
Banafshe Khalili,Badraldinebrahim Seyed tabatabaei,Farshid Noorbakhsh
بنفشه خلیلی (استاد راهنما) بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد مشاور) فرشید نوربخش (استاد مشاور)
STUDENT
Mohammad Fatahi
محمد فتاحی وانانی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
Effect of Azolla culture medium type on the quality and quantity of Azolla extract protein and its application in nutrition of bell pepper
Azolla extracts are biodegradable and non-polluting to the environment, and because of its unique composition, it was subjected to integrated bio hy;refineries for organic fertilizer and plant growth stimulants production. Here we investigate Azolla Caroliniana and its media cultures for its potential productivity and chemical composition to determine its potential as organic fertilizer. This research was conducted in the two studies at the soilless cultivation center of Isfahan University of Technology. The first study tested effects of Azolla culture media compositions on the quality and quantity of protein and amino acids of the Azolla extract. The treatments of this study were included a) IRRI2 culture media (control), b) IRRI2 culture media + 10% extra sulfur concentration, c) IRRI2 culture media + extra 20% sulfur concentration, d) IRRI2 culture media + 10% extra phosphorus concentration, e) IRRI medium was + 20% extra phosphorus concentration, f) IRRI2 + 10% sulfur + 20% phosphorus concentration and g) IRRI2 + 20% extra sulfur + 20% extra phosphorus concentrations. The second study was performed to investigate applications of the Azolla extract as a nutrient supply for bell pepper. Analysis of variance, comparison of the Azolla culture media and application of the extract in bell pepper growing media were done by completely randomized design with a one-way treatment structure using SAS 9.0 software. The results of the first study showed that the highest concentration of iron and zinc in the third generation of Azolla filiculoides were obtained from IRRI2 + 10% sulfur + 20% phosphorus culture media and also the highest concentration of zinc in the first and third generation of Azolla Caroliniana and the first generation of Azolla filiculoides were obtained from IRRI2 + 20% sulfur culture media. In the both types of Azolla the IRRI2 + 20% sulfur + 20% phosphorus culture media treatment showed the highest nitrogen concentrations per dry weight of the Azolla and increased the concentrations of acidic, alkaline, polar, aromatic and aliphatic amino acids in the Azolla tissue. The highest dry weight yield of both Azolla types was obtained from IRRI2 + 10% phosphorus treatment. The results of the second study showed that the bell pepper fruit yield (wet and dry weight) and zinc concentration of the roots have been increased by using complete Johnson's solution treatment + 5% (v/v) of Azolla extract. Also the treatment of Johnson solution containing 50% less nitrogen and iron + 5% (v/v) Azolla extract caused a significant increase in iron, zinc and nitrogen concentrations in bell pepper branch. The Johnson's solution + 10% (v/v) of Azolla extract treatment increased the concentration of iron and zinc in the fruit significantly and the Johnson's solution treatment containing less 50% nitrogen and iron + 10% (v/v) of Azolla extract increased the wet weight of the root compared to the control significantly. Key Words: Azolla filiculoides, Azolla Caroliniana , Azolla protein concentration and composition, Fe and Zn concentrations, Azolla culture medium, bell pepper, Azolla extract
عصاره آزولا زیست تخریب پذیر و غیرآلوده کننده محیط زیست بوده و به دلیل ترکیب منحصر به فرد آن، طی فرآیند های پالایش زیستی برای تولید کودهای آلی و محرک های رشد گیاه مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش به منظور افزایش بهره وری بالقوه آزولا و ترکیب شیمیایی محیط کشت آن، برای تعیین پتانسیل آزولا به عنوان کود آلی، گونه آزولا کارولینیانا مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در قالب دو مطالعه در مرکز کشت بدون خاک دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شد. مطالعه اول به منظور بررسی اثر ترکیب محیط کشت آزولا بر کیفیت و کمیت پروتئین و اسیدهای آمینه عصاره آزولا انجام شد. تیمارهای این مطالعه شامل: الف) محیط کشت IRRI2 به عنوان شاهد، ب) محیط کشت IRRI2 + 10% غلظت گوگرد اضافی گوگرد، ج) محیط کشت IRRI2+ 20% غلظت گوگرد اضافی، د) محیط کشت IRRI2 + 10% غلظت فسفر اضافی، ه) محیط کشت IRRI2 + 20% غلظت فسفر اضافی، و) محیط کشت IRRI2 + 10% غلظت گوگرد + 20? غلظت فسفر اضافی، ی) محیط کشت IRRI2 + 20% گوگرد اضافی + 20% غلظت فسفر اضافی بود. مطالعه دوم بهمنظور بررسی تأثیر عصاره آزولا به عنوان منبع مغذی بر رشد و عملکرد فلفل دلمهای انجام شد. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ترکیب محیط کشت آزولا و کاربرد عصاره در محیط کشت فلفل دلمه ای در قالب طرح کاملاً تصادفی با ساختار تیمار یک طرفه با استفاده از نرم افزار SAS 9.0 انجام شد. نتایج مطالعه اول نشان داد بیشترین غلظت آهن و بیشترین غلظت روی در نسل سوم آزولا فیلیکلوئیدس مربوط به تیمار IRRI2 + 10 درصد گوگرد + 20 درصد فسفر و همچنین بیشترین غلظت روی در نسل اول و سوم آزولا کارولینیانا و نسل اول آزولا فیلیکلوئیدس مربوط به تیمار IRRI 2 + 20 درصد گوگرد است. بیشترین غلظت نیتروژن در دو گونه آزولا با استفاده از تیمار IRRI2 + 20 درصد گوگرد + 20 درصد غلظت فسفر بیشتر بهدست آمده است. همچنین این تیمار باعث افزایش غلظت آمینواسیدهای اسیدی، بازی، قطبی، آروماتیک و آلیفاتیک دو گونه آزولا فیلیکلوئیدس و کارولینیانا شده است. همچنین استفاده از تیمار IRRI2 + 10 درصد فسفر بیشتر باعث افزایش عملکرد در واحد سطح (وزن تر) دو گونه آزولا گردید. بیشترین عملکرد وزن خشک هر دو گونه آزولا نیز با استفاده از تیمار IRRI2 + 10 درصد فسفر بهدست آمد. نتایج مطالعه دوم نشان داد بیشترین عملکرد میوه بهصورت وزن تر و وزن خشک با استفاده از تیمار محلول جانسون کامل + 5 درصد (حجمی/حجمی) عصاره آزولا بهدست آمد، همچنین این تیمار باعث افزایش غلظت روی در ریشه فلفل دلمهای گردید. تیمار محلول جانسون حاوی 50 درصد نیتروژن و آهن + 5 درصد ( حجمی/حجمی) عصاره آزولا باعث افزایش معنیدار غلظت آهن، روی و نیتروژن در شاخساره فلفل دلمهای شد. کاربرد تیمار محلول جانسون + 10 درصد (حجمی/حجمی) عصاره آزولا باعث افزایش معنیدار غلظت آهن و روی در میوه گردید. همچنین تیمار محلول جانسون حاوی 50 درصد نیتروژن و آهن + 10 درصد (حجمی/حجمی) عصاره آزولا وزن تر ریشه را بهطور معنیدار نسبت به شاهد افزایش داد. کلمات کلیدی: آزولا فیلیکلوئیدس ، آزولا کارولینیانا ، غلظت و ترکیب پروتئین آزولا، غلظت آهن و روی آزولا، محیط کشت آزولا، فلفل دلمهای، عصاره آزولا.