در دهه های اخیر، توجه به کشاورزی پایدار و بهره برداری مؤثر از منابع طبیعی به طور فزاینده ای افزایش یافته است. باکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) و ذرات نانو به عنوان دو فناوری نوین در زیست فناوری کشاورزی، توانسته اند به بهبود رشد و کیفیت محصولات کشاورزی کمک شایانی کنند.PGPR ها، گروه متنوعی از باکتری های مفید خاکزی هستند که از طریق سازوکارهای مستقیم و غیرمستقیم، رشد گیاهان را بهبود می بخشند. از سوی دیگر، ذرات نانو با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی منحصربه فرد خود، نقش های متعددی در کشاورزی ایفا می کنند و می توانند به عنوان حامل های مؤثر مواد مغذی و آفت کش ها عمل کرده و مستقیماً بر فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه تأثیر بگذارند. بررسی ها نشان می دهد که استفاده ترکیبی از PGPR و نانوذرات می تواند اثرات هم افزایی قابل توجهی بر عملکرد محصولات کشاورزی داشته باشد. به عنوان مثال، کاربردBacillus subtilis با کود NPK در مزارع کلزا منجر به افزایش حدود 46 درصدی عملکرد دانه در دو سال متوالی شده است. همچنین، استفاده از نانوذرات اکسید روی، آهن و Zn-Fe همراه با Azotobacter در گندم، افزایش چشمگیر 88 درصدی در عملکرد دانه را نشان داده است. در شرایط تنش آلودگی خاک، ترکیب Actinobacterium sp. و نانوذرات سلنیوم موجب افزایش 74 درصدی زیتوده در سویا گردید. علاوه بر این، استفاده از نانوذرات نقره با Bacillus pumilus و Pseudomonas moraviensis وزن تر پیاز را به ترتیب 75 و 33 درصد افزایش داده است. این اثرات هم افزایی احتمالاً از طریق بهبود جذب مواد مغذی، تولید هورمون های رشد گیاهی، افزایش تحمل به تنش و بهبود کلونیزاسیون ریشه، بهبود جذب مواد مغذی و تحریک سیستم ایمنی گیاه صورت می گیرد. با وجود این نتایج امیدوارکننده، استفاده از این فناوری ها با چالش هایی نظیر سمیت احتمالی برخی نانوذرات، اثرات بلندمدت زیست محیطی و نیاز به تدوین پروتکل های استاندارد برای تولید و مصرف همراه است. بنابراین، تحقیقات بیشتری برای بهینه سازی کاربرد این ترکیبات و درک کامل مکانیسم های عمل آن ها ضروری است.

کاربرد کودهای بیولوژیک به ویژه باکتری های محرک رشد گیاه به صورت تلفیق با مصرف کودهای شیمیایی مهمترین راهبرد تغذیه تلفیقی گیاه برای مدیریت پایدار بوم نظام های کشاورزی و افزایش تولید آنها در سیستم کشاورزی پایدار با نهاده کافی می باشد. به منظور بررسی تاثیر کاربرد مایه تلقیح باکتری های Azotobacter chroococcum، As. Lipoferum، Azospirillum brasilensets و Pseudomonas fluorescens بر عملکرد علوقه سیلویی دورگ های ساده دیررس ذرت 700، 704 و یک دورگ ساده امید بخش (B73×K18)، آزمایشی به صورت فاکتوریل اجرا شد. تلقیح بذرهای این دورگ ها با تک تک باکتری ها، مخلوط دو به دو باکتری ها و یا هر چهار باکتری با هم و عدم تلقیح باکتریایی بذر (شاهد) به عنوان تیمارهای کاربرد باکتری های محرک رشد گیاه در نظر گرفته شدند. در مرحله شیری شدن دانه ها و بوته ها بردشات شده و عملکرد علوفه در هکتار، وزن تر هر بوته، وزن خشک بوته در هکتار، وزن خشک هر بوته، تعداد برگ هر بوته، تعداد برگ های بالای بلال در هر بوته، ارتفاع بوته و قطر ساقه اندازه گیری شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که تمامی ویژگی های مورد بررسی تحت تاثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفتند، به طوری که اثر متقابل دورگ های ذرت و باکتری های محرک رشد گیاه برای وزن تر هر بوته و تعداد برگ های بالای بلال معنی دار (0.5 < p) و برای سایر ویژگی ها بسیار معنی دار (0.01 p<) بود. همچنین مشخص گردید که دو رگ ساده 704 که بذرهای آن با هر چهار باکتری تلقیح شده بودند از لحاظ عملکرد علوفه سیلویی در هکتار و سایر ویژگی های مورد بررسی نسبت به دیگر دورگ ها برتری داشت.

برهم کنش بین قارچ های میکوریز آربوسکولار بومی (Glomus mosseae) و غیر بومی (Glomus spp.) مناطق آلوده با باکتری های مقاوم به کادمیوم و محرک رشد گیاه بومی مناطق آلوده ( Bacillus mycoidesوMicrococcus roseus ) بر رشد، جذب کادمیوم و عناصر غذایی توسط گیاه ذرت (Zea mays L.)، در خاک آلوده به کادمیوم بررسی گردید. با افزایش سطح کادمیوم خاک، وزن خشک اندام هوایی، ریشه، مقدار فسفر و آهن اندام هوایی کاهش و مقدار کادمیوم اندام هوایی و ریشه افزایش یافت. درصد کلنیزاسیون ریشه در سطوح مختلف کادمیوم و در مایه زنی توام با باکتری های محرک رشد گیاه متفاوت بود. بیشترین وزن خشک اندام هوایی و ریشه، جذب فسفر و آهن به اندام هوایی در غلظت های بالای کادمیوم، در تیمار گلوموس موسه بود. در تیمارهای فقط میکوریزی در سطوح 100 و 200 کادمیوم، به ترتیب گیاهان کلنیزه شده با Glomus spp. و گلوموس موسه بیشترین مقدار کادمیوم ریشه را داشتند. در هر دو سطح کادمیوم، مایه زنی توام باکتری های میکروکوکوس روزئوس و باسیلوس میکودیس با گلوموس موسه به ترتیب منجر به افزایش و کاهش مقدار کادمیوم اندام هوایی در مقایسه با مایه زنی جداگانه گلوموس موسه گردید. این در حالی است که در سطوح 100 و 200، مایه زنی توام باکتری های محرک رشد گیاه با Glomus spp. به ترتیب منجر به افزایش و کاهش یا عدم تفاوت معنی دار در جذب کادمیوم به اندام هوایی گردید. تیمار مایه زنی توام گلوموس موسه با باکتری میکروکوکوس روزئوس با بیشترین مقدار تجمع کادمیوم در گیاه، موثرترین تیمار در گیاه پالایی و تثبیت کادمیوم شناخته شد.

به منظور بررسی تاثیر تنظیم کننده های رشد و تنش خشکی بر خصوصیات زراعی گندم رقم شهریار آزمایشی در سال زراعی 1389-1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. عوامل مورد آزمایش شامل تنش کم آبی در سه سطح 50، 75 و 100 درصد نیاز آبی گیاه در کرت های اصلی و تنظیم کننده های رشد شامل سالیسیلیک اسید و سایکوسل به صورت مصرف و عدم مصرف به عنوان عامل فرعی به صورت فاکتوریل در نظر گرفته شد. نتایج حاصله نشان داد اعمال تنش خشکی صفات اندازه گیری شده را کاهش داد اما با محلول پاشی سایکوسل و مصرف سالیسیلیک اسید هم در شرایط مطلوب و هم در شرایط تنش کم آبی صفات طول خوشه، وزن خوشه، وزن دانه در خوشه و عملکرد دانه افزایش یافت. مصرف توام سایکوسل و سالیسیلیک اسید، عملکرد دانه را نسبت به شاهد 13.5 درصد افزایش داد. به طور کلی نتایج نشان داد که با آبیاری معادل 75 درصد نیاز آبی گیاه و مصرف توام سایکوسل و سالیسیلیک اسید به عملکرد دانه قابل قبول دست یافت.

ذرت (Zea mays L.) یکی از مهم ترین گیاهانی است که زراعت آن در کشور رو به توسعه است. این پژوهش مزرعه ای به منظور بررسی جنبه های اگروکولوژیک کاربرد کودهای زیستی (بیولوژیک) از نوع باکتری های ترغیب کننده رشد گیاه Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) شامل: Azotobacter Chrococcoom، Azospirillum lipoferum، Azospirillum brasilense و Pseudomonas fluorescens بر سبز کردن گیاهچه، فنولوژی (زیستگردی)، عملکرد علوفه سیلویی، عملکرد دانه، تسهیم ماده خشک و برخی ویژگی های مرتبط دو رگ های دیررس ذرت SC 700, SC 704 و یک دو رگ امیدبخش (B73×K18) با هدف تعیین مناسبترین دو رگ و موثرترین تلفیق باکتریایی، در طی سال های 83 و 84 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل تلقیح بذرهای دو رگ با تک تک باکتری ها و با تلفیق دو به دو و مجموع باکتری های PGPR و عدم تلقیح به عنوان تیمار شاهد بودند. نتایج بدست آمده مشخص کرد که کاربرد PGPR موجب افزایش درصد سبز کردن نهایی گیاهچه، سرعت سبز کردن گیاهچه، درجه روزهای دوره پرشدن دانه، کاهش درجه روزهای سبزکردن گیاهچه و رشد رویشی، افزایش عملکرد علوفه سیلویی در هکتار، وزن تر بوته، عملکرد دانه هر بوته و در هکتار، کل وزن خشک بوته (زیست توده) و دانه و شاخص برداشت گردید. همچنین نتایج نشان داد که مناسب ترین دو رگ ذرت در رابطه با تولید دانه، دو رگ SC700 و تولید علوفه سیلویی دو رگ SC704 بود. موثرترین PGPR در مورد تولید ذرت در سیستم کشاورزی پایدار تلقیح مایه تلفیق تمامی این باکتری ها بود. بنابراین کاربرد کودهای زیستی PGPR در زراعت ذرت می تواند در افزایش تولید و عملکرد و در نتیجه توسعه این زراعت نقش قابل ملاحظه ای داشته باشد.