ریزوسفر محل زندگی طیف متنوعی از میکروارگانیسمها و بالاخص باکتریهاست که ممکن است برای رشد گیاه مفید، مضر یا بی تاثیر باشد. باکتریهای مفید این منطقه که به باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه موسوم می باشند توجه بسیاری از محققین را به خود جلب نموده اند. این باکتریها می توانند با استفاده از یک یا چند مکانیسم خاص موجب بهبود رشد گیاه شوند. توانایی افزایش حلالیت فسفاتهای معدنی نامحلول یکی از صفاتی است که معمولا در غربالگری و انتخاب این باکتریها در نظر گرفته می شود. باکتری جنس Flavobacterium یکی از انواع باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه است که در بسیاری از مقالات مروری چاپ شده در فهرست انواع PGPR ذکر شده است. در این تحقیق به منظور بررسی توانایی حل کنندگی فسفاتهای معدنی نامحلول در محیط کشت جامد و مایع حاوی تری کلسیم فسفات اسپربر، از 44 جدایه فلاوباکتریوم جداسازی شده از ریزوسفر گندم خاکهای ایران استفاده شد. نتایج نشان داد که 28 جدایه توان رشد در محیط جامد را داشتند. شاخص انحلال فسفر در روز چهارم از 0.24 تا 1.17، در روز ششم از 0.15 تا 1.36 و در روز هشتم از 0.12 تا 2.73 متغیر بود. بیشترین شاخص انحلال فسفر به طور متوسط مربوط به جدایه F11 بود. از نظر توانایی جدایه ها در استفاده از تری کلسیم فسفات در محیط اسپربر مایع، نتایج نشان داد که 34 جدایه از قدرت حل کنندگی فسفات معدنی نامحلول در محیط مایع برخوردار بودند. متوسط میزان حلالیت 3.54 میکروگرم در میلی لیتر و دامنه آن از صفر تا 37.48 میکروگرم در میلی لیتر متغیر بود. نتایج حاکی از این بود که جدایه F11 برترین جدایه از نظر توان حل کنندگی فسفات در محیط اسپربر مایع بود.این جدایه از گونه  odaratum.F متعلق به کلکسیون میکروبی موسسه تحقیقات خاک و آب به عنوان جدایه برتر از نظر توان حل فسفات معدنی نا محلول در محیط جامد و مایع بود.

فسفر یکی از عناصر غذایی پرمصرف بوده که کمبود آن رشد گیاه را به شدت محدود می کند. یکی از ساده ترین و کم هزینه ترین روش های تأمین فسفر گیاه کاربرد مستقیم خاک فسفات می باشد اما در خاک های آهکی به علت حلالیت ناچیز آن چندان موثر نیست. استفاده از خاک فسفات مخلوط شده با گوگرد و مواد آلی به همراه ریزجانداران حل کننده های فسفات از جمله این راهکارها محسوب می-شوند. این مطالعه با هدف مدل سازی بررسی تأثیر نسبت های مختلف ورمی کمپوست، خاک فسفات و گوگرد بر میزان انحلال و آزادسازی فسفر توسط قارچ آسپرژیلوس و ارائه سطوح مطلوب این متغیرها برای تهیه کود زیستی کارآمد انجام شد. بر این اساس تعداد 20 آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ بر مبنای طرح مرکب مرکزی تعریف شد و اثر مقادیر مختلف متغیرهای ورمی-کمپوست، خاک فسفات و گوگرد و به صورت کدبندی شده در محدوده ی (1+، 0، 1-) بر میزان انحلال فسفر بررسی شد. نتایج نشان-دهنده کارآمدی بالای (8841/0= R2) مدل طرح مرکب مرکزی در برآورد انحلال فسفر بود. بر اساس نتایج، برهمکنش ورمی-کمپوست با گوگرد ( 05/0>p ) و بر همکنش خاک فسفات با گوگرد ( 05/0>p ) معنی دار بود. نتایج تحلیل آماری ضرایب مدل طرح مرکب مرکزی حاکی از اثر مثبت و فزاینده ورمی کمپوست، ورمی کمپوست × گوگرد و خاک فسفات × گوگرد بر افزایش انحلال فسفر می باشد. بر اساس پیش بینی شرایط بهینه برای انحلال فسفر، مقادیر 58 درصد ورمی کمپوست، 3/23 درصد خاک-فسفات و 7/18 درصد گوگرد منجر به ماکزیمم انحلال فسفر (04/773 میلی گرم بر کیلوگرم) توسط قارچ آسپرژیلوس در کود میکروبی می شود.

کودهای شیمیایی فسفاتی به طور سنتی برای حل مشکل کمبود فسفر در تولیدات کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند، اما کاربرد این نوع کودها در بسیاری از کشورها به دلیل تجدیدناپذیر بودن منابع اولیه و تأثیر مخرب بر سلامت اکولوژیک محیط زیست، محدود شده است؛ بنابراین ضروری است که راهکارهای جایگزین کارآمد و سازگار با محیط زیست برای تأمین نیاز گیاهان به فسفر توسعه یابد. در این راستا، باکتری های حل کننده فسفات (PSB) قادر به تقویت تغذیه فسفری و بهبود عملکرد گیاهان می باشند. تلاش های اخیر در راستای کشف سازوکارهای پیچیده درگیر در انحلال فسفات نامحلول توسط PSB، بر نقش کلیدی ژن های درگیر در این فرآیند و ترشح اسیدهای آلی و معدنی تمرکز داشته اند. این اسیدها با کمپلکس کردن یون های فلزی مانند کلسیم، آهن و آلومینیوم یا کاهش pH خاک، فسفات های تثبیت شده را آزاد می کنند. تولید اگزوپلی ساکاریدها توسط PSB نیز با کلات کردن یون های فلزی و کاهش تعداد کاتیون های تثبیت کننده فسفات، جذب فسفر را تسهیل می کنند. همچنین، ترشح آنزیم هایی مانند فسفاتاز و فیتاز به آزادسازی فسفر از مواد آلی کمک می کند. در این راستا استفاده از فناوری های اومیکس نیز امکان بررسی دقیق تر این فرآیندها را در سیستم های طبیعی و کاربرد آن در کشاورزی ارگانیک فراهم کرده است. مطالعات نشان می دهند که بهره برداری از تنوع زیستی PSB و درک عمیق تر از تنظیمات ژنتیکی آنها می تواند به بهبود چشمگیر عملکرد گیاهان و پایداری سیستم های کشاورزی کمک کند. این بررسی به نقش بالقوه PSB در کشاورزی ارگانیک به عنوان یک راهکار پایدار برای افزایش زیست فراهمی فسفر می پردازد.

مقدمه: فسفر به عنوان یکی از عوامل اصلی محدود کننده در استفاده مجدد از فاضلاب و همچنین یکی از عناصر مهم در بروز پدیده اتروفیکاسیون در منابع آبی می باشد. لذا، پژوهش حاضر به منظور بررسی کارائی پوکه معدنی و شکل اصلاح شده آن با پراکسید هیدروژن در حذف فسفر از محلول های سنتیتیک انجام گرفته است. روش بررسی: این مطالعه یک مطالعه بنیادی-کاربردی می باشد که در سیستم ناپیوسته انجام گرفت. دراین مطالعه، پوکه معدنی خام و شکل اصلاح شده آن در جهت حذف فسفر مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مختلفی از قبیل pH محلول (2-10)، غلظت جاذب (10-2g/L)، غلظت اولیه فسفر (20-5mg/L)، قدرت یونی محلول و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در سیستم ناپیوسته و با تغییر دادن یک پارامتر و ثابت نگه داشتن سایر پارامترها انجام گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که پراکسید هیدروژن کارایی پوکه معدنی را بدون تغییر در ساختار آن ارتقا می دهد. بیشترین میزان حذف فسفر در دوز جاذب g/L 10، زمان تماس 130 دقیقه، pH برابر 6 و غلظت mg/L 20 از فسفر اتفاق می افتد. در این شرایط بیش از 69% و 97% از فسفر به ترتیب توسط پوکه معدنی خام و شکل اصلاح شده آن حذف گردید. علاوه برآن نشان داده شد که افزایش قدرت یونی محلول باعث کاهش کارایی حذف فسفر می گردد. معادله شبه درجه دوم با ضریب رگرسیون خطی بالایی روند حذف فسفر را توسط جاذب های مورد مطالعه نشان داد. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که پوکه معدنی خام قابلیت خوبی در حذف فسفر از خود نشان می دهد. علاوه براین مشخص گردید که اصلاح ساختار شیمیایی جاذب خام باعث افزایش ظرفیت جذب آن می گردد.

پتاسیم و فسفر از جمله عناصر ضروری و مهم برای رشد گیاه تلقی می شوند و راهکار زیستی یکی از روش های تامین آن ها می باشد. برای بررسی روابط بین منابع فسفر محلول (فسفات سدیم) و نامحلول (تری کلسیم فسفات) بر آزادسازی پتاسیم از کانی های میکا یعنی بیوتیت و موسکویت و همچنین ارزیابی اثر نوع کانی میکا در انحلال فسفر از منبع تری کلسیم فسفات، این تحقیق با حضور برخی از باکتری های متعلق به جنس سودوموناس به نام های S10-3، S14-3، S19-1 و S21-1 انجام شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل در غالب طرح کاملا تصادفی با دو نوع کانی میکا و دو منبع فسفر با در نظر گرفتن سه تکرار انجام شد. ازکشت شبانه این باکتری ها به میزان 500 میکرولیتر به 30 میلی لیتر محیط کشت الکساندروف افزوده شد. پس از انکوباسیون به مدت یک هفته در دمای 26 درجه سلسیوس و شیک 120 دور در دقیقه، میزان آزادسازی پتاسیم با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر و میزان انحلال فسفات با استفاده از روش زرد و دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 430 نانومتر، اندازه گیری شد. اندازه گیری ها نشان داد که آزادسازی پتاسیم از کانی بیوتیت بیش از موسکویت بود و همچنین جدایه ها در حضور تری کلسیم فسفات نسبت به فسفات سدیم، بین 15 تا 48 درصد پتاسیم بیشتری آزاد کردند. جدایه S19-1 در میان جدایه ها بیشترین پتاسیم آزاد شده را با میانگین 5.45 میلی گرم بر لیتر نشان داد. یافته های آزمایش نشان داد که آزادسازی پتاسیم توسط باکتری ها از کانی بیوتیت حدود 4.5 برابر بیش از موسکویت بوده و به نظر مکانیسم مشابهی در انحلال فسفر و آزادسازی پتاسیم وجود دارد زیرا در حضور تری کلسیم فسفات مقدار بیشتری پتاسیم از کانی میکا آزاد شد. بالاترین میزان انحلال فسفات به مقدار 488 میلی گرم بر لیتر بود که در جدایه S19-1 به دست آمد. اثر کانی های بیوتیت و موسکویت بر انحلال فسفات جدایه ها معنی دار نبود و توانایی انحلال فسفات جدایه ها متاثر از کانی های میکا نبود اما توان رهاسازی پتاسیم در حضور منابع محلول و نامحلول فسفر متفاوت بود.

تاثیر رژیم رطوبتی خاک و کود فسفر بر فسفر قابل جذب و شکلهای فسفر معدنی در چهار خاک شالیزاری شمال ایران بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه کاملا تصادفی شامل نوع خاک در چهار سطح (دو خاک اسیدی و دو خاک آهکی)، شرایط رطوبتی خاک در سه سطح (هواخشک، 40% رطوبت اشباع و غرقاب) و کود فسفر در دو سطح (با و بدون کود فسفر) و با دو تکرار انجام شد. کود فسفر به صورت مونوکلسیم فسفات به میزان 100 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک افزوده شد. تیمارها به مدت یک ماه در دمای 25 درجه سانتی گراد در انکوباتور نگهداری شدند. سپس شکلهای فسفر معدنی در خاکهای آهکی به روش (1989) Jiang and GU و در خاک های اسیدی به روش Kuo (1996) تعیین گردید. همچنین فسفر قابل جذب به روش اولسن اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که فسفر قابل جذب تمام خاکهای مورد مطالعه پس از غرقاب افزایش یافت (به طور میانگین بیش از دو برابر). فسفر قابل جذب در خاکهای اسیدی پس از غرقاب بیشتر از خاکهای آهکی افزایش یافت. پس از یک ماه نگهداری در 40% رطوبت اشباع و بدون کود فسفر، فسفر قابل جذب در سه خاک از چهار خاک مورد مطالعه به طور معنی داری افزایش یافت و در یک خاک تغییر معنی داری نکرد. میانگین بازیابی فسفر افزوده شده به خاک در شرایط غرقاب از شرایط غیرغرقاب کمتر بود. میانگین بازیابی کود فسفر در خاکهای آهکی به طور معنی داری از خاکهای اسیدی بیشتر بود. تاثیر رژیم رطوبتی خاک و کود فسفر بر مقدار تمامی شکلهای فسفر معدنی در تمام خاکهای مورد مطالعه معنی دار بود. در شرایط غیرغرقاب نسبت به شرایط غرقاب مقدار بیشتری از کود فسفر به شکل Fe-P تبدیل گردید. در هر دو شرایط غرقاب و غیرغرقاب، در خاکهای قلیایی آهکی نسبت به خاکهای اسیدی مقدار بیشتری از کود فسفر به شکل Al-P تبدیل گردید. در هر دو شرایط غرقاب و غیرغرقاب، در خاکهای اسیدی نسبت به خاکهای قلیایی آهکی مقدار بیشتری از کود فسفر به شکل Fe-P تبدیل گردید. در حالت هواخشک، مقدار شکلهای فسفر معدنی در خاکهای قلیایی آهکی به ترتیب Fe-P<Ca2-P<Ca8-P<Al-P<Ca10-P و در خاکهای اسیدی به ترتیب NH4Cl-P<Al-P<Fe-P<Ca10-P بود.

حل شدن فسفر خاک توسط ریز جانداران حل کننده فسفات و استفاده از مواد آلی در مدیریت حاصلخیزی خاک مناسب تر از کودهای شیمیایی است. به منظور بررسی اثر آسپرژیلوس نایجر و کود سبز بر فراهمی فسفر خاک آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 10 تیمار و سه تکرار طی یک دوره 70 روزه و به صورت انکوباسیون انجام شد. تیمارهای آزمایشی عبارتند از : C: شاهد، As: آسپرژیلوس نایجر، A: کود سبز، S: ساکارز، P: سنگ فسفات، As+ A، As+S، As+P، As+P +S، As+P + A. پس از 70 روز pH، هدایت الکتریکی، فسفر قابل جذب و محلول در خاک اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد در طول زمان با به کارگیری تیمارها pH خاک کاهش و هدایت الکتریکی، فسفر محلول و فسفر قابل دسترس خاک افزایش یافته است. بیشترین فسفر محلول و قابل دسترس در تیمار As+P + A مشاهده شد بطوری که فسفر محلول را 58 درصد و فسفر قابل دسترس خاک را 43 درصد افزایش داد. نتایج حاصله موید آن است که استفاده از ریز جانداران حل کننده فسفات و مواد آلی می تواند موجب افزایش انحلال فسفر خاک گردد.

اثرات نامناسب زیست محیطی به دنبال مصرف کودهای شیمیایی روز به روز باعث افزایش اهمیت کودهای زیستی (بیولوژیک) شده است. تعدادی از میکروارگانیسمهای هتروتروف و اتوتروف خاک توانایی محلول فسفات غیرآلی را در طی فرآیندهای متابولیک خود به صورت مستقیم و یا غیرمستقیم دارند که میکروارگانیسم های محلول کننده فسفات نامیده می شوند. در این بررسی پتانسیل باکتریهای محلول کننده فسفات در جنگل تحقیقاتی واز مورد بررسی قرار گرفت. باکتریهای محلول کننده فسفات با روش رقتهای متوالی بر روی محیط کشت اختصاصی جداسازی و با استفاده از روشهای رنگ آمیزی و آزمایشهای بیوشیمیایی شناسایی شدند. تعداد باکتریهای محلول کننده فسفات بین 103× 2.88- 1.7 سلول در هر گرم خاک متغیر بوده و حدود 2-1% کل باکتریهای خاک را تشکیل می دهد. 9 باکتری پس از خالص سازی با استفاده از روش های رنگ آمیزی و آزمونهای بیوشیمیایی شناسایی شدند که عبارتند از:Psuodomonas acidovorance, Psuodomonas vesicularis, Psuodmonas fluorescence, Enterobacter agglomerans, Enterobacter aerogenese, Bravibacterium, Alcaligenese sp, Actionbacillus sp, Xanthobacter sp. توانایی گونه های سودوموناس در انحلال منابع متفاوت فسفات بیش از سایر باکتری های جدا شده بوده است. به علاوه باکتری ها مقاومت بالایی را به شرایط سخت محیطی نشان دادند. میزان وزن خشک و فسفر دانه رست های حاصل از بذور تلقیح شده با باکتری های محلول کننده فسفات بیش از گیاهان کنترل بود. در مجموع نتایج بدست آمده نشان دهنده توانمندی بالای خاک های جنگل واز از نقطه نظر امکان تولید کودهای زیستی است.