لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

پتاسیم یکی از عناصر غذایی اصلی ضروری برای گیاهان است که نقش حیاتی در فرایند های گیاه دارد. این عنصر غالب ترین کاتیون جذبی به وسیله گیاهان می باشد و در رشد و توسعه و متابولیسم گیاه نقش اساسی دارد. پتاسیم در خاک به اشکال قابل استفاده، غیرتبادلی و در ساختار کانی ها وجود دارد. پتاسیمی که در ساختار کانی ها حضور دارد بیش از 90 تا 95 درصد پتاسیم خاک را به خود اختصاص می دهد. این شکل پتاسیم (پتاسیم موجود در کانیها) برای گیاهان به این سادگی قابل استفاده نمی باشد، بلکه گیاهان قادرند پتاسیم را تنها از فاز محلول خاک جذب و مورد استفاده قرار دهند. برخی از ریزجانداران خاک قادرند با سازوکارهایی، پتاسیم تثبیت شده و غیرتبادلی خاک را به فرم قابل استفاده تبدیل کنند و فراهمی پتاسیم را برای گیاه افزایش دهند. استفاده از باکتریهای محرک رشد به ویژه باکتریهای آزادکننده پتاسیم به عنوان کود زیستی یک شیوه امیدبخش در بهبود تغذیه پتاسیمی گیاهان و تولید آنها بوده و شیوه همسو با کشاورزی پایدار می باشد. بر این اساس آزمایش بر روی جداسازی و شناسایی این قبیل از باکتریها و بررسی کارایی آنها در تحقیقات اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش توانایی پنج جدایه میکروبی Pseudomonas spp. از باکتری های آزادکننده پتاسیم شامل S 6-6، S 10-3، S 14-3، S 19-1 و S 21-1 بر بهبود رشد و افزایش جذب پتاسیم توسط گیاه گوجه فرنگی در دو خاک با پتاسیم قابل استفاده کمتر از mg/kg 200 و خاک با پتاسیم قابل استفاده بیشتر از mg/kg 400 در حضور ریزجانداران بومی خاک بررسی شد. در این تحقیق دو خاک مختلف با میزان پتاسیم قابل استفاده کمتر از 200 میلی گرم بر کیلوگرم (خاک خلعت پوشان) و بیش از 400 میلی گرم بر کیلوگرم (خاک کندوان) مورد استفاده قرار گرفت. همه جدایه های باکتریایی مورد استفاده در این پژوهش (S6-6، S10-3، S14-3، S19-1 و S21-1) متعلق به جنس سودوموناس بودند و توانایی آنها به عنوان باکتریهای آزادکننده پتاسیم مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت استفاده باکتریها به عنوان زادمایه باکتریایی، ابتدا کشت تازه ای از آنها در محیط نوترینت براث تهیه شد و برای تلقیح کشت گیاه مورد استفاده قرار گرفت. برای تلقیح هر گلدان از 10 میلی لیتر زادمایه باکتریایی استفاده شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در دو خاک با مشخصات فوق با حضور 5 جدایه باکتری و یک تیمار شاهد (بدون تلقیح میکروبی) با در نظر گرفتن سه تکرار به انجام رسید. بذرهای گوجه فرنگی با زادمایه باکتریایی آغشته شد و کشت در خاک غیراستریل در حضور ریزجانداران بومی خاک انجام پذیرفت. آزمایش تا ابتدای فاز زایشی پیش رفت و پارامترهای رشدی و تغذیه ای گیاه (نظیر شاخص کلروفیل، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه، مقادیر عناصر فسفر و پتاسیم) اندازه گیری شد. آنالیز داده ها با نرم افزار SPSS صورت پذیرفت و مقایسات میانگین به روش دانکن انجام شد. نتایج در خاک با پتاسیم قابل استفاده کمتر از mg/kg 200 نشان داد که شاخص کلروفیل، وزن خشک اندام هوایی و ریشه، جذب پتاسیم و فسفر در اندام هوایی و ریشه متاثر از جدایه های باکتریایی بوده است. مقایسه میانگین نشان داد جدایه S 21-1 بیشترین شاخص کلروفیل، وزن خشک اندام هوایی، جذب پتاسیم و فسفر اندام هوایی را داشت که به ترتیب باعث افزایش 23.7، 12، 22.20 و 41 درصد نسبت به شاهد شد. جدایه S 14-3 بیشترین وزن خشک ریشه، جذب پتاسیم و فسفر ریشه را داشت و به ترتیب باعث افزایش 36.6، 24.88 و 32.7 درصد نسبت به شاهد شد. اثرات باکتری بر ویژگی های اندازه گیری شده در خاک با پتاسیم قابل استفاده بیشتر از mg/kg 400 معنی دار نشد. اما مقایسه میانگین نشان داد بیشترین مقدار شاخص کلروفیل متعلق به جدایه S21-1 بود که نسبت به شاهد 14.11 درصد افزایش نشان داد و دو جدایه S14-3 و S21-1 بیشترین جذب پتاسیم و فسفر اندام هوایی را داشتند که به طور متوسط نسبت به شاهد 7 درصد افزایش نشان دادند، هر چند این اختلافات معنی دار نبود. در این آزمایشات، جدایه های S21-1 و S14-3 نسبت به سایر جدایه ها برتر شناخته شدند. این آزمایش مشخص ساخت که اثربخشی باکتریهای آزادکننده پتاسیم متاثر از پتاسیم قابل استفاده خاک می باشد و هر چه میزان پتاسیم قابل استفاده در خاک کمتر باشد می توان انتظار داشت که اثربخشی این باکتریها افزایش یابد. تحقیقات در زمینه جداسازی باکتریهای آزادکننده پتاسیم بایستی ادامه داشته باشد و بایستی جدایه های باکتری در شرایط مختلف محیطی و در خاک های متفاوت مورد آزمایش قرار گیرند، تا با آزمایشاتی از این دست بتوان سویه های کارآمد را برای استفاده در عرضه کشاورزی معرفی نمود.

سابقه و هدف: با وجود مقدار نسبتاً زیادی از پتاسیم در خاک، مشکل دسترسی به منابع پتاسیمی، مهم ترین عامل بروز کمبود پتاسیم در گیاهان می باشد. بنابراین تجزیه کانی های خاک توسط میکروارگانیسم ها قابل تأمل بوده و در این بین کاربرد باکتری های آزادکننده پتاسیم می تواند از اهمیت بیش تری برخوردار باشد. بر این اساس این آزمایش با هدف بررسی تأثیر جدایه های مختلف باکتریایی در تأمین پتاسیم گیاه ذرت انجام شد. مواد و روش ها: این آزمایش گلخانه ای با کاربرد بذور ضدعفونی شده ذرت (رقم سینگل کراس 704)، در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل 10 تیمار تلقیح شده با جدایه های مختلف باکتریایی متعلق به جنس های سودوموناس، باسیلوس، انتروباکتر و ازتوباکتر، تیمارهای کودی (کاربرد کود سولفات پتاسیم به میزان 50% و 100% توصیه کودی) و کنترل منفی (بدون تلقیح باکتری و بدون مصرف کود) بود. آزمایش تا ابتدای فاز زایشی گیاه به طول انجامید و پس از برداشت گیاه و آون خشک کردن نمونه های گیاهی، وزن خشک اندام هوایی و ریشه توزین شد. در نهایت نمونه ها هضم شده و در عصاره های به دست آمده غلظت و مقدار پتاسیم، فسفر و نیتروژن محاسبه گردید. یافته ها: نتایج نشان داد به غیر از وزن خشک ریشه، فاکتور انتقال و غلظت فسفر اندام هوایی، بقیه پارامترها متأثر از تیمارهای آزمایش بودند. بیش ترین مقدار کل پتاسیم در Pseudomonas sp. Az-8 و تیمار کودی 100% برابر با 1582 و 1570 میلی گرم بر وزن گیاه به دست آمد. در مورد مقدار کل فسفر و نیتروژن هم بالاترین مقادیر در بین تیمارهای باکتریایی به جدایه باکتری Az-8 اختصاص داشت که به ترتیب برابر با 59/50 و 5/264 میلی گرم بر وزن گیاه بود. اما بیش ترین غلظت و مقدار پتاسیم اندام هوایی در تیمار کودی 100% به ترتیب 55/2% و 29/1077 میلی گرم بر وزن اندام هوایی بود. اما در بین تیمارهای باکتری، Azotobacter chroococcum 14SP2-1 با افزایش 24 و 16% نسبت به شاهد، نتایج بهتری را به همراه داشت. بیش ترین غلظت و مقدار پتاسیم ریشه (به ترتیب 4/2% و 1/605 میلی گرم بر وزن ریشه) نیز در تیمار باکتری Az-8 مشاهده شد. جدایه Az-8 با 5/104% بیش ترین کارایی تغذیه پتاسیمی را به خود اختصاص داد. بیش ترین وزن خشک اندام هوایی در تیمارهای کودی 50% و 100% (42/44 و 06/44 گرم) مشاهده شد. نتیجه گیری: نتایج کلی این آزمایش نشان داد، تلقیح باکتری های مورد آزمون در برخی پارامترهای اندازه گیری شده بهتر از کاربرد کود شیمیایی عمل کرده است و علت این امر می تواند به تأثیرات زیستی باکتری ها در خاک مربوط باشد. به طور کلی جدایه های Pseudomonas sp. Az-8، A. chroococcum 14SP2-1 و Enterobacter sp. S16-3 برای انجام آزمایشات تکمیلی پیشنهاد می شوند.

به منظور بررسی تأثیر کودهای زیستی بر عملکرد، کیفیت و ظرفیت آنتی اکسیدانی میوه گوجه فرنگی، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار در ایستگاه تحقیقاتی خلعت پوشان دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز به اجرا درآمد. بذرهای گوجه فرنگی رقم Super Chief در کشت خزانه با تیمار منفرد و تلفیقی باکتری های آزادکننده پتاسیم (Pseudomonas sp. S19-1, Pseudomonas sp. S14-3) و حل کننده فسفات (P. putida Tabriz, P. fluorescence Tabriz) و تثبیت کننده نیتروژن (Azospirillum sp. Acu9, Azotobacter sp. ) تلقیح شدند. علاوه بر این تیمارها، تیمار شاهد بدون تلقیح باکتری و کوددهی (شاهد یک) و تیمار شاهد بدون تلقیح باکتری و با کوددهی (عناصر ماکرو) براساس نتایج آزمون خاک (شاهد دو) به منظور انجام مقایسه لحاظ شدند. صفات مورد ارزیابی شامل عملکرد کل، عملکرد اقتصادی و غیراقتصادی، تعداد میوه، وزن متوسط میوه، درصد ماده خشک میوه، میزان ویتامین ث، میزان لیکوپن، اسیدیته قابل تیتراسیون میوه و مقدار پتاسیم میوه بودند. نتایج نشان داد که اثر باکتری های فوق بر شاخص هایی مثل عملکرد، میزان پتاسیم میوه، اسیدیته، درصد ماده خشک میوه، محتوای ویتامین ث و لیکوپن معنی دار بود و بالاترین میزان عملکرد، میزان پتاسیم میوه، اسیدیته و درصد ماده خشک میوه در تیمار باکتری های آزادکننده پتاسیم و بالاترین میزان ویتامین ث در تیمار تلفیقی باکتری های آزادکننده پتاسیم و حل کننده فسفات و بالاترین میزان لیکوپن در تیمار تلفیقی باکتری های آزادکننده پتاسیم و حل کننده فسفات و تثبیت کننده نیتروژن به دست آمد. با توجه به نتایج فوق می توان به مؤثر بودن باکتری های آزادکننده پتاسیم و حل کننده فسفات و تثبیت کننده نیتروژن به عنوان کود زیستی در بهبود عملکرد و خصوصیات کیفی گوجه فرنگی اشاره کرد.

بیش از یک قرن از ظهور کودهای زیستی در عرصه صنعت و کشاورزی دنیا می گذرد و افزون بر یک دهه از تولید آنها در کشور ایران سپری شده است. کودهای زیستی در کشاورزی پایدار و ارگانیک جایگاه مهمی دارند. براین اساس در این نوشتار سعی شده است تا با نگاهی بر تاریخچه کودهای زیستی و معرفی نمونه های متنوع آنها، مروری بر مکانیسم اثر آنها داشته باشیم و جایگاه و وضعیت آنها را در کشور بررسی کنیم. با این توضیح در این مقاله اشاره ای به کودهای زیستی نیتروژنی اعم از باکتری های ریزوبیوم، ازتوباکترها، آزوسپیریلوم ها خواهد شد، سپس کودهای فسفاتی و حل کنندگان فسفات و سایر باکتریهای محرک رشد گیاه اعم از تولیدکنندگان هورمون های رشد، مولدان سایدروفور و باکتری های آزادکننده پتاسیم از نظر خواهند گذشت. توجه به قارچ های میکوریز از دید این مقاله پنهان نمانده است. اشاره ای مختصر به روش جداسازی گونه های مهم میکروبی با پتانسیل کاربرد در کودهای زیستی در انتهای هر بخش از مقاله مورد توجه قرار گرفته است. در پایان اشاره ای به تحقیقات انجام یافته و استفاده از این کودها در آزمایشات مختلف و پیامد آنها بر رشد گیاهان و خصوصیات کمی و کیفی شده است.

پتاسیم یکی از عناصر پرمصرف ضروری برای رشد و توسعه گیاهان است و در سال های اخیر تأمین زیستی آن از طریق باکتری های آزادکننده پتاسیم در کانون توجه تحقیقات قرار گرفته است. در این آزمایش توانایی آزادسازی پتاسیم از کانی های سیلیکاتی، توسط چندین باکتری جداسازی شده از نمونه های ریزوسفری گیاهان گرامینه، به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. فاکتورهای آزمایش شامل جدایه های باکتریایی و دو نوع کانی میکا (بیوتیت و موسکویت) بود. پس از جداسازی باکتری ها از ریشه های ضدعفونی شده گیاهان گرامینه با استفاده از محیط کشت NFB، تعداد 8 جدایه شاخص برای آزمایش نهایی مورد استفاده قرار گرفت. توان رهاسازی پتاسیم جدایه ها با بهره گیری از محیط کشت الکساندروف مایع مورد ارزیابی قرار گرفت. بالاترین میزان پتاسیم آزادشده به میزان 16/11 میلی گرم بر لیتر توسط جدایه Az-8 به دست آمد که 20% نسبت به تیمار شاهد افزایش داشت و پایین ترین مقدار 8/2 میلی گرم بر لیتر توسط جدایه Az-15 مشاهده شد. به طور متوسط آزادکنندگی پتاسیم از کانی بیوتیت 82% بیشتر از موسکویت مشاهده شد. در بین باکتری های جداسازی شده جدایه های Az-8، Az-12 و Az-19 توانایی بالایی در آزادسازی پتاسیم نشان دادند. همچنین در این آزمایش بین تغییرات pH و میزان رهاسازی پتاسیم توسط جدایه های باکتریایی همبستگی معنی داری مشاهده نشد. شناسایی مولکولی و بیوشیمیایی این جدایه ها و نتایج توالی یابی آنها نشان داد که این جدایه ها متعلق به جنس سودوموناس می باشند. با توجه به نتایج امیدوارکننده آزمایش های درون شیشه ای سویه های فوق، بهره گیری از آنها در تأمین نیاز پتاسیمی گیاهان در کشت گلخانه و مزرعه توصیه می شود.

مقدمه: فسفر و پتاسیم عناصر غذایی ضروری پرمصرف برای رشد و توسعه سیستم های زنده محسوب می شوند. کاربرد و استفاده ریزجانداران خاک یکی از راه های افزایش تامین این عناصر و رشد محصول هستند. برخی از باکتری ها در رهاسازی پتاسیم و انحلال فسفر از منابع معدنی کارایی لازم را دارا هستند اما رفتار آن ها در حضور هم زمان این دو منبع کمتر بررسی و مطالعه شده است.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، توانایی 7 سویه باکتریایی شامل: Pseudomonas putida P13، P. putida Tabriz، P. fluorescens Tabriz، P. fluorescens Chao، Pantoea agglomerans P5، Azotobacter sp. و Bacillus megaterium JK3 در رهاسازی پتاسیم از منابع کانی های پتاسیم دار موسکوویت و بیوتیت در حضور منابع فسفر نامحلول (تری کلسیم فسفات) و محلول (دی سدیم فسفات) ارزیابی شد. برای تهیه کشت شبانه باکتری ها از محیط NB برای تلقیح به محیط کشت الکساندروف استفاده شد. در محیط کشت الکساندروف انحلال کانی های سیلیکاته (موسکوویت و بیوتیت) بررسی شد. انحلال فسفر از منبع تری کلسیم فسفات توسط باکتری ها نیز به روش آمونیم- وانادات- مولیبدات از طریق اسپکتروفتومتری تعیین و پتاسیم آزادشده در محلول از طریق فلیم فتومتر اندازه گیری شد.نتایج: استفاده از منبع فسفر نامحلول به طور معنا داری میزان پتاسیم آزادشده در محیط سنجش را افزایش داد (66 درصد) و پتاسیم آزادشده از بیوتیت بیشتر از موسکوویت بود. در میان باکتری ها بیش ترین پتاسیم آزادشده در حضور باکتری P. putida P13 به دست آمد که نسبت به شاهد (27 درصد) پتاسیم بیشتری آزاد کرد. مقادیر پتاسیم آزادشده توسط این سویه در حضور منابع فسفر نامحلول و محلول به ترتیب 8.25 و 4.87 میلی گرم بر گرم بود.بحث و نتیجه گیری: استفاده فسفات نامحلول سبب شد تا آزادسازی پتاسیم از منابع کانی های میکا افزایش یابد. این افزایش شاید درنتیجه تولید و آزادسازی اسیدهای آلی از باکتری ها باشد، سازوکاری که نقش اساسی در انحلال فسفات از منابع معدنی فسفات بازی می کند. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

پتاسیم یکی از عناصر غذایی ضروری برای رشد گیاهان بوده و در ساختار بسیاری از کانی های سیلیکاته ی خاک یافت می شود. برخی از میکروارگانیسم ها نظیر باکتری ها، قارچ ها، جلبک ها و گلسنگ ها کارآیی بالایی در تجزیه سیلیکات ها و آزادسازی عناصری نظیر پتاسیم از آن ها را دارند. این مطالعه با هدف مدل سازی و ارزیابی تأثیر متغیرهای pH، زمان انکوباسیون و مقادیر مختلف کانی فلدسپار بر میزان رهاسازی پتاسیم توسط باکتری Bacillus sp. انجام شد. برای این منظور دامنه های متفاوتی از این سه متغیر شامل pH (9-5)، زمان انکوباسیون (17-1 روز) و فلدسپار (7-1 گرم در لیتر) در نظر گرفته شده و طرح مرکب مرکزی با 20 آزمایش و بر اساس مقادیر کدبندی شده متغیرهای مستقل طراحی شد. نتایج نشان داد که مدل طرح مرکب مرکزی قابلیت مطلوبی (892/0 = R2و mgl-196/1 = RMSE) در پیش بینی مقدار پتاسیم محلول دارد. تحلیل حساسیت مدل طرح مرکب مرکزی نشان داد که از بین سه متغیر مورد بررسی، مقدار کانی فلدسپار و pH بیشترین تأثیر را بر آزادسازی پتاسیم دارند بطوری که درصد اثر این دو متغیر بر مقدار پتاسیم محلول به ترتیب برابر با 48/37 و 80/31 درصد به دست آمد. حداکثر غلظت پتاسیم محلول در پایین ترین pH و بیشترین مقدار کانی فلدسپار مشاهده شد. زمان انکوباسیون نیز تأثیر معنی داری بر آزادسازی پتاسیم داشت. روند آزادسازی پتاسیم در مراحل اولیه انکوباسیون افزایشی، در مراحل میانی کاهشی و در ادامه افزایشی بود. به طورکلی افزایش مقدار کانی فلدسپار و طول دوره ی انکوباسیون همراه با pH اولیه ی پایین محیط، سبب افزایش قابل توجه کارآیی باکتری Bacillus sp. در انحلال پتاسیم شد.

پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر منابع مختلف کربن بر قابلیت انحلال پتاسیم توسط باکتری Pseudomonas fluorescens و قارچ Aspergillus niger و مدل سازی اثر سطوح مختلف متغیرهای زمان انکوباسیون، pH و منبع کربن بر انحلال پذیری پتاسیم با استفاده از طرح مرکب مرکزی انجام شد. در مرحله ی اول، بر مبنای طرح پلاکت – برمن، تعداد 12 آزمایش با ترکیب سطوح مختلف تعریف شده و تأثیر منابع مختلف کربن شامل گلوکز، ساکارز و فروکتوز در دو سطح 1+ (10 گرم در لیتر) و 1-(5 گرم در لیتر) بر انحلال پتاسیم موجود در ایلایت مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله دوم، پس از گزینش منبع کربن مهم و تأثیرگذار، دامنه های متفاوتی از متغیرهای مستقل شامل زمان انکوباسیون، pH و منبع کربن در نظر گرفته شده و بر اساس مقادیر کدبندی شده متغیرهای مستقل، طراحی آزمایش صورت پذیرفت. نتایج نشان داد تأثیر منابع کربن بر رهاسازی K توسط باکتری و قارچ معنی دار نبود و لذا ﻫ ﺮ ﮐ ﺪ ام از آنﻫ ﺎ ﻣ ﯽ ﺗ ﻮ اﻧ ﻨ ﺪ ﺑ ﻪ ﻋ ﻨ ﻮ ان ﺟ ﺎ ﯾ ﮕ ﺰ ﯾ ﻦ ﯾ ﮑ ﺪ ﯾ ﮕ ﺮ در ﻣ ﺤ ﯿ ﻂ ﮐ ﺸ ﺖ اﺳ ﺘ ﻔ ﺎ ده ﺷ ﻮ ﻧ ﺪ . بر مبنای نتایج تحلیل آماری ضرایب مدل طرح مرکب مرکزی، pH اثر مثبت و افزاینده ای بر افزایش رهاسازی پتاسیم محلول داشت (0001/0>P). به طوری که بیشترین آزادسازی پتاسیم توسط باکتری و قارچ به ترتیب برابر با 75/109 و 3/170 میلی گرم در لیتر، در سطوح مرکزی زمان و منبع کربن، و 36/10 = pH مشاهده شد. بر اساس مقدار ضریب تبیین مدل طرح مرکب مرکزی، به ترتیب 91 و 8/87 درصد از تغییرات پتاسیم محلول در حضور باکتری و قارچ توسط این مدل قابل تبیین بود.