نقش سیانوباکتری های مولد EPS در خاک های بیابانی

پوسته های زیستی که روی سطح خاک تشکیل می شوند، از میکرو و ماکرو ارگانیسم هایی همچون سیانوباکتری ها، قارچ ها، باکتری ها، اکتینومیست ها، جلبک ها، ویروس ها، خزه ها، گلسنگ ها و گیاهان تشکیل شده اند. سیانوباکتری ها، میکروارگانیسم های کلیدی در تشکیل پوسته های زیستی خاک، به خصوص در مناطق بیابانی اند که با رشد خود و تشکیل کلنی بر سطح خاک و تولید پلی ساکارید خارجی (EPS) باعث افزایش مقدار کربن و نیتروژن خاک می شوند و نقش مهمی در تقویت انواع خاک ها به ویژه خاک های فقیر از لحاظ مواد غذایی دارند و باعث جلوگیری از فرسایش آنها می شوند.

در این پژوهش، برترین سویه های سیانوباکتریایی مولد کربوهیدرات ترشحی، از میان 19 سویه جداشده از خاک استان های مختلف کشور انتخاب شد. میزان تولید کربوهیدرات در این سویه ها به روش فنول - اسید سولفوریک تعیین شد. سپس سویه های منتخب مولد بیشترین مقدار کربوهیدرات ترشحی، در مدل گلدانی به خاک های فقیر تلقیح شد. پس از گذشت 7 هفته از رشد سیانوباکتری ها در خاک، تغییر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن اندازه گیری شد. همچنین سرعت تشکیل پوسته زیستی و میزان انسجام ذرات خاک به یکدیگر، به صورت میکروسکوپی بررسی شد.

میزان تولید کربوهیدرات در این سویه ها به ترتیب برابر 66/86 میکروگرم بر میلی لیتر برای سویه Anabaena sphaerica، مقدار 91/55 میکروگرم بر میلی لیتر برای جنس Geitlerinema.sp و مقدار 19/64 میکروگرم بر میلی لیتر برای سویه  Nostoc pruniformeبود. نتایج نشان می دهند هر سه این سویه ها قادر به تشکیل پوسته های زیستی در خاک هستند.

سویه  Anabaena sphaericaبه دلیل سرعت رشد زیاد، تولید بیشتر زیست توده و کربوهیدرات ترشحی، افزایش بیشتر مقدار نیتروژن و کربن خاک و نیز تشکیل بهتر پوسته زیستی برای آزمون های بعدی انتخاب شد. این سویه برخی ویژگی های بافت خاک را بهبود بخشید که در حاصلخیزی آن می تواند تاثیر مثبتی داشته باشد.