بهینه سازی انحلال پتاسیم توسط باکتری Pseudomonas fluorescens با استفاده از طرح پلاکت-برمن و روش سطح پاسخ (RSM)

انحلال پتاسیم موجود در ساختار کانی ها توسط ریزجانداران منجر به افزایش رشد و عملکرد گیاهان شده و علاوه بر صرفه ی اقتصادی، دوستدار محیط زیست است، لذا شناسایی گونه های کارا در انحلال پتاسیم و تعیین شرایط بهینه برای حداکثر فعالیت این گونه ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف متغیرهای منبع کربن، زمان انکوباسیون و pH بر میزان انحلال و آزادسازی پتاسیم از کانی های فلدسپار و فلوگوپیت توسط باکتری Pseudomonas fluorescens انجام گرفت. برای این منظور در مرحله نخست بر مبنای طرح پلاکت- برمن، تعداد 12 آزمایش تعریف شد و تاثیر منابع مختلف کربن شامل گلوکز، ساکاروز و فروکتوز بر انحلال هر یک از کانی های فلدسپار و فلوگوپیت بررسی شد. در ادامه بر اساس تحلیل نتایج مربوط به انحلال پتاسیم در مرحله اول، منبع کربن مهم و تاثیرگذار شناسایی و دامنه های متفاوتی از متغیرهای pH (10-3)، زمان انکوباسیون (18-1 روز) و مقدار منبع کربن (12- 6/0 گرم در لیتر) در نظر گرفته شده و طرح مرکب مرکزی با 20 آزمایش و بر اساس مقادیر کدبندی شده متغیرهای مستقل طراحی گردید. نتایج نشان داد که مدل طرح مرکب مرکزی قابلیت مطلوبی (918/0- 944/0=R2 و 47/1- 82/0 =RMSE) در پیش بینی مقدار آزادسازی پتاسیم از فلدسپار و فلوگوپیت دارد. تحلیل حساسیت مدل طرح مرکب مرکزی نشان داد که از بین سه متغیر مورد بررسی، pH بیشترین تاثیر را بر آزادسازی پتاسیم دارد. حداکثر غلظت پتاسیم محلول در حضور فلوگوپیت و فلدسپار به ترتیب برابر با 16/121 و 96/82 میلی گرم در لیتر، مربوط به 36/10 =pH، مقدار ساکاروز 5/6 گرم در لیتر و زمان10 روز بود. زمان انکوباسیون نیز بر آزادسازی پتاسیم تاثیر داشت. روند آزادسازی پتاسیم در مراحل اولیه انکوباسیون افزایشی، در مراحل میانی کاهشی و در ادامه افزایشی بود. بطور کلی بر اساس مدل طرح مرکب مرکزی، pHهای 36/10 و 34/10، و مقادیر 26/2 و 92/6 گرم در لیتر از ساکاروز و زمان های 18 و 2 روز به ترتیب به عنوان شرایط بهینه برای دست یابی به بیشینه آزادسازی پتاسیم از فلدسپار و فلوگوپیت در محیط کشت پیش بینی شدند.