جداسازی و شناسایی 10 سویه باکتری گشاینده ی پتاسیم، فسفر و آهن از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی در استان همدان

 سابقه و هدف:

 نزدیک 98 درصد پتاسیم خاک به ریخت کانی هایی است که برای گیاهان فراهم نمی باشد. از سوی دیگر، کاربرد پیوسته ی کودهای شیمیایی دارای پیامدهای ناخواسته برای زیستگاه های گوناگون است. ریزجانداران اسیدزا می توانند سیلیکات های کانی دارای پتاسیم را دگرگون کرده و پتاسیم فراهم برای گیاهان رها کنند. این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی باکتری های گشاینده ی پتاسیم ، فسفر و آهن از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی از کانی های آن ها (سیلیکات های پتاسیم، تری کلسیم فسفات و هماتیت) با هدف ساخت کود زیستی از باکتری های افزاینده رشد گیاه انجام شد.

باکتری های گشاینده ی پتاسیم از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی جداسازی شدند. جدایه ها برای بررسی توان رها سازی پتاسیم از سه کانی بیوتیت، موسکویت و فلدسپات پتاسیم به گونه کیفی با کشت نقطه ای و بر پایه پیدایش هاله روشن ، و یا دگرش رنگ کشتگاه الکساندروف ، گزینش شدند. سپس برای برآورد توان کمی جدایه ها در رها سازی پتاسیم، آن ها در کشتگاه آبکی الکساندروف کشت شد. برای بررسی توان گشایش کانی تری کلسیم فسفات جدایه ها همانند بالا ولی از کشتگاه پیکوفسکیا بهره گیری شد. برای ارزیابی توان گشایش آهن نیز از کشتگاه پیکوفسکیای بهبود یافته با کانی هماتیت بهره گیری شد. این پژوهش برای رهاسازی پتاسیم به گونه آزمایش فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی انجام شد که در آن گونه کانی بکار رفته در سه سطح (موسکویت، بیوتیت و فلدسپات پتاسیم) فاکتور نخست و 30 جدایه باکتری فاکتور دوم بود. برای رهاسازی فسفر و آهن طرح کاملا تصادفی بود و تنها توان 30 جدایه با کاربرد یک کانی(تری کلسیم فسفات یا هماتیت) آزمون شد. آنالیزهای آماری با نرم افزار SAS انجام شد. جدایه ها، با بهره گیری از روش های ریخت شناسی، آزمون بیوشیمیایی و مولکولی بررسی و شناسایی شدند. سپس 10 جدایه برتر شناسایی شده و آزمون های توان، افزایندگی رشد گیاه در آنها آزمون شد.

از 30 جدایه با توان رهاسازی پتاسیم، فسفر و آهن، 10 جدایه ی برتر جداسازی و شناسایی گردیدند. بررسی های فلیم فتومتری نشان داد که پتاسیم رها شده با جدایه ها در کشتگاه دارای بیوتیت میان 18/647 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت شاهد تا 16/5416 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 10 و در کشتگاه دارای موسکویت دار میان68/148میلی گرم بر کیلوگرم در جدایه شماره 21 تا 36/2026 میلی گرم بر کیلوگرم در جدایه شماره 10 و در کشتگاه دارای فلدسپات پتاسیم میان 76/132 در کشت جدایه 7 تا 88/534 میلی گرم بر کیلو گرم در کشت جدایه 19 بود. اندازه فسفر گشوده شده از کانی تری کلسیم فسفات میان 85/3582 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت شاهد تا 42/37011 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 25 بود. اندازه آهن گشوده شده از کانی هماتیت میان 830 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 33 تا 66/2661 میلی گرم بر کیلوگرم در کشت جدایه 4 بود. رهاسازی پتاسیم در این پژوهش از کانی بیوتیت بیشترین اندازه و از کانی فلدسپات پتاسیم کمترین اندازه را داشت. بررسی pH کشتگاه نشان داد که همبستگی بالایی میان اسیدزایی باکتری و توان آنها در گشایش کانی ها است.

10 جدایه ی برتر از باکتری های گشاینده ی پتاسیم، فسفر و آهن از خاک پیرامون ریشه های سیب زمینی جداسازی و شناسایی شدند و از میان آن ها باکتری های شماره 2 و 10 که با نام های Acinetobacter pittii و Pseudomonas frederiksbergensis شناسایی شدند. این جدایه ها افزون بر توان بالای گشایندگی پتاسیم، فسفر و آهن در دیگر ویژگی های باکتری های PGPR مانند: ساخت اکسین، سایدروفور، مهار قارچ های بیماریزای سیب زمینی نیز توانا بودند. بهره گیری از این باکتری های جداشده در ساخت کودهای زیستی برای افزایش زیست فراهمی پتاسیم، فسفر و آهن برای گیاه و بهبود رشد و بازدهی گیاهان کشاورزی به ویژه سیب زمینی پیشنهاد می شود.