جداسازی و شناسایی باکتری های حل کننده پتاسیم از ریزوسفر گیاهان مختلف منطقه نیشابور و تعیین پتانسیل آنها برای افزایش رشد و نمو ذرت

 پتاسیم به همراه نیتروژن و فسفر از عناصر پر نیاز گیاهان است که در فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه نقش بسزایی دارد. بخش زیادی از پتاسیم خاک در ساختمان کانی های سیلیکاته از جمله میکاها قرار دارد و غیر قابل دسترس برای گیاه است. استفاده از باکتری های حل کننده پتاسیم به عنوان کودهای زیستی از روش های بیولوژیکی تامین پتاسیم برای گیاه است. در نتیجه پژوهش حاضر با هدف جداسازی، انتخاب و شناسایی گونه برتر باکتری های حل کننده پتاسیم و همچنین اثر تلقیح آن بر رهاسازی پتاسیم از کانی بیوتیت و بر عملکرد گیاه ذرت انجام شد.

در تحقیق حاضر تعداد 15 جدایه از باکتری های ریزوسفری پنج گیاه مختلف (گندم، گوجه فرنگی، یونجه، ذرت و ریحان) جداسازی و خالص سازی شدند. تعیین توانایی حل کنندگی پتاسیم جدایه ها در دو بخش به صورت جداگانه انجام شد. در بخش اول توانایی حل کنندگی پتاسیم توسط جدایه های باکتریایی در محیط کشت الکساندروف مایع در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل 15 جدایه باکتری و 3 زمان انکوباسیون (7، 14 و 21 روز) بودند. بخش دوم پژوهش در قالب طرح کاملا تصادفی جهت ارزیابی تاثیر جدایه های انتخابی باکتری های حل کننده پتاسیم بر رشد گیاه ذرت رقم سینگل کراس 640 در یک خاک با کلاس بافتی لوم شنی انجام شد. تیمار های آزمایش شامل شاهد مثبت (کود سولفات پتاسیم (SK))، شاهد منفی (خاک بدون کود (S))، 2500 میلی گرم در کیلوگرم بیوتیت (SM1)، 5000 میلی گرم در کیلوگرم بیوتیت (SM2)، جدایه B5 + SM1 (SM1B5)، جدایه B11 + SM1 (SM1B11)، جدایه B13 + SM1 (SM1B13)، جدایه B5 + SM2 (SM2B5)، جدایه B11 + SM2 (SM2B11)، و جدایه B13 + SM2 (SM2B13) بودند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار JMP 8 و مقایسه میانگین داده ها با استفاده از آزمون توکی در سطح احتمال 5 درصد انجام شد و نمودارها با نرم افزار اکسل رسم شد.

نتایج بخش اول نشان داد که بیشترین آزادسازی پتاسیم (4/16 میلی گرم در لیتر) و کمترین pH (04/3) مربوط به جدایه B11 پس از 21 روز انکوباسیون مشاهده شد. نتایج بخش دوم نشان داد که بیشترین غلظت پتاسیم توسط اندام هوایی (81/2 درصد) و ریشه (956/0 درصد) به ترتیب در تیمار کود سولفات پتاسیم (شاهد مثبت) و SM2B11 ملاحظه شد. ارتفاع، شاخص سبزینگی و وزن خشک ریشه گیاه در تیمارهای دارای جدایه های انتخابی نسبت به شاهد بیشتر بود. بر اساس نتایج حاصله جدایه B11 به عنوان جدایه برتر انتخاب شد. در نهایت جدایه برتر با استفاده از تعیین ردیف بازهای آلی ژن 16SrRNA شناسایی و 37/99 درصد با باکتری Paenibacillus stellifer شباهت داشت.

این پژوهش نشان داد که باکتری های حل کننده پتاسیم توانایی آزادسازی پتاسیم از کانی بیوتیت را در دو بخش آزمایشگاهی و گلخانه ای دارند. در هر دو مطالعه انجام شده جدایه B11 (Paenibacillus stellifer) بیشترین تاثیر را در آزادسازی پتاسیم معدنی از کانی بیوتیت داشته است. بنابراین کاربرد آن به عنوان کود زیستی می تواند مدنظر قرار گیرد.