فهرست مطالب

زیست شناسی خاک - سال سوم شماره 2 (زمستان 1394)

مجله زیست شناسی خاک
سال سوم شماره 2 (زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/25
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مقاله پژوهشی
  • الهام ملک زاده*، ناصر علی اصغرزاد، جعفر مجیدی صفحات 93-106
    گلومالین، به عنوان گلیکوپروتئین تولید شده توسط قارچ های میکوریزی در غیرپویایی فلزات سنگین در خاک اهمیت دارد و با توجه به این پیش فرض که تنش ناشی از فلز سنگین می تواند میزان تولید گلومالین و در پی آن فلز کمپلکس شده توسط آن را افزایش دهد، پژوهشی به صورت گلدانی و درون شیشه ای طراحی گردید. مقدار گلومالین کل واکنش پذیر بردفورد استخراجی از بخش هیفی و مقدار سرب کمپلکس شده توسط آن در کشت گلدانی و درون شیشه ای مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون گلدانی در بستر شنی به همراه گیاه شبدر سفید میکوریزی شده با قارچ رایزوفاگوس ایرگولاریز و تیمار شده با چهار سطح 0، 150، 300 و 450 میکرومولار سرب انجام گرفت. آزمون درون شیشه ای در ظروف پتری دو بخشی حاوی ریشه های تراریخت هویج میکوریزی شده با همان قارچ و تیمار شده با چهار سطح 0، 01/0، 1/0 و 1 میلی مولار سرب از منبع نیترات سرب مورد بررسی قرار گرفت. همبستگی مشخصی بین شاخص های میکوریزی شامل وزن خشک هیف های خارج سلولی قارچ و درصد فراوانی هیف به ترتیب با میزان گلومالین تولیدی در بخش هیفی کشت گلدانی و درون شیشه ای مشاهده نگردید. همچنین با افزایش غلظت سرب، مقدار گلومالین استخراجی از بخش هیفی کشت گلدانی و درون شیشه ای به طور معنی داری نسبت به شاهد (فاقد تیمار سرب) افزایش یافت. مقدار سرب کمپلکس شده توسط گلومالین با افزایش سطح سرب و نیز افزایش تولید گلومالین به طور معنی داری افزایش یافت که بیانگر همبستگی مثبت و معنی دار بین گلومالین هیفی واکنش پذیر بردفورد با مقدار سرب کمپلکس شده توسط گلومالین می باشد. نتایج این مطالعه نقش گلومالین را در غیرپویایی سرب و اهمیت آن در استفاده از فناوری تثبیت گیاهی در خاک های آلوده به سرب نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تثبیت گیاهی، فلز سنگین، قارچ های میکوریز آربوسکولار و گلومالین
  • محمد بهمنی، غلامعلی جلال*، احمد اصغرزاده، مسعود طبری کوچکسرایی صفحات 107-116
    تحقیق پیش رو با هدف بررسی تاثیر ریزوباکتری سودوموناس بر برخی صفات رویشی نهال استبرق
    (Calotropis procera Ait.) تحت تنش خشکی در شرایط گلخانه انجام شد. این آزمایش با دو سطح تلقیح (ریزوباکتری سودوموناس پوتیدا، و شاهد یا عدم تلقیح) و شش سطح تنش خشکی با فواصل آبیاری (3، 6، 9، 12، 15 و 18 روز) در مدت شش ماه به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار شکل گرفت. نتایج نشان داد که اغلب صفات اندام هوایی و زمینی نهال های استبرق پاسخ معنی داری به تلقیح ریزوباکتری در شرایط تنش خشکی نشان دادند. با این وجود، تا فاصله آبیاری 9 روزه درصد زنده مانی، همانند ارتفاع، در نهال تلقیح شده و نشده تفاوت معنی داری نشان ندادند. این در حالی است که بعضا تا همین فاصله آبیاری، در اندازه برخی پارامترهای رویشی نهال های تلقیح نشده نسبت به نهال های تلقیح شده کاهش چشمگیری مشاهده نشد. از این تحقیق آشکار می شود که در تنش های خشکی شدیدتر (فاصله آبیاری بیش از 9 روز)، ریزوباکتری سودوموناس سبب جلوگیری از کاهش اندازه برخی پارامترهای رویشی می شود. از این رو، برای تحصیل رویش مطلوب نهال استبرق به همراه تقلیل هزینه ها، می توان از اعمال ریزوباکتری سودوموناس پوتیدا تا فاصله آبیاری 9 روز پرهیز کرد.
    کلیدواژگان: استبرق، سودوموناس، خشکی، زنده مانی، رویش
  • سیده شمسی هاشمی*، ناصر علی اصغرزاد، رضا خاک ور، شاهین اوستان صفحات 117-128
    علف کش پاراکوات از سموم پر مصرف با کاربرد بسیار وسیع جهت کنترل علف های هرز می باشد. پاراکوات سمی نسبتا پایدار با نیمه عمر بالا در خاک است. یکی از روش های موثر در حذف و کاهش اثرات مخرب پاراکوات از محیط زیست، تجزیه زیستی است. در پژوهش حاضر، جدایه های باکتری از خاک مزارع اطراف تبریز با سابقه مصرف آفت کش ها جداسازی شدند. کارآیی سویه ها، در ارلن های دارای محیط کشت مایع حداقل (MSM)، حاوی ppm0، 25، 50، 75 و 100 از پاراکوات به عنوان تنها منبع کربن و انرژی و همچنین در حضور منبع کربنی گلوکز w/v)1%( انجام شد و پاراکوات باقیمانده بعد از 30 روز انکوباسیون در طول موج nm396 اندازه گیری شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. و از بین جدایه های جمع آوری شده دو جدایه با استفاده از روش های بیوشیمایی و مولکولی (16S rRNA) شناسایی شده وxylosoxidans Achromobacter و Streptomyces sp. نامگذاری گردیدند. این باکتری ها به ترتیب در غلظت ppm50 پاراکوات و در عدم حضور گلوکز دارای توان تجزیه زیستی 47 و 667/40% بودند در حالی که با افزودن گلوکز این توان به ترتیب به 533/74 و 267/70% افزایش یافت.این باکتری ها توانستند در حضور غلظت های مختلف پاراکوات رشد نموده و تجزیه زیستی پاراکوات به طور معنی داری نسبت به شاهد توسط این جدایه ها افزایش یافت. حضور گلوکز باعث افزایش بیشتر رشد باکتری ها و افزایش معنی دار تجزیه زیستی توسط جدایه های باکتریایی در مقایسه با عدم حضور گلوکز شد.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، تجزیه زیستی، xylosoxidans Achromobacter، Streptomyces sp
  • هوشنگ خسروی* صفحات 129-136
    متعلق به رده گاما-پروتئوباکتری ها و خانواده سودوموناداسه بوده و دارای 7 گونه می باشد. فاقد توان اسپورزایی است ولی معمولا تشکیل کیست می دهد. Azotobacter قادر به تثبیت نیتروژن مولکولی به صورت غیر همزیست می باشد. این باکتری می تواند از طریق مکانیسم های مختلفی از جمله تثبیت نیتروژن، تولید هورمون های گیاهی و توان حل کنندگی فسفات های نامحلول، رشد گیاهان را تحت تاثیر قرار دهد. در این پژوهش از مزارع زیر کشت گندم در استان های آذربایجانشرقی، آذربایجانغربی، کردستان، گلستان، فارس و خراسان نمونه برداری و از نظر وجود Azotobacter chroococcum مورد بررسی قرار گرفتند. توانایی تولید اکسین (ایندول استیک اسید)، سیانید هیدروژن (HCN) و توانایی حل کنندگی فسفات های نامحلول توسط جدایه ها مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون گلخانه ای برای بررسی اثرات تلقیح جدایه های بومی ازتوباکتر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی شامل تیمارهای تلقیحی و نیتروژنی (35 و 70 میلی گرم در کیلوگرم خاک از منبع نیترات آمونیوم) بر رشد گندم اجرا شد. نتایج مراحل نمونه برداری و آزمایشگاهی نشان داد که از تعداد 362 نمونه خاک، تعداد 217 جدایه ازتوباکتر از نمونه های خاک جداسازی و 102 جدایه از آنها برای بررسی های بیشتر انتخاب شدند. همچنین نتایج نشان داد که همه جدایه های مورد تایید، گرم منفی، دارای توان تشکیل کیست و توانایی تولید رنگدانه قهوه ای تا سیاه نامحلول در آب بودند. مقدار اکسین تولیدی توسط جدایه های انتخابی بین صفر تا 4 میکروگرم بر میلی لیتر محیط کشت در 24 ساعت بود. در هیچ یک از جدایه های انتخابی تولید HCN مشاهده نشد. در این جدایه ها توانایی حل کنندگی فسفات های آلی و معدنی نامحلول بر اساس نسبت قطر هاله به کلنی بین صفر تا 3/1 محاسبه شد. بر اساس آزمایشات فوق 37 جدایه برای بررسی های گلخانه ای انتخاب شدند. نتایج آزمون گلخانه ای نشان داد، تلقیح بر وزن خشک اندام هوایی و جذب نیتروژن تاثیر معنی داری داشته است اما در مورد جذب فسفر و پتاسیم تاثیر قابل توجهی مشاهده نشد. بر اساس نتایج آزمون گلخانه ای 11 جدایه برای آزمایشات تکمیلی و مزرعه ای انتخاب شدند.
    کلیدواژگان: افزاینده رشد، باکتری، تثبیت، نیتروژن، کود زیستی
  • محسن برین*، میرحسن رسولی صدقیانی، حبیب خداوردیلو صفحات 137-150
    در سال های اخیر استفاده از توانایی ریزسازواره های ریزوسفری به ویژه قارچ ریشه آربوسکولار ( AMF) و باکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) در افزایش بردباری گیاهان به فلزات سنگین مورد توجه قرار گرفته است. دراینپژوهشنقشبرخیگونه هایPGPR و AMF بر جذب برخی عناصر و همچنین برخی شاخص های فیزیولوژیک، بهوسیلهگیاه گل گندم (Centaureacyanus) در خاک آلوده به کادمیمبررسی شد. این مطالعهدر شرایطگلخانه ایبهصورتفاکتوریلبادوفاکتورغلظتکادمیم در چهار سطح(صفر، 10، 30 و 100 میلی گرمکادمیمبرکیلوگرم) و تیمارتلقیح میکروبی در سه سطح (شاهد، گونه هایPGPR (ترکیبی از گونه هایPseudomonasشاملسویه های P. fluorescens، P.putida و P. aeruginosa)و AMF(ترکیبیازگونه هایGlomusو Rhizophagus شامل G. mosseae،G. fasciculatum و R. intraradices))،درقالبطرحپایهبلوک هایکاملتصادفیانجامشد.نتایجنشانداد که با افزایش غلظت کادمیم در خاک رشدگیاه،غلظتآهن،روی و مس درشاخساره،مقادیرکلروفیل هاوکاروتنوئیدها، ارتفاع، تنفس میکروبیکاهشومقادیرغلظتکادمیمدرشاخساره و ریشه گیاه به طور معنی داری (05/0P≤) افزایشیافت. در میانگین کلروفیل کل در تیمارهای AMFو PGPRبه ترتیب بیش از 2/2 و 3/1 و کاروتنوئید به ترتیب بیش از 4/2 و 2 برابر تیمارهای مشابه شاهد بدست آمد. همچنین تیمارهای میکروبی در جذب عناصر ریزمغذی نیز بهتر از شاهد عمل کردند به طوری که غلظت آهن، روی و مس در تیمارهای میکروبی بیش از 5/1 برابر تیمار شاهد بود. چنین نتیجه گیری می گرددکه تلقیحمیکروبیسبب بهبودرشد و افزایش تحمل گیاه به شرایط سمیت کادمیم می شوند.
    کلیدواژگان: باکتری های محرک رشد گیاه، سمیت کادمیم، شاخص های فیزیولوژیکی، فلزات سنگین، قارچ ریشه آربوسکولار
  • راضیه رضایی*، فایز رئیسی صفحات 151-162
    بروز تنش خشکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر فعالیت های میکروبی خاک در اکوسیستم های خشک و نیمه خشک محسوب می شود که فعالیت های میکروبی را از طریق محدود کردن دسترسی عناصر غذایی و یا افزایش مرگ و میر میکروب ها کاهش می دهد. هدف این مطالعه بررسی اثر تنش خشکی بر برخی فعالیت های میکروبیولوژیکی خاک در حضور مواد طبیعی و مصنوعی جاذب رطوبت(هیدروژل) بود. دو نوع ماده طبیعی جاذب رطوبت (کوکوپیت و خاک اره) و دو نوع ماده مصنوعی جاذب رطوبت (سوپرجاذب A200 و A300) در رطوبت های30% و 70% ظرفیت مزرعه ای به خاک اضافه و خصوصیات میکروبیولوژیکی خاک شامل تنفس و زیتوده میکروبی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با کاهش رطوبت از 70% به 30% ظرفیت مزرعه ای کل تنفس میکروبی در خاک شاهد، کوکوپیت و خاک اره کاهش (%72-49) ولی در دو تیمار سوپرجاذب افزایش (%221-188) و کربن زیتوده میکروبی در تمامی تیمارها کاهش (%59-10) ولیکن در سوپرجاذب A300 افزایش داشت. نتایج این بررسی حاکی است مواد مصنوعی جاذب رطوبت (سوپرجاذب ها) اثرات بیشتری بر تنفس و زیتوده میکروبی به خصوص در شرایط تنش خشکی دارند.
    کلیدواژگان: : زیتوده میکروبی، تنش خشکی، تنفس میکروبی خاک، مواد اصلاحی طبیعی و مصنوعی و مناطق خشک و نیمه خشک
  • شاکه مارکاریان، نصرت الله نجفی*، ناصر علی اصغرزاد، شاهین اوستان صفحات 163-178
    گیاهان مناطق خشک و نیمه خشک معمولا در طی فصل رشد با تنش های مختلفی از جمله تنش خشکی مواجه می شوند. در یک آزمایش گلخانه ای، تاثیر سطوح رطوبت خاک، فسفر و مایه زنی باکتری Ensifer melilotiبر ویژگی های رشد گیاه یونجه (.Medicago sativa L) رقم قره یونجهبررسی شد. آزمایشبه صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی شامل شرایط رطوبت خاک در سه سطح (0.9FC-FC، 0.7FC-0.8FC و 0.5FC-0.6FC به ترتیب برای بدون تنش خشکی، تنش خشکی کم و تنش خشکی متوسط)، فسفر در سه سطح (صفر، 30 و 60 میلی گرم بر کیلوگرم خاک از منبع مونوکلسیم فسفات، Ca(H2PO4)2.H2O) و مایه زنی باکتری در دو سطح (با و بدون مایه زنی) و در سه تکرار انجام شد. در پایان دوره رشد،وزن خشک بخش هوایی و ریشه، نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه، ارتفاع ساقه و حجم ریشه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با کاهش رطوبت خاک ارتفاع ساقه، وزن خشک بخش هوایی و ریشه، نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه و حجم ریشه یونجه کاهش یافت (p<0.01). مصرف فسفر و مایه زنی باکتری باعث افزایش ارتفاع ساقه، وزن خشک بخش هوایی و ریشه، نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه و حجم ریشه یونجه شد (p<0.01). اثر متقابل رطوبت خاک × فسفر × مایه زنی باکتری بر حجم ریشه (p<0.01)و وزن خشک بخش هوایی و ریشه، نسبت وزن خشکبخش هوایی به ریشه معنادار بود (p<0.05). به طور کلی، برای کاهش مصرف کودهای نیتروژن و افزایش عملکرد یونجه، مصرف 30 میلی گرم فسفر بر کیلوگرم خاک و مایه زنی باکتری E. meliloti می تواند در شرایط با و بدون تنش کمبود آب توصیه شود.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، فسفات، لگوم، مایه زنی، نیتروژن
  • محمدحسن نوریان*، حمیدرضا ذبیحی، میثم اویسی صفحات 179-186
    به منظور بررسی واکنش ماشVigna radiata L .) ) به محلول پاشی بور و تلقیح بذربا کودهای زیستی در شرایط تنش خشکی آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی اجرا شد. عامل تنش خشکی در سه سطح: (بدون قطع آبیاری (آبیاری در تمامی مراحل رشد،تیمار شاهد)؛ قطع آبیاری از مرحله سبز شدن تامرحله گلدهی و قطع آبیاری از مرحله گلدهی تا رسیدگی فیزیولوژیک) در کرت های اصلی و ترکیب دو عامل (محلول پاشی بور با غلظت 5در هزار و عدم محلول پاشی) و تلقیح بذر باکودهای زیستی (سوپرنیتروپلاس و نیتراژین) در کرت های فرعی بررسی شدند. صفات عملکرد دانه، عملکرد زیستی، وزن هزار دانه، تعداد دانه در غلاف، و میزان پرولین برگ اندازه گیری شد. نتایج نشان داد تیمارهای قطع آبیاری در هردو مرحله رشدی باعث کاهش معنی دار صفات عملکرد دانه، عملکرد زیستی، وزن هزار دانه، تعداد دانه در غلاف، و میزان پرولین برگ گیاه ماش گردید. اما اثر ساده تلقیح با کود زیستی و همچنین محلولپاشی بور بر هیچکدام از صفت های مورد مطالعه معنی دارنبود. اثر متقابل تنش خشکی و محلول پاشی با بور بر تمامی صفات به جز وزن هزار دانه معنی دار بود. اثرمتقابل تلقیح با کود زیستی و محلول پاشی با بور بر عملکرد دانه ومیزان پرولین برگ معنی دار بود.اثر متقابل سه تیمار تنش خشکی، تلقیح با کود زیستی و محلول پاشی با بور تنها بر عملکرد دانه و عملکرد زیستی معنی دار بود.به طور کلی نتایج نشان داد که آبیاری در مرحله زایشی عمدتا به دلیل نیاز بالا به مواد فتوسنتزی ضروری است. و تیمارهای تلقیح با کودهای زیستی و محلول پاشی نتوانسته است اثرات نامطلوب تنش خشکی را کاهش دهد، بنابراین می توان چنین نتیجه گیری کردکه برای حصول عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، می باید آبیاری در تمامی مراحل رشد، به ویژه در مرحله زایشی انجام شود.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، محلول پاشی، عملکرد
  • طیبه ملک زاده، حسین بشارتی*، غلامرضا ثواقبی صفحات 187-202
    در خاک های آهکی علیرغم وجود مقادیر فراوان برخی عناصر نظیر فسفر و عناصر کم مصرف، فرم محلول و قابل جذب آنها اندک بوده و کمبود آنها یکی از عوامل محدود کننده رشد گیاه در این خاکها محسوب می شود. کارایی مصرف گوگرد در این خاک ها به عوامل متعددی از جمله خاصیت تامپونی خاک و خنثی شدن اسید حاصل از اکسایش گوگرد بستگی دارد، لذا تعیین مناسب ترین مقدار مصرف گوگرد در خاک های آهکی با ظرفیت بافری متفاوت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تحقیق حاضر تاثیر سطوح گوگرد و باکتری های Thiobacillus بر فراهمی برخی عناصر غذایی در 4 خاک آهکی با ظرفیت بافری مختلف مورد بررسی قرار گرفت. فاکتورها شامل گوگرد در هفت سطح (مقداری از گوگرد که بتواند با 0، 1/3، 25/6، 5/12، 25، 50 و 100 درصد مواد خنثی شونده خاک واکنش دهد)، نوع خاک در چهار سطح (خاک هایی با 8، 14، 22و 38 درصد کربنات کلسیم معادل) بودند. نتایج نشان داد که اثر سطوح مختلف گوگرد به همراه باکتری Thiobacillus و نوع خاک و نیز اثرات متقابل آنها بر غلظت فسفر، آهن، روی، مس، منگنز و سولفات قابل جذب خاک، در سطح یک درصد معنی دار می باشد. با افزایش سطوح گوگرد تلقیح شده با Thiobacillus، مقدار قابل جذب عناصر غذایی اندازه گیری شده در خاک در مقایسه با تیمار شاهد افزایش یافت. بطوریکه مقدار فسفر، آهن، روی، منگنز، مس و سولفات که در تیمار شاهد به ترتیب 4/11، 4/2 ، 8/2 ، 2/4 ، 4/1 و 5/48 میلیگرم در کیلوگرم بودند، در سطح آخر گوگرد )مقداری از گوگرد که بتواند با 100 درصد مواد خنثی شونده خاک واکنش دهد(Thiobacillus + به ترتیب به 4/25 ، 1/13، 5/3، 7/28، 8/1 و 2/207 میلیگرم در کیلوگرم افزایش یافتند. افزایش سولفات خاک در چهار خاک مورد آزمایش بین 140تا 180 میلی گرم در کیلوگرم متغیر بود. بیشترین افزایش قابلیت جذب عناصر کم مصرف در خاک C1(با 8% کربنات کلسیم معادل) در حالیکه بیشترین افزایش قابلیت جذب فسفر خاک C3(با 22% کربنات کلسیم معادل) مشاهده شد.
    کلیدواژگان: ظرفیت بافری، قابلیت جذب عناصرغذایی، خاک آهکی، گوگرد، باکتری Thiobacillus
|
  • E. Malekzadeh*, N. Aliasgharzad, J. Majidi Pages 93-106
    Glomalin as a glycoprotein produced by mycorrhizal fungi plays important role in sequestration of heavy metals in soils. Two experiments (pot and in vitro cultures) were conducted according to this hypothesis that heavy metals stress could increase glomalin production and metal complexes. Glomalin Bradford reactive extracted from hyphal compartment and the amounts of Pb-sequestrated by glomalin were investigated both in pot and in vitro cultures. Pot experiment was studied in washed sands using clover plant colonized by Rhizophagus irregularis fungus and treated with 0, 150, 300 and 450 µM of Pb. In vitro experiment was performed in two-compartments plates containing carrot roots colonized by the same fungus and treated with 0, 0.01, 0.1 and 1 mM of Pb as Pb(NO3)2. There was no significant correlation between mycorrhizal parameters including dry weight of fungus mycelium and percentage of hyphal frequency with content of glomalin extracted from hyphal compartment of pot and in vitro cultures, respectively. Glomalin contents extracted from hyphal compartment of pot and in vitro cultures were significantly improved by increasing Pb concentration compared to the control treatment. Pb-sequestrated by glomalin significantly increased as Pb concentrations and glomalin production increased. There was positive and significant correlation between Bradford reactive hyphal glomalin with Pb-sequestrated by glomalin. The results of this study revealed that the glomalin plays important role in Pb sequestration and thereby makes it valuable in phytostabilization of Pb in polluted soils.
    Keywords: Arbuscular Mycorrhizal fungi, Glomalin, Heavy metal, Phytostabilization
  • M. Bahmani, G. A. Jalali*, A. Asgharzadeh, M. Tabari Pages 107-116
    The present study was aimed to study the efficiency of Pseudomonus putida 169 on few growth characters of Calotropis procera seedling under drought stress in greenhouse condition. The experiment was conducted as a completely randomized design with factorial arrangement and three replications. Experimental factors included two levels of inoculation (non-inoculated or control and Pseudomonus putida 169) and six levels of drought stress (with irrigation interval 3, 6, 9, 12, 15 and 18 days) in 6 months. The results indicated that most of aerial and ground organs of Calotropis seedlings significantly responded to inoculation under drought conditions. However, survival rate as well as height of non-inoculated and inoculated seedlings did not display prominent differences until irrigation period of 9 days. Up to irrigation interval of 9-days, there was not an outstanding reduction in amount of some growth parameters of non-inoculated seedlings compared with inoculated seedlings. From this investigation it is revealed that in more severe drought stress (9-days interval) rhizobacterium inoculation of Pseudomonus putida 169 induces to prevent from decrease of amount of some growth parameters. Thus, in order to achieve the suitable growth of Calotropis seedling together with cost reduction, it can be avoid applying the rhizobacterium inoculation of Pseudomonus putida 169 until 9-days irrigation.
    Keywords: Calotropis procera, Drought, Pseudomonas, growth
  • S. S. Hashemi*, N. Aliasgharzad, R. Khakvar, S. Oustan Pages 117-128
    Paraquat is a herbicide which frequently used in agricultural systems for weeds control. Paraquat, relatively with long half-life, forms strong bonds with soil particles and persists in soil for a long time as a pollutant. Recently, various methods have been proposed for the removal or reduction of pesticides from soils. Bioremediation is an environmental friendly approach to remove pesticides from soil. In this study, soil samples collected from arable lands of Tabriz, East Azarbaijan province, Iran. The experiment was performed in a factorial completely randomized design with three replications. Five levels of Paraquat (0, 25, 50, 75 and 100 mg. L-1) in the presence or absence of glucose (%1 w/v) in liquid mineral salts medium (MSM) were inoculated with some bacterial isolates under in vitro conditions. After 30 days of incubation at 26 °C, the residual amount of Paraquat was spectrophotometrically determined at wavelength of 396 nm. Two efficient isolates subjected to the biochemical tests and 16S rRNA sequencing for identification purpose. The isolates identified, as Achromobacterxylosoxidans andStreptomyces sp. The amount of Paraquat degradation for those isolates in 50 mg. L-1 treatment without glucose were 47 and 40.667% and with glucose were 74.333 and 70.267%, respectively. Paraquat biodegradation increased significantly in the presence of both bacterial isolates compared to control treatment. Paraquat biodegradation increased considerably in the presence of glucose as a readily available energy source by both bacterial isolates.
    Keywords: Achromobacter xylosoxidans, Biodegradation, Soil pollution, Streptomyces sp
  • H. Khosravi* Pages 129-136
    Azotobacter is a bacterium belongs to gamma-proteobacteria class and Pseudomodaceae family with 7 species. It cannot produce spores but forms cyst. Azotobacter is able to fix molecular nitrogen non-symbiotically. It can synthesize plant growth hormones. Azotobactercan stimulate the growth of plants through different mechanisms which include nitrogen fixation, production of phytohormones such as auxins, ability of solubilizing phosphorous from the soil. In this research the soil samples from fields under cultivation of wheat in Azerbaijan-e Sharghi, Azarbayjan-e Gharbi, Kordestan, Gloestan, Fars and Khorasan provinces of Iran were collected and evaluated for isolation of Azotobacter chroococcum. The capability of auxine (Indole Acetic Acid) and hydrogen cyanide (HCN) production of selected strains was assessed. The ability of these strains for solublizing insoluble phosphates based on the ratio of corona halo to colony diameter on Sperber medium was investigated as well. The greenhouse experiment was conducted to examine the effects of inoculation of native Azotobacter in a complete factorial randomized block design on wheat growth. From 362 soil samples, 217 strains of Azotobacter isolated. One hundred two strains were selected for further investigations. The selected strains synthesized auxine (IAA) between 0-4 μgr.ml-1.24h-1. The selected strains did not show HCN production. Based on the ratio between corona halo to colony diameter in these strains the ability of solublizing insoluble phosphates was zero up to 1.3. Based on the above measurements, 37 strains were selected for greenhouse investigations. The greenhouse results showed that inoculation increased significantly the shoot dry weight and nitrogen uptake of wheat but inoculation had no noticible effects on phosphorous and potasum uptake. Based on the greenhouse results, 11 strains were selected for further investigation and field experiments.
    Keywords: Growth inhancer, Bacteria, Fixation, Biofertilizers, Nitrogen
  • M. Barin*, M. H. Rasouli, Sadaghiani, H. Khodaverdiloo Pages 137-150
    Recently, rhizospheric microorganisms such as arbuscular mycorrhiza fungi (AMF) and plant growth promoting bacteria (PGPR) are in use to increase plant growth and plant tolerance to heavy metals. In this study, the effects of AMF and PGPR inoculation were evaluated on uptake of some elements and physiological properties of Centaurea (Centaurea cyanus) in a Cd contaminated soil. This study carried out in a greenhouse condition as a factorial experiment based on a randomized complete block design with three replications. Four levels of Cd concentrations (0, 250, 500 and 1000 mg kg-1) and three levels of microbial treatments (control, AMF (mixture of Glomus and Rhizophagus speciesincluding R. intraradices, G. mosseae and G. fasciculatum) and PGPR (mixture of Pseudomonas species includeing P. putida, P. fluorescens, and P. aeruginosa)) were included in the study. Results indicated that by increasing Cd concentrations, plant growth, Fe, Cu and Zn concentrations in shoot of Centaurea, chlorophyll and carotenoeids contents, plant height and microbial respiration decreased, while proline content and Cd concentration in shoot and root of Centaurea significantly (p
    Keywords: Arbuscular Mycorrhizal fungi, Cd toxicity, Heavy metals, Physiological properties, Plant growth promoting rhizobacteria
  • R. Rezaie*, F. Raiesi Pages 151-162
    The incidence of drought stress conditions in arid and semi-arid areas is considered as one of the most environmental constrains to soil microbial activity that can be limited by nutrient availability and microbial death increasing. The aim of this research was to study the effect of drought stress on soil microbial respiration and biomass in the presence of natural and synthetic superabsorbent polymers.Two natural superabsorbent (Coir-Dust ”CO” and Saw-Dust “SD”) and two synthetic superabsorbent polymers (, A200 and A300 hydrogels) were added to soil under 30% and 70% of field capacity and soil microbial properties(respiration and soil microbial biomass carbon) were assayed. Results showed that by decrease of soil moisture from 70% FC (without moisture stress) to 30% FC (with drought stress), total microbial respiration declined for the control, CO and SD treatments (49-72%) and increased in synthetic superabsorbent-amended soils (188-221%). Microbial biomass C was lowered in all treatments with the exception of A300 hydrogel (10-59%) treatment. Finally, the results confirmed higher soil microbial activity with synthetic superabsorbent polymers than with other amendments under stressed conditions.
    Keywords: Arid, semi arid areas, Drought stress, Microbial biomass, Soil microbiological respiration, Superabsorbent polymers, Synthetic materials
  • N. Najafi* Pages 163-178
    In arid and semi-arid regions, plants frequently encounter with several stresses including drought stress during the growing season. The effects of Ensifer melilotiinoculation, soil water and P fertilizer on the growth characteristics of alfalfa (Medicago sativa cv. Ghareyonjeh), were studied by conducting an experiment at greenhouse conditions. The study was performed as a factorial experiment in a randomized complete block design (RCBD) including soil water conditions at three levels (0.5FC-0.6FC, 0.7FC-0.8Fc and 0.9FC-FC, moderate drought stress, low drought stress and no drought stress, respectively), P at three levels (0, 30 and 60 mg P per kg soil as mono-calcium phosphate, Ca(H2PO4)2.H2O) and bacterium inoculation at two levels (with and without Ensifer melilotiinoculation) with three replications. At the end of growth period, shoot and root dry matter, shoot to root dry weight ratio (S: R), plant height and root volume were measured. The results indicated that soil moisture increment, increased the dry weights of shoot and root, plant height, root volume and shoot to root dry weight ratio (p
    Keywords: Drought stress, Inoculation, Legume, Nitrogen, Phosphate
  • M. H. Noriyan*, H. R. Zabihi, M. Oveisy Pages 179-186
    A completely randomized split-plot design with three replications was conducted in agricultural and natural resources research center of Khorasan Razavi to evaluate the yield response of mungbean (Vigna radiata L.) toboron foliar spray and seed inoculation under drought stress. The drought treatments (Irrigation at all growth stages, no irrigation from establishment to flowering, and no irrigation after flowering to harvest) was considered as main plot.Foliar spray (with and without boron) and seed inoculation (Nitroxin and Nitragin) were laid out in subplot. Grain and biological yield, 1000-grain weight, number of seed per pot and leaf Prolin content were measured. Results showed that drought stress decreased grain and biological yield, 1000-grain weight, number of seed per pot and leaf Prolin content significantly at both growth stages. The effects of seed inoculation and boron foliar spray on evaluated factors were not statistically significant. Interactive effect of drought stress and boron foliar spray was significant for all factors except 1000-grain weight factor. Interactive effect of seed inoculation and boron foliar spray on grain yield and leaf prolin content was significant. Interactive effect of seed inoculation, drought stress and boron foliar spray on grain yield and biological yield was significant. In general, results showed that irrigation at reproductive stage was essential because of high need to photosyntitic metabolites. Seed inoculation and boron foliar spray did not mitigate adverse effects of drought stress. So overall, it can be said that in arid and semi-arid regions irrigation is necessary in all growth stages in particular reproductive stage.
  • T., Malekzadeh, H. Besharati*, Gh. Savaghebi Pages 187-202
    Despite occurrence of Plenty of nutrients, such as phosphorus and micronutrients in calcareous soils, their available form will became less than plant requirements for optimum growth. Thus deficiency of nutrient elements is a limiting factor for plant growth. The efficiency of sulfur application in calcareous soils depends upon factors namly; soil buffering capacity and neutralizing acid coming from sulfur oxidation. Thus determination optimum sulfur application rates in calcareous soils with different buffering capacities is an especial issue. In this study the effects of sulfur and Thiobacillus bacteria on the availability of some nutrients in 4 calcareous soils with different buffering capacity was evaluated. Factors were: sulfur application rates (the amounts of sulfur which potentially neutralize 0, 3.1, 6.25, 12.5, 25, 50 and 100 percent of soil buffering capacity) and soil type (soils with 8, 14, 22 and 38 % of calcium carbonate equivalent). The results indicated that effects of sulfur, soil type and also their interactive effects on available P, Fe, Zn, Cu, Mn and SO4 2- were significant (P
    Keywords: buffering capacity, nutrient availability, Calcareous soil, Sulfur, Thiobacillus