فهرست مطالب

زیست شناسی خاک - سال هشتم شماره 2 (پاییز 1399)

مجله زیست شناسی خاک
سال هشتم شماره 2 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/08/19
  • تعداد عناوین: 8
|
  • عاطفه حسین زینلی، پیمان عباس زاده دهجی*، حسین علایی، جواد حسینی فرد، عبدالرضا اخگر صفحات 115-128
    یکی از راه کارهای مناسب برای کاهش اثرات نامطلوب کودهای شیمیایی بر خواص فیزیکی و شیمایی خاک و رشد گیاهان، استفاده از کودهای زیستی مانند قارچ های محرک رشد گیاه می باشد. کودهای زیستی می توانند به عنوان مکمل یا جایگزین کودهای شیمیایی در کشاورزی پایدار به کار برده شوند. بر این اساس، به منظور بررسی تاثیر قارچ تریکودرما بر تغذیه و رشد درختان پسته، آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی، که هر بلوک شامل چهار تیمار (T0) شاهد، (بدون مایه زنی قارچ تریکودرما)، گونه Trichoderma harzianum (T1)، گونه Trichoderma viride (T2) و تیمار T3 مخلوط مساوی از مایه تلقیح تیمار T1 و T2 در سه تکرار در شرایط باغی انجام گردید. نتایج نشان داد که هر سه تیمار قارچ توانستند پارامترهای رویشی شامل طول شاخه (تا 60%)، تعداد جوانه رویشی (تا 30%)، سطح برگ (تا 50%) و شاخص کلروفیل را (تا 171%) در درختان پسته به طور معنی داری در مقایسه با شاهد بدون تلقیح افزایش دهند. کاربرد تیمارهای قارچی باعث افزایش معنی دار غلظت پتاسیم و روی برگ درختان پسته به ترتیب تا 20 و 70 درصد نسبت به شاهد گردید. کاربرد تیمار T2 باعث افزایش معنی دار و 14 درصدی غلظت فسفر و 40 درصدی کلسیم برگ شد. کاربرد دو تیمار T1 و T3 غلظت منیزیم برگ درختان پسته را در مقایسه با شاهد به طور معنی دار و تا 25 درصد افزایش دادند و تنها تیمار T1 باعث افزایش معنی دار و 28 درصدی غلظت آهن برگ در مقایسه با عدم مایه زنی درختان شد. استفاده از تیمارهای T1، T2 و T3 به ترتیب باعث افزایش معنی دار 2/73، 171 و 2/59 درصدی کلروفیل کل و 6/77، 3/80 و 8/64 درصدی کاروتنویید برگ درختان پسته نسبت به تیمار شاهد گردید. با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش و پس از انجام آزمایشات مزرعه ای بیشتر می توان انتظار داشت که بتوان از این قارچ ها به عنوان کود زیستی (به تنهایی و یا به صورت کاربرد توام) در جهت کاهش حداقل بخشی از مصرف کودهای شیمیایی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: اکسین، انحلال فسفات، تریکودرما ویریدی، تریکودرما هارزیانوم، فسفر
  • علی اکبر صفری سنجانی*، لیلا رمضانی صفحات 129-141
    گیاهان برای زندگی در زیستگاه های سخت مانند خاک های آلوده به فلزهای سنگین با دشواری های گوناگونی روبرو هستند که برای کاهش این دشواری بهره گیری از باکتری های افزاینده رشد گیاه می تواند سودمند باشد.این پژوهش برای بررسی اوتکولوژی و سین اکولوژی باکتری سودوموناس فلوروسنس در یک خاک آلوده به فلزهای سنگین انجام شد. این پژوهش به گونه آزمایشی فاکتوریل با طرح کاملا تصادفی در سه تکرار به گونه گلخانه ای انجام شد. فاکتور نخست دو گیاه آفتاب گردان و شاهدانه و فاکتور دوم خاک به دو گونه سترون و ناسترون بود که دانه آنها با باکتری سودوموناس فلوروسنس سویه CHAO- Rif که از موسسه بیمارهای گیاهی و بیولوژی سوییس خریداری شده، مایه زنی شد. پس از رسیدن به گام گلدهی، کار برداشت گیاه انجام شد. فراوانی سودوموناس بکاررفته در خاک و گیاه در کشت آفتابگردان و خاک سترون بیش از 5/1 برابر و به اندازه چشم گیری بیشتر از آن در کشت شاهدانه و خاک ناسترون بود. در خاک سترون باکتری سودوموناس مایه زنی شده در بافت های درونی ریشه آفتاب گردان و به گونه درونزی یا اندوفیت دیده شد و لگاریتم فراوانی آن 06/0±02/4 بود؛ ولی در درون ریشه شاهدانه یافت نشد. این باکتری بر رویه ریشه به گونه پلانوسفری و در خاک های ریزوسفری و ناریزوسفری هر دو گیاه بازیابی شد ولی در درون اندام های هوایی هیچ یک از گیاهان به گونه درونزی دیده نشد. در برابر آن در خاک ناسترون باکتری یاد شده تنها در ریزوسفر و رویه ریشه (پلانوسفر) گیاهان دیده شد، ولی در درون ساقه و ریشه گیاهان به گونه درونزی و در خاک ناریزوسفری آنها دیده نشد. اگر چه ریزجانداران بومی خاک مایه کاهش فراوانی سودموناس بکاررفته در خاک ناسترون شد، ولی کاربرد این باکتری بر فراوانی دیگر ریزجانداران بومی پیامد بد و چشم گیری نداشت.
    کلیدواژگان: باکتری های ریزوسفری افزاینده رشد گیاه، درون زی، کود زیستی
  • جعفر شهابی فر* صفحات 143-154
    فعالیت آنزیم های فسفاتاز اسیدی و قلیایی وابستگی زیادی به فراهمی فسفر در خاک دارد. به منظور بررسی اثر کود شیمیایی فسفر و کودهای آلی بر فعالیت این آنزیم ها، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در کشت گندم در منطقه قزوین انجام شد. تیمارها شامل: کاربرد 100 درصد کود شیمیایی فسفری بر اساس آزمون خاک، کاربرد 20 تن در هکتار ماده خشک کود آلی (کمپوست زباله شهری)، کاربرد 20 تن در هکتار ماده خشک کود گوسفندی و شاهد (بدون مصرف کود) بود. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که کاربرد کودهای آلی میزان  فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و اسیدی نسبت به کاربرد کود شیمیایی سوپر فسفات تریپل افزایش معنی داری داشت. میزان افزایش فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی با کاربرد کودهای کمپوست زباله شهری و گوسفندی به ترتیب 5/29 و1/26 درصد نسبت به سوپر فسفات تریپل بالاتر بود. هر سه تیمار کودی نسبت به شاهد فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی را افزایش دادند، به طوری که این میزان افزایش با کاربرد کودهای کمپوست زباله شهری، گوسفندی و سوپر فسفات تریپل به ترتیب 6/62، 5/58 و 7/25 درصد نسبت به شاهد بالاتر بود. با کاربرد کود سوپر فسفات تریپل میزان جذب فسفر توسط گیاه 9/5 کیلوگرم در هکتار نسبت به شاهد افزایش نشان داد. این مقادیر برای کودهای کمپوست زباله شهری و گوسفندی نسبت به شاهد به ترتیب 7/8 و 2/9 کیلوگرم در هکتار بود. به استناد داده های این آزمایش مصرف کودهای آلی منجر به افزایش میزان فعالیت آنزیم فسفاتاز و افزایش میزان جذب فسفر توسط گندم گردید.
    کلیدواژگان: کمپوست، سوپرفسفات تریپل، کود گوسفندی، آنزیم فسفاتاز، گندم
  • مسعود بازگیر*، طاهره منتی، محمود رستمی نیا، علی مهدوی صفحات 155-164
    اقلیم مهمترین عاملی است که مقدار تولیدات گیاهی و فعالیت میکروبی خاک را تعیین می کند. بنابراین این پروژه با هدف مطالعه تاثیر اقلیم های مختلف شامل ایوان (مرطوب)، ایلام (نیمه مرطوب) و سیروان (نیمه خشک) بر ویژگی های زیستی خاک درختان بلوط شاخه زاد و دانه زاد اجرا گردید. برای این منظور تعداد سه پلات به ابعاد 100×100 متر به طور تصادفی در جنگل های کمتر دست خورده که شامل هر دو تیپ رویشی بودند تهیه گردید. نمونه برداری از خاک (20-0 سانتی متری) از زیر پایه های درختان شاخه زاد و دانه زاد بلوط به صورت تصادفی در هر منطقه انجام گرفت. نتایج نشان داد تیپ رویشی تاثیر معنی داری بر مقدار کربن زیست توده میکروبی در دو اقلیم ایلام و سیروان نداشت. اما در خاک های جنگلی ایوان میزان کربن زیست توده میکروبی در زیر تیپ رویشی دانه زاد 71/1 برابر تیپ رویشی شاخه زاد بود. بیشترین میزان نیتروژن زیست توده میکروبی (32/5 میلی گرم در کیلوگرم) در اقلیم ایوان مشاهده گردید که با اقلیم ایلام تفاوت معنی داری نداشت و کمترین میزان آن (90/2 میلی گرم در کیلوگرم) در اقلیم سیروان به دست آمد. بیشترین بهره متابولیکی (qCO2) در تیپ رویشی شاخه زاد در اقلیم ایوان و سیروان مشاهده گردید و کمترین میزان در اقلیم ایلام به دست آمد که در این اقلیم تیپ رویشی تاثیر معنی داری بر سهم متابولیکی خاک نداشت. بیشترین میزان تنفس پایه و برانگیخته در اقلیم ایوان به دست آمد و اقلیم سیروان کمترین میزان این پارامترها را به خود اختصاص داد. بیشترین میزان کربن آلی در  خاک های جنگلی اقلیم ایلام مشاهده گردید و کمترین میزان در خاک های جنگلی سیروان به دست آمد.
    کلیدواژگان: تیپ رشدی، درختان بلوط، تنفس میکروبی خاک، ویژگی های زیستی خاک
  • تقی داداش پور، علی اشرف سلطانی طولارود*، اکبر قویدل، پیمان عباس زاده دهجی صفحات 165-176
    سودوموناس های فلورسنت یکی از موثرترین گروه ریزجانداران افزاینده ی رشد گیاه می باشند که به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فردی از قبیل قابلیت تحرک در ریزوسفر، سرعت رشد و تکثیر بالا و پتانسیل بالای کلونیزاسیون ریشه گیاهان مختلف، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده اند. در اکثر پژوهش های صورت گرفته در زمینه جداسازی این باکتری ها، خاک ریزوسفری گیاهان مختلف معمولا به عنوان منبع جداسازی آنها استفاده می شود. این در حالی است که حضور باکتری های سودوموناس در کودهای آلی مختلف و جداسازی آنها از این منابع توسط پژوهشگران گزارش شده است. لذا این پژوهش با هدف جداسازی سودوموناس های فلورسنت از ورمی کمپوست، بررسی صفات محرک رشد گیاهی و بیوکنترلی این باکتری ها انجام شد. بدین منظور کود آلی ورمی کمپوست تازه از یک شرکت معتبر تولید کننده تهیه و پس از اندازه گیری برخی خواص شیمیایی و زیستی، باکتری های سودوموناس فلورسنت با استفاده از محیط کشت KingBاز آن جداسازی گردید. سپس توانایی جدایه های جداسازی شده در تولید فیتوهورمون اکسین، حل کنندگی تری کلسیم فسفات، تولید سیدروفور و ترشح متابولیت های محدود کننده ی رشد عوامل بیمارگر مورد ارزیابی قرار گرفت. در این تحقیق، در مجموع 43 جدایه سودوموناس فلورسنت بر اساس پرتوافشانی زیر لامپUV و خاصیت فلورسنس از ورمی کمپوست جداسازی و خالص سازی شد. نتایج حاصل از ارزیابی صفات محرک رشدی در باکتری های جداسازی شده نشان داد که کلیه این جدایه ها توانایی تولید اکسین و توانایی حل کنندگی فسفات های معدنی نامحلول را داشتند. متوسط میزان تولید اکسین 51/2 میلی گرم در لیتر بود. بیشترین (708 میلی گرم در لیتر) و کمترین (203 میلی گرم در لیتر) میزان حل کنندگی تری کلسیم فسفات به ترتیب مربوط به جدایه هایP15  و P43 بود. جدایه P35 با نسبت قطر هاله به کلنی 04/2 (پس از 48 ساعت) و 12/2 (پس از 72 ساعت)، قوی ترین باکتری از نظر تولید سیدروفور بود. نتایج حاصل از اندازه گیری تولید سیانید هیدروژن نشان داد که 35/88 درصد از جدایه ها توانایی ترشح این متابولیت را داشتند. در این آزمایش همه باکتری های جداسازی شده قادر به تولید آنزیم پروتیاز نبودند. جدایه P17 با بیشترین نسبت قطر هاله به کلنی (7/2) قوی ترین باکتری از نظر تولید این آنزیم بود. تولید آنزیم سلولاز در هیچ کدام از جدایه های مورد مطالعه در این پژوهش مشاهده نگردید.
    کلیدواژگان: کود آلی، باکتری های محرک رشد، جداسازی، خاصیت فلورسنس، افزایش رشد گیاه، عوامل بیمارگر گیاهی
  • علی اکبر صفری سنجانی*، مونا فرجی، محسن نایل، محسن شکل آبادی صفحات 177-195
    این پژوهش با هدف شناخت دگرگونی بخش های گوناگون کربن آلی در خاک چراگاه های سوخته و نسوخته انجام شد. جایگاه نمونه برداری شده یک بالاپی (توپوسکوینس) در چراگاهی در دامنه الوند و در نزدیکی روستای حیدره همدان بود که در ماه مهر سال 94 دچار آتش سوزی با شدت کم شده بود. نمونه های خاک از دو بخش سوخته و نسوخته، در دو فصل: پاییز (آذر 1394؛ دو ماه پس از آتش سوزی) و بهار (خرداد 1395؛ نه ماه پس از آتش سوزی)، از 3 جایگاه: بالا، پایین و میان تپه، از 2 جای: زیرسایه انداز بوته و میان بوته ها، از دو لایه: 0 تا 5 و 5 تا 10 سانتی متری و در 3 تکرار گردآوری شد. از هر جایگاه سوخته و نسوخته نمونه های لاشبرگ رویه خاک نیز در چهارگوشی به اندازه 30×30 سانتی متر مربع در 3 تکرار گردآوری شد. همه کربن آلی، مواد آلی بخش سبک، کربن آلی زیست توده، کربن آلی محلول در آب سرد و گرم اندازه گیری شد. داده های بدست آمده برای هر ویژگی در لایه رویین و زیرین در هر زمان نمونه برداری (بهار و پاییز) به گونه چهار آزمایش جداگانه در چارچوب کرت های دوبار خرد شده آنالیز آماری شد. برای هر آزمایش جایگاه نمونه برداری در طول شیب (بالا، میان و پایین تپه) کرت اصلی، سوختن (سوخته و نسوخته) کرت فرعی و جدایش از گیاه (سایه انداز و دور از گیاه) کرت فرعی-فرعی بود. تنفس خاک و ریخت های گوناگون کربن آلی در لایه رویین خاک بیشتر از لایه زیرین و در بخش سایه انداز بیشتر از بخش دورتر از گیاه بودند. روهمرفته در دو لایه خاک سوخته همه کربن آلی خاک 42%، بخش سبک مواد آلی 41% و کربن زیست توده 52% بیشتر از آنها در خاک نسوخته بود. در برابر، کربن آلی محلول در آب سرد 61%، کربن آلی محلول در آب گرم 52% و تنفس پایه خاک 48% در خاک های سوخته کمتر از خاک های نسوخته بود. اگر چه لاشبرگ در پاییز بر رویه خاک های سوخته 50 درسد کمتر از خاک های نسوخته بود ولی در بهار در خاک های سوخته 5/4 برابر و در خاک های نسوخته 2 برابر افزایش یافت. این پژوهش نشان داد که آتش سوزی و سوزاندن پوشش گیاهی با رهاسازی زغال زیستی آنها در چراگاه ها می تواند مایه بهبود کربن اندوزی در خاک شود.
    کلیدواژگان: بخش بندی کربن آلی، تنفس پایه، زغال زیستی، سایه انداز گیاه، کربن اندوزی
  • ندا الماسی جاویدی، بهی جلیلی*، فردین صادق زاده، سروش سالک گیلانی صفحات 197-208

    شوری خاک فاکتور اصلی در کاهش تولید محصول مخصوصا در نواحی خشک است. دسترسی به فسفر که یکی از عناصر پرمصرف مورد نیاز برای رشد و نمو گیاهان است در خاک های تحت تاثیر نمک کم می باشد. هدف از این مطالعه جداسازی و شناسایی قارچ های حل کننده فسفات از خاک های شور- سدیمی و بررسی انحلال فسفات در حضور غلظت های مختلف نمک بود. به این منظور تعداد 20 نمونه خاک ریزوسفری گیاه سالیکورنیا(Salicornia persica) از اراضی منطقه کرفون استان مازندران برداشت شد. تعداد پنج جدایه قارچ حل کننده فسفات با تکینک کشت بر روی پلیتNBRIP-BPB[1]  جداسازی شدند. برای بررسی تحمل جدایه ها به شوری، تمامی جدایه ها در محیط کشت جامد NBRIP-BPB حاوی غلظت های 0، 0،50، 100، 200، 400،600، 800 و 1000 میلی مولار NaCl کشت شدند. به منظور حصول اطمینان از توانایی انحلال فسفات جدایه ها، کشت شش روزه جدایه ها در محیط کشت مایع NBRIP فاقد NaCl صورت گرفت. جدایه ای که بیشترین میزان فسفر را آزاد نمود برای مطالعات بیشتر در محیط کشت مایع در حضور غلظت های مختلف NaCl انتخاب شد. اثر شوری بر انحلال فسفر با اعمال غلظت های 0، 50، 100، 200، 400، 600، 800 و 1000 میلی مولار NaCl در محیط کشت مایع NBRIP در طول 15 روز انجام شد. آزمون توانایی انحلال فسفات جدایه ها در محیط کشت جامد در حضور غلظت های مختلف NaCl نشان داد تمامی جدایه ها قادر به تشکیل هاله تا شوری 200 میلی مولار  NaClبودند ولی در ادامه با افزایش شوری تا 1000 میلی مولار تنها جدایه های KARFUN1 و KARFUN 2توانایی انحلال فسفات را نشان دادند. در آزمون شش روزه توانایی انحلال فسفات جدایه ها در محیط کشت مایع، جدایهKARFUN 1 بیشترینقابلیت انحلال فسفات را نسبت به سایر جدایه ها داشت. انجام شناسایی مولکولی مشابهت 100 درصدی جدایه KARFUN 1را با گونه های Aspergillus niger و Aspergillus tubingensis نشان داد. نتایج انحلال فسفات در محیط کشت مایع در حضور غلظت های مختلف NaCl نشان داد صرف نظر از غلظت NaCl، سویه KARFUN 1غلظت قادر به انحلال فسفات از تری کلسیم فسفات و کاهش pH محیط کشت بود. بهرحال، کمترین میزان فسفر در غلظت 1000 میلی مولار NaCl و بیشترین آن در تیمار شاهد حاصل شد. ماکزیمم انحلال فسفات به میزان 549 میلی گرم در لیتر در شوری صفر و 12 روز پس از آغاز انکوباسیون به دست آمد. در این زمان pH از 6 به 19/1 کاهش یافت. بهر حال، سویه KARFUN 1 توانایی انحلال فسفات را در غلظت های مختلف NaCl حفظ نمود به طوریکه سویه مذکور توانست میزان 224 میلی گرم در لیتر فسفر را در غلظت 1000 میلی مولار NaCl آزاد نماید.



    کلیدواژگان: مقاوم به شوری، آسپرژیلوس، تری کلسیم فسفات، فسفر محلول
  • عذرا شاولی کوه شوری، رویا زلقی*، کریم سرخه، نعیمه عنایتی ضمیر صفحات 209-221

    با توجه به مشکلات روزافزون شوری و فلزات سنگین در خاک های کشاورزی، این پژوهش به منظور بررسی مایه زنی با باکتری محرک رشد بر کاهش تنش شوری و کادمیوم در رشد گیاه گندم رقم چمران طرح ریزی گردید. پژوهش به صورت فاکتوریل با سه عامل شوری (3 و 10 دسی زیمنس بر متر)، کادمیوم (صفر، 25 و 50 میلی گرم بر کیلوگرم) و باکتری سودوموناس (مایه زنی با باکتری و بدون باکتری) در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. پس از برداشت گیاه، اندازه گیری برخی ویژگی های بیولوژیک خاک (تنفس و زیتوده میکروبی خاک) و برخی ویژگی های گیاه (وزن خشک گیاه و غلظت کادمیوم، کلسیم و منیزیم در اندام هوایی و ریشه) صورت گرفت. نتایج نشان داد تنفس پایه (mg CO2 100g-1day-1 6/14)، تنفس برانگیخته (mg CO2 100g-1day-1 2/93)، کربن زیتوده میکروبی (mg C 100g-14/13)، وزن خشک اندام هوایی و ریشه (به ترتیب 65/7 و30/2 گرم بر گلدان)، غلظت کلسیم اندام هوایی و ریشه (به ترتیب12/3 و92/5 میلی گرم بر کیلوگرم) و غلظت منیزیم اندام هوایی و ریشه (به ترتیب16/3 و75/6 میلی گرم بر کیلوگرم) با افزایش تنش شوری و کادمیوم کاهش یافته اما مایه زنی باکتری سبب افزایش این ویژگی ها نسبت به شرایط بدون مایه زنی شد. غلظت کادمیوم اندام هوایی و ریشه (به ترتیب 63/1 و 13/7 میلی گرم بر کیلوگرم) با افزایش تنش شوری و کادمیوم افزایش یافته اما مایه زنی باکتری سبب کاهش آن نسبت به شرایط بدون مایه زنی شد. لذا استفاده از باکتری های محرک رشد در خاک های با تنش های محیطی برای کاهش اثرات تنش ها و رشد بهتر و به ویژه سلامت بیشتر گیاه (غلظت کمتر فلز سنگین) و همچنین در بهبود وضعیت اکوسیستم توصیه می شود.

    کلیدواژگان: باکتری محرک رشد، تنفس میکروبی خاک، کربن زیتوده میکروبی، فلز سنگین
|
  • Atefeh Hosseinzeynali, Payman Abbaszadeh Dahaji *, Hossein Alaei, Javad Hosseinifard, A. Akhgar Pages 115-128
    physicochemical properties and plant growth is to use biological fertilizers such as plant growth-promoting fungi. Biological fertilizers could be used as a supplement or alternative to the chemical fertilizers in sustainable agriculture. Accordingly, to investigate the effect of Trichoderma fungi on the nutrition and growth of pistachio trees, an experiment was conducted in a randomized complete block design, in which each block contains four treatments, control (T0) (no inoculation), Trichoderma harzianum (T1), Trichoderma viride (T2) and treatment of an equal mixture of T1 and T2 (T3) in three replications under common garden conditions. The results showed that all three fungal treatments significantly increased growth parameters including branch length (up to 60%), the number of vegetative buds (up to 30%), leaf area (up to 50%), and chlorophyll index (up to 171%) in pistachio trees in comparison with control. The use of fungal treatments significantly increased the concentration of potassium and zinc in pistachio leaves up to 20 and 70%, respectively, compared to the control. T2 treatment significantly increased the phosphorus concentration by 14% and the calcium by 40% in pistachio leaves. The application of  T1 and T3 treatments significantly increased the magnesium concentration up to 25%, in pistachio leaves compared to the control. T1 treatment significantly increased the leaf iron concentration by 28% compared to the control. The application of T1, T2, and T3 treatments significantly increased the content of total chlorophyll up to 73.2, 171, and 59.2% of and carotenoids up to 77.6, 3.80, and 64.8% in pistachio leaves respectively, compared to the control. According to the results of this study and after further field experiments, it can be expected that the studied fungi can be used as biofertilizers (alone or in combination) to reduce the utilization of chemical fertilizers in the future.
    Keywords: Auxin, Phosphate solubilization, Trichoderma viride, Trichoderma harzianum, phosphorous
  • A. A. Safari Sinegani *, L. Ramezani Pages 129-141
    Plants have difficulty living in hard habitats such as heavy metal contaminated soils that the application of plant growth-promoting bacteria can be beneficial to reduce this difficulty. This study was designed to investigate the autecology and synecology of Pseudomonas fluorescens CHAO-Rif in a heavy metal contaminated soil. This research was a factorial experiment with a completely randomized design with three replications in greenhouse condition. The first factor was plant species (sunflower and hemp plants) and the second factor was soil sterilization, in which the treated soils were inoculated with Pseudomonas fluorescens CHAO-Rif bacterium purchased from the Plant Pathology Group of the Institute for Integrative Biology (IBZ) in Zurich, Switzerland. The plants were harvested at the beginning of the flowering stage. The population of the applied Pseudomonas was significantly higher (more than 1.5 times) in sterile soil planted with sunflower compared to that in unsterile soil planted with cannabis. In sterile soil, the inoculated Pseudomonas could colonize in the inner tissues of the sunflower root. Here the natural log of the number of the bacterium was 4.02±0.06, but it was not found in the cannabis root. The bacterium was found in the rhizosphere and non-rhizosphere soils and on the root surface (rhizoplane) of both plants. However, it was not found in aerial parts of the plants. In unsterile soil, the inoculated bacteria were found only in the rhizosphere and on the root surface of the plants, but not seen in the shoots and roots of the plants. Although soil native microorganisms reduced the abundance of applied Pseudomonas in unsterile soil, the application of this bacterium did not have a significant negative effect on the studied soil native microorganisms.
    Keywords: Biofertilizer, Endophyte, Plant growth-promoting rhizobacteria, Rhizosphere
  • Jafar Shahabifar * Pages 143-154
    Soil phosphorus availability is mostly dependent on acid and alkaline phosphatase activities. The present experiment was carried out in a completely randomized design with four treatments and three replications in Qazvin soils under wheat cultivation. Treatments included: application of 100% phosphorus fertilizer based on soil test (TSP), municipal solid wastes compost (MSWC): 20 tons per hectare, sheep manure (SM): 20 tons per hectare, and control (without fertilizer). The results showed that the application of organic fertilizers significantly increased the activity of alkaline and acidic phosphatase compared to the TSP treatment. When MSWC and SM applied to the soil, alkaline phosphatase activity increased by 29.5% and 26.1% compared to the TSP treatment, respectively. All three fertilizer treatments increased the activity of alkaline phosphatase compared to the control. MSWC, SM, and TSP treatments increased activity of alkaline phosphatase by 62.6%, 58.5%, and 25.7% compared to control, respectively. The application of TSP fertilizer increased phosphorus uptake by 5.9 kg/ha compared to the control. These values ​​were 8.7 and 9.2 kg/ha for MSWC and SM treatments, respectively. According to the data, the application of organic fertilizers increased phosphatase activity and improved phosphorus uptake by wheat.
    Keywords: Compost, Triple superphosphate, sheep manure, phosphatase enzymes, Wheat
  • Masoud Bazgir *, Tahereh Menati, M. Rostaminya, Ali Mahdavi Pages 155-164
    Climate is the most important factor that determines the plant yield and soil microbial activity. Therefore, this study aimed to investigate the soil biological properties in three different climate zones including Eyvan (humid), Ilam (semi-humid), and Syrvan (semi-arid) under seed-origin and coppice oak trees. To this purpose, three plots (100 × 100 m dimension) randomly prepared in less undisturbed forest consist of both growth types. Soil sampling took place randomly at 0-20 cm of soil depth under each seed-origin and coppice oak trees in three regions. The results showed that growth type had no significant effect on microbial biomass carbon in the Ilam and Syrvan climates. However, in Eyvan forest soils, the amount of microbial biomass carbon under seed-origin was 1.71 times higher than the coppice trees. The highest amount of microbial biomass nitrogen (5.32 mg.kg-1) was observed in the Eyvon climate, which did not have a significant difference with the Ilam climate and it was the lowest (2.90 mg.kg-1) in the Syrvan climate. The highest metabolic quotient (qCO2) was observed in coppice type in the Eyvan and Syrvan climate and the least amount was observed in the Ilam climate. Growth type had no significant effect on the metabolic quotient of the soil in the Ilam climate. The highest basal and substrate-induced respiration was obtained in the Eyvan climate, while the Syrvan soils showed the least amount of these parameters. The highest amount of organic carbon and nitrogen were observed in the Ilam forest soils and the least amount was obtained in the Syrvan forest soils.
    Keywords: Growth type, Oak trees, Soil microbial respiration, Soil biological properties
  • Taghi Dadashpoor, Ali-Ashraf Soltani Toolarood *, Akbar Ghavidel, Payman Abbaszadeh Dahaji Pages 165-176
    Fluorescent pseudomonads are one of the most effective microorganisms among the plant growth-promoting bacteria. They have attracted many researchers attention due to their unique properties such as motility in the rhizosphere, high growth rate, and potential for the root colonization of various plants. In most studies, rhizospheric soils were used for isolation but Pseudomonas bacteria also have been isolated from various organic fertilizers. Therefore, the present study was conducted to evaluate plant-growth promotion and biocontrol characteristics of fluorescent pseudomonads isolated from vermicompost. Then, the ability of isolates was evaluated for auxin and siderophore production, tricalcium phosphate dissolution, and secretion of growth inhibitor metabolites. Total of 43 fluorescent pseudomonads isolates were isolated and purified based on irradiation under a UV lamp and fluorescence properties. Results of the PGP characteristics revealed that all the isolates were able to produce auxin and solubilize inorganic phosphorous. The average of auxin production was 2.51 mg/l. The highest (708 mg/l) and lowest (203 mg/l) amount of soluble phosphate belonged to P15 and P43 isolates, respectively. P35 isolate showed the most efficient in terms of siderophore production in which the ratio of halo zone diameter: colony diameter was 2.04 mm (after 48 hours) and 2.12 mm (after 72 hours). The results of the hydrogen cyanide production test showed that 88.35% of isolates could secrete this metabolite. In this research, all isolates were not able to produce protease enzymes. In terms of production of this enzyme, the P17 isolate showed the highest ratio of halo zone diameter: colony diameter (2.7 mm), was the most efficient one. None of the isolates were able to produce cellulase enzymes.
    Keywords: Organic fertilizer, Growth promoting bacteria, Isolation, Fluorescence property, plant growth promotion, Plant pathogen
  • A. A. Safari Sinegani *, M. Faraji, Mohsen Nael, Mohsen Sheklabadi Pages 177-195
    The aim of this study was to recognize the transformation of soil organic matter fractions in burned and unburned pasture lands. The study area was a pasture land located in Alvand hillslope (toposequence), near the village of Haidara, Hamadan. The low-intensity wildfire occurred in the hillslope in autumn (October) 2015, in such a way that half the toposequence was burned up to the bottom symmetrically. Soil samples were gathered from three locations (up, mid, and down) of burned and unburned parts of toposequence 2 (December, 2015-autumn) and 9 months (June, 2016-spring) after wildfire occurrence. In each location, soil sampling was carried out in two parts; between the bushes and under their canopies and in two depths; 0-5 (upper) and 5-10 cm (lower) layers, respectively. Litter samples were also gathered in a 30*30 cm2 plot for each burnt and unburnt parts of toposequence. All sampling was carried out in three replications. The light fraction of organic matter (LF), cold and hot water extractable organic carbons (CWEOC and HWEOC), biomass carbon (BC), total organic carbon (TOC), and basal respiration (BR) were measured. The data analyzed in split-split plot design for each layer (upper and lower) and each season (autumn and spring) of sampling separately. In the mentioned statistical design, sampling location on toposequence (up, mid, and down) was regarded as the main plot, fire impacted area (burnt and unburnt) as a subplot, and sampling location related to bushes (between and under canopy) as sub-sub plot. Soil OC and BR were higher in the upper layer and under the bush's canopy rather than the lower layer and between bushes. In general wildfire increased TOC (42%), LF (41%), and BC (52%) in the sampled soils. In contrast, CWEOC, HWEOC, and BR in burnt soils were 61, 52, and 48% lower compared to those in unburnt soils, respectively. Although in autumn the litter content was lower on burnt soils compared to those in unburnt soils (50%), in spring it significantly increased on burnt soils. The increases in litter on burnt and unburnt soils were 4.5 and 2 times, respectively. The study showed that wildfire and burning of plant cover by producing biochar on the pastures can improve carbon sequestration in soil.
    Keywords: Basal respiration, biochar, Carbon sequestration, Organic carbon fractionation, Plant canopy
  • Neda Almasi Javidi, Bahi Jalili *, Fardin Sadeghzadeh, Soroosh Salek-Gilani Pages 197-208

    Soil salinity is the main factor in reducing crop yield, especially in arid areas. The availability of Phosphorous (P), is low in salt-affected soils. The purpose of this study was to isolate and identify the phosphate solubilizing fungi from saline-sodic soils and also to investigate phosphate solubilization in the presence of different salt concentrations. For this purpose, twenty soil samples were collected from the rhizosphere of Salicornia persica. Isolation of phosphate solubilizing fungi was done by plate culture technique on National Botanical Research Institute’s phosphate growth medium- Bromo Phenol Blue (NBRIP-BPB) solid media. Phosphate solubilization was tested in the presence of 0, 50, 100, 200, 400, 600, 800, and 1000 mM NaCl during 15 days of incubation on solid media. Thereafter, the phosphate solubilizing potential of isolates was tested in 6-day experiments in broth, and the phosphate solubilizing capability was evaluated in the presence of different concentrations of NaCl. The results showed that all strains produced halo zone until NaCl concentration reached to 200 mM, but with increasing salinity, only KARFUN 1 and KARFUN 2 could solubilize phosphate. Results of the 6-day experiment in broth culture were showed that KARFUN 1 had the highest phosphate solubilization potential, so it was selected for further investigation. Molecular identification indicated that KARFUN 1 isolate had a similarity of 100% with Aspergillus. niger and A. tubingensis species. The results showed that with increasing NaCl concentration, the phosphate solubilization increased and pH decreased. The lowest and the highest phosphorous concentration was observed in 1000 and 0 mM NaCl, respectively. Irrespective of NaCl concentration, results showed that there was an increase in phosphorous solubilization during the incubation time. The maximum phosphate solubilization was achieved (549 mgL-1) after 12 days of incubation and pH reached to 1.19. However, the KARFUN1 strain was able to solubilize inorganic phosphate in different NaClconcentrations as it could release 224 mgL-1 phosphorus at 1000 mM NaCl in broth medium.

    Keywords: Salt tolerant, aspergillus, Tri calcium phosphate, Soluble phosphorus
  • Ozra Shavalikohshori, Roya Zalaghi *, Karim Sorkheh, N. Enayatizamir Pages 209-221

    Due to the problems of salinity and heavy metals in agricultural soils, this study was designed to reduce the adverse effect of salinity and cadmium stresses when wheat inoculated with pseudomonas. The experiment was designed as a factorial arrangement with three factors including salinity levels (3 and 10 dS m-1), cadmium concentration (0, 25, and 50 mg kg-1), and Pseudomonas inoculation (inoculated and non-inoculated) in a completely randomized design with three replications. After harvesting, some soil biological properties (soil respiration and soil microbial biomass) and some plant growth were measured. The results showed that basal respiration (14.6 mg CO2 100g-1 day-1), substrate-induced respiration (93.2 mg CO2 100g-1 day-1), soil microbial biomass (13.4 mg 100g-1), dry weights of shoot and root (7.65 and 2.30 mg pot-1 respectively), Ca concentration of shoot and root (3.12 and 5.92 mg kg-1 respectively), and Mg concentration of shoot and root (3.16 and 6.75 mg kg-1 respectively) decreased with increasing the salinity and cadmium concentrations. Inoculation of Pseudomonas encouraged those parameters compared to non-inoculated treatments. Cd concentration of shoot and root (1.63 and 7.13 mg kg-1, respectively) increased with increasing the salinity and cadmium stress but inoculation of Pseudomonas lessened the Cd concentration of shoot and root. Therefore, the negatives effect of saline and Cd stress might be condensed if wheat is inoculated by Pseudomonas.

    Keywords: Heavy metal, Microbial Biomass Carbon, Plant growth-promoting bacteria, Soil microbial respiration