مقدمه: فسفر و پتاسیم عناصر غذایی ضروری پرمصرف برای رشد و توسعه سیستم های زنده محسوب می شوند. کاربرد و استفاده ریزجانداران خاک یکی از راه های افزایش تامین این عناصر و رشد محصول هستند. برخی از باکتری ها در رهاسازی پتاسیم و انحلال فسفر از منابع معدنی کارایی لازم را دارا هستند اما رفتار آن ها در حضور هم زمان این دو منبع کمتر بررسی و مطالعه شده است.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، توانایی 7 سویه باکتریایی شامل: Pseudomonas putida P13، P. putida Tabriz، P. fluorescens Tabriz، P. fluorescens Chao، Pantoea agglomerans P5، Azotobacter sp. و Bacillus megaterium JK3 در رهاسازی پتاسیم از منابع کانی های پتاسیم دار موسکوویت و بیوتیت در حضور منابع فسفر نامحلول (تری کلسیم فسفات) و محلول (دی سدیم فسفات) ارزیابی شد. برای تهیه کشت شبانه باکتری ها از محیط NB برای تلقیح به محیط کشت الکساندروف استفاده شد. در محیط کشت الکساندروف انحلال کانی های سیلیکاته (موسکوویت و بیوتیت) بررسی شد. انحلال فسفر از منبع تری کلسیم فسفات توسط باکتری ها نیز به روش آمونیم- وانادات- مولیبدات از طریق اسپکتروفتومتری تعیین و پتاسیم آزادشده در محلول از طریق فلیم فتومتر اندازه گیری شد.نتایج: استفاده از منبع فسفر نامحلول به طور معنا داری میزان پتاسیم آزادشده در محیط سنجش را افزایش داد (66 درصد) و پتاسیم آزادشده از بیوتیت بیشتر از موسکوویت بود. در میان باکتری ها بیش ترین پتاسیم آزادشده در حضور باکتری P. putida P13 به دست آمد که نسبت به شاهد (27 درصد) پتاسیم بیشتری آزاد کرد. مقادیر پتاسیم آزادشده توسط این سویه در حضور منابع فسفر نامحلول و محلول به ترتیب 8.25 و 4.87 میلی گرم بر گرم بود.بحث و نتیجه گیری: استفاده فسفات نامحلول سبب شد تا آزادسازی پتاسیم از منابع کانی های میکا افزایش یابد. این افزایش شاید درنتیجه تولید و آزادسازی اسیدهای آلی از باکتری ها باشد، سازوکاری که نقش اساسی در انحلال فسفات از منابع معدنی فسفات بازی می کند. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

هوا دیدگی کانی های خاک، خاستگاه بسیاری از عناصر غذایی ضروری رشد گیاه مانند پتاسیم هستند. کانی های میکایی خاستگاه اصلی برآورد پتاسیم در خاک های کشورمان هستند. این پژوهش با هدف جداسازی باکتری های حل کننده پتاسیم از ریزوسفر گندم و بررسی توانایی این باکتریها در بهره گیری از پتاسیم ساختاری کانی های مسکوویت و ورمی کولیت انجام شد. این پژوهش در زیستگاه درون شیشه ای با آرایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش سه سطح باکتری (شاهد بدون مایه زنی، و مایه زنی با باکتری 1 و 2) و چهار گونه تیمار کانی پتاسیم (مسکویت، ورمیکولیت، مسکویت K2HPO4+، ورمیکولیت K2HPO4+) بود. در پایان دوره کشت، بخش هوایی گیاه برداشت و به روش خاکستر خشک پتاسیم آن به کمک فروغ سنج اندازه گیری شد. همچنین صفات وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه، بلندی گیاه و درازی ریشه اندازه-گیری شد. این بررسی نشان داد که پیامد مایه زنی دو باکتری برهمه ویژگی های اندازه گیری شده در سطح یک درصد معنی دار است. همه ویژگی های یاد شده در بودن Bacillus subtilis و کانی ورمی کولیت بالاترین اندازه ها را داشتند. اندازه پتاسیم جذب شده در گیاه به گونه معنی داری وابسته به بستر کشت گیاه بود. اندازه پتاسیم جذب شده در گیاه، در سطح یک درصد به گونه معنی داری وابسته به باکتری حل کننده پتاسیم بود. بیش ترین غلظت پتاسیم اندام هوایی (0.062 درصد) در تیمار بستر ورمی کولیت به همراه پتاسیم محلول در بودن Bacillus subtilis بود. بیشترین اندازه جذب پتاسیم در اندام هوایی گیاه (0.049 میلی گرم در گلدان) نیز در بستر ورمی کولیت به همراه پتاسیم محلول در بودن Bacillus subtilis و پس از آن در اندام هوایی گیاه (0.036 میلی گرم در گلدان) کشت شده در بستر مسکویت به همراه پتاسیم محلول در بودن Bacillus subtilis با اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد اندازه گیری شد.

فسفر یکی از مهمترین عناصر اصلی مورد نیاز گیاهان بوده و نقش های بسیار متعددی از جمله تولید و انتقال انرژی، افزایش ریشه زایی، تولید دانه و افزایش کمی و کیفی در گیاهان دارد. متاسفانه بیش از 70 درصد فسفر ورودی از طریق کودهای شیمیایی فسفاته به خاک، تثبیت شده و از دسترس گیاهان خارج می گردد. لذا تثبیت فسفر باعث مصرف هر چه بیشتر کودهای شیمیایی شده و مقدار فسفر کل خاک افزایش و گاهاً ممکن است ورود عناصر همراه کود فسفاتی باعث آلودگی خاک گردد. جهت افزایش حلالیت فسفات های نامحلول موجود در خاک یا برای جلوگیری از تثبیت فسفر می توان از ریزجانداران حل کننده فسفات دوستدار محیط زیست و اقتصادی مانند باکتری ها، قارچ ها، اکتینومیست ها و جلبک ها استفاده کرد. این ریزجانداران با روش های مختلف از جمله تولید اسیدهای معدنی، آلی، تولید پروتون، ترشح سیدروفور، کلاته کردن و تولید آنزیم فسفاتاز، قادرند ترکیبات نامحلول معدنی و آلی فسفر را به ترکیبات محلول تبدیل کنند. در خاک های معدنی حاوی مقادیر زیاد فسفات های کلسیم، منیزیم، آهن و آلومینیم، عمدتاً تولید اسیدهای معدنی و آلی و در خاک های آلی بیشتر آنزیم فسفاتاز مؤثر هستند. ژن های کدکننده حلالیت فسفات عمدتاً از باکتری های Erwinia herbicola, Esherichia coli و Morgonella morgani جداسازی شده اند. برخی از این ژن ها شامل, ushA, agp, cpdB, napA هستند. برخلاف مشکلات موجود خوشبختانه پیشرفت های خوبی در زمینه مهندسی ژنتیک ریزجانداران حل کننده فسفات حاصل شده است به طوری که ژنهای حل کننده فسفات قابل انتقال به باکتری های دیگر می باشند. با توجه به اینکه خاک ها حاوی هم ترکیبات معدنی و هم آلی هستند لذا پیشنهاد می شود از یک ریزجاندار با قابلیت انحلال هر دو ترکیب آلی و معدنی یا مخلوط دو یا چند ریزجاندار استفاده شود.

ریزوسفر محل زندگی طیف متنوعی از میکروارگانیسمها و بالاخص باکتریهاست که ممکن است برای رشد گیاه مفید، مضر یا بی تاثیر باشد. باکتریهای مفید این منطقه که به باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه موسوم می باشند توجه بسیاری از محققین را به خود جلب نموده اند. این باکتریها می توانند با استفاده از یک یا چند مکانیسم خاص موجب بهبود رشد گیاه شوند. توانایی افزایش حلالیت فسفاتهای معدنی نامحلول یکی از صفاتی است که معمولا در غربالگری و انتخاب این باکتریها در نظر گرفته می شود. باکتری جنس Flavobacterium یکی از انواع باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه است که در بسیاری از مقالات مروری چاپ شده در فهرست انواع PGPR ذکر شده است. در این تحقیق به منظور بررسی توانایی حل کنندگی فسفاتهای معدنی نامحلول در محیط کشت جامد و مایع حاوی تری کلسیم فسفات اسپربر، از 44 جدایه فلاوباکتریوم جداسازی شده از ریزوسفر گندم خاکهای ایران استفاده شد. نتایج نشان داد که 28 جدایه توان رشد در محیط جامد را داشتند. شاخص انحلال فسفر در روز چهارم از 0.24 تا 1.17، در روز ششم از 0.15 تا 1.36 و در روز هشتم از 0.12 تا 2.73 متغیر بود. بیشترین شاخص انحلال فسفر به طور متوسط مربوط به جدایه F11 بود. از نظر توانایی جدایه ها در استفاده از تری کلسیم فسفات در محیط اسپربر مایع، نتایج نشان داد که 34 جدایه از قدرت حل کنندگی فسفات معدنی نامحلول در محیط مایع برخوردار بودند. متوسط میزان حلالیت 3.54 میکروگرم در میلی لیتر و دامنه آن از صفر تا 37.48 میکروگرم در میلی لیتر متغیر بود. نتایج حاکی از این بود که جدایه F11 برترین جدایه از نظر توان حل کنندگی فسفات در محیط اسپربر مایع بود.این جدایه از گونه  odaratum.F متعلق به کلکسیون میکروبی موسسه تحقیقات خاک و آب به عنوان جدایه برتر از نظر توان حل فسفات معدنی نا محلول در محیط جامد و مایع بود.

در این پژوهش، از آبکافت مخلوط تترا اتوکسی سیلان و 3- مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان در مجاورت کاتالیزور قلع، پلی 3- مرکاپتو پروپیل سیلوکسان نامحلول تهیه شد. محصولات زیادی با استفاده از نسبت مولی متفاوت از تترا اتوکسی سیلان به 3- مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان (1:5، 1:2، 1:1، 2:1 و 5:1) تهیه شد. بهترین نسبت مولی که بیشترین جذب فلز را داشت برای ارزیابی بیشتر انتخاب شد. سپس، قابلیت این لیگاند برای استخراج یونهای فلزات سنگین (مانند +Pb2، +Cd2، +Cu2، +Zn2، +Hg2 و +Ni2) از محلول در pHهای مختلف (8>2<pH) معین شد. روشهای جذب اتمی و تیتر کردن کمپلکس سنجی برای تعیین محتوای فلز در محلول یون فلز بکار گرفته شد.