تاثیر شوری (کلرید سدیم) بر رشد و تثبیت بیولوژیک نیتروژن در یازده رقم سویا به نام های هیل، B.P, L.B.K، هاگ، دیر، گرگان3، سحر، هابیت، ویلیامز، L.W.K, J.K در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی همراه با تیمارهای صفر، 60، 30، 80 میلی مول کلرید سدیم در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش در محیط کشت شنی و آبیاری با محلول غذایی هوگلند بدون نیتروژن انجام شد. گیاهچه ها بعد از 60 روز برداشت شده و سطح برگ، وزن خشک و قسمت هوایی و ریشه، تعداد گره و وزن خشک گره در هر بوته، درصد و عملکرد نیترئژن اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش شوری سطح برگ، وزن خشک قسمت هوایی و ریشه، تعداد گره و وزن خشک گره در هر بوته درصد و عملکرد نیتروژن کاهش می یابد. در بین صفات اندازه گیری شده سطح برگ و وزن خشک گره با افزایش شوری، کاهش بیشتری را نسبت به سایر صفات نشان دادند. مقایسه میانگین صفات اندازه گیری شده در ارقام مختلف نشان داد که ارقام دیر و گرگان 3 از نظر تولید گره، سطح برگ، ماده خشک هر بوته و درصد عملکرد نیتروژن بهتر از سایر ارقام هستند در حالیکه ارقام B.P, L.W.K کمترین مقدار را دارا بودند. بررسی میزان تحمل به شوری ارقام از طریق محاسبه شاخص حساسیت هر رقم نشان داد که ارقام دیر و هیل بیشترین و ارقام L.W.K و ویلیامز کمترین تحمل را نسبت به شوری دارند. با توجه به تولید ماده خشک زیاد ارقام دیر و گرگان3 و کمتر بودن میزان حساسیت رقم دیر و هیل می توان از سه دیر، گرگان3 و هیل در برنامه های اصلاحی استفاده نمود.

تحقیق حاضر به جدا سازی و شناسایی باکتری های تثبیت کننده ازت در مزارع برنج استان گیلان با هدف آشنایی با سویه های بومی تثبیت کننده در منطقه و بررسی راندمان تثبیت اختصاص دارد. در این تحقیق از 40 نمونه خاک غرقابی استفاده شد و نمونه ها در محیط های انتخابی – اختصاصی باکتری های تثبیت کننده ازت کشت داده شدند و از مجموع آن ها 27 نمونه باکتری تثبیت کننده همیار از جنس های باسیلوس، سودوموناس، انترباکتر و سراشیا شناسایی شد. نتایج حاصل از ارزیابی تثبیت ازت با روش احیای استیلن نشان دهنده آن است که باکتری های جداسازی شده نسبت به باکتری های هم زیست و آزادزی از راندمان کمتری برخوردار هستند.

در این تحقیق نمونه برداری از 4 پارک جنگلی چیتگر، سرخه حصار، سوهانک و توسکا از مناطق پوشش گیاهی و مناطق بکر از عمق 30-0 سانتی متر تهیه شد. برای جداسازی سویه های Azospirillum spp. ازمحیط کشت اختصاصی نیمه جامد NFb (Nitrogen free malate) و RC (Rodriquez Caceres) استفاده شد و برای تایید از تست های بیوشیمیایی استفاده گردید. برای تعیین جمعیت از روش ( MPN (Most Probably Numberاستفاده گردید. در این روش با استفاده از محیط کشت Rennie و کروماتوگرافی گازی تبدیل استیلن به اتیلن میزان تثبیت ازت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق، نمونه های جداسازی شده راA.brasilense ،A.lipoferum و A.irakense نشان داد. بطور میانگین میزان جمعیت آزوسپیریلوم با استفاده از محیط جامد NFb و RC به ترتیب در منطقه پوشش گیاهی 105×4.3 و 105×1.91 و در منطقه بکر 1.43x105 CFU/g و 0.77x105 CFU/g و در محیط نیمه جامد درمنطقه پوشش گیاهی  CFU/g 102x9.5 و درمنطقه بکر CFU/g 102x2.7 تعیین گردید. میزان تثبیت ازت در A.lipoferum از دو گونه دیگر بیشتر بوده و برابر 86.27 nmol/24Tube  است. این میزان در A.irakense از همه کمتر و برابر  nmol/24Tube 23.92تعیین شد. در گونه A.brasilense  میزان تثبیت ازت 56.4 nmol/24Tube  تعیین گردید.

آمونیاک یکی از منابع بسیار مهم نیتروژن برای گیاهان و میکروارگانیسم ها می باشد. باکتری های تثبیت کننده ازت, نیتروژن ملکولی را توسط کمپلکس آنزیمی نیتروژناز به آمونیاک تبدیل می کنند که عمده این آمونیاک طی فرآیند جذبی آمونیاک جذب سلول شده و ترشحی نمی باشد اما گزارش هایی موجود است که در برخی از باکتری های جهش یافته تثبیت کننده ازت, ترشح آمونیاک رخ می دهد. در این تحقیق تولید آمونیاک طی فرایند تثبیت ازت در باکتری های وحشی تثبیت کننده ازت مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا سویه های مختلف این باکتریها شامل اگروباکتریوم پانی باسیلوس، ریزوبیوم، کلبسیلا اکسی توکا و ازتوباکتر از ریشه و خاک اطراف ریشه گیاهان مختلف از جمله نخود, شنبلیله, عدس, یونجه, لوبیا, گندم و برنج جداسازی شدند و سپس هر کدام آنها در دو محیط کشت بدون منبع نیتروژن (ازتو باکتر براث) با دو منبع مختلف قندی شامل مانیتول و ساکارز کشت داده شدند و بعد از یک هفته تولید آمونیاک در آنها توسط معرف نسلر مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعدی 3 سویه از باکتری پانی باسیلوس (E, H, SH) که دارای بهترین راندمان تولید بودند انتخاب شده و تولید آمونیاک در یک سیستم طراحی شده ابتکاری در سه آزمایش مختلف شامل (i حالت خشک شده باکتری (بیومس خشک) بدون حضور ماده غذایی (ii در محیط مایع و (iii به صورت تر (بیومس تر) قرار گرفته بر روی محیط جامد اسلنت، به مدت طولانی (7 هفته) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله آخر تولید آمونیاک در واکنش تثبیت ازت با تولید آمونیاک طی واکنش آمونیفیکاسیون (توسط باکتری های غیر تثبیت کننده ازت) با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد از بین کل 35 سویه جداسازی شده, فقط 7 سویه پانی باسیلوس قادر به تولید آمونیاک در طی فرایند تثبیت ازت بودند (با ماکزیمم تولید 14.2 میلی مولار در محیط ساکارز ازتوباکتر) و با کمک سیستم U شکل در سویه E پانی باسیلوس در حالت خشک شده بعد از یک هفته بیشترین مقدار تولید آمونیاک دیده می شود ( 22میلی مولار). مقایسه تولید آمونیاک در واکنش آمونیفیکاسیون و واکنش تثبیت ازت (توسط باکتری پانی باسیلوس) نشان داد که تولید آمونیاک در پانی باسیلوس هم به مقدار بیشتر و هم به مدت طولانی تری انجام می شود. اهمیت این تحقیق تولید و جمع آوری گاز آمونیاک به صورت کاملا جداگانه با یک روش جدید و ابتکاری می باشد.

درخت اقاقیا یکی از شناخته شده ترین گونه های گیاهی جهان از نظر میزان تثبیت نیتروژن بوده، که بطور وسیعی در پروژه های جنگلکاری در دنیا مورد استفاده قرار میگیرد. سوال اصلی این تحقیق این بود که آیا قسمتهای مختلف درخت اقاقیا (ریشه، ساقه و برگ)، به نسبت مساوی نیتروژن مورد نیاز خود را از طریق نیتروژن تولید شده ازفرایند تثبیت نیتروژن بیولوژیکی تامین میکنند. بدین منظور، بذرهای جمع آوری شده اقاقیا، تحت شرایط مشابه گلخانه ای کاشته شدند. پس از 2 ماه، ریشه تمامی نهالهای اقاقیا با محلولی مختلط از چند جنس باکتریهای ریزوبیوم آغشته گردیدند. بعد از 6 ماه از شروع آزمایش، هر کدام از نهالهای اقاقیا مقدار مساوی (100 سی سی) محلول سولفات آمونیوم (NH4)2 SO4 حاوی 11.03 درصد ایزوتوپ نیتروژن 15 را دریافت نمودند و بعد از گذشت یک هفته تمامی نهال های اقاقیا قطع شده و به برگ، ساقه و ریشه تفکیک گردیدند. نمونه ها بعد از خشک شدن، توزین شده و درصد ایزوتوپ نیتروژن 15 در آنها تعیین گردید. درصد ایزوتوپ نیتروژن 15 به عنوان شاخصی برای مقایسه نسبت نیتروژن دریافتی از فرآیند تثبیت نیتروژن بیولوژیکی توسط هر یک از اندامهای گیاه اقاقیا مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد، تفاوت معناداری از لحاظ میزان نیتروژن دریافتی از فرآیند تثبیت نیتروژن بین برگ، ساقه و ریشه اقاقیا وجود ندارد. بنابراین سهل الوصول ترین بخش گیاه یعنی برگ آن، میتواند برای محاسبه درصد نیتروژن جذب شده کل گیاه از فرآیند تثبیت نیتروژن بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد.

کشت متوالی غلات در بسیاری از مناطق دنیا، سطح نیتروژن خاک را به حدی کاهش داده است که در حال حاضر تولیدات گیاهی به کود نیتروژنه بسیار وابسته است. معرفی لگومها و سوشهای ریزوبیومی که همزیستی موثری با هم داشته باشند باعث افزایش تولید علوفه غنی از پروتئین می شود و همچنین باعث اصلاح ساختار خاک می گردد. چهار گونه یونجه یکساله (Medicago littoralis, M. polymorpha, M.rigidula, M. truncatula,) در ترکیب با چهار سوش مختلف Rhizobium meliloti (محلی، همند، R95 و S13) کشت گردیدند. همچنین یک شاهد بدون تلقیح برای هر گونه در نظر گرفته شد. تیمار شاهد (بدون تلقیح) شامل نیتروژن معدنی بود. تمام ترکیبهای یونجه و ریزوبیوم، با محلول بدون نیترات رشد کردند. تیمار شاهد با محلول غذایی حاوی 2.5mM نیترات آبیاری شد. آزمایش به مدت 90 روز در اتاقک رشد برای بررسی وزن خشک اندام هوایی و نیتروژن اندام هوایی انجام گرفت. توانایی لاینهای یونجه در تشکیل یک همزیستی موثر با ریزوبیومها متفاوت بودند. M. truncatula بالاترین همزیستی را با سوشهای محلی، همند و R95 داشت. همچنین M.littoralis در چهار تیمار تلقیحی درصد نیتروژن نزدیک به تیمار شاهد داشت. M.rigidula بیشترین همزیستی را با R95 و سپس با S13 داشت. M.polymorpha همزیستی ضعیفی با تمام سوشها داشت به طوری که هیچ گره ای بر روی ریشه ها تشکیل نشد. M.truncatula بیشترین وزن خشک اندام هوایی را در میان پنج تیمار تلقیحی و غیر تلقیحی داشت (250mg/plant). M.trumcatula و M.littoralis واکنشهای مشابهی با تمام سوشها نشان دادند. M.rigidula به سوشهای اختصاصی Rhizobium meliloti برای تثبیت نیتروژن نیاز دارد. M.plymorpha همزیستی موثری با هیچ یک از سوشها نشان نداد که می توان نتیجه گرفت این گیاه به سوشهای بسیار اختصاصی نیاز دارد.