جداسازي و شناسايي باكتري‌هاي حل كننده پتاسيم از ريزوسفر گياهان مختلف منطقه نيشابور و تعيين پتانسيل آنها براي افزايش رشد و نمو ذرت

سابقه و هدف: پتاسيم به همراه نيتروژن و فسفر از عناصر پر نياز گياهان است كه در فرآيندهاي فيزيولوژيكي گياه نقش بسزايي دارد. بخش زيادي از پتاسيم خاك در ساختمان كاني‌هاي سيليكاته از جمله ميكاها قرار دارد و غير قابل دسترس براي گياه است. استفاده از باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم به عنوان كودهاي زيستي از روش‌هاي بيولوژيكي تأمين پتاسيم براي گياه است. در نتيجه پژوهش حاضر با هدف جداسازي، انتخاب و شناسايي گونه برتر باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم و همچنين اثر تلقيح آن بر رهاسازي پتاسيم از كاني بيوتيت و بر عملكرد گياه ذرت انجام شد.مواد و روش‌ها: در تحقيق حاضر تعداد 15 جدايه از باكتري‌هاي ريزوسفري پنج گياه مختلف (گندم، گوجه فرنگي، يونجه، ذرت و ريحان) جداسازي و خالص‌سازي شدند. تعيين توانايي حل‌كنندگي پتاسيم جدايه‌ها در دو بخش به صورت جداگانه انجام شد. در بخش اول توانايي حل‌كنندگي پتاسيم توسط جدايه‌هاي باكتريايي در محيط كشت الكساندروف مايع در قالب طرح كاملاً تصادفي با آرايش فاكتوريل در سه تكرار انجام شد. فاكتورهاي آزمايش شامل 15 جدايه باكتري و 3 زمان انكوباسيون (7، 14 و 21 روز) بودند. بخش دوم پژوهش در قالب طرح كاملاً تصادفي جهت ارزيابي تأثير جدايه‌هاي انتخابي باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم بر رشد گياه ذرت رقم سينگل كراس 640 در يك خاك با كلاس بافتي لوم شني انجام شد. تيمار‌هاي آزمايش شامل شاهد مثبت (كود سولفات پتاسيم (SK))، شاهد منفي (خاك بدون كود (S))، 2500 ميلي‌گرم در كيلوگرم بيوتيت (SM1)، 5000 ميلي‌گرم در كيلوگرم بيوتيت (SM2)، جدايه B5 + SM1 (SM1B5)، جدايه B11 + SM1 (SM1B11)، جدايه B13 + SM1 (SM1B13)، جدايه B5 + SM2 (SM2B5)، جدايه B11 + SM2 (SM2B11)، و جدايه B13 + SM2 (SM2B13) بودند. تجزيه و تحليل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار JMP 8 و مقايسه ميانگين داده‌ها با استفاده از آزمون توكي در سطح احتمال 5 درصد انجام شد و نمودارها با نرم افزار اكسل رسم شد. يافته‌ها: نتايج بخش اول نشان داد كه بيشترين آزادسازي پتاسيم (16.4 ميلي‌گرم در ليتر) و كمترين pH (3.04) مربوط به جدايه B11 پس از 21 روز انكوباسيون مشاهده شد. نتايج بخش دوم نشان داد كه بيشترين غلظت پتاسيم توسط اندام هوايي (2.81 درصد) و ريشه (0.956 درصد) به ترتيب در تيمار كود سولفات پتاسيم (شاهد مثبت) و SM2B11 ملاحظه شد. ارتفاع، شاخص سبزينگي و وزن خشك ريشه گياه در تيمارهاي داراي جدايه‌هاي انتخابي نسبت به شاهد بيشتر بود. بر اساس نتايج حاصله جدايه B11 به عنوان جدايه برتر انتخاب شد. در نهايت جدايه برتر با استفاده از تعيين رديف بازهاي آلي ژن 16SrRNA شناسايي و 99.37 درصد با باكتري Paenibacillus stellifer شباهت داشت.نتيجه‌گيري: اين پژوهش نشان داد كه باكتري‌هاي حل‌كننده پتاسيم توانايي آزادسازي پتاسيم از كاني بيوتيت را در دو بخش آزمايشگاهي و گلخانه‌اي دارند. در هر دو مطالعه انجام شده جدايه B11 (Paenibacillus stellifer) بيشترين تأثير را در آزادسازي پتاسيم معدني از كاني بيوتيت داشته است. بنابراين كاربرد آن به عنوان كود زيستي مي‌تواند مدنظر قرار گيرد.