بررسی اثربخشی باکتریهای حل‌کننده فسفات در قالب کود میکروبی فسفاته بر گیاه ذرت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تبریز

چکیده

امروزه استفاده از کودهای شیمیایی، آلی و زیستی جزء لاینفک کشاورزی به شمار می‌روند، در این میان نیاز به تامین عنصر فسفر برای تولید محصولات کشاورزی لازم و ضروری می‌باشد. استفاده از کودهایی با بستر آلی و شیمیایی و تلفیق آنها با میکروارگانیسم‌های مفید از جمله باکتریهای حل‌کننده فسفات باعث عرضه محصولاتی به نام کودهای میکروبی فسفاته شده است. بر این اساس در این تحقیق کارایی استفاده و اثربخشی 6 باکتری موجود در بانک میکروبی گروه علوم و مهندسی خاک به نام‌های (Pseudomonas fluorescens Tabriz، P. putida Tabriz، Pseudomnas sp. C16-2O، Enterobacter sp. S16-3، Bacillus megaterium JK6 و B. firmus) بر بستر پایه ﺧﺎک ﻓﺴﻔﺎت (45 ﮔﺮم) +  ﮔﻮﮔﺮد (15ﮔﺮم) + باگاس (30 ﮔﺮم) پس از تامین جمعیت میکروبی اولیه مناسب مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین در این آزمایش باکتری Pantoea agglomerans P5 به عنوان باکتری حل‌کننده فسفات مورد استفاده در کود بارور2 نیز به عنوان کنترل مثبت استفاده شد. آزمایش در مجموع با در نظر گرفتن 17 تیمار در 4 تکرار که شامل تیمارهای شاهد منفی (بدون کود میکروبی و کود سوپرفسفات)، شاهد مثبت (کود سوپرفسفات تریپل بر اساس آزمون خاک)، کود فسفاته پودری (بدون افزودن باکتری)، کود میکروبی فسفاته تهیه شده از هر شش باکتری در مقادیر هم‌ وزن (6/0 گرم) و دو برابر (2/1 گرم) مقدار کود سوپرفسفات تریپل توصیه شده بود، انجام شد. نتایج به دست آمده از آزمایشات گلخانه‌ای نشان داد که کاربرد کودهای میکروبی فسفاته در گیاه ذرت رقم سینگل‌گراس 704، بر وزن تر و خشک ریشه و بخش هوایی، شاخص کلروفیل، مقدار و جذب فسفر بخش ریشه و بخش هوایی، تاثیر کاملاً معنی­داری (در سطح 5%) دارد. تلقیح کودهای میکروبی حاوی باکتریهای محرک رشد گیاه کلنیزاسیون این باکتریها را در ریزوسفر گیاه به دنبال داشته است و شاهد افزایش میانگین پارامترهای اندازه‌گیری شده بودیم. تیمارهای کودی Enterobacter sp. S16-3 و Pseudomonas sp. C162-O در اکثر پارامترهای اندازه‌گیری شده دارای عمکلردی شبیه تیمار Pantoea agglomerans P5 بودند و هر سه این تیمار‌ها در اکثر موارد دارای عملکرد بالاتری نسبت به تیمار کود شیمیایی سوپرفسفات تریپل بودند. تیمارهای P. fluorescensوP. putida  هم تا حدودی دارای عملکرد مشابه یکدیگر بودند، البته بایستی عنوان نمود که تیمار میکروبی B. firmus در برخی موارد و تیمار B. megaterium در اکثر پارامترها دارای عملکرد پایین‌تری نسبت به تیمار بستر بدون باکتری (کنترل منفی) و حتی پایین‌تر از تیمار بدون بستر کود (No Carrier)  بودند. لازم به ذکر است که اثر سطوح مختلف مصرف کودی در این پژوهش کاملاً معنی‌دار بود و در اکثر موارد سطح مصرفی 2/1 ‌گرم نسبت به سطح مصرفی 6/0 ‌گرم باعث افزایش عملکرد حدود دو برابری در گیاه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effectiveness study of phosphate solubilizing bacteria in the formulation of phosphatic microbial fertilizers on Corn

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Sarikhani
  • Naser Ali Asgharzad
  • Bahman Khooshroo
Tabriz University
چکیده [English]

in this study the efficiency and effectiveness of six PSB (Pseudomonas fluorescens Tabriz, P. putida Tabriz, Pseudomnas sp. C16-2O, Enterobacter sp. S16-3, Bacillus megaterium JK6 and B. firmus) in the basal formulation of rock phosphate (45 g), bagasse (30 g) and sulfur (15 g) after providing initial appropriate microbial population were evaluated. Also in this experiment, Pantoea agglomerans P5 bacteria which used in Barvar2 fertilizer was applied as a positive control. This experiment with 17 treatments in four replications was carried out. Treatments included: Negative control treatments (no microbial or chemical), positive control (triple super phosphate fertilizer based on soil test or TSP), PMF powder without adding bacteria, PMF related to any of six bacteria which prepared in equal (0.6 g) and twice (1.2 g) the amount of recommended TSP fertilizer. The results obtained from the greenhouse experiments showed that the microbial phosphate fertilizers significantly influenced on wet and dry weight of roots and shoots, chlorophyll index, and uptake of phosphorus in the root and shoot of corn S.C.704. Inoculation with some of PMFs caused an improvement in the measured parameters. In most measured parameters Enterobacter sp. S16-3 and Pseudomonas sp. C162-O had a similar effect like Pantoea agglomerans P5 treatment, and these treatments had higher performance than TSP (except in the case of measuring element P). P. fluorescens and P. putida treatments were in the next order and they had similar effect on plant growth. It should be noted that the PMF produced by B. firmus in some cases and PMF made by B. megaterium in most parameters showed lower performance compared to the negative control and even lower than the treatment without No Carrier.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phosphatic microbial fertilizer
  • Phosphate solubilizing bacteria
  • Pseudomonas
  • Effectiveness
Abdul-Jaleel, C., P. Manivannan, B. Sankar, A. Kishorekumar, R. Gopi, R. Panneerselvam. (2007) Pseudomonas fluoresense enhances biomass yield and ajmalicine production in Catharanthus roseus under water deficit stress. Colloids and Surface B: Biointerfaces. 60: 7-11
Ahmad, F., Ahmad, I. and Saghir Khan, M. (2005) Indole Acetic Acid Production by the Indigenous Isolates of Azotobacter and Fluorescent Pseudomonas in the Presence and Absence of Tryptophan. Turkish Journal of Biology, 29(1): 29-34
Anonymous. 1980. Soil and Plant Testing, as a basis of fertilizer recommendation. FAO soils bulletin. 38/2: 90-100.
Ashfaq Anjum, M., Zahir, Z.A., Ashraf, M. and Arshad, M., (2011) Isolation and screening of rhizobia for auxin biosynthesis and growth promotion of mung bean (Vigna radiata L.) seedlings under axenic conditions. Soil Environ, 30(1): 18-26.
Belimov, A.A., Safronova, V.I., Sergiyeva, T.A., Engorova, T.V. and Metiyeva, A.A. (2001) Characterization of PGPR isolated from polluted soils and 1-aminocyclopropane-1- carboxylate ACC deaminase. Can. J. Microbiol, 47:462-465
Bertrand, H., Naline, R., Bally, R. and Cleyet-marel, J.C. (2001) Isolation and indentfication of the most efficient plant growth promoting bacteria associated with canola (Brassica napus). Biology and Fertility of Soils, 33(2): 152-156
Chen, Y.P. Rekha, P.D. Arun, A.B. Shen, F.T. Lai, W.A. Young, C.C. (2006) Phosphate solubilizing bacteria from subtropical soil and their tricalcium phosphate solubilizing abilities. Appl Soil Ecol. 34: 33–41
Dai, J., Becquer, T., Rouiller, J., Reversat, H., Bemhard, G. and Lavelle F. (2004) Influence of heavy metals on C and N mineralization and microbial biomass in Zn-, Cu- and Cd- contaminated soils. Applied Soils Ecology,25:99-109
Davarinejad, G., Haghnia, G., and Lakzian, A. (2004) Effect of animal fertilizers and enriched compost on wheat yield. Agriculture Technology and Science Journal. 18: 101-108. (In Farsi with English Summary)
Dordas, C. (2009) Dry matter, nitrogen and phosphorus accumulation: partitioning and remobilization as affected by N and P fertilization and source-sink relation. European Journal of Agronomy, 30: 129-139
Ehteshami, S.M.R., Hakimian, F.  and Yousefie Rad, M. (2012) Effect of the integration in phosphate fertilizer different levels and phosphate solubilizing bacteria on forage quantitative and qualitative of two barley cultivars. Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi) No:102 pp: 141-150. (In Farsi)
Franco-Correaa, M., Quintana, A., Duque, C., Suarez, C., Rodriguez, M.X. and Barea, J.M. (2010) Evaluation of actinomycete strains for key traits related with plant growth promotion and mycorrhizal helping activities. Appl Soil Ecol 45: 209–217
Garbaye, J. (1994) Helper bacteria-a new dimension to the mycorrhizal symbiosis. New Phytol 128: 197-210
Han, H.S., Lee, K.D. (2005) Plant growth promoting rhizobacteria effect on antioxidant status, photosynthesis, mineral uptake and growth of lettuce under soil salinity. Res. J. Agric. Biol. Sci. 1: 210–215
Hashem Abadi, D., Zaredost, F., Barari Ziyabari, M., Zarchini, M., Kaviani, B., Jadid Solimandarabi, M., Torkashvand, A.M. and Zarchini, S. (2012) Influence of phosphot biofertilizer on quantity and quality features of marigold. Australian Journal of Crop Science. 6(6): 1101-1109
Heydariyan, Z., Sarikhani, M. R. (2011) The growth promoting bacteria (PGPR) Promising approach for sustainable agriculture. The first Conference of strategies to achieve sustainable agriculture. June 5-6, Ahvaz, Iran.
Izquierdo, I., Caravaca, F., Alguacil, M.M., Hernandze, G., Rolan, A. (2005) Use of microbiological indicators for evaluating success in soil restoraionafter revegtation of a mining area under subtropical conditions. Appl Soil Ecol 30: 3-10
Kacar, B. and Katkat,V. (2010) Bitki besleme,4.Baski.Nobel Yaymevi,Ankara.pp. 217-289
Kader, M.A., Mian, M.H. and Hoque, M.S. (2002) Effect of Azotobacter inoculants on the yield and nitrogen uptake by wheat. J. Biological Sci, 4: 259-261
Khan, M.S., Zaidi, A. and Wain, P.A. (2007) Role of phosphate-solubilizing microorganisims in sutainable agriculture –A review.Agron.Sustain. Dev.27:29-43
Kiani-rad, M. (1995) Evaluation of phosphate solubilizing microorganisms and their effects on the reduction of phosphate fertilizers in the cultivation of soy. Master thesis. Tehran University. Karaj. Iran. (In Farsi)
Klute, A. (1986) Methods of soil analysis. Part I: physical and  mineralogical methods. ASA,Inc.SSSA Inc.Madison,Wisconsin USA.
Liu, R.J., Chen, Y.L. (2007) Mycorrhizology (in Chinese). Science Press (www.sciencep.com), Beijing. ISBN 978-7-03-017290-7. p 447
Malakoti, M.J. (1995) sustainable agriculture and increase performance by optimizing the use of fertilizers in Iran. dissemination of agricultural education. Karaj. Iran. (In Farsi)
Malboobi, M. A., Behbahani, M., Madani, H., Owlia, P., Deljou, A., Yakhchali, B., Moradi, M. and Hassanabadi, H. (2009) Performance evaluation of potent phosphate solubilizing bacteria in potato rhizosphere. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 25:1479-1484
Nelson, D.W., Sommers,  L.E., Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, P.R. (1982) Total carbon, organic carbon and organic matter, Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and mic-obiological properties. Soil Science Society of America, 539-580.
NourMohammadi, G., Siadat, S.A. and Kashani, A. (2001) Cereal Agronomy. Publicatio of ShahidChamran, Ahwaz,  Ahwaz, Iran. p. 183-187. (In Farsi)
Olsen, S.R. and Sommers, L.E.. (1982) Phosphorus. p. 403-430. In: A.L. Page, R.H. Miller, and D.R. Keeney (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI
Rai, S.N. and Gaur, A.C. (1988) Characterization of Azotobacter spp. Effect of Azotobacter and Azospirillum as inoculant on the yield and N-uptake of wheat crop. Plant and Soil 34: 131-134
Rajai, S., Alikhani, H. and Raeesi, F. (2007) Effect of native strains A. chroococcum potentials on growth, yield and nutrient uptake in wheat, Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 11(41): 285-296
Safari,M. (2014) the tendency of conventional agriculture (Intensive Agric.) Sustainable agriculture (Sustaniable Agric) solutions to improve the quality of soils in semi-arid regions of Iran. the first national conference on sustainable management of soil resources and the environment. Kerman. martyr Bahonar University. (In Farsi)
Thomas, G.W. (1982) Exchangeable Cations. p. 159-165. In: A.L. Page, R.H. Miller, and D.R. Keeney (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
Turk, M.A., Assaf, T.A., Hameed, K.M. and Al-Tawaha, A.M. (2006) Significance of Mycorrhiza. World J. Agric. Sci., 2(1): 16-20
Waling, I., Vark, W.V., Houba, V.J.G. and Vanderlee, J.J. (1989) Soil and Plant Analysis, a series of syllabi. Part 7. Plant Analysis Procedures. Wageningen Agriculture University, The Netherland.
Ziaeyan, A. Salim-pour, S.  Silsipour, M. and Safari, H. (2010) Evaluation of some bio and chemical P- fertilizers in corn. The 1st Iranian Fertilizer Challenges Congress Half a Century of the Fertilizer Consumption. (In Farsi)