بخشی از مقاله
چکیده
به منظور جداسازی وخالصسازی باکتریهای سیلیکاتی تعداد 10 نمونه خاک از اراضی شور استان گلستان و از سنگ شیل گلوکونیتدار در سازند آیتامیر استان گلستان جمعآوری گردید. بعد از انجام آزمایشات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی تعداد 20 جدایه منسوب به باکتریهای حلکننده سیلیکات انتخاب گردید. جدایهها از نظر توانایی رشد در غلظتهای10,6,2,0درصد نمک و توانایی آزادسازی پتاسیم از کانیهای موسکویت و گلاکونیت مورد ارزیابی قرار گرفتند
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای باکتری، شوری، اثر متقابل باکتری، شوری بر میزان آزادسازی پتاسیم از کانیهای موسکویت و گلاکونیت در سطح یک درصد آماری معنیدار بود. نتایج نشان داد که بیشترین میزان آزادسازی پتاسیم از هر دوکانی موسکویت و گلاکونیت مربوط به جدایه شماره 19 میباشد. شوری سبب کاهش میزان آزادسازی پتاسیم از کانیها شد به طوریکه در بالاترین سطح نمک میزان آزادسازی پتاسیم از کانیهای موسکویت و گلاکونیت به ترتیب کاهش 76/7 و 79/5 درصدی نسبت به شاهد داشت.
مقدمه
شوری فرآیندی در حال گسترش بوده که بخش اعظم خاکهای زراعی با این مشکل مواجه هستند. پتاسیم یکی از عناصر ضروری رشد گیاه در شرایط شوری بوده و اهمیت آن در تنش شوری به خوبی شناخته شده است. مهمترین منابع پتاسیم موجود در خاکهای معدنی آلومینوسیلیکاتهای اولیه شامل فلدسپارها و میکاها میباشد. پتاسیم همچنین در ایلایت و ورمی-کولایت نیز وجود دارد - اسپارکس و همکاران، . - 1985 میکاها مهمترین منبع طبیعی پتاسیم در خاکها هستند
باکتریهای حل کننده پتاسیم شامل تولید اسیدهای آلی، تولید ترکیبات کلات کننده و تولید اگزوپلی ساکارید سبب آزادسازی پتاسیم از کانیهای مختلف میگردد - مقصود احمد وهمکاران . - 2016 هوانگ وهمکاران - 2005 - ترتیب آزاد شدن پتاسیم از کانیهای خاک در شرایطی که پتاسیم خاک کاهش مییابد را به صورت میکاهای تریاکتاهیدرال، میکاهای دیاکتاهیدرال و فلدسپارهای پتاسیم میتوان بیانکرد.
شنگ و همکاران - 2005 - ، بیان کردند باکتریهای سیلیکاتی از طریق ترشح پلیساکاریدها و اسیدهای آلی سبب آزادسازی پتاسیم از کانیهای مختلف سیلیکاتی میگردد.
میشوستین وهمکاران - 1981 - بیان داشتند که ریزوباکترهای حل کننده سیلیکات از طریق ترشح اسیدهای معدنی مانند اسید نیتریک و اسید سولفوریک موجب تجزیه و تخریب آلومینوسیلیکات میشوند. باکتریهای حل کننده سیلیکات در ضمن فعالیتهای حیاتی خود CO2 تولید میکنند که پس از تشکیل اسید کربنیک میتواند کانیهای حاوی پتاسیم را در خاک حل کند - هوانگ و همکاران - 2005 هدف از این پژوهش بررسی تأثیر باکتریهای حل کننده سیلیکات بومی خاک شور بر میزان آزادسازی پتاسیم از کانیهای مختلف موسکویت و گلوکونیت در شرایط شوری آزمایشگاهی میباشد.
مواد و روشها جداسازی و خالص سازی باکتریهای حل کننده پتاسیم
جهت جداسازی جدایههای حل کننده پتاسیم تعداد 10 نمونه خاک از اراضی شور استان گلستان و از سنگ شیل گلوکونیت دار در سازند آیتامیر استان گلستان به آزمایشگاه بیولوژی خاک انتقال یافت، جداسازی و خالص سازی جدایهها بر روی محیط انتخابی الکساندروف - ساکارز 10 گرم، فسفات پتاسیم سه آبه 10 گرم، سولفات منیزیم هفت آبه 5 گرم، کربنات کلسیم 1 گرم، موسکویت 5 گرم - حاوی 6 درصد نمک صورت گرفت. آزمونهای فیزیولوژیک وبیوشیمیایی - آزمون گرم، آزمون اکسیداز، کاتالاز، ساکارز، اجیای نیترات، لوان، سیترات، حرکت - جهت شناسایی نسبی بر روی جدایهها انجام شد.
اندازهگیری میزان آزادسازی پتاسیم از کانیهای مسکویت و گلاکونیت :
توانمندی حلالیت پتاسیم در محیط الکساندروف اندازهگیری شد. برای این منظور، در ابتدا جدایهها در محیط پیش کشت مایع مغذی رشد داده شد و پس از رسیدن به رشد مطلوب 0/5 - مک فارلند - به میزان 2 درصد حجمی در محیط الکساندروف، دارای 10 ,6 ,2 درصد نمک - کلرید سدیم - مایه زنی شد وبر روی شیکر با دور - 150 rpm - و در دمای 28±2 درجه سلسیوس گرماگذاری شد. مقدار آزادسازی پتاسیم از کانی گلاکونیت در محیط کشت الکساندروف بر اساس مقدار پتاسیم موجود در کانی موسکویت معادلسازی گردید. پس از گذشت 10 روز، محیط کشت به مدت 10 دقیقه - 10000 rpm - سانتریفیوژ شده و محلول رویی با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر مدل - Model PFP7 Flame Photometer - اندازه گیری شدند
جدول. تجزیه واریانس اثر باکتری حلکننده سیلیکات بر میزان آزادسازی پتاسیم
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای باکتریایی، شوری و اثر متقابل آنها بر میزان حلالیت پتاسیم از کانیهای موسکویت و گلاکونیت در سطح یک درصد آماری معنی دار بود . - P<0.01 - مقایسه میانگین دادههای آزادسازی پتاسیم از کانی موسکویت نشان داد بیشترین مقدار پتاسیم در محیط بدون نمک مربوط به جدایه شماره 19 با 36/7 میلیگرم در لیتر و کمترین میزان آزادسازی در جدایه شماره 3 با 9/07 میلیگرم در لیتر میباشد - جدول. - 1
آزادسازی پتاسیم از کانی موسکویت در سطوح مختلف نمک روند کاهشی داشت، به طوری که در سطوح 10 ,6 ,2 درصد نمک به ترتیب به میزان 23/4 - ، 49/5، 76/7 درصد - کاهش نسبت به شاهد را نشان داد. با افزایش میزان آزادسازی پتاسیم از کانیهای موسکویت و گلاکونیت مقدار pH محیط به طور محسوسی، کاهش یافت نتایج نشان داد که میزان pH محیط در کانی موسکویت نسبت به گلاکونیت بیشتر کاهش یافت
بگیاراج وهمکاران، - 2000 بیان داشتند که آزادسازی پتاسیم از کانیهای مختلف در نتیجه کاهش pH محیط و تولید اسیدهای آلی میباشد. مقایسه میانگین دادههای آزادسازی پتاسیم از کانی گلاکونیت نشان داد بیشترین مقدار پتاسیم در محیط بدون نمک مربوط به جدایه شماره 19 با 33/5 و کمترین میزان آزادسازی مربوط در جدایه 15 با 10/3 میلیگرم در لیتر میباشد - جدول. - 2 میزان آزادسازی پتاسیم از کانی گلاکونیت در سطوح مختلف نمک کاهش یافت، به طوری که در سطوح 10 ,6 ,2 درصد نمک به ترتیب به میزان 24/7 - ، 48/9، 79/5 درصد - کاهش نسبت به شاهد مشاهده گردید. نتایج نشان داد که آزادسازی پتاسیم از کانی موسکویت بیشتر از گلاکونیت بود.
شنگ وهمکاران - 2005 - نشان دادند که آزادسازی پتاسیم ازکانیهای مختلف از کانیها تحت تاثیر pH، اکسیژن و استفاده از گونههای باکتریایی میباشد. آنها بیان داشتند که میزان انحلال پتاسیم در محیط مایع حاوی کانی فلدسپارتی بیشتر بود.
بگیارج و همکاران - 2000 - بیان داشتند که آزادسازی پتاسیم به وسیله ترشح اسیدهای آلی انجام میشود، آنها بیان داشتند که اسیدهای آلی شامل سیتریک اسید، گلوکونیک اسید، تارتاریک اسید میباشد. باساک وهمکاران - 2009 - در پژوهشی اثر باکتریهای سیلیکاتی بر میزان آزادسازی پتاسیم از کانیهای موسکویت و گلاکونیت، گزارش کردند که بیشترین مقدار آزادسازی پتاسیم مربوط به کانی موسکویت میباشد.
شکل -1 اثر سطوح مختلف نمک بر روند تغییرات pH در اثر آزاد سازی پتاسیم از کانی موسکویت
شکل -2 اثر سطوح مختلف نمک بر روند تغییرات pH در اثر آزاد سازی پتاسیم از کانی گلاکونیت
