بخشی از مقاله
مقدمه
ایران با 626000 هکتار اراضی برنج در گیلان و مازندران و 13 منطقه وسیع دیگر یکی از بزرگترین تولید کنندگاه برنج در آسیا می باشد و سالیانه هر ایرانی 34 کیلوگرم برنج مصرف میکند در سال 2010 ایران 2/3 میلیون تن برنج تولید کرد که به طور میانگین 4/8 تن در هکتار بود - rice today Herdt . - 2013 و همکارانش، در سال 1991 تعداد 30 عدد از مهمترین عوامل زیستی بازدارنده تولید برنج را رتبه بندی کرده و نشان دادند که علفهای هرز در این بین بالاترین رتبه را در ممانعت از رشد برنج دارند. کاهش پتانسیل تولید محصول با بی توجهی در کنترل علفهای هرز تا رنج 45تا %95 اندازه گیری شده است، که به عواملی چون نوع کشت، فصل رشد، فضای گیاه، نوع و میزان کوددهی، شرایط اکولوژیکی و آب و هوایی، طول دوره رشد گیاه، نوع و میزان هجوم علفهای هرز وابسته است.
در سال 1992 تخمین واقعی از میزان ضرر ناشی از علفهای هرز در تولید برنج 50 میلیون تن بوده که بالغ بر9 میلیارد دلار است - . - E. M. CASTIN.1987 بوتاکلر - - N-Butoxymethyl-2-chloro-2,6-diethylacetanilide از علف کش های سیستمیک انتخابی از گروه کلرواستامید برای برنج است و در درجه اول توسط شاخساره و بعد توسط ریشه جذب میشود، قابل انتقال در سراسر گیاه بوده و در غلظتهای بالاتر در بخش رویشی تجمع می یابد. این علف کش برای علف هرز پهن برگ برنج، سوروف مورد استفاده قرار میگیرد. بوتاکلر علاوه بر سورف ها بر روی برخی پهن برگها و جگنهای دیگر اثر می گذارند.
میزان توصیه شده آن حدود 1 تا 4/5 کیلوگرم در هکتار ، فعالیت آن وابسته به آب در سیستم های آبیاری غرقاب و کشتهای غرقاب چون برنج است. طبق گزارش FAO میزان توصیه بوتاکلر باید3 تا 4 لیتر در هکتار باشد - . - FAO ,2009 بوتاکلر با اثر بر تقسیم سلولی و توقف سنتز پروتئین بر روی گیاه اثر میگذارد و به سرعت قابل انتقال به بافتهای گیاهی ست این علف کش قبل از ظهور گیاه هدف در شالیزارها استفاده شده و حلالیت آن20mg/l در دمای 20درجه سانتیگراد بوده و به خوبی در حلالهای آلی چون اتر، استون، بنزن،اتانول، هگزان حل می شود. در خاک به مدت 3تا 5 هفته پایدار است. و از نظر کلاس خطرناکی در رتبه ی - 3نسبتا خطرناک - قرار دارد.
دوز حاد آن برای موش 4747mg/l و برای خرگوش5010mg/l و غلظت کشندگی آن در هوا بعد از 4 ساعت بیش از 3,34mg/l می رسد ، غلظت کشندگی آن برای ماهی ها2,4 mg/lاست. طبق تحقیقات Sinha و همکاران در 1995 در دوزهای کمتر از 20میکروگرم بر لیتر طی 72 ساعت سبب ایجاد ناهنجاری در لنفسیتهای خون انسان می شود - 1995، . - Sinha S مطالعه حاضر با هدف بررسی سینتیک تجزیه علفکش بوتاکلر - یکی از پر مصرفترین علفکش های مزارع برنج ایران - توسط سویه ای از سودوموناس جدا شده از خاک های مزارع برنج و تحمل به غلظتهای بالای این علفکش ، انجام شده است.
مواد و روشها
نمونه های خاک از مرکز تحقیقات برنج گیلان تهیه و برای انجام آزمایشات به تهران منتقل شد. پس از هوا خشک کردن خاک و عبور آن از الک 2 میلیمتری، ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و زیستی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. برای غربالگری باکتریها، به محیط نمکی - Roland M.Atlas.2010 - M9 استریل، 5 گرم خاک و بوتاکلر%60 EC با غلظت اولیه50 ppm اضافه شد و در دمای 30 درجه سانتیگراد به دور از نور گرماگذاری شد. پس از 5 روز گرماگذاری، به میزان %5 از محیط یاد شده به فلاسکی جدید با غلظت 100ppm علفکش منتقل و به همین ترتیب تا غلظت 300ppm انتقال داده شد. سویه برتر از نظر میزان رشد در محیط نهایی تحت نام PK انتخاب گردید.
آزمایشات شناسایی براساس صفات بیوشیمیایی از قبیل تست OF، اکسیداز، کاتالاز و آزمایشات میکروسکپی شامل رنگ آمیزی گرم و بر اساس صفات ماکروسکوپی کلنی در محیط نوترینت آگار انجام شد - . - Anne Honson.2012 آزمون MIC - حداقل غلظت بازدارنده رشد سویه - طبق روش - Jenifer - M.Andrew.2001 در محیط کشت M9 و در حضور علف کش بوتاکلر درغلظت های 500ppm تا 2500ppm پس از تلقیح 1 میلی لیتر از سوسپانسیون یکسان سازی شده باکتری معادل ./5 مک فارلند و گرماگذاری به مدت 15 روز در دمای 30 درجه بررسی گردید. آزمایشات تجزیه علفکش بوتاکلر در محیط M9 به همراه غلظت 100ppm علفکش بوتاکلر و سلول های رشد یافته در محیط M9 حاوی گلوکز، در زمانهای 12، 24، 36، 60، 72 ساعت با روش رنگ سنجی در طول موج 290 نانومتر انجام شد.
نتایج و بحث آزمایشات فیزیکی، شیمیایی و زیستی:
نتایج اولیه حاصل از آزمایشات فیزیکی و شیمیایی خاک نشان داد خاک از نوع رسی با %56 رس، %32 سیلت و %12شن میباشد درصد رطوبت اشباع آن %52 بوده و میزان مواد آلی آن %0,052 بوده و غلظت برخی عناصر در آن به شرح جدول 1 می باشد، میزان pH خاک 8/2 و میزان CEC آن 23/4 meq/100gsoil همچنین درصد احتمالی جمعیت باکتری MPN در آن1/1× 105CFU/ g برآورد شد. در محیط های کشت اولیه M9 تعداد زیادی کلنی باکتری ظاهر شد، ولی در کشت های بعدی حاوی غلظت های بالاتر علف کش بوتاکلر، تعداد کلنی ها کاهش یافت.
ازبین کلنی های رشد یافته، کلنی های که فراوانی بیشتری نشان دادند بعنوان جدایه برتر و سازش یافته در حضور علف کش تحت نام جدایه PK انتخاب گردید. نتایج آزمایشات مورفولوژی و بیوشیمیایی روی باکتری جدا سازی شده نشان داد که جدایه PK یک باسیل گرم منفی، هوازی اجباری ، مولد پیگمان سبز آبی ، مولد کاتالاز و اکسیداز و لاکتوز منفی بوده و بر طبق کتاب برجی متعلق به جنس سودو موناس و احتمالا گونه آئروجینوزا شناخته شد.
تعیین میزان : MIC
همانطور که در شکل 1 مشاهده میشود با انکوبه کردن ارلن ها در دمای 30 درجه طی 15 روز، رشد سلول ها و کدورت ناشی از فعالیت باکتری در غلظتهای 1500ppm بسیار زیاد بوده در 2000ppm کمتر و در 2500ppm به طور قابل ملاحظه ای کم شده است و می توان نتیجه گرفت غلظت 2500ppm باعث محدود کردن رشد باکتری و معادل MIC علف کش بوتاکلر برای سویه PK می باشد.
سینتیک تجزیه زیستی علف کش بوتاکلر:
حداکثر جذب بوتاکلر طبق NLM آمریکا 290nm گزارش داده شده است. غلظتهای10 ppm، 30، 50، 70، 100،90 از بوتاکلر تهیه شده و در حلال اتانول به نسبت اتانول/ بوتاکلر 1:4 تهیه و OD آن در 290 nm توسط دستگاه uv/vis spectrophotometer قرائت گردید - شکل . - 2 همچنین به همین ترتیب محلول رویی نمونه های تیمار شده با باکتری نیز با اتانول رقیق شده و OD آن در 290 nm قرائت گردید - شکل . - 3 نتایج نشان میدهد سویه PK پس از گذشت 72 ساعت غلظت اولیه بوتاکلر 100ppm را به میزان 70 درصد تجزیه نموده است.
