بخشی از مقاله
چکیده
یکی از راههای تقویت خاک برای پیشگیری از فرسایش و تولید ریزگردها، تقویت جامعه میکروبی خاک است. این روش به عنوان روشی طبیعی و پایدار به حساب می آید. به این منظور جداسازی و شناسایی ریزسازواره های طبیعی خاک مناطق مستعد تولید ریزگردها، اهمیت بیشتری دارد.
در این پژوهش، جداسازی و شناسایی ریزجلبکهای خاک منطقه عسلویه بررسی شده است. ریزجلبکِ میکروکولئوس از خاک شناسایی و جداسازی شد. تریکومهای این گونه پروکاریوتی متحرک مشاهده شدند و در درون غلاف که آنها را درمقابل شرایط سخت محیطی محافظت می کند، حرکت رفت و برگشتی داشتند. رنگدانه سبز کلروفیل در سلولها مشاهده شد که توانایی فوتوسنتز را در آنها ایجاد می کند
هم چنین، سلول ها در پنج محیط کشت گوناگون معدنی و نیز پساب شهری رشد داده شدند تا بهترین محیط کشت برای تولید انبوه سلولها معین شود. سلول های میکروکولئوس در محیط کشت F/2 و BBM بیشتر رشد کردند. سلولها در پساب شهری نیز رشد کردند. وجود این سویه در بیابانهای گرم و خشک منطقه عسلویه و دیگر مناطق بیابانی جهان نشانی از توانایی این ریزجلبکها در مقاوم سازی خاک و مقابله با ریزگردهاست.
.1 مقدمه
پیامدهای وخیم ناشی از پدیده ریزگردها در حوزه سلامت بشر و محیط زیست بسیار خطرناک است. از آن جایی که ریزگردها عمدتا از ذرات خاک با اندازه کوچک تشکیل می شوند که در اثر فرسایش آمادگی انتشار را یافته اند، بررسی فرسایش خاک در مناطق مستعد و به کارگیری راهبردهای کاهش فرسایش و مقابله با ریزگردها الزامی است
وجود ریزسازوارهها و لایه زیستی خاک عاملی اساسی در کاهش فرایند فرسایش خاک به ویژه در مناطق خشک و بیابانی است. ریزسازوارههای خاک با سازوکارهای گوناگونی مانند تولید مواد چسبناک، ایجاد رشته های سطحی و … سبب به هم پیوستگی ذرات خاک و کاهش فرسایش و متعاقب آن کاهش ریزگردها می شوند
تعدادی از ریزسازوارهها در خاک مناطق بیابانی ایران و جهان بررسی و گزارش شده است . - Belnap, 2013 - از آن میان میتوان به باکتریها، ریزجلبکها و گلسنگها اشاره کرد. این گروه از ریزسازوارهها در تامین نیازمندیهای همدیگر به هم کمک کرده و در نهایت میزان جمعیت آنها در خاک به وجود همدیگر بستگی دارد اما نسبت بین آنها به شرایط خاک و اقلیم منطقه بستگی دارد. به گونهای که در شرایط بیابانی تر ریزجلبکها جمعیت غالب و در مناطق با پوشش گیاهی بیشتر جمعیت گلسنگها بیشتر مشاهده شده است
از گروه ریزجلبکهای خاک، بیشتر ریزجلبکهای پروکاریوتی رشته ای از جنس نوستوک و میکروکولئوس گزارش شده اند. این ریزجلبکها به دلیل توانایی فوتوسنتز و تولید ماده آلی مورد نیاز دیگر ریزسازوارهها حلقه اول در زنجیره غذایی خاک محسوب می شوند.
این ریزجلبکها که قدمتی بیش از 3/5 میلیارد سال در زمین دارند، توانایی های متعددی دارند که در حوزههای گوناگون مورد توجه قرار گرفته اند. از طرفی پژوهش های کمی که برروی آنها انجام شده سبب شده تا تنها کاربردهای محدودی از آنها در کمک به بشر و محیط زیست ارزیابی و به کارگرفته شود. بخشی از این کاربردها عبارتند از: توانایی تولید انواع سوخت های زیستی مانند سوخت خودرو، هواپیما و سوخت های خانگی، تولید انواع فراورده های دارویی خاص برای درمان بیماری های گوناگون مانند سرطان و …
از کاربردهای بسیار با اهمیت دیگر ریزجلبکهای خاک که بسیار کم تر مورد توجه قرار گرفته است، توانایی آنها در بازسازی خاکهای بیابان و سالم سازی خاک است. با به کارگیری این ریز سازواره های خاک، امکان بازسازی خاک و آباد سازی آن وجود دارد. به این منظور لازم است تا این گروه از ریزجلبکها به صورت محلی در نقاط گوناگون کشور جداسازی و شناسایی و برای کاربردهای بعدی در تثبیت ریزگردها نگهداری شوند.
نتایج بررسی این گروه از ریزسازوارهها در گزارشهای علمی جهانی یافت می شود. هم چنین بررسی مختصری نیز در شناسایی این گروه از ریزسازوارهها در کشور ایران انجام شده است اما تعداد این پژوهش ها بسیار اندک بوده است
هم چنین هیچ یک از این پژوهشها با هدف کاربری سویهها در تثبیت خاک و مقابله با ریزگردها انجام نشده است. بررسی سویه های بومی به منظورکاربری در مقابله با ریزگردها الزامی است و از آن جایی که از سویههای بومی برای مقابله با ریزگردها بهره گرفته می شود، روشی دوستدار محیط زیست است و در مقایسه با روش های مالچ پاشی که اثر موقت دارند، پایدار خواهد بود.
در این پژوهش سویه های بومی خاک منطقه بیابانی عسلویه مورد جداسازی و شناسایی انجام شده است. هدف از این آزمایشها بسترسازی شرایط برای به کارگیری این گونه ها در مقابله با ریزگردهاست. این پژوهش شامل مراحل زیر است: شناسایی مکانهای نمونه گیری، تهیه نمونه و انتقال به آزمایشگاه، کشت در محیط های کشت گوناگون، بررسی ویژگی های ریخت شناسی با میکروسکوپ و شناسایی آنها براساس کلیدهای استاندارد شناسایی. در نهایت سویه های در مراحل گوناگون خالص سازی میشوند و برای کاربرد در تثبیت خاک در شرایط مناسب نگهداری می شوند.
.2 مواد و روش ها
منطقه مورد بررسی
منطقه نمونه گیری در شمال شهرستان عسلویه انتخاب شد. مختصات جغرافیایی محل نمونه برداری در جدول 1 آمده است. نمونه ها در تابستان 1394 از منطقه بیابانی انتخاب شد. نمونه ها با بیلچه از لایه سطحی خاک برداشت و در ظروف نمونه استریل و دور از نور به آزمایشگاه انتقال یافت. محل نمونه برداری براساس شاخص های چشمی و شاخص های ارائه شده توسط بل نپ - Belnap, 2013 - انتخاب شد که احتمال حضور این ریزجلبکها در آنها بیشتر باشد. متوسط دمای منطقه نمونه گیری اغلب بیش از 50 درجه سلسیوس در تابستان است. میزان بارندگی سالانه در منطقه کم و حدود 62 میلی متر در سال است. سطح زمین پوشش گیاهی نداشته و تنها به صورت بسیار پراکنده بوته های خودرو مشاهده می شود.
جداسازی و شناسایی
خاکهای نمونه گیری شده نخست با الک - شرکت فن آزما گستر، ایران - به ذرات ریزتر از 2 میلی متر الک شدند. این ذرات از الک های با اندازه های گوناگون عبور داده شده و براساس دانه بندی و به کمک منحنی بافت خاک دسته بندی شدند. pH و رسانایی خاک به ترتیب با pH متر و رسانایی سنج اندازه گیری شد. 5 گرم خاک الک شده وزن شد و 20 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه شد. سوسپانسیون به مدت 24 ساعت نگهداری شد. برای کشت های جامد مقدار 100 میکرولیتر و در کشت های مایع 100 میلی لیتر از سوسپانسیون برای تلقیح به کار رفت. کشت های جامد با افزودن آگار به محیط کشت تهیه شد. شش محیط کشت برای ارزیابی میزان رشد سویه ها به کار رفت که عبارتند از: BBM, BG-11, F/2, RM جردن و پساب شهری.
ارزیابی ریخت شناسی
مشاهدات میکروسکوپی نمونه های سوسپانسیون خاک، کشت جامد و کشت مایع با میکروسکوپ انجام شد. شاخص های ریخت شناسی تریکوم، غلاف، رشته و سلولی در شناسایی به کار رفت. با دوربین از کشت ها تصویر برداری شد و تصویرهای حاصل با کمک نرم افزار ImageJ بررسی شد. نام سویه ها براساس منابع استاندارد سیانوباکتریهای رشتهای گزینش شد
.3 یافته ها و بحث
در این پژوهش سویه های ریزجلبک پروکاریوتی منظقه عسلویه مورد بررسی قرار گرفت. موقعیت جغرافیایی، ویژگی pH و رسانایی خاک در جدول 1 آمده است. این پژوهش با این فرض انجام شد که سویه های بومی خاک توانایی به کارگیری برای سالم سازی خاک منطقه را دارند. میزان قلیایی بودن خاک زیاد و pH معادل با 8/4 بود. این شرایط خاک وجود سویه های نمک دوست در منطقه را دارد. هم چنین انتظار می رود که سویه های جداشده توانایی مقاومت زیاد در شرایط سخت مانند خشکی، دمای زیاد را داشته باشند که از ویژگی های اقلیمی این منطقه به حساب می آید.
