بخشی از مقاله
چکیده
پژوهش حاضر با هدف جداسازی، غربالگری و شناسایی باکتریهای فعال در حلکنندگی تریکلسیم فسفات از منطقه ریزوسفر درختان صنوبر موجود در مناطق رویشگاهی خجیر و دماوند انجام شد. بررسی کیفی توانایی جدایه های باکتریایی در حلکنندگی فسفات معدنی، به کمک محیط کشت Sperber انجام شد.
از مجموع 48 جدایه باکتریایی بدست آمده، 10 جدایه متعلق به جنسهای Bacillus و Pseudomonas قادر به حلکنندگی فسفات معدنی بودند که این جدایهها بر اساس روش های استاندارد شکل شناسی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی شناسایی شدند. توانایی این جدایههای باکتریایی به لحاظ حل کنندگی فسفات معدنی متفاوت از یکدیگر بود. بیشترین و کمترین میزان حل کنندگی فسفات معدنی مربوط به جدایههای P. fluorescens FRPF46 و Bacillus sp . FRB18 بود که به ترتیب از مناطق دماوند و خجیر جداسازی شده بودند.
مقدمه
افزایش جمعیت کشور و نیاز روز افزون به چوب و فرآورده های آن، کمبود عرصه های جنگلی و محدودیت بهره برداری از آنها از یک طرف و بهره برداری های بی رویه از آنها از طرف دیگر، نسل های امروز و آینده را با مشکلات جدی روبرو کرده است.
لذا به منظور تأمین چوب مورد نیاز جامعه، جنگلکاری با گونه های سریع الرشد در خارج از عرصه جنگلهای طبیعی امری ضروری می نماید. از میان درختان سریع الرشد، صنوبرها از جایگاه و اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. جنس صنوبر - Populus - متعلق به تیره Salicaceae، درختانی دوپایه هستند که چوبی نرم دارند 9 - و . - 14 در ایران،عمدتاً چهار گونه از جنس صنوبر شامل تبریزی - Populus nigra - ، سپیدار - P. alba - ، سفید پلت - P. caspica - و پده - P. euphratica - میروید.
این درختان از ویژگیهای خاصی همچون تند رشد بودن و سازگاری با شرایط محیطی و شیوههای جنگلشناسی مختلف برخوردارند. این ویژگیها، امکان تولید مقادیر زیادی چوب را در کوتاه مدت فراهم کرده که میتواند در صنعت چوب و کاغذ استفاده شود . - 5 - این درختان سریع الرشد ظرف 10 تا 15 سال به ابعاد مناسب جهت بهره برداری می رسند. میزان رشد صنوبر در بهترین شرائط، سالانه 40 مترمکعب در هکتار است. این در حالی است که در شرائط نامطلوب ممکن است تا 10 مترمکعب در هکتار تقلیل یابد. عوامل متعددی ممکن است این راندمان را تحت تاثیر قرار دهند که از آن جمله می توان به میزان فراهمی و دردسترس بودن عناصرغذایی در خاک اشاره کرد که در این میان فسفر از جایگاه ویژه ای برخوردار است
افزایش قابلیت فراهمی فسفر به عنوان دومین عنصر غذایی ماکرو، برای رشد و توسعه و افزایش میزان کیفیت و کمیت چوب درختانی چون صنوبر اهمیت خاصی دارد. در این میان ریزوباکترهای حل کننده فسفات معدنی نقش بسیار مهمی در افزایش میزان حلالیت و قابل دسترس شدن ترکیبات نامحلول فسفر برای گیاه ایفا می کنند
به همین خاطر جداسازی و شناسایی جدایههای برتر باکتریایی از این نظر، به عنوان اولین گام در جهت دستیابی به فرمولاسیون هایی از کودهای بیولوژیکی فسفاته می تواند نقش مؤثری در تأمین فسفر قابل دسترس گیاه ایفا نماید. با نظر به کاربرد راحت این کودهای بیولوژیکی فسفاته به صورت تیمار ریشه های نهالهای صنوبر قبل از کاشت، هزینه های مربوط به بکارگیری کودهای شیمیایی به صورت چال کود و نیز تعداد دفعات مصرف آنها به همان یکبار مصرف تقلیل می یابد، ضمن اینکه از راندمان بالاتری نیز در قیاس با کودهای شیمیایی متداول برخوردار می باشد.
به این ترتیب هدف از پژوهش حاضر، جداسازی، غربالگری و شناسایی جدایههای باکتریایی موجود در ریزوسفر درختان صنوبر موجود در مناطق رویشگاهی خجیر و دماوند به لحاظ توانایی در حل کنندگی فسفات معدنی است.
مواد و روشها
نمونه برداری:
نمونه برداری از خاک ریزوسفر صنوبرهای موجود در منطقه حفاظت شده خجیر:
از رویشگاههای صنوبر موجود در منطقه حفاظت شده خجیر که واقع در شرق استان تهران و در موقعیت جغرافیاییَ 35 R 45 الیَ35 R 36 عرض شمالی وَ51 R 40 الیَ51 R 49 طول شرقی است، نمونه برداری انجام شد
.مشخصات این منطقه عبارتست از:
- وسعت کل منطقه: 10013 هکتار و با حداقل ارتفاع آن 1450 متر در شکر بکلو و حداکثر 2250 متر از سطح دریا در منطقه باغشاد، اقلیم منطقه نیمه مرطوب سرد است. در فصل تابستان و خرداد دوره خشک و در فصول پائیز، زمستان و ماههای فروردین و اردیبهشت دوره مرطوب این منطقه است.
- نمونه های خاک ریزوسفری از عمق 30 تا 50 سانتی متری مجاور ریشه های درختان صنوبر - تبریزی، پده و سپیدار - مستقر در حاشیه رودخانه، همراه با قطعاتی از ریشه درختان مربوطه جمع آوری شدند - شکل . - 1 به ازای هر درخت سه تکرار در نظر گرفته شد و نمونهها توسط کیسه های یکبار مصرف به آزمایشگاه انتقال داده شدند و در داخل یخچال نگهداری شدند.
نمونه برداری از خاک ریزوسفر صنوبرهای موجود در منطقه دماوند:
از ریزوسفر درختان صنوبر موجود در حاشیه رودخانه ای در روستای مرآ که در بخش مرکزی شهرستان دماوند واقع است، نمونه برداری صورت گرفت. مشخصات این منطقه عبارتست از:
- عرض جغرافیایی 52 درجه و 1 دقیقه و 65 ثانیه شمالی، طول جغرافیایی 35 درجه و 65 دقیقه و 13 ثانیه شرقی، ارتفاع از سطح دریا: 1788 متر.
- نمونه های خاک ریزوسفری از عمق 30 تا 50 سانتی متری مجاور ریشه های درختان صنوبر - تبریزی و سپیدار - مستقر در حاشیه رودخانه، همراه با قطعاتی از ریشه درختان مربوطه جمع آوری شدند 0شکل . - 1 به ازای هر درخت سه تکرار در نظر گرفته شد و نمونهها توسط کیسه های یکبار مصرف به آزمایشگاه
انتقال داده شدند و در داخل یخچال نگهداری شدند.
شکل -1 طریقه نمونه برداری از خاک ریزوسفر درختان صنوبر مورد مطالعه
آنالیز خاک به لحاظ خواص فیزیکوشیمیایی:
- آنالیز خاک رویشگاه های صنوبر موجود در مناطق خجیر و دماوند به لحاظ خواص فیزیکوشیمیایی توسط آزمایشگاه خاکشناسی مؤسسه تحقیقات خاک و آب و مطابق با روش - 1965 - Black انجام شد.
جداسازی، خالص سازی و نگهداری از ریزوباکترها:
به منظور جداسازی باکتریها از روش سری رقت استفاده شد. به این ترتیب که در ابتدا 10 گرم از خاک هر نمونه همراه با قطعاتی از ریشه درختان به صورت جداگانه به درون ارلنهای 250 میلی لیتری حاوی 100 میلی لیتر محلول کلرید سدیم %0/8 - حاوی 100 میکرولیتر Tween 80 به ازای هر لیتر - استریل ریخته شد.
رقت های مختلف به تدریج رقیق شده و به طور سریال در لولههای آزمایش حاوی 9 میلی لیتر محلول کلرید سدیم تهیه شدند. از رقتهای مربوطه به میزان 100 میکرولیتر روی محیط کشت - 13 - Sperber، به صورت streak کشت گردید تا جدایههای باکتریایی با توانایی حل کنندگی فسفات معدنی، غربال اولیه شوند. به منظور ممانعت از رشد قارچها در محیط کشت از آنتی بیوتیک سیکلوهگزامید به نسبت 500 میلی گرم در لیتر استفاده شد.
به منظور نگهداری کوتاه مدت جدایه های باکتریایی، کشت باکتری ها به صورت مورب درون لوله انجام شد و سپس پارافین مایع دو بار استریل به روی آنها ریخته شد و پس از آن، لوله ها به یخچال با دمای چهار درجه سانتی گراد انتقال یافتند.
بررسی توانایی جدایه ها در حل کنندگی فسفات معدنی به روش کیفی:
به منظور بررسی کیفی توانایی جدایه های باکتریایی در حل کنندگی تری کلسیم فسفات، محیط کشت Sperber در آزمایشگاه تهیه شد. در این حالت ریزوباکترهایی که از قابلیت حل کنندگی فسفات معدنی برخوردار بودند، هاله شفافی اطراف کلنی خود تشکیل دادند.
