افزايش رهاسازي پتاسيم از كاني‏هاي پتاسيم‌دار در حضور فسفات نامحلول توسط باكتري‏ها

مقدمه: فسفر و پتاسيم عناصر غذايي ضروري پرمصرف براي رشد و توسعه سيستم هاي زنده محسوب مي شوند. كاربرد و استفاده ريزجانداران خاك يكي از راه هاي افزايش تأمين اين عناصر و رشد محصول هستند. برخي از باكتري ها در رهاسازي پتاسيم و انحلال فسفر از منابع معدني كارايي لازم را دارا هستند اما رفتار آن ها در حضور هم زمان اين دو منبع كمتر بررسي و مطالعه شده است. مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، توانايي 7 سويه باكتريايي شامل: Pseudomonas putida P13، P. putida Tabriz، P. fluorescens Tabriz، P. fluorescens Chao، Pantoea agglomerans P5، .Azotobacter sp و Bacillus megaterium JK3 در رهاسازي پتاسيم از منابع كاني هاي پتاسيم دار موسكوويت و بيوتيت در حضور منابع فسفر نامحلول (تري كلسيم فسفات) و محلول (دي سديم فسفات) ارزيابي شد. براي تهيه كشت شبانه باكتري ها از محيط NB براي تلقيح به محيط كشت الكساندروف استفاده شد. در محيط كشت الكساندروف انحلال كاني هاي سيليكاته (موسكوويت و بيوتيت) بررسي شد. انحلال فسفر از منبع تري كلسيم فسفات توسط باكتري ها نيز به روش آمونيم وانادات موليبدات از طريق اسپكتروفتومتري تعيين و پتاسيم آزادشده در محلول از طريق فليم فتومتر اندازه گيري شد. نتايج: استفاده از منبع فسفر نامحلول به طور معنا داري ميزان پتاسيم آزاد شده در محيط سنجش را افزايش داد (66 درصد) و پتاسيم آزادشده از بيوتيت بيشتر از موسكوويت بود. در ميان باكتري ها بيش ترين پتاسيم آزادشده در حضور باكتري P. putida P13 به دست آمد كه نسبت به شاهد (27 درصد) پتاسيم بيشتري آزاد كرد. مقادير پتاسيم آزادشده توسط اين سويه در حضور منابع فسفر نامحلول و محلول به ترتيب 25/8 و 87/4 ميلي گرم بر گرم بود. بحث و نتيجه گيري: استفاده فسفات نامحلول سبب شد تا آزادسازي پتاسيم از منابع كاني هاي ميكا افزايش يابد. اين افزايش شايد در نتيجه توليد و آزادسازي اسيدهاي آلي از باكتري ها باشد، سازوكاري كه نقش اساسي در انحلال فسفات از منابع معدني فسفات بازي مي كند.

Introduction: Phosphorus and potassium are major essential macronutrients for biological growth and development. Application of soil microorganisms is one approach to enhance crop growth. Some bacteria are efficient in releasing K and solubilizing P from mineral sources but their behavior was not studied more in presence together. Materials and methods: In this study the ability of seven bacterial strains, including Pseudomonas putida P13, P. putida Tabriz, P. fluorescens Tabriz, P. fluorescens Chao, Pantoea agglomerans P5, Azotobacter sp. and Bacillus megaterium JK3 to release mineral K from muscovite and biotite with application of insoluble (Ca3(PO4)2) or soluble (Na2HPO4) Psources was investigated. Nutrient Broth was used to prepare an overnight culture of bacteria to inoculate in Aleksandrov medium, which was used to study the dissolution of silicate minerals. It should be mentioned that Aleksandrov medium was used to determine the amount of released P from tricalcium phosphate (TCP) while muscovite was added to the medium as a sole source of potassium. Concentration of P was determined spectrophotometrically by ammoniumvanadatemolybdate method and K was determined by flame photometry. Results: The insoluble Psource led to a significantly increased released K into assay medium (66%), and the net release of K from the biotite was significantly enhanced. Among bacterial strains, the highest mean of released K was observed with P. putida P13 which released more K (27%) than the control. The amounts of released K from micas in the presence of insoluble and soluble phosphate by P. putida P13 were 8.25 and 4.87 mg/g, respectively. Discussion and conclusion: Application of insoluble phosphate could increase K release from mica minerals. The enhanced releasing of mineral K might be attributed to the release of organic acids from the bacteria, a mechanism which plays a pivotal role in solubilizing phosphate from inorganic source of phosphate.