آزادسازي پتاسيم و آهن از كاني بيوتيت و فسفر از تري كلسيم فسفات توسط هفت سويه از باكتري ها در شرايط آزمايشگاهي

Release of Potassium and Iron from Biotite and Phosphorus from Tri-calcium Phosphate by Seven Strains of Bacteria under In -Vitro Conditions

فسفر، پتاسيم و آهن در زمره عناصر غذايي ضروري گياهان هستند كه نقش مهمي در رشد و توسعه گياهان ايفا مي‌كنند. هدف از اين تحقيق بررسي كارايي هفت سويه از باكتري ها در آزادسازي پتاسيم، آهن و فسفر از كاني هاي نامحلول در شرايط آزمايشگاهي بود. آزمايش در قالب طرح كاملاً تصادفي با چهار تكرار در شرايط آزمايشگاهي انجام شد. تيمارها شامل هفت سويه از باكتري ها و شاهد (بدون تلقيح با سويه باكتري ها) بودند. باكتري هاي مورد آزمايش شامل پنج سويه (JK3، JK4، JK5، JK6 و JK7) Bacillus megaterium و دو سويه Lysinibacillus fusiformis و Arthrobacter sp (JK1 و JK2) بودند. محيط كشت الكساندروو حاوي كاني بيوتيت و محيط كشت پيكووسكيا حاوي تري كلسيم فسفات در غلظت هاي به ترتيب 2/0 و 5/0 درصد براي بررسي توانايي آزاد سازي عناصر توسط سويه ها مورد استفاده قرار گرفتند. pH نهايي و آزادسازي پتاسيم، آهن و فسفر در محيط هاي كشت مورد بررسي قرار گرفتند. pH نهايي و مقدار فسفر محلول در محيط هاي كشت پيكووسكيا رابطه معكوس با هم داشته، در حالي كه بعد از پنج روز انكوباسيون تفاوت معني داري در كاهش pH محيط كشت مايع حاوي بيوتيت مشاهده نشد. توانايي باكتري هاي مورد آزمايش در آزادسازي فسفر بيشتر از پتاسيم و آهن بود. در مقايسه با تيمار بدون باكتري، همه سويه هاي مورد آزمايش از هر دو محيط كشت به طور معني داري پتاسيم، آهن و فسفر آزاد كرده بودند (01/0 < p). بيشترين مقدار پتاسيم آزاد شده مربوط به سويه JK7 (1/3 ميلي گرم در گرم) بود اما تفاوت معني داري با سويه هايJK6 و JK3 نداشت. همچنين سويه JK7 داراي بيشترين مقدار آهن (29/0 ميلي گرم در گرم) آزاد شده از محيط كشت اصلاح شده الكساندروو حاوي بيوتيت داشت و با بقيه سويه ها تفاوت معني داري داشتند. سويه JK7 داراي بيشترين مقدار فسفر (26/61 ميلي گرم در گرم) آزاد شده از محيط كشت پيكووسكيا حاوي تري كلسيم فسفات بود و با بقيه سويه ها داراي تفاوت معني دار بود. بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه در بين سويه هاي مورد آزمايش، سويهJK7 كارآمدترين باكتري در آزادسازي پتاسيم، آهن و فسفر در شرايط آزمايشگاهي مي باشد هر چند كه بقيه سويه ها نيز در آزادسازي اين سه عنصر موثر واقع شدند.

Phosphorus, potassium, and iron are among the essential nutrients that play an important role in plant growth and development. This study was conducted to investigate the proficiency of 7 different strains of bacteria in solubilizing K, Fe, and P from insoluble minerals in laboratory. An experiment based on completely randomized design with four replications was conducted under in-vitro conditions. Treatments consisted of seven bacterial strains and control (non-bacterial). Five strains (JK3, JK4, JK5, JK6 and JK7) were the Bacillus megaterium, while strains JK1 and JK2 were the Lysinibacillus fusiformis and Arthrobacter sp, respectively. Aleksandrovʹs medium (MA) supplemented with biotite and Pikovskaya medium (PVK) containing tri-calcium phosphate at concentration of 0.2% and 0.5%, respectively, were used to investigate solubilizing ability of the studied strains. Release of K, Fe, P and the final pH were investigated in their culture media. The inverse relationships between the final pH and the amount of soluble P in their Pikovskaya medium was observed, while, after 5 days incubation, there were no significant differences in the decrease in the pH of the liquid medium in biotite treatment. Solubilizing ability of the bacteria was higher in the case of phosphorus than potassium and iron. Compared with the non-bacterial treatment, all strains solubilized significantly (P < 0.01) higher K and Fe from Aleksandrovʹs medium; however, the highest P was observed in Pikovskaya medium. Strain JK7 revealed maximum value of solubilized potassium (3.1 mg g-1), but had no significant difference with isolates JK3 and JK6. Also, among the inoculated bacteria, strain JK7 recorded the maximum release of iron from biotite mica (0.29 mg g-1) in Aleksandrovʹs medium and showed a significant difference with other isolates. Strain JK7 recorded maximum release of phosphorus from Pikovskaya medium (61.26 mg g-1) and showed a significant difference with other strains. Therefore, it can be concluded that the strain JK7 is the most efficient P-, Fe-, and K-solubilizing bacteria under in-vitro condition.