ارزيابي صفات محرك رشدي برخي از جدايه‌هاي باكتري ازتوباكتر بومي خاك‌هاي استان گلستان

Evaluation of plant growth promotion chracteristics of native soil Azotobacter isolates from Golestan province

سابقه و هدف: طي چند دهه اخير تلاش براي افزايش توليد در واحد سطح، مصرف زياد و نامتعادل كود‌هاي شيميايي پيامد تخريب محيط زيست را به همراه داشته است. مصرف كودهاي زيستي بدون نگراني از اثرات سو زيست‌محيطي با تامين بخشي از نياز گياه به عناصر غذايي موجب بهبود شرايط فيزيكي، شيميايي و زيستي خاك مي‌شود. يكي از ريزموجودات خاكزي كه توانايي تحريك رشد گياهان زراعي را دارد باكتري‌هاي جنس ازتوباكتر مي‌باشد. اين باكتري به‌طور مستقيم و غيرمستقيم پارامترهاي رشد گياه را تحت‌تاثير قرار مي‌دهد. اين پژوهش با هدف جمع‌آوري جدايه‌هاي مختلف ازتوباكتر در سطح استان گلستان، بررسي خصوصيات محرك رشد آن و شناسايي جدايه‌هاي برتر انجام شد. مواد و روش‌ها: خصوصيات محرك رشد از جمله تثبيت زيستي نيتروژن مولكولي به روش احيا استيلن، حلاليت كمي فسفر در محيط كشت اسپربر به روش رنگ‌سنجي با دستگاه اسپكتوفتومتر، حلاليت كمي پتاسيم معدني در محيط كشت الكساندروف با دستگاه فلم‌فتومتر، توليد هورمون اكسين در محيط كشت ال بي تريپتوفان به روش رنگ‌سنجي با دستگاه اسپكتوفتومتر، توانايي توليد نيمه‌كمي سيدروفور بر روي محيط CAS-Agar و توانايي توليد هيدروژن سيانيد بر روي محيط TSA اندازه‌گيري شد. داده‌هاي به‌دست آمده از هر بخش به كمك نرم‌افزار SAS با استفاده از طرح آماري كاملاً تصادفي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت و مقايسات ميانگين به روش LSD در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. يافته‌ها: 43 جدايه ازتوباكتر از خاك‌هاي سطح استان جداسازي شد. نتايج نشان داد كه بيش‌ترين مقدار تثبيت زيستي نيتروژن مولكولي براي جدايه شماره 3 برابر با 276 نانومول بر ساعت در لوله، بيش‌ترين توان حلاليت كمي فسفر براي جدايه شماره 25 برابر با 232 ميلي‌گرم در ليتر، بيش‌ترين توان حلاليت كمي پتاسيم معدني براي جدايه شماره 23 برابر با 47 ميلي‌گرم در ليتر، بيش‌ترين توان توليد هورمون اكسين براي جدايه شماره 37 برابر با 98 ميلي‌گرم در ليتر و بيش‌ترين نسبت قطر هاله به كلني در اندازه‌گيري توان توليد نيمه‌كمي سيدروفور مربوط به جدايه‌هاي شماره 4، 9، 16، 18، 31، 37، 38، 40، 41 و 43 بوده است. توانايي توليد هيدروژن سيانيد هم اندازه‌گيري شد، در بين تمامي جدايه‌ها فقط 4 جدايه داراي اين توانايي بودند و بيش‌ترين ميزان توليد هيدروژن سيانيد مربوط به جدايه شماره 43 مي‌باشد. نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه جدايه‌هاي ازتوباكتر جداسازي شده از خاك‌هاي استان گلستان داراي توانمندي‌هاي متفاوتي از نظر ويژگي‌هاي محرك رشدي بوده و بيش‌ترين مقادير ثبيت زيستي نيتروژن، انحلال فسفات و پتاسيم، توانايي توليد سيدروفور و اكسين در جدايه‌هاي مختلفي به‌دست آمد. با توجه به نتايج به‌دست آمده در جداي‌هاي مختلف ازتوباكتر، به‌نظر مي‌رسد برخي از جدايه‌ها قابليت استفاده به‌عنوان محرك رشد گياه را دارا مي‌باشند.

Background and Objectives: In recent decades, efforts to increase the production per area unit, unbalanced and high consumption of chemical fertilizers are consequences of environmental degradation. Using bio-fertilizers without worrying about environmental negative effects improve the soil physical, chemical and biological conditions by supplying a part of the plant requirement to nutrients. Azotobacter is one of the soil microorganisms with the ability of crop growth promoting. The bacterium affect the plant growth parameters directly and indirectly. This study aimed to collect different strains of Azotobacter in Golestan province, study its growth promoting properties and identify superior strains. Materials and Methods: The growth stimulating properties were measured including biological fixation of molecular nitrogen by use of acetylene reduction method, the quantitative solubility of phosphorus on the Sperber medium by colorimetric method by spectrophotometer, the quantitative solubility of mineral potassium on the Alexandrov medium by flame photometer, producing the auxin hormone in the LB-tryptophan medium by colorimetric method by spectrophotometer, ability of semi-quantitative producing siderophore on the CAS-Agar medium and ability of producing hydrogen cyanide on the TSA medium. The obtained data from each section were analyzed by SAS software using a completely randomized design and mean comparisons were performed using LSD (P < 0.05). Results: Forthy-three Azotobacter strains were isolated from soil of Golestan province. The results showed that the highest biological fixation of molecular nitrogen belonged to isolate number 3 equals 276 nmol per hour in the tube, the highest power of quantitative solubility of phosphorus to isolate number 25 equals 232 milligrams per liter, the maximum power of quantitative solubility of mineral potassium to isolate number 23 equals 47 milligrams per liter, the highest power of producing the auxin hormone to isolate number 37 equals 98 milligrams per liter and the maximum ratio of halo diameter to colony about measuring ability of half quantitative producing siderophore belonged to isolates number 4, 9, 16, 18, 31, 37, 38, 40, 41 and 43. The ability of producing hydrogen cyanide was also measured and among all isolates only 4 isolates had this ability and the highest production of hydrogen cyanide belonged to isolate number 43. Conclusion: The results of this study showed the Azotobacter strains isolated from soil of Golestan province have different capabilities in terms of growth stimulating properties and the highest amounts of nitrogen biological fixation, phosphate and potassium dissolution, capable of producing siderophore and auxin were obtained in different isolates. According to the obtained results in different strains of Azotobacter, it seems that some isolates have the potential to be used as plant growth stimulant.