آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 193 |
| تعداد مقالات | 1,860 |
| تعداد مشاهده مقاله | 3,180,676 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,600,928 |
مطالعه تأثیر میکروارگانیسمهای حلکننده سیلیکات بر انحلال پتاسیم غیرتبادلی خاک، شاخصهای رشد گیاه ذرت (Zea mays L.) و میزان جذب عناصر غذایی | ||
| تحقیقات کاربردی خاک | ||
| دوره 12، شماره 4، اسفند 1403، صفحه 15-29 اصل مقاله (455.3 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30466/asr.2025.55524.1858 | ||
| نویسندگان | ||
| ساناز اشرفی سعیدلو* 1؛ میرحسن صدقیانی2؛ عباس صمدی3؛ محسن برین4؛ ابراهیم سپهر2 | ||
| 1محقق بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی | ||
| 2دانشگاه ارومیه | ||
| 3رئیس دانشکده | ||
| 4استادیار | ||
| چکیده | ||
| پیشرفت سریع روشهای کشاورزی منجر به کاهش قابل توجهی در سطح پتاسیم قابل دسترس در خاک شده است. این کاهش، همراه با افزایش سالانه قیمت کودهای شیمیایی پتاسیمی و استفاده نادرست از آنها، چالشهای جدی برای کشاورزی پایدار ایجاد میکند. علاوه بر این، اثرات مخرب این کودها بر محیط زیست، نیاز فوری به رویکردهای جایگزین را بیشتر نمایان میسازد. یکی از راهحلهای امیدوارکننده، استفاده از پتاسیم بومی موجود در خاک است. در این راستا، بهرهگیری از قابلیت سویههای میکروبی مؤثر در انحلال اشکال غیرقابل تبادل پتاسیم (K) میتواند نقش مهمی در بهبود باروری خاک و ترویج شیوههای کشاورزی پایدار ایفا کند. هدف این مطالعه ارزیابی پتانسیل میکروارگانیسمهای حلکننده پتاسیم (KSMs) در انحلال و آزادسازی پتاسیم نامحلول خاک، قابلیت استفادهی سایر عناصر غذایی ضروری و شاخصهای رشد گیاه ذرت (Zea mays L.) بود. در این تحقیق از طرح کاملاً تصادفی برای اجرای آزمایش استفاده شد. تیمارهای آزمایش شامل تلقیح میکروبی (تلقیح باکتری Pseudomonas fluorescens، تلقیح قارچ Aspergillus niger، شاهد مثبت (Cont+، بدون تلقیح با حضور پتاسیم) و شاهد منفی (Cont-، بدون تلقیح و بدون استفاده از پتاسیم)) بود. نتایج حاکی از تأثیر معنیدار تلقیح میکروبی بر شاخصهای رشد گیاهی و غلظت عناصر غذایی در خاک، اندامهای هوایی و ریشه بود. بیشترین ارتفاع گیاه (5/54 سانتیمتر) و قطر ساقه (64/0 سانتیمتر) مربوط به شرایط تلقیح باکتریایی بود که نسبت به تیمار شاهد منفی، بهترتیب 1/18 و 2/18 درصد افزایش داشت. وزن خشک اندام هوایی گیاه نیز در شرایط تلقیح باکتری بهترتیب 8/1 و 4/1 برابر، و در شرایط تلقیح قارچی بهترتیب 5/1 و 2/1 برابر در مقایسه با تیمارهای شاهد منفی و شاهد مثبت بیشتر بود. باکتری بیشترین تأثیر را بر مقدار پتاسیم محلول و فسفر قابل استفاده خاک داشت. بهطوریکه غلظت K محلول و فسفر قابل استفاده در شرایط تلقیح باکتریایی بهترتیب 2/1 و 3/1 برابر نسبت به تیمار قارچی افزایش یافت. غلظت K تبادلی نیز در حضور باکتری و قارچ بهترتیب 1/30 و 1/5 درصد نسبت به تیمار شاهد منفی افزایش داشت. بهطورکلی میتوان نتیجهگیری کرد که حضور میکروارگانیسمهای حلکننده سیلیکات از طریق افزایش میزان رهاسازی پتاسیم از کانیهای پتاسیمدار، منجر به بهبود رشد گیاه میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| میکروارگانیسمهای حلکننده پتاسیم؛ کود زیستی؛ آزادسازی پتاسیم؛ قابلیت دسترسی عناصر غذایی | ||
| مراجع | ||
|
Akande M.O., Adediran J.A., Oluwatoyinbo F.I., Makinde E.A., and Adetunji M.T. 2008. Suitability of poultry manure amended Sokoto rock phosphate on growth, nutrient uptake and yield of chilli pepper (Capsicum fruitscens L). Nigerian Journal of Soil Science, 18:167–174.
Aleksandrov V.G. 1958. Organo-mineral fertilizers and silicate bacteria. Dokl Akad Nauk, 7:43–48.
Al-Shammary A.A.G., Al-Shihmani L.S.S., Fernández-Gálvez J., and Caballero-Calvo A. 2024. Optimizing sustainable agriculture: A comprehensive review of agronomic practices and their impacts on soil attributes. Journal of Environmental Management, 364: 121487.
Archana D.S., Nandish M.S., Savalagi V.P., and Alagawadi A.R. 2012. Screening of potassium solubilizing bacteria (KSB) for plant growth promotional activity. Bioinfolet, 9:627–630.
Argelis D.T., Gonzala D.A., Vizcaino C., and Gartia M.T. 1993. Biochemical mechanism of stone alteration carried out by filamentous fungi living in monuments. Biogeochemistry, 19:129–147.
Asghar H.N., Zaeir Z.A., and Arshad M. 2004. Screening rhizobacteria for improving the growth, yield and oil cotent of canola (Brassica napus L.). Australian Journal of Agricultural Research, 55:187-194.
Ashrafi-Saiedlou S. 2020. The effect of microbial inoculation on potassium release from soil K-bearing minerals and maize growth indicators (Zea mays L.). Ph. D Thesis. Urmia University, Urmia, Iran. (In Persian)
Ashrafi-Saiedlou S., Rasouli-Sadaghiani M., Samadi A., Barin M. and Sepehr E. 2024. Aspergillus niger as an eco-friendly agent for potassium release from K-bearing minerals: Isolation, screening and
ulture medium optimization using Plackett-Burman design and response surface methodology. Heliyon, 10(7).
Avakyan Z.A. 1984. Silicon compounds in solution bacteria quartz degradation. Microbiology, 54: 301–307.
Ashrafi-Saeidlou S., Samadi A., Rasouli-Sadaghiani M., Sepher E. and Barin M. 2022. Optimizing nutritional and culture medium conditions for potassium release from illite by Aspergillus niger and Pseudomonas fluorescens. Water and Soil Science, 32(1):53-70. (In Persian)
Badr M.A. 2006. Efficiency of K-feldspar combined with organic materials and silicate dissolving bacteria on tomato yield. Journal of Applied Sciences Research, 2:1191–1198.
Bahadur I., Meena V.S., and Kumar S. 2014. Importance and application of potassic biofertilizer in Indian agriculture. International Research Journal of Biolgical Sciences, 3:80–85.
Barin M., Rasouli-Sadaghiani M.H., Ashrafi-Saeidlou S. and Shakouri F. 2019. Yield and Phosphorous Efficiency Indicators of Corn (Zea mays L.) as Affected by Salinity and Microbial Inoculation. Applied Soil Research, 7(1): 148-165. (In Persian)
Bremner J.M., and Breitenbeck G.M. 1983. A simple method for determination of ammonium in semimicro-Kjeldahl analysis of soils and plant materials using a block digester. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 14: 905–913.
Calvo P., Watts D.B., Kloepper J.W., and Torbert H.A. 2016. Effect of microbial-based inoculants on nutrient concentrations and early root morphology of corn (Zea mays). Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 1- 15.
Chakraborty U., Chakraborty B., and Basnet M. 2006. Plant growth promotion and induction of resistance in Camellia sinensis by Bacillus megaterium. Journal of Basic Microbiology, 46: 186-195.
Chapman H.D., & Pratt P.F. 1962. Methods of analysis for soils, plants and waters. Soil Science, 93(1):68.
Chen Q., Xin Y., and Liu Z. 2020. Long-term fertilization with potassium modifies soil biological quality in K-rich soils. Agronomy, 10(6): 771.
David O.M., Olawusi A.C., Oluwole O.A., Adeola P.O. and Odeyemi A.T. 2023. Isolation, Molecular Characterization and Application of Aspergillus niger and Penicillium chrysogenum with iofertilizer Potentials to Enhance Rice Growth. Tropical Journal of Natural Product Research, 7(4).
Egamberdiyeva D. 2007. The effect of plant growth promoting bacteria on growth and nutrient uptake of maize in two different soils. Applied Soil Ecology, 36(2-3): 184-189.
Ekin Z. 2010. Performance of phosphate solubilizing bacteria for improving growth and yield of sunflower (Helianthus annuus L.) in the presence of phosphorus fertilizer. African Journal of Biotechnology, 9:3794–3800.
El Kramany M.F., Bahr A.A., Mohamed M.F., and Kabesh M.O. 2007. Utilization of bio-fertilizers in field crops production 16-groundnut yield, its components and seeds content as affected by partial
replacement of chemical fertilizers by bio-organic fertilizers. Journal of Applied Sciences Research, 3(1): 25-29.
Farahani E., Emami H., Keller T., Fotovat A., and Khorassani R. 2018. Impact of monovalent cations on soil structure. Part I. Results of an Iranian soil. International Agrophysics, 32(1).
Gee G.H., and Bauder J.W. 1986. Particle size analysis. In: A. klute, (Ed.), Methods of soil Analysis. Physical Properties. SSSA, Madison, WI, pp. 383-411.
Han H.S., and Lee K.D. 2006. Effect of co-inoculation with phosphate and potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber. Plant Soil and Environment, 52:130–136.
Harley A.D., and Gilkes R.J. 2000. Factors influencing the release of plant nutrient elements from silicate rock powders: a geochemical overview. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 56: 11–36.
Hoagland D.R., and Arnon D.I. 1950. The water culture method for growing plants without soil. Circular - California Agricultural Experiment Station. 39p.
Jongmans A., Van Breemen G., Lundstrom N., Van Hees U., Finlay P.A.W., Srinivasan R.D., Unestam, M., Giesler T., Melkerud R., and Olsson M. 1997. Rock-eating fungi. Nature, 389:682–683.
Knudsen D., Peterson G.A., and Pratt P.F. 1983. Lithium, sodium, and potassium. Methods of Soil Analysis: Part 2 Chemical and Microbiological Properties. pp. 225-246.
Lian B., Fu P.Q., Mo D.M., and Liu C.Q. 2002. A comprehensive review of the mechanism of potassium releasing by silicate bacteria. Acta Mineralogica Sinica, 22: 179–183.
Lian B., Wang B., Pan M., Liu C., and Teng H.H. 2008. Microbial release of potassium from K-bearing minerals by thermophilic fungus Aspergillus fumigatus. Geochimical et Cosmochimica Acta, 72: 87–98.
Liu W., Xu X., Wu X., Yang Q., Luo Y., and Christie P. 2006. Decomposition of silicate minerals by Bacillus mucilaginosus in liquid culture. Environmental Geochemistry and Health, 28: 133-140.
Malakouti M.J. 2018. Optimal Fertilizer Use Recommendations for Yield Increase and Production of Healthy Crops. 4th Ed. Moballegan Press. Tehran, 480p. (In Persian)
Malakouti M.J., Shahabi A.A., and Bazargan K. 2005. Potassium in Iranian agriculture. 1st Ed. Sana Press. Tehran, 292p. (In Persian)
Meena V.S., Maurya B.R., and Bahadur I. 2014. Potassium solubilization by bacterial strain in waste mica. Bangladesh Journal of Botany, 43(2):235–237.
Meena V.S., Maurya B.R., Verma J.P., Aeron A., Kumar A., Kim K., Vive K., and Bajpai K. 2015. Potassium solubilizing rhizobacteria (KSR): isolation, identification, and K-release dynamics from waste mica. Ecological Engineering, 81:340–347.
Nelson D.W., and Sommers L.E. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. pp. 539–579.
Olsen S.R., Cole C.V., Watanabe F.S., and Dean L.A. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extracting with sodium bicarbonate. USDA Cric. 939. U. S. Gov. Print. Office, Washington, DC.
Peyghami H. 2014. Potassium absorption in soils of the Khoy region, M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Urmia University. (In Persian)
Planquart P., Bonin G., Prone A., and Massiani C. 1999. Distribution, movement and plant availability of trace metals in soils amended with sewage sludge composts: application to low metal loadings. The Science of Total Environment, 241: 161-179.
Reitmeir R.F. 1951. Soil potassium. In: Advances in Agronomy, American Society of Agronomy, Vol. 3th Ed., Norman, A.G., Academic Press, Int. Publ. New York, pp. 113-164.
Rongchang L., and Fenyting L. 1995. International training course on biological fertilizer. Bodenk Boading, China. pp. 11-68.
Sadeghi Azad, 2014. Isolation of silicate-solubilizing microorganisms and evaluation of potassium dissolution efficiency, M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Urmia University. (In Persian)
Savci S. 2012. An agricultural pollutant: chemical fertilizer. International Journal of Environmental Science and Development, 3(1): 73.
Sharma A., and Johri B.N. 2003. Growth promoting influence of siderophore-producing Pseudomonas strains GRP3A and PRS9 in maize (Zea mays L.) under iron limiting conditions. Microbiological research, 158(3): 243-248.
Sheng X.F., Zhao F., He L.Y., Qiu G., and Chen L. 2008. Isolation and characterization of silicate mineral-solubilizing Bacillus globisporus Q12 from the surfaces of weathered feldspar. Canadian Journal of Microbiology, 54(12): 1064-1068.
Sindhu S.S., Parmar P., and Phour M. 2012. Nutrient cycling: potassium solubilization by microorganisms and improvement of crop growth. In: Geomicrobiology and biogeochemistry. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 175-198.
Sterflinger K. 2000. Fungi as geologic agents. Geomicrobiology Journal, 17: 97–124.
Styriakova I., Styriak I., Nandakumar M.P., and Mattiasson B. 2003. Bacterial destruction of mica during bioleaching of kaolin and quartz sand by Bacillus cereus. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 19 (6): 583-590.
Tandon H.L.S. 1998. Methods of Analysis of Soils, Plants, Waters and Fertilizers. Fertilizers Development and Consultancy Organization, New Dehli.
Uzah G.A., Ire F.S. and Ogugbue C.J. 2023. Isolation and molecular characterization of microorganisms with biofertilizer potential. Scientia Africana, 23(1):173-188.
Verma P., Yadav A.N., Khannam K.S., Saxena A.K. and Suman A. 2017. Potassium-solubilizing microbes: diversity, distribution, and role in plant growth promotion. Microorganisms for green revolution: Volume 1: Microbes for sustainable crop production, 125-149.
Vessey J. K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and soil, 255(2): 571-586.
Welch S.A., and Ullman W.J. 1993. The effect of organic acids on plagioclase dissolution rates and stoichiometry. Geochim Cosmochim Acta, 57:2725–2736.
Zhang A.M., Zhao G.Y., Gao T.G., Wang W., Li J., Zhang S.F., and Zhu B.C. 2013. Solubilization of insoluble potassium and phosphate by Paenibacillus kribensis CX-7: a soil microorganism with biological control potential. African Journal of Microbiol Research, 7:41–47. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 609 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 550 |
||