آشنایی با کودهای زیستی باکتریایی

آشنایی با کودهای زیستی باکتریایی

مقدمه

طی چند دهه اخیر به علت افزایش جمعیت و تقاضای روزافزون برای مواد غذایی ، مصرف کودهای شیمیایی به منظور افزایش مقدار تولید در واحد سطح بشدت زیاد شده است ، که علاوه بر بالارفتن هزینه های تولید ، پیامدهای نامطلوبی در افزایش آلودگی منابع آب و خاک نیز به همراه داشته است . همچنین مصرف بی رویه کودهای شیمیایی موجب عدم تعادل عناصر و مواد غذایی موجود در خاک ، کاهش بازده محصولات کشاورزی و به خطر افتادن سلامت انسانها و دیگر موجودات زنده خواهد شد . به همین علت امروزه استفاده از کودهای زیستی با منشاء باکتری (کودهای زیستی باکتریایی) ، قارچ ، جلبک یا دیگر موجودات خاکزی مورد توجه قرار گرفته است که مکانیسم عمل آنها قابلیت جذب عناصر غذایی توسط گیاه از خاک را افزایش میدهد.

کودهای زیستی نه تنها از مزایای اقتصادی و زیست محیطی فراوانی برخوردارند ، بلکه علاوه بر ایجاد و حفظ پایداری منابع موجود در خاک ، توان تولید در بلندمدت را افزایش می دهند. بنابراین به نظر می رسد برای دستیابی به توسعه پایدار در کشاورزی و تحقق اهداف و سیاست های پیش بینی شده در این راستا ، استفاده از راهکاری مناسب برای تأمین نیازهای غذایی گیاه به کمک موجودات زنده موجود در خاک ، به عنوان راهکاری موثر ، ضروری به نظر می رسد. کودهای زیستی با منشاء باکتریایی مانند ریزوبیوم ، آزوسپیریلوم ، ازتوباکتر و سودوموناس جزء پر کاربردترین کودهای زیستی در جهان می باشند.
باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه ، به گروهی از باکتری های ریزوسفر و یا به عبارتی باکتریهای همیار اطلاق می شود که ممکن است به حالت آزاد نیز در خاک حضور داشته باشند و با استفاده از یک یا چند مکانیسم خاص موجب بهبود شاخص های رشد و نمو گیاهی می گردند. تأثیر باکتری های محرک رشد بر گیاه به عوامل متعددی در اکوسیستم های کشاورزی بستگی دارد. در این میان ویژگی های خاک مانند بافت خاک ، pH ، رطوبت ، سطح حاصلخیزی و همچنین شرایط آب و هوایی نقش بسیار مهمی در کلونیزه شدن ریشه توسط این باکتریها ایفا می کنند.

اثرات باکتری های محرک رشد گیاه

این باکتری ها به دلیل در دسترس قرار دادن عناصر غذایی برای گیاه سودمند می باشند . پس از تلقيح ، به دلیل تولید هورمونهای محرک رشد گیاه باعث:

1. افزایش قابل توجه رشد در گیاهان تلقیح شده،
2. کاهش برخی بیماری های گیاهی،
3. تولید هورمونهای محرک رشد گیاه که نتیجه آن بهبود جذب آب و عناصر غذایی توسط گیاه است،
4. تحریک ژنهای دفاعی گیاه برای فعال نمودن مکانیسم های دفاعی
5. تولید برخی ترکیب های آنتی بیوتیک مانند باکتریوسین ها برای حذف عوامل بیماری زا

از سوی دیگر تأثیر مثبت تلقيح بذر گیاهان مختلف با باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه بر جنبه های مختلف رشد و نمو آنها ، از جمله قابلیت جوانه زنی بذر و بنیه گیاهچه بررسی و مورد تأیید قرار گرفته است.

سازوکار باکتریهای محرک رشد گیاه و کودهای زیستی باکتریایی

مهم ترین ساز و کارهای تأثیر باکتری های ریزوسفری محرک رشد گیاه عبارتند از:

• فراهمی زیستی عناصر معدنی با تثبیت زیستی نیتروژن و محلول کردن فسفر و پتاسیم
• مهار زیستی عوامل بیماری زا با تولید پادزی های زیستی و تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاه به ویژه اکسین ها، جیبرلین ها و سیتوکینین ها

زمان و نحوه مصرف کودهای زیستی باکتریایی

کودهای زیستی باکتریایی به صورت بذر مال و یا همراه با آب آبیاری در دوره های مختلف رشدی گیاه مورد استفاده قرار می گیرند.

مهمترین و پرکاربردترین کودهای زیستی باکتریایی

• ریزوبیوم (Rhizobium)

این باکتری بر روی ریشه گیاهان خانواده حبوبات ایجاد غده یا گره می کند. گیاهانی مانند یونجه ، شبدر ، نخود ، لوبیا ، عدس و ماش تثبیت کننده های مهم ازت به روش همزیستی می باشند. باکتری ریزوبیوم در داخل غده یا گره تولید شده بر روی ریشه گیاه ، ازت هوا را می گیرد و آن را تثبیت و به آمونیوم تبدیل می کند ، آمونیوم تولیدی هم مورد استفاده خود باکتری و هم مورد استفاده گیاه میزبان قرار می گیرد. مقدار تثبیت به روش همزیستی بسته به نوع باکتری و گیاه میزبان دارد.

• ازتوباکتر (Azotobacter)

از توباکترها معمولا به حالت آزاد در سطح خاک و همچنین در قسمت ریزوسفر گیاهان مختلف وجود دارند ، با افزایش عمق خاک جمعیت ازتوباکترها کاهش پیدا می کند. درجه حرارت مناسب برای فعالیت این میکروارگانیزم ها بین ۳۰-۲۰ درجه سانتی گراد می باشد. به دلیل هوازی بودن ازتوباکتر ، این میکروارگانیزم ها شرایط بی هوازی را نمی توانند تحمل کنند . بهترین رطوبت برای فعالیت این باکتری رطوبتی در حد ظرفیت مزرعه می باشد . به همین دلیل سلول های ازتوباکتر در سطح ریشه حضور ندارند ولی در منطقه ریزوسفر به وفور یافت می شوند. از توباکتر علاوه بر تثبیت زیستی نیتروژن ، از طریق افزایش تحرک و قابلیت جذب عناصر غذایی و به ویژه تولید هورمون های رشد گیاهی موجب بهبود شرایط تغذیه و رشد گیاه می شود. به علاوه این باکتری، با تولید آنتی بیوتیک ، از رشد بعضی قارچها مانند فوزاریوم جلوگیری می کند.

• آزوسپیریلوم (Azospirillum)

این باکتری جزء باکتری های گرم منفی، خمیده و هوازی می باشد که هم به صورت آزاد و هم به صورت همیار در گیاهان مختلف تثبیت نیتروژن انجام می دهد. این باکتری ها نه تنها خود تثبیت نیتروژن را انجام می دهند، بلکه قادرند با تثبیت کننده های دیگر نظیر آزوموناس و ازتوباکترها همیار شوند. اهمیت تثبیت نیتروژن توسط این باکتری در این است که بدون آلودگی زیست محیطی ، بدون نیاز به صرف هزینه و انرژی می نوان ازت مورد نیاز را در گیاه فراهم ساخت.

• سودوموناس (Pseudomonas)

خانواده سودوموناس گروه مهمی از باکتری های گرم منفی هستند. اعضاء این گروه به فراوانی در محیط های طبیعی مانند آب ، خاک و حتی همراه با گیاهان و حیوانات به صورت میکرو فلور نرمال و یا به عنوان عامل بیماری زا یافت می شوند. سودوموناسها بدلیل فعالیت هوازی ، نقش مهمی در چرخه کربن دارند. سودوموناسها با استقرار در ریشه گیاهان از راه های مختلفی رشد آنها را تحریک می نمایند . این گونه ها از نظر تولید مواد تحریک کننده رشد گیاهی ، افزایش رشد گیاهان را باعث می شوند . این باکتری ها با مکانیسم های مختلفی نظیر هورمون های گیاهی و سیدروفورها ، کنترل عوامل بیماری زای خاکزاد و ایجاد مقاومت سیستمیک در گیاهان سبب تحریک و تقویت رشد گیاه می شوند . در میان باکتری های محرک رشد گیاه ، سودوموناس ها به دلیل توانایی در تولید دامنه وسیعی از تنظیم کننده های رشد گیاه ، ترکیب آهن و جذب کلات کننده آهن ، تولید اسیدهای آلی از قبیل اسید سوکسینیک و لاکتیک و در نهایت کنترل زیستی عوامل بیماریزای گیاهی دارای اهمیت فراوان می باشند.

همچنین مطالعه پستهای زیر نیز پیشنهاد میگردد

جایگزینی کود ازته با مایه تلقیح مزوریزوبیوم در نخود

کود زیستی فسفاته باور 2

دانلود فایل PDF مقاله آشنایی با کودهای زیستی باکتریایی