جستجو در تالارهای گفتگو

تثبیت ازت به روش همیاری (Associative N2 Fixation) كودهای بیولوژیك كه با استفاده از میكروارگانیسم های مفید خاك تولید می شوند در سالهای اخیر مورد توجه بیشتری قرار گرفته اند. مشكلات اقتصادی ناشی از افزایش رو به رشد بهای كودهای شیمیایی از یك سو و مسائل زیست محیطی مرتبط با مصرف غیر اصولی این كودها از قبیل ایجاد آلودگیهای محیطی. افت سطح حاصلخیزی خاك و كاهش كیفیت محصولات از سوی دیگر، موجبات این حسن توجه را فراهم آورده اند. تلاش برای بهره گیری از سیستم های بیولوژیك تثبیت كننده ازت به عنوان مناسبترین جایگزین برای كودهای ازتی ابعاد گسترده تری یافته و جلوه های روشنی از امكان تحقق آرمان دیرینه محققان بری استفاده از این پدیده مفید در كشت محصولات استراتژیك مانند انواع غلات ظاهر شده است.یكی از روشهای تولید كودهای بیولویك استفاده از باكتریهای همیار(Associative) است. همیاری بین باكتریها وگیاهان كه همیاری همزیستی(Associative Symbiosis) نیز نامیده می شود به معنی ارتباط متقابلا مفید بین باكتریها و گیاهان بدون تشكبل اندام همزیستی خاص می باشد. پتانسیل واقعی تثبیت ازت به این روش در حدی است كه می تواند تا 50 درصد از ازت مورد نیاز گیاه را تامین نماید. دلایل تثبیت ازت به روش همیاری - افزایش ارت كل تثبیت شده در بعضی مناطق كه تثبیت ازت به روش همیاری می تواند بهترین دلیل برای این افزایش باشد ؛ - احیای استیلن به اتیلن توسط قطعات ریشه، ریشه و خاك اطراف آن و همچنین توسط گیاه دست نخورده ؛ - وارد شدن 15Nاز 15N2به بعضی گیاهان. انواع همیاری : 1- همیاریهای فیلوسفری فیلوسفر(سطح برگ گیاهان) به دلیل عرضه رطوبت وتركیبات مختلفی از جمله كربوهیدراتها، جایگاه مناسبی برای فعالیت بعضی میكروارگانیسمها به شمار می رود. باكتریهای گرم منفی وحاوی رنگدانه های زرد و مخمرها در فیلوسفر فراوان تر هستند. بعضی ازباكتریهای هتروتروف و سیانوباكتریهای موجود در سطح برگ می توانند ازت مولكولی هوا را تثبیت كنند. این باكتریها از انواع هوازی ، بیهوازی و هتروتروفهای اختیاری هستند. گیاهان میزبان از جنسهای مختلف گیاهی بوده و از نظر جغرافیایی در تمام نقاط دنیا پراكنده هستند ولی به دلیل بالا بودن میزان رطوبت در مناطق حاره ، فیلوسفر گیاهان این مناطق شرایط مناسب تری را برای فعالیت میكروارگانیسمهای تثبیت كننده ازت فراهم می كند. باكتریهای تثبیت كننده ازت در فیلوسفربیشترمتعلق به خانواده انتروباكتریاسه و ازتوباكتریاسه هستند. میزان تثبیت ازت توسط این همیاری در حد چند كیلوگرم در هكتار برآورد شده است. 2- همیاریهای ریزوسفری همیاری بین باكتریهای تثبیت كننده ازت به روش همیاری و گیاهان میزبان بدون تشكیل اندام تمایز یافته خاصی در ریشه این گیاهان صورت می گیرد. باكتریهای همیار ، علاوه بر تثبیت ازت می توانند با ترشح مواد محرك رشد باعث افزایش رشد گیاه شوند. اولین مورد همیاری بین باكتریها و گیاهان در سال 1972 میان باكتری ازتوباكتر پاسپالی و گیاه پاسپالوم نوتاتوم گزارش گردید. برآورد شده است كه این باكتری می تواند در همیاری با گیاه میزبان سالیانه تا 90 كیلوگرم در هكتار ازت تثبیت نماید. همچنین مشخص شده است كه مقادیر قابل توجهی ازت در اراضی كشاورزی مناطق گرمسیر(حاره) مخصوصا در كشتزارهای برنج و نیشكرو همچنین در مراتع تثبیت می شود و بررسیها نشان داده است كه گیاه برنج می تواند 20 تا 30 درصد از نیاز ازتی خود را از طریق تثبیت بیولوژیك ازت تامین نماید. بعد از كشف همیاری بین باكتری ازتوباكتر پاسپالی و گیاه پاسپالوم نوتاتوم ، همیاری بین باكتریها وگراسهای علفی و غلات در زیست ـ بومهای طبیعی و كشاورزی در حد وسیعی مورد مطالعه قرار گرفت. این مطالعات منجر به شناسایی جنسها و گونه های جدیدی از باكتریهای تثبیت كننده ازت مانند ازوسپیریلوم ،كلبسیلا ، هرباسپیریلوم ، انتروباكتر ، اروینیا ، باسیلوس ، استوباكتر و باكتریهای شبه سودوموناس گردید( جدول 1 ). از این باكتریها ، مهمترین باكتری كه در سالهای اخیر توجه زیادی را به خود جلب كرده است باكتری ازوسپیریلوم می باشد. جدول 1 - مهمترین باكتریهای تثبیت كننده ازت به روش همیاری با گیاهان غیر لگوم. جنس و گونه باكتری گیاه میزبان منبع ازوسپیریلوم ازوسپیریلوم لیپوفروم ازوسپیریلوم برازیلنس ازوسپیریلوم آمازوننس ازوسپیریلوم هالوپریفرنس گرامینه ها برنج ، سورگوم ، ذرت نیشكر ، گراسها كالار گراس دوبرینر و همكاران ، 1988 هرباسپیریلوم سروپدیكا باسیلوس پلی میكسا گراسها و غلات استوباكتر نیتروكاپتانس نیشكر انتروباكتر انتروباكتر آگلومرانس انتروباكتر كلوآسه انتروباكتر آیروژنز گرامینه ها گندم ، جو ، انواع چاودار برنج انتروباكتر و كلبسیلا گراسها و غلات كورهونن و همكاران،1989 كلبسیلا كلبسیلا پلنتی كولا كلبسیلا اكسی توكا برنج برنج ریزوسفر برنج یو و همكاران، 1986 یوزومی و همكاران، 1984 انتروباكتر و كلبسیلا گراسها و غلات كورهونن و همكاران،1989 سودوموناس برنج واتاناب و همكاران، 1987 آلكالی ژنز فیكالیس برنج یو و همكاران، 1988 همیاری باكتریهای جنس ازوسپیریلوم و گیاهان اكولوژی و گیاهان میزبان ازوسپیریلوم یكی از مهمترین میكروارگانیسم های تثبیت كننده ازت در مناطق گرمسیر می باشد. این باكتری با گیاهان تك لپه ای مختلفی از جمله غلات مهم زراعی مانند گندم، برنج، ذرت و گیاهان دیگر مانند سورگوم، نیشكر، ارزن، چاودار و گراسهای علفی مانند دیجیتاریا و كالار گراس و همچنین با تعدادی از گیاهان دو لپه ای بصورت همیاری زیست می كند. پراكنش جغرافیایی ازوسپیریلوم بسیار گسترده می باشد، بطوریكه وجود این باكتری در خاك و ریشه گیاهان مناطق معتدل، سرد و گرمسیر دنیا گزارش شده است ولی فراوانی آن در مناطق گرمسیر بیشتر است. طبقه بندی باكتریهای جنس ازوسپیریلوم از خانواده اسپیریلاسه می باشد. جنسهای دیگر این خانواده آكواسپیریلوم ، هرباسپیریلوم و كامپیلوباكتر هستند. در مورد تاریخچه باید گفت كه در سال 1922 بیجرینك باكتری جدیدی كشف كرد و ابتدا آن را ازتوباكتر اسپیریلوم نامید ولی در سال 1925 نام آن را به اسپیریلوم لیپوفروم تغییر داد. توانایی تثبیت ازت توسط این باكتری در سال 1963 بوسیله بكینگ با روش ایزوتوپی 15N مشخص گردید. در سال 1978 تاراند و همكاران با تعیین درصد مولی گوانین و سیتوزین DNA باكتری ، نام ازوسپیریلوم را برای این جنس پیشنهاد كردند زیرا درصد مولی گوانین و سیتوزین DNA این باكتری برابر 71-69 بدست آمد كه بسیار بیشتر از درصد مربوط به جنس اسپیریلوم بود. تاكنون بر اساس خصوصیات ظاهری و قرابت ژنتیكی، پنج گونه ازباكتریهای این جنس به نامهای برازیلنس، لیپوفروم، آمازوننس، هالوپریفرنس و ایراكنس شناسایی شده و مورد تایید قرار گرفته است. منابع مورد استفاده 1- روستا، محمدجواد .1375. پایان نامه كارشناسی ارشد دانشكده كشاورزی دانشگاه تهران تحت عنوان بررسی فراوانی و فعالیت ازوسپیریلوم در برخی از خاكهای ایران. 2- Skinner,F.A.,R.M.Boddey and I.Fendrik (eds.).1989 . Nitrogen Fixation with Non-Legumes.Klumer Academic Publisher , Netherlands , 336PP. 3- Vose ,P.B.,and A.P.Ruschel(eds.) . 1981.Assosiative N2-Fixation , Vol1. CRC Press, Florida,215PP.