کودهای زیستی محرک رشد گیاه در ایران: نقاط قوت و ضعف

نوع مقاله : فنی ترویجی

نویسنده

عضو هیأت علمی و پژوهشگر مؤسسه تحقیقات خاک و آب

چکیده

تا به امروز استفاده تجاری و کاربرد در مقیاس وسیع مایه­تلقیح­های افزاینده رشد گیاه در کشاورزی پیشرفت قابل ملاحظه­ای نداشته است. یکی از دلایل این مساله وجود گزارشهای متفاوت و تضاد بین نتایج آزمایشگاهی، گلخانه­ای و مزرعه­ای و عدم تکرارپذیری این نتایج است. این مسائل بیشتر ناشی از تنوع در اقلیم و ارقام گیاهی، ترکیب فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک، میزان ماده آلی خاک، رقابت ریزجانداران بومی، مقدار رطوبت خاک و شاید ناشناخته بودن دیگر عواملی باشد که این مایه تلقیح­ها بواسطه آن بر رشد گیاه مؤثر واقع می­شوند. این موضوعات مقدار و جمعیت قابل توصیه مایه تلقیح، زمان و مکان و روش بهینه مصرف مایه تلقیح را با مشکل مواجه می­کند. گزارش­ها نشان می­دهد که بیشتر پژوهش­ها در این زمینه در سطح گلخانه و در خارج از مزرعه انجام شده است. با این حال برخی نتایج مزرعه­ای مثبت در ایران گزارش شده است. از طرف دیگر قیمت کم کودهای شیمیایی مانع دیگری در توجه، تحقیق و توسعه کاربرد این کودهای زیستی در کشاورزی ایران شده است. غیر متمرکز بودن تحقیقات، کم بودن میزان ماده آلی خاک­ها، ، مشکلات موجود در تکثیر صنعتی و تجاری سازی، هدفمند نبودن یارانه کود، عدم قاطعیت برای تضمین اثربخشی آنها در همه مناطق و در همه زمان­ها، عدم ارتباط مناسب بین بخش پژوهش، تولید و ترویج و نبود ساز و کار مناسب در مورد نظارت و کنترل کیفی مایه تلقیح­های تجاری از مهمترین مشکلات مایه ­تلقیح­های افزاینده رشد گیاه در ایران می­باشند. از طرف دیگر وجود تعداد زیاد دانشجویان علاقه مند به ادامه تحصیل در گرایش بیولوژی خاک، افزایش سهم پژوهش های بیولوژی خاک در علوم خاک، وجود مراکز آموزشی متعدد از جمله فرصت ها و نقاط قوت در این رابطه است. اسناد ملی از جمله برنامه پنجم توسعه و سند چشم انداز 20 ساله که در آنها بر استفاده از فناوری های زیستی و کودهای بیولوژیک تاکید شده است چشم انداز روشنی در این زمینه می باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Biofertilizers Containing Plant Growth Promoting Rhizobacteria: Strengths and weaknesses

نویسنده [English]

  • Hoshang Khosravi
چکیده [English]

To date there is not progress commercially production and large scale application of PGPR in agriculture. One reason for limited commercial use of PGPR is variability, inconsistency and irreproduciblility of results between laboratory, greenhouse, and field trials. These problems with PGPR arises from variation in crops and cultivars, the physical, chemical and biological composition of  soils, the content of soil organic matter, competition of indigenous microorganisms, soil moisture content, climate, or perhaps an incomplete understanding of the other mechanisms of PGPR that can affect on plants growth. Therefore, it is difficult to evaluate recommendable numbers of microorganisms in PGPR inocula and the appropriate time, place and application methods. On the other hand, low cost of chemical fertilizers in Iran has precluded any serious consideration to the extension of PGPR application in Iran. The documented reports of PGPR application in Iran indicated that more trials are conducted in invitro, greenhouse and out of farm. Being decentralized research, low content of soil organic matter, the problems with industrial commercialization, being non-targeted chemical fertilizer subsidies, indecisiveness and uncertainty to ensure effectiveness of PGPR in all times and places, lack of inappropriate communication between the research sector, production and extension and the absence of proper mechanisms for supervision and quality control of commercial inoculants are some of the most important challenges with PGPR application in Iran. In other hand there are strengths, because there are many students that interested in studying trends in soil biology and there are many training center for this students in Iran. However, because of national archives including fifth development plan and 20-year outlook there is a clear vision about development of biofertilizers in Iran. 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inoculants
  • Plant Growth Promoting Rhizobacteria
  • Chemical fertilizers

مراجع

  1. اخگر، ع. 1387. جداسازی، شناسایی و بررسی باکتری­های ریزوسفری دارای توان تولید آنزیم ACCدآمیناز در کاهش اثرات تنش شوری بر رشد کلزا. رساله دکتری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.158 صفحه.
  2. اسدی رحمانی، ه. 1388. جداسازی و شناسایی باکتری­های سودوموناس فلورسنت محرک رشد گیاه و اثر آنها در افزایش عملکرد و بهبود خصوصیات کلزا. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، نشریه شماره 1447، مؤسسه تحقیقات خاک و آّب.
  3. اسدی رحمانی، ه. 1389. جداسازی و شناسایی باکتری­های جنس فلاوباکتریوم و تولید مایه تلقیح مناسب برای افزایش عملکرد گندم. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، نشریه شماره 1504، مؤسسه تحقیقات خاک و آّب.
  4. اسدی رحمانی، ه. 1389. کودهای زیستی در ایران: فرصت ها و چالش ها. اولین کنگره چالش های کود در ایران: نیم قرن مصرف کود.هتل المپیک. تهران.
  5. افتخاری س. ق.، ع. فلاح نصرت آباد، غ. ع. اکبری، ع. محدثی، ا. الله دادی. 1388. اثر باکتری های حل کننده فسفات و کودهای فسفاته بر چگونگی رشد گیاه برنج. مجله پژوهش های خاک (علوم خاک و آب)، جلد 23، شماره 2، ص: 239-229.
  6. ایرانی پور، ر.، م. ج. ملکوتی، م. ج. عابدی، ا. سجادی، ح. غفوریان. 1386. اثرات اصلی خاک فسفات و باکتری تیوباسیلوس بر شاخص های عملکرد محصول ذرت و اثرات باقی مانده آن بر عملکرد جو. مجله علوم خاک و آب، جلد21، شماره 2. ص: 200-191.
  7. بشارتی، ح.، ن. صالح راستین. 1378. بررسی تاثیر کاربرد مایه تلقیح باکتری های تیوباسیلوس همراه با گوگرد در افزایش قابلیت جذب فسفر. مجله علوم خاک و آب، جلد 13، شماره 1. ص: 39-23.
  8. بشارتی، ح. 1386. بررسی اکسیداسیون گوگرد و ارتباط آن با آزاد شدن برخی از عناصر غذایی در خاک­های آهکی زیر کشت گندم. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، نشریه شماره 1352، مؤسسه تحقیقات خاک و آب.
  9. بشارتی، ح.، ح. رضایی و ز. خادمی. 1387. بررسی کاربرد باکتری های تیوباسیلوس و گوگرد در جذب عناصر غذایی و رشد گندم در خاک­های آهکی. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، نشریه شماره 1376، مؤسسه تحقیقات خاک و آّب.
  • توسلی، ع.، ح. بشارتی، ف. رجالی، و ک. خاوازی. 1379. بررسی اثرات مصرف کودهای فسفاته، گوگرد و مایه تلقیح باکتری های تیوباسیلوس بر درصد کلنی­زایی قارچ های میکوریز در ذرت. مجله خاک و آب (ویژه نامه تیوباسیلوس)، جلد 12، شماره 11، ص: 19-10.
  • حمیدی، آ. ر. چوکان، ا. اصغرزاده، م. دهقان شعار، ف. ا. قلاوند، و م. ج. ملکوتی. 1388. بررسی اثر کاربرد باکتری های افزاینده رشد گیاه بر ظهور گیاهچه و استقرار گیاهچه و عملکرد دانه دورگ های دیررس ذرت در مزرعه. مجله به زراعی نهال و بذر، جلد 25، شماره 2، ص: 207-183.
  • خاوازی، ک.1387. کاهش مصرف کودهای محتوی عناصر کم مصرف از طریق تولید نیمه صنعتی باکتری تیوباسیلوس و کاربرد آن در کشاورزی. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، نشریه شماره 1374، مؤسسه تحقیقات خاک و آّب.
  • خاوازی، ک. 1388. استفاده از باکتری های سودوموناس تولید کننده سیدروفور برای افزایش عملکرد گندم. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، نشریه شماره 1445، مؤسسه تحقیقات خاک و آّب.
  • خسروی، ه. 1376. بررسی فراوانی و انتشار ازتوباکتر کروکوکوم در خاکهای زراعی استان تهران و مطالعه برخی از خصوصیات فیزیولوژیک آن. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران. تهران: 111 صفحه
  • خسروی، ه. 1391. بررسی اثر بخشی مایه تلقیح BBP1 بر رشد و عملکرد ذرت به عنوان گیاه شاخص در مناطق مختلف ایران. نشریه شماره 1743، مؤسسه تحقیقات خاک و آب.
  • خسروی، ه. 1392. بررسی اثر بخشی مایه تلقیح ازتوباکتر بر رشد و عملکرد گندم در مناطق مختلف ایران. نشریه شماره 1793، مؤسسه تحقیقات خاک و آب.
  • خسروی، ه.، ح. علیخانی، و ب. یخچالی. 1388. بررسی اثر سویه­های ریزوبیوم دارای آنزیم ACC daminase بر رشد گندم در شرایط تنش شوری. مجله تحقیقات آب و خاک ایران (مجله علوم کشاورزی ایران)، جلد39 شماره1.
  • رجایی، س.، ح. علیخانی و ف. رئیسی. 1386. اثر پتانسیل محرک رشد سویه های بومی ازتوباکتر کروکوکوم روی رشد، عملکرد و جذب عناصر غذایی گندم. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. جلد 41، ص: 296-285.
  • روستا، م. ج.، ن. صالح راستین، و م. مظاهری اسدی.1377. بررسی فراوانی و فعالیت آزوسپیریلوم در برخی از خاک های ایران. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد 29، شماره 2، ص: 298-285.
  • ریحانی تبار، ع. 1379. بررسی جمعیت پسودوموناسهای فلورسنت در ریزوسفر گندم کشت شده در خاکهای زراعی استان تهران و تعیین پتانسیل آنها برای افزایش رشد گیاهان .پایان نامه کارشناسی ارشد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
  • ذبیحی، ح. ر.، غ. ثواقبی، ک. خاوازی و ع. گنجعلی. 1388. بررسی تاثیرکاربرد سویه­هایی از سودوموناسهای فلورسنت بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم در سطوح مختلف شوری خاک. مجله آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد23، شماره 1، ص: 208-199.
  • عباس زاده دهجی، پ.، ه. اسدی رحمانی، ن. صالح راستین، ک. خاوازی، ع. ا. سلطانی طولارود. 1387. ارزیابی توان تولید اکسین توسط سودوموناس های فلورسنت و اثرات آنها در رشد گیاهچه های کلزا. مجله پژوهش های خاک (علوم خاک و آب)، جلد 23، شماره 2، ص: 216-203.
  • فلاح نصرت آباد، ع.، ن. صالح راستین و ک. خاوازی. 1378. بررسی باکتری های حل کننده سیلیکات در افزایش پتاسیم قابل جذب برای گیاه ذرت. مجله علوم خاک و آب، جلد 13، شماره 2، ص: 130-120.
  • محمودی، ح. و ه. خسروی. 1384. بررسی اثر کود بیولوژیک ازتوباکتر در بستر جامد و مایع بر عملکرد گندم دیم. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، شماره ثبت732/84، مؤسسه تحقیقات دیم کشور.
  • ملکوتی، م. ج.، ف. رجالی، ک. خاوازی، ز. خوگر، ع. ا. شهابی، پ. کشاورز و ر. وکیل. 1383. بررسی نقش مایه­ تلقیح ازتوباکتر (PGPR) در افزایش عملکرد گندم آبی و دیم در چند استان کشور. صفحات 167-159. از کتاب ملکوتی و همکاران، مجموعه مقالات "روش­های نوین تغذیه گندم". وزارت جهاد کشاورزی، دفتر طرح خودکفایی گندم،851 صفحه.
    • نورقلی پور، ف.، ک. خاوازی، ح. بشارتی، ع. فلاح نصرت آباد. 1385. بررسی کاربرد خاک فسفات، گوگرد و باکتری تیوباسیلوس بر عملکرد کمی و کیفی سویا و اثرات باقی مانده آن بر ذرت. مجله علوم خاک و آب، جلد 20، شماره 1، ص: 132-122.
    • نورقلی­پور، ف.، م. ج. ملکوتی و ک. خاوازی. 1379. نقش باکتری های تیوباسیلوس و حل کننده فسفات بر افزایش قابلیت جذب فسفر از منبع خاک فسفات، مجله خاک وآب، جلد 12، شماره 11، ص: 54-44.
  1. Afzal and B. Asghari. 2008. Rhizobium and phosphate solubilizing bacteria improve the yield and phosphorus uptake in wheat (Triticum aestivum). International Journal of Agriculture & Biology, 10: 58-88.
  2. Arshad, M. and T. Frakenberger. 1991. Microbial production of plant hormones. Plant and Soil, 133:1-8.
  3. Beijerinck, W. 1901. Über oligonitrophile Mikroben, Centralblatt für Bakteriologie, parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene, Abteilung II, Vol 7, 561-582 illus
  4. Burns, A., P. E. Bishop, and W. Daniel. 1981. Enhancement nodulation of leguminous plant roots by mixed cultures of Azotobacter vinelandii and Rhizobium. Plant and Soil, 62: 399-412
  5. Caesar, J., and T. J. Burr. 1987. Growth promotion of apple seedlings and rootstocks by specific strains of bacteria. Ecology and Epidemiology, 11: 1583-1588.
  6. Cheng, Z., E. Park, and R. Glick. 2007. 1- Aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase from Pseudomonase putida UW4 facilitates the growth of canola in the presence of salt. Canadian Journal of Microbiology, 53: 912-918.
  7. Chew, K. 2002. Georgics. Hackett Publishing Company. Indianapolis, USA. 152 pp
  8. Damiano, C. and Monticelli. 1998. In vitro fruit trees rooting by Agrobacterium rhizogenes wild type infection. Electronic Journal of Biotechnology (EJB), 1:1-7
  9. Fallik, E. , Sarig, and Y. Okon. 1994. Morphology and physiology of plant roots associated with Azospirillum. In Y. Okon Ed. Azospirillum/plant associations. pp. 77–86. CRC Press Boca Raton, FL, USA.
  10. Fallik, E., Okon, E. Epstin, A. Goldman and M. Fischer. 1989. Identification and Quantification of IAA and IBA in Azospirilum brasilense inoculated maize roots. Soil Biology and Biochemistry. 21:147-153.
  11. Guo, X., M. Flores, P. Mavingui, S. I. Fluents, G. Hemandez, G. Davila, and R. Palacios. Natural genomic design in Sinorhizobium melioti: novel genomic architectures. Genome Research. 13:1810-1817.
  12. Höflich, G. 1999. Colonization and growth promotion of non-legumes by Rhizobium Microbial Biosystems: New FrontiersProceedings of the 8th International Symposium on Microbial EcologyBell CR, Brylinsky M, Johnson- Atlantic Canada Society for Microbial Ecology, Halifax, Canada,Green P (eds)
  13. Jarak, M., Protio, S. Jankovio, and J. Colo. 2006. Response of wheat to Azotobacter-Actinomycet inoculation and nitrogen fertilizers. Romanian Agriculture Research. Number23.
  14. H., S. M. Samar, E. Fallahi, H. Davoodi, and M. Shahabian. 2009. Inoculation of 'Golden Delicious' Apple Trees on M9 Rootstock with Azotobacter improves Nutrient Uptake and Growth Indices. Journal of Plant Nutrition, 32: 946–953.
  15. Kloepper, W. and M. N. Schroth. 1978. Plant growth-promoting rhizobacteria on radishes. In Proceedings of the 4th International Conference on Plant Pathogenic Bacteria. pp. 879–882.
  16. Kumar, V. and N. Narula. 1999. Solubilization of inorganic phosphates and growth emergence of wheat as affected by Azotobacter chroococcum Biology and Fertility of Soils, 28: 201-305.
  17. Matiru, V. N. and D. Dakora. 2004. Potential use of rhizobial bacteria as promoters of plant growth for increased yield in landraces of African cereal crops. African Journal of Biotechnology, 3 (1): pp: 1-7.
  18. Mavingui, P., M. Flores, X. Guo, G. Davila, X. Perret, W. j. Broughton and R. Palacios. Dynamics of genome architecture in Rhizobium sp. Strain NGR234. Journal of Bacteriology, 184: 171-176.
  19. Mustafa, Y., and B. Canbolat. 2006. Effect of plant growth-promoting bacteria and soil compaction on barley seedling growth, nutrient uptake, soil properties and rhizosphere microflora. Biology and Fertility of Soils, 42(4): 350-357.
  20. Nelson. M. 2004. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): Prospects for new inoculants. Plant Management Network,online doi:10.1094/CM-2004-0301-05-RV.
  21. Persello-Cartieaux F., Nussaume, and C. Robaglla. 2003. Tales from the underground: molecular plant–rhizobacteria interactions. Plant, Cell and Environment, 26:189–199.
  22. Probanza, A., J. A. Lucas Garcia, M. Ruiz Palomino, B. Ramos, and F. J. Gutierrez Manero. 2002. Pinus pinea seedling growth and bacterial rhizosphere structure after inoculation with PGPR Bacillus. Applied Soil Ecology, 20:75-84.
  23. Putene, E., and Bashan, Y. 1993. Effect of inoculation with Azospirilum brasilens on germination and seedling growth of the giant colmnarcardon cactus (Pachycereus pringlei). Symbiosis, 15: 49-60.
  24. Rai, N. and A. C. Gaur. 1988. Characterization of Azotobacter spp. and effect of Azotobacter and Azospirillum as inoculant on the yield and N-uptake of wheat crop. Plant and Soil, 109: 131-134.
  25. Renato de Freitas, J. 2000. Yield and N assimilation of winter wheat inoculated with rhizobacteria. Pedobiologia, 44: 97-104.
  26. Saravanakumar, D. and Samiyappan. 2007. ACC deaminase from Pseudomonas fluorescens mediated saline resistance in groundnut (Arachis hypogea) plants. Journal of Applied Microbiology, 120: 1283-1292.
  27. Tilak, K.V. BR., S. Singh, N. K. Roy and N. S. Subba Rao. 1982. Azospirillum brasilense and Azotobacter inoculum effect on maize and sorghum. Soil Biology and Biochemistry, 14: 417-418.
  28. Tisdale, L. and W. L. Nelson. 1975. Soil Fertility and Fertilizers, 3rd Edition. Macmillan Publishing, New York, USA. 694 pp.
  29. Turner, T. and P. A. Backman. 1989. Factors relating to peanut yield increases following Bacillus subtilis seed treatment. Plant Disease, 73: 464-468.
  30. Van Loon, C. 2007. Plan responses to plant growth-promoting rhizobacteria. European Journal of Plant Pathology, 119:243-254.
  31. J. K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255: 571–586.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار