کودهای زیستی فسفره و ضرورت توسعه آن‌ها درکشور

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب

2 عضو هیات علمی موسسه تحقیقات خاک و آب.

3 کارشناس ارشد موسسه تحقیقات خاک و آب

چکیده

طبیعت خاک­های کربناتی که بخش عمده­ای از اراضی زراعی و باغی کشورمان را نیز شامل می شود، باعث شده تا استفاده از کودهای شیمیایی فسفره از کارآیی کمی در این­گونه اراضی برخوردار بوده و بدین دلیل کشاورزان برای حصول نتیجه مورد نظر هر ساله مقادیر متنابهی از این نهاده شیمیایی را به اراضی زیر کشت اضافه نمایند. محدودیت منابع فسفر در دنیا و قیمت روز­ افزون کودهای فسفره، واردات آنها را به کشور با مشکل روبرو ساخته و مصرف بی­رویه آنها در کشور آلودگی­های زیست محیطی را به دنبال داشته است. چنانچه بتوان فسفر تجمع یافته در خاک را به فرم قابل استفاده گیاه تبدیل نمود، می­توان ضمن کاهش مصرف کودهای فسفره رشد و عملکرد مناسب گیاهان را نیز تضمین نمود. گروهی از ریز­جانداران خاکزی اعم از قارچ­ها و باکتری­ها این توانایی را دارند که با استفاده از مکانیسم­های ویژه­ای در میکروسایت­های خاک اطراف ریشه گیاهان، فسفر را از فاز تثبیت شده خارج نمایند. جداسازی، شناسایی، تکثیر و فرمولاسیون این ریز­جانداران اساس و پایه تولید نوع جدیدی از کودهای زیستی به نام کودهای بیولوژیک فسفره را تشکیل داده است. در کشورهای توسعه یافته هم اکنون این نوع فرآورده­های زیستی از فرم تک کاربردی خارج شده و فرمولاسیون­های جدید حاوی چند نوع ریز­جاندار متفاوت با کاربردهای مختلف از جمله تامین عناصر مورد نیاز گیاه به ویژه فسفر و افزایش مقاومت گیاه میزبان به انواع تنش­های زنده و غیر زنده می ­باشد. سابقه استفاده از این نوع فرآورده­های زیستی در کشور به یک دهه قبل بر می­گردد. انواعی از ریز­جانداران به کار گرفته شده در کشور شامل ریز­جانداران اکسیدکننده گوگرد، ریز­جانداران حل­کننده فسفات و قارچ­های میکوریزی بوده­اند. نتایج پژوهش­های صورت گرفته در ارتباط با این نوع نهاده­های زیستی نشان داده است که دامنه تاثیر آنها بسته به نوع گیاه میزبان و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک متفاوت بوده و کاربرد آنها توانسته است 25 تا 50 درصد از نیاز فسفره گیاه میزبان را تامین نمایند. حرکت به سمت استفاده از تکنولوژی­های مدرن برای تولید این ریز­جانداران و استفاده از فرمولاسیون­های جدید می­تواند ضمن افزایش زمینه کاربرد این ترکیبات زیستی در کشور، زمینه مناسبی را برای کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفره فراهم آورد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Place of Phosphatic Biofertilizers and Necessity to Develop them in Iranian Agriculture

نویسندگان [English]

  • f r 1
  • h a.r 2
  • k kh 1
  • a a 2
  • a e 3
چکیده [English]

Carbonatic origin of most arable land in the country, caused to decrease phosphatic fertilizer use efficiency and because of this phenomenon, farmers annually add a large amount of these chemical compounds to their field to get proper results. International shortage and increasing prices create some problems for importing phosphorus fertilizers to the country. On the other hand using more and more of these compounds caused environmentally pollutions .By changing unavailable forms of soil concentrated phosphorus to the available forms, in parallel to lower need of phosphatic fertilizers, plant growth and yield also can be guaranteed .In rhizospheric soil some of microorganisms including bacteria and fungi have ability to change soil fixed phosphorus to soluble one by specific mechanisms. Isolation, recognition, their production and formulation of these microorganisms constitute the main frame of production of a kind of biofertilizers which is named phosphatic biofertilizers. In developed countries, the new formulations of these biofertilizers contain different kinds of microorganisms for multiple purpose including supply plant mineral needs and help to their host to be more resistant against biotic and abiotic stresses. These kinds of biofertilizers including sulfur oxidizing, phosphate solubilizers and mycorrhizal fungi were used in the country from 10 years ago. Research results showed that these microorganisms efficiencies are in relation to plant host and soil physical and chemical properties. In over all they can supply 25 to 50 percent of plant phosphorus demand. Trying to use modern technologies to produce these microorganisms and their formulation caused to develop using them in the country and help us to decrease usage of phosphatic chemical fertilizers.      

کلیدواژه‌ها [English]

  • Insoluble
  • Phosphates
  • Inoculation
  • Mycorrlhizal Fungi
  • Phosphat Solubilizer microorganisms
  1. امیرآبادی، م.، م. اردکانی، ف. رجالی، م. برجی. 1389. بررسی اثرات ازتوباکتر کروکوکوم و قارچ میکوریزی در سطوح مختلف فسفر بر برخی صفات مورفولوژیکی و خصوصیات کیفی ذرت علوفه ای (سینگل کراس 704). مجله تحقیقات آب و خاک ایران. دوره 41، ش 1، صفحات 49 -56.
  2. امیرآبادی، م.، م. اردکانی، ف. رجالی، م. برجی، ش. خاقانی. 1388. تعیین کارایی میکوریزا و ازتوباکتر تحت تأثیر سطوح مختلف فسفر بر عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت علوفه ای رقم سینگل کراس 704 در اراک. مجله علوم گیاهان زراعی ایران دوره 40، ش 2، صفحات 45 - 51.
  3. امیرآبادی، م.، م. اردکانی، ف. رجالی، م. برجی. 1388. تأثیر کابرد مایه تلقیح ازتوباکتر و قارچ میکوریزی بر جذب برخی عناصر معدنی توسط ذرت علوفه ای (رقم سیگنال کراس 704) در سطوح مختلف فسفر. مجله پژوهش های خاک (علوم خاک و آب). ج23، ش 1، صفحات 107 - 115
  4. بشارتی، ح.، ف. نورقلی پور، م.ج. ملکوتی، ک. خاوازی.  1383 مروری برکارهای انجام شده در زمینه نحوه استفاده مستقیم از خاک فسفات در خاک های آهکی در ملکوتی. م.ج و بلالی. م.ر. ،  مصرف بهینه کود راهی برای پایداری در تولیدات کشاورزی نشر آموزش کشاورزی تهران ایران.
  5. حسن زاده، ا. 1386. تاثیر انواع کودهای بیولوژیک حاوی باکتری های تسهیل کننده جذب فسفر بر مقادیر مصرف کود شیمیایی فسفر، عملکرد و اجزای عملکرد جو . پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه تهران.
  6.  رجالی، ف.، ع. علیزاده، م.ج. ملکوتی، ن. صالح راستین، ک. خاوازی، ا. اصغرزاده. 1385. تکثیر قارچ Glomus intraradices  و تهیه مایه تلقیح این قارچ به روش کشت درون شیشه ای. مجله علوم خاک وآب. ج20. شماره 2 . صفحات273- 283.
  7. رجالی، ف. 1388. بررسی تأثیر گونه های مختلف قارچ های میکوریز آربسکولار در جذب عناصر معدنی پرمصرف و کم مصرف در گندم. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی نشریه شماره 1446. موسسه تحقیقات خاک وآب.
  8. رجالی، ف.، علیزاده. ع.، ملکوتی. م.، صالح راستین. ن. 1386. بررسی تأثیر رابطه همزیستی میکوریزا آربسکولار در رشد، عملکرد و جذب عناصر معدنی در گیاه گندم تحت تنش خشکی. مجله علوم خاک و آب. ج 21،ش2،صفحات 241 - 259 .
  9. سلطانی، ع. ا. 1385. جداسازی، شناسایی و بررسی صفات محرک رشدی باکتریهای فلاوو باکتریوم و سودوموناس فلورسنت بومی خاک های ایران و بررسی تاثیر آنها بر رشد و نمو گندم. پایان نامه کارشناسی ارشد.گروه مهندسی علوم خاک دانشگاه تهران.
  10. سلیمان زاده، ح.، د. حبیبی، م. اردکانی، ف. پاک نژاد، ف. رجالی. 1388. کارایی میکوریزا در سطوح مختلف فسفر و تأثیر آن بر عملکرد آفتابگردان. مجموعه مقالات یازدهمین کنگره علوم خاک ایران. گرگان.
  11. سیفی، م.، م.ر. اردکانی، ف. رجالی، م.ع. خودشناس، م. امیرآبادی. 1385 . تعیین کارایی میکوریزا و ازتوباکتر تحت تاثیر سطوح مختلف نیتروژن بر عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت علوفه ای در استان مرکزی. نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران. پردیس ابوریحان. دانشگاه تهران.
  12. شاه محمدی، م.، ش. قربانی، ا. اصغرزاده، ف. رجالی، ع. نجاتی. 1385. استفاده از Agrobacterium rhizogenes برای ایجاد ریشه های القایی در چند گیاه دولپه. مجله علوم خاک وآب. ج 20. ش2. صفحات 263 - 272.
  13. کوچک زاده، ی. 1380. نقش گوگرد، تیوباسیلوس، حل کننده های فسفات و مواد آلی در تامین فسفر مورد نیاز ذرت از خاک فسفات در خاکهای آهکی. پا یان نامه کارشناسی ارشد. گروه خاکشناسی. دانشگاه تربیت مدرس.
  14. لطف الهی، م.، م.ج. ملکوتی، ک. خاوازی، ح. بشارتی. 1383. ارزیابی روشهای مصرف مستقیم خاک فسفات در افزایش عملکرد ذرت علوفه ای در کرج. در ملکوتی. م.ج و بلالی. م. ر. ،  مصرف بهینه کود راهی برای پایداری در تولیدات کشاورزی  نشر آموزش کشاورزی کرج ایران.
  15. ملک ثابت، ع.، م. اردکانی، ف. رجالی. 1385. ارزیابی کارایی جذب عناصر آهن، روی، مس و منگنز توسط ارقام مختلف گندم تلقیح شده با سویه های قارچ میکوریزا آربسکولار در شرایط مزرعه. همایش خاک. محیط زیست و توسعه پایدار.
  16. ملک ثابت، ع.، م. اردکانی، ف. رجالی. 1385. محاسبه کارایی جذب عناصر ماکرو در ارقام گندم تحت تأثیر کاربرد سویه های مختلف میکوریزایی در شرایط مزرعه. مجموعه مقالات همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار. پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران. کرج.
  17. ملک ثابت، ع.، م. اردکانی، ع. ماهور. ع، ف. رجالی، ع. سیادت. 1385. بررسی رابطه همزیستی سویه های میکوریزایی با صفات مهم مرفولوژیکی و جذب عناصر میکرو در ارقام مختلف گندم. نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران.
  18. ملک ثابت، ع.، ف. رجالی. 1385. مقایسه وابستگی میکرونیرایی سه نوع گندم با سویه های مختلف قارچ میکوریزا آربوسکولار در شرایط گلخانه. همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.کرج.
  19. میرانصاری مهابادی، م.، ح. بهرامی، ف. رجالی، م.ج. ملکوتی. 1385. بررسی تأثیر قارچهای میکوریز آربسکولار بر جذب عناصر غذایی و عملکرد ذرت در شرایط تنش تراکم خاک. مجله علوم خاک و آب. جلد 20. شماره 1. صفحات 106 -121.
  20. نور قلی پور، ف.1379. اثر اسیدی کردن آب آبیاری و دو میکرو ارگانیسم بر قابلیت جذب اهن از کنسانتره آهن و فسفر از خاک فسفات به وسیله گیاه ذرت. پا یان نامه کارشناسی ارشد.گروه خاکشناسی. دانشگاه تربیت مدرس.
  21. نورقلی پور. ف، م.ج. ملکوتی، ک. خاوازی. 1373 الف. اثر اسیدی کردن آب آبیاری و بیوفسفات در قابلیت جذب فسفر از منبع خاک فسفات و امکان جایگزینی انها با کودهای فسفاته در کشت ذرت. در ملکوتی، م.ج و بلالی. م. ر. ،  مصرف بهینه کود راهی برای پایداری در تولیدات کشاورزی  نشر آموزش کشاورزی کرج. ایران.
  22. نورقلی پور، ف.، م.ج. ملکوتی، ک. خاوازی. 1373 ب. نقش باکتریهای تیو باسیلوس و حل کننده های فسفات بر افزایش جذب فسفر از منبع خاک فسفات  در ملکوتی. م.ج و بلالی. م. ر. ،  مصرف بهینه کود راهی برای پایداری در تولیدات کشاورزی  نشر آموزش کشاورزی کرج. ایران.

23.        Ahmed, S. 1995. Agriculture-Fertilizer Interface in Asia-Issues of Growth and sustainability. Oxfeor and IBH Publ. Co. New Delhi.

24.        Clark, R. B., and S. K. Zeto. 1996. Mineral acquisition by mycorrhizal maize grown on acid and alkaline soil. Soil Biology and Biochemistry. 28: 1405-1503.

25.        Dalal, R. C. 1977. Soil Organic Phosphorus. Adv. Agron . 29: 83-117.

26.        FAO, Current world fertilizer trends and out look to 2009/10.

27.        Fortin, J. A., G. Becard, S. Declerck, Y. Dalpe, M. St-Arnaud, A. P. Coughlan, and Y. Piche, 2002. Arbuscular mycorrhiza on root-organ culture. Canadian. Journal of Botany. 80: 1-20.

28.     Goldstein, A. H. 1986. Recent progress in understanding the molecular genetics and biochemistry of calcium phosphate solubilization by gram negative bacteria. Biological Agriculture and Horticulture. 12: 185- 193.

29.        Goldstein, A. H., R. D. Rogresand, G. Mead. 1993. Mining by microbe. Bio/Technol. 11. 1250-1254.

30.        Jakobsen, I. 1995. Transport of phosphorus and carbon in VA mycorrhiza In: Mycorrhiza, Structure, Function, Molecular Biology and Biotechnology. A. Varma and B. Hock (eds). Springer – Verlag. Berlin. PP. 297-324.

31.        -Kabri, Z., I. P. P’Halloran, and C. Hamle. 1996. The proliferation of fungal hyphae in soils supporting mycorrhizal and nonmycorrhizal plants. Mycorrhiza 6:477-480.

32.        Katznelson, H., E. A. Peterson, and J. W Rovatt. 1962. Phosphate dissolving microorganisms on seed and in the root zone of plants. Can. J. Bot. 40: 1181-1186.

33.        Kirchner, M. J., A. G. Wollum, L. D. King, 1993. Soil microbial populations and activities in reduced chemical input agroecosystems. Soil. Soc. Amer. J. 57: 1289-1295.

34.        -Kush, G. S. and J. Bennet. (eds). 1992. Nodulation and Nitrogen Fixation in Rice: Potential and Prospect. International Rice Research Institute, Manila Philippines.

35.        Leisinger, K. M. 1999. Biotechnology and food security. Curr. Sci. 76:488-500.

36.        Mirzakhani. M., M.R  Ardekani, A.  Aeene Band, F. Rejali, and  A.H. Shirani Rad.  2009. Response of spring safflower to co –inoculation with Azotobacter chroococcum and Glomus intraradices under different level of nitrogen and phosphorus. American Journal of Agricultural and Biological Sciences 4(3): 255-261.

37.        Rodriguez, H. and R. Frage. 1999. Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnology Advances. 17: 319-339.

38.        Sharma, A. K. and B. N. Johri. (eds.). 2002. Arbuscular Mycorrhizae, Interaction in Plants, Rhizosphere and Soils. Oxford and IBH Publishing. New Delhi. P. 308.

39.     Stevenson, F. J. 1986. Cycles of Soil Carbon, Nitrogen, Phosphours, Sulfur, Micronutrients. Wiley. New York.     

40.     Verma, A., and A. Adholeya. 1996. Cost – economics of existing methodologies for inoculum production of vesicular-arbuscular mucorrhizal fungi In Mukkerji (ed.), Concept in Mycorrhizal Research. Kluwer Academic Publisher. P 179-194.

41.        Vig, A. C., and G. Dev. 1984. Phosphorus adsorption characteristics of some acid and alkaline soils. J. Indian Soc. Soil Sci. 32, 235-239.

42.        www.afkarnews.ir.

43.        Zarea, M. J., A. Ghalavand, M. E.  Goltapeh, and F. Rejali. 2008. Green manure,  Mycorrhiza and soil fertility. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture. 2 (3): 294-299.

44.        Zarea, M.J., A. Ghalavand, M.E. Goltapeh, and F. Rejali. 2009. Effect of mixed cropping, earthworms, and arbuscular mycorrhizal fungi on plant yield, mycorrhizal colonization rate , soil microbial biomass, and nitrogenase activity of free-living bacteria. Pedobiologia. 52:223-235

45.        Zarea, M.J., A. Ghalavand, M.E. Goltapeh, and F. Rejali. 2009. Interaction of  mycorrhiza, earthworm and rhizobium on growth of annual medic under light stress. Journal of Agricultural Technology 5(2):249-259.    

46.        Zarea, M. J., A. Ghalavand, M. E. Goltapeh, and F. Rejali. 2009. Role of clover species and AM fungi on forage yield, nutrient uptake, nitrogenase activity and soil microbial biomass. Journal of Agricultural Technology. 5(2):337-347.