فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: افزایش جمعیت جهانی و نیاز به تولید بیش‌تر محصولات کشاورزی، همراه با کاهش کیفیت خاک و منابع آبی، چالش‌های مهمی در کشاورزی پایدار ایجاد کرده است. ازاین‌رو، استفاده از باکتری‌های محرک رشد گیاه به‌عنوان مکملی برای کودهای شیمیایی و نیز کاهش مصرف آنها مورد توجه قرار گرفته است. این باکتری‌ها نقش مهمی در بهبود رشد گیاه، افزایش حاصلخیزی خاک و کاهش تنش‌های محیطی دارند. بااین‌حال، زنده‌مانی این باکتری‌ها در شرایط مزرعه به دلیل عوامل نامساعد محیطی مانند خشکی، شوری کاهش می‌یابد. در این پژوهش، اثربخشی فرمولاسیون زیستی آلژینات سدیم - بنتونایت - نشاسته - نانو سیلیس بر پایداری کپسول، زنده‌مانی باکتری‌ محرک رشد گیاه` کپسوله شده و کنترل آزادسازی آن‌ در محیط بررسی شد.مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش، ابتدا سوسپانسیون باکتریایی با استفاده از محیط کشت نوترینت براث تهیه شد. سپس، کپسول‌ها با ترکیب آلژینات سدیم، بنتونایت، نشاسته و نانو سیلیس به روش قطره‌ای در محلول کلرید کلسیم دو درصد، در فرمولاسیون‌های مختلف به دست آمد. پارامترهای فیزیکی و زیستی از جمله اندازه قطر کپسول‌، میزان انبساط‌پذیری، میزان زیست‌تخریب‌پذیری، کارایی کپسوله سازی باکتری توسط فرمولاسیون‌، زنده‌مانی باکتری‌، نرخ آزادسازی باکتری‌ و میزان ماندگاری سلول‌های باکتری ارزیابی شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزودن بنتونایت به فرمولاسیون، موجب افزایش استحکام مکانیکی کپسول‌ و کاهش نرخ زیست‌تخریب‌پذیری آن‌ها شد. کپسول‌های حاوی بنتونایت و نشاسته نسبت به تیمار شاهد (CK) ، کاهش قطر کمتری را پس از فرایند خشک‌شدن نشان دادند که بیانگر افزایش پایداری آن‌ها بود. میزان انبساط‌پذیری در کپسول‌های دارای بنتونایت بیش‌تر از تیمار‌های بدون آن بود که نشان می‌دهد این ترکیب توانایی جذب آب را افزایش داده و ساختار ژلی پایدارتری ایجاد می‌کند. تعداد سلول‌ باکتری‌های زنده درون کپسول‌ نیز تحت‌تأثیر نوع فرمولاسیون قرار گرفت به به‌طوری‌که در فرمولاسیون‌های بدون بنتونایت (CK و A)، تعداد جمعیت باکتری‌ بیش‌تری پس از کپسوله‌سازی در آزمون سنجش میزان زنده‌مانی باکتری‌ مشاهد شد، اما در بلندمدت (90 روز) در آزمون میزان ماندگاری سلول‌های باکتری، روند کاهش جمعیت باکتری‌ در این فرمولاسیون‌ها (CK و A) بیش‌تر بود. در مقابل، در فرمولاسیون‌های حاوی بنتونایت و نشاسته، میزان آزادسازی باکتری کندتر و پایدارتر بود و جمعیت باکتری‌های زنده پس از 90 روز نگهداری، مقدار بالاتری در مقایسه با فرمولاسیون بدون بنتونایت و نشاسته و تیمار بدون کپسوله‌سازی (Free cell) نشان داد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از فرمولاسیون آلژینات سدیم - بنتونایت - نشاسته - نانو سیلیس می‌تواند یک روش کارآمد برای افزایش زنده‌مانی و طول عمر باکتری‌های محرک رشد گیاه در محیط‌های آزمایشگاهی باشد. ترکیب بنتونایت موجب بهبود استحکام مکانیکی و کاهش زیست‌تخریب‌پذیری و کنترل نرخ آزادسازی باکتری در کپسول‌ها شد، درحالی‌که نشاسته به‌عنوان یک ماده حفاظتی باعث بهبود زنده‌مانی باکتری‌ها شد. بنابراین به نظر می رسد این فناوری در آینده می‌تواند به‌عنوان یک مکمل مناسب برای کودهای شیمیایی در کشاورزی پایدار مورد استفاده قرار گیرد و نقش مهمی در بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش رشد گیاه ایفا کند.