شناسایی و افزایش ریزموجودهای خاکزی با قابلیت استفاده در حفاظت خاک و آب

تخریب اراضی و به سبب آن کاهش کمی و کیفی خاک و آب از چالش های اساسی در دستیابی به توسعه ی پایدار در کشورهای در حال توسعه می باشد. در سال های اخیر نقش ریزموجودهای خاکزی در بهبود ویژگی های خاک و در نتیجه کاهش حساسیت به تخریب و فرسایش اراضی مورد تایید قرار گرفته است. از طرفی تلقیح مستقیم ریزموجودها به خاک با هدف افزایش عملکرد آن ها می تواند راهکاری نوین در حفاظت منابع آب و خاک باشد. لذا شناسایی، افزایش (تکثیر) و کاربرد در سطوح گسترده از باکتری ها و سیانوباکترهای موثر در کاهش هدررفت خاک و رواناب ضروری می باشد. بر این پایه، این پژوهش با هدف استخراج، شناسایی و افزایش مناسب ترین باکتری ها و سیانوباکترهای بومی خاک در حفاظت خاک و آب برنامه ریزی شد.
به منظور استخراج و شناسایی باکتری ها و سیانوباکترها، نمونه برداری از خاک سطحی منطقه حساس به فرسایش حواشی جاده مرزنآباد-کندلوس انجام گرفت. کشت و استخراج باکتری ها و سیانوباکترهای موجود در بانک ریزموجود خاک برابر با دستورکار های آزمایشگاهی به ترتیب با استفاده از محیط های کشت عمومی TSAو Nutrient Agar؛ و Bold Basalو CHU10انجام شد. باکتری ها و سیانوباکترهای استخراج شده با بررسی ویژگی های ریخت شناسی در زیر میکروسکوپ نوری در حد جنس شناسایی شدند. سپس مناسبترین آنها بر اساس معیارهای موثر در کاهش هدررفت خاک و رواناب انتخاب و در نهایت پس از خالص سازی با استفاده از محیط های کشت اختصاصی منحصر به هر ریزموجود، باکتری ها و سیانوباکترها به شمار و حجم زیاد تکثیر شدند.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در بانک ریزموجودهای خاک منطقه، باکتری های Pseudomonassp.Arthrobactersp.Azotobactersp.Diplococcussp.Streptococcussp.Bacillussp.، سیانوباکترهای Nostocsp.Oscillatoriasp.Lyngbyasp.Phormidiumsp.Aphanothecesp.و همچنین تاکسون (آرایه) Diatomsو Xanthophytaشناسایی شدند. بر پایه معیارهایی از جمله توان زندهمانی، افزایش و فعالیت در شرایط نامناسب، توان ترشح مواد چسبندهی پلیساکاریدی، رشد شبکه ای، تشکیل ریز و بزرگ ساختار، تبدیل مواد غذایی به حالتهای قابل استفاده توسط ریزموجودها و همچنین بیماریزا نبودن برای انسان و دیگر موجودهای جنس Azotobactersp.به عنوان باکتری آزادزی و تثبیت کننده نیتروژن و گروه Bacillussubtilisبا توانایی زیاد در ترشح پلی ساکارید از میان باکتری ها و Nostocsp.و Oscillatoriasp.به عنوان تثبیت کننده نیتروژن و ترشح کننده پلی ساکارید از بین سیانوباکترها به عنوان جنسهای با قابلیت بالا در حفاظت خاک و آب انتخاب شدند. از طرفی جمعیت باکتری ها و سیانوباکترها به ترتیب از 104×4/6 و 104×3/1 عدد در یک گرم خاک مادری منطقه به 1015×2 و 1014×25/6 عدد در یک گرم پس از فرآیند افزایش فزونی پیدا کردند. لذا با تلقیح و افزایش جمعیت باکتری ها و سیانوباکترهای یادشده، پویایی میکروبی پوستهی زیستی خاک افزایش یافته و ضمن بهبود ویژگی های شیمیایی خاک، با اتصال ذرات خاک با ترشحات پلی ساکاریدی و افزایش فضای متخلخل خاک باعث کاهش هدررفت خاک و آب خواهند شد. همچنین امکان افزایش باکتری ها و سیانوباکترها در حجم قابل تلقیح به سطوح گسترده به عنوان تثبیتکننده زیستی و پایدار خاک تایید شد. بر پایه ارزیابی اقتصادی، هزینه ی تولید و تلقیح باکتری ها و سیانوباکترها در اراضی گسترده با هواپیماهای سم پاشی، افزون بر امکان پذیری و صرفه جویی در زمان، نسبت به تثبیت کننده های متداول طبیعی و مصنوعی به ترتیب 2 و 24 برابر کمتر خواهد بود.
بنابر نتایج این پژوهش، امکان شناسایی و افزایش ریزموجودهای خاکزی سودمند از خاک حساس به فرسایش در حفاظت خاک و آب تایید شد. لذا کاربرد ترکیبی از باکتری ها و سیانوباکترهای انتخاب و افزایش شده در این پژوهش به صورت تلقیح در سطوح گسترده می تواند باعث افزایش چسبندگی ذرات خاک، پایداری خاکدانه ها، تخلخل و نفوذپذیری و در نتیجه حفاظت منابع خاک و آب شوند.