تقييم كفاءة عزلات مَحَلية مِن بكتريا Pseudomonas putida و Pseudomonas fluorescens كأسمدة حيوية باستعمال حاملين مختلفين في نمو وحاصل الحنطة .L Triticum aestivum

 تقييم كفاءة عزلات مَحَلية مِن بكتريا Pseudomonas putida
و Pseudomonas fluorescens كأسمدة حيوية باستعمال
حاملين مختلفين في نمو وحاصل الحنطة . L Triticum aestivum

يعد النتروجين والفسفور من المغذيات الضرورية لنمو
وإنتاج الحنطة ويصاحب التسميد المعدني بهما مشاكل عدة ولا سيما في الترب العراقية
التي تتصف بمحتواها العالي من كربونات الكالسيوم وارتفاع قيم درجة التفاعل الـ pH)) نسبياً إذ إن لهذه الترب قابلية
عالية على ترسيب الفسفور بشكل فوسفات الكالسيوم ولذلك فان معظم الفسفور المعدني
المضاف كأسمدة فوسفاتية وكذلك الموجود اصلاً في التربة يتحول إلى فسفور غير جاهز
مترسب في التربة كما يتعرض عنصر النتروجين للفقد عن طريق الانجراف بالتعرية
المائية والريحية أو قد يفقد بشكل غازات بعمليتي عكس النترجة وتطاير الامونيا مما
يسبب  مشاكل بيئية خطيرة وكل هذا  دعا الباحثين في المجال الزارعي إلى تكثيف
الجهود لزيادة الإنتاج، وكان من أهم المدخلات في تحقيق هذه الزيادة  هو استعمال الأسمدة المعدنية إلا إن هذه
الزيادة  كانت مصحوبة بمخاطر بيئة فضلاً عن
الكلفة الاقتصادية  التي تنفق على التسميد
المعدني مما دفع الباحثين الى التوجه نحو التسميد الحيوي لكونه الأقل تكلفة
والأكثر أمانا للبيئة (Narula ,2000).

تقييم كفاءة عزلات مَحَلية مِن بكتريا Pseudomonas putida و Pseudomonas fluorescens كأسمدة حيوية باستعمال حاملين مختلفين في نمو وحاصل الحنطة . L Triticum aestivum

  لقد اتسع استعمال هذه الأسمدة
الحيوية( البكتيرية والفطرية ) في العقدين الأخيرين من القرن الماضي كأحد التقنيات
البديلة للحد من الاستعمال المفرط للأسمدة المعدنية ولزيادة الإنتاج الزراعي لمواجهة نقص الغذاء في العالم. (Subba-Rao ,1984 وDeshmukh  ,1998).

   تعد البكتريا من أهم الأحياء
المجهرية التي استعملت في إنتاج الاسمدة الحيوية وتأتي  بكتريا الزوائف Pseudomonas  في المرتبة الأولى من بين أحياء التربة المجهرية
في قابليتها على إنتاج الإنزيمات المختلفة التي تستطيع تحليل العديد من المركبات
المعقدة الموجودة في الوسط لذلك تستعمل للتقليل من الملوثات الكيميائية النفطية
وغيرها في المياه والتربة فضلاً عن إن بعض انواع هذا الجنس تستطيع تثبيت
النيتروجين الجوي بصورة حرة (المصلح والحيدري ،1989) .

الأسمدة
الحيوية  Biofertilizers

وضعت تعاريف عدة للأسمدة الحيوية و منها إنها تلك المواد
التي تحتوي على الأحياء المجهرية الحية والتي عند معاملة البذور بها أو رشها على
سطح النبات أو إضافتها إلى التربة فإنها تستوطن رايزوسفير ذلك النبات أو أجزائه
الداخلية مسببةً تحفيزاً للنمو من خلال تجهيز النبات بحاجاته من المغذيات Vessey)  2003) و او إنها تلك اللقاحات
الحيوية التي يتم تصنيعها من أحياء مجهرية محددة و اذ تعد المكمل للسماد المعدني حيث
يمكن أن تحسن خصوبة التربة وتزيد إنتاجية المحاصيل وتحسين نوعيتها في الزراعة
المستدامة.

 كما تعرف الأسمدة
الحيوية بأنها خليط أو تركيبة منوعة من الأحياء المجهرية الحية والتي عند تلقيح
التربة أو البذور بها  فإنها تُعزز تجهيز
المغذيات ولا سيما النتروجين والفسفور من مصادرها غير الجاهزة (Wu   وآخرون 2005).

إنواع الأسمدة الحيوية 

    بين (Orhan وآخرون 2006) وجود عدد من الأسمدة الحيوية فالنوع الأول هي الأسمدة
الحيوية التي تدخل في تركيبها البكتريا المثبتة للنتروجين تكافلياً أو لا تكافلياً
وتعد بكتريا الرايزوبيا Rhizobia spp. من أهم الأحياء
المجهرية التكافلية المتخصصة بتثبيت النتروجين مع نباتات العائلة البقوليةو أما أهم
أجناس الأحياء المجهرية المثبتة للنتروجين لا تكافليا فهما بكتريا
الازوسبيرليم Azosprillum spp. والازوتوبكتر
Azotobacter spp. 

أما النوع الثاني من الأسمدة الحيوية  فهي الأسمدة الحيوية التي تشمل الاحياء المجهرية
المذيبة  للفوسفات ومن أهم أجناسها كل من
بكتريا الباسلس Bacillus spp والزوائفPseudomonas spp  وكذلك
الفطريات من جنس الترايكوديرما  Trichoderma spp.والاسبرجليس Aspergillus spp. والبينسليوم Penicillum pp.   وهذه الأجناس تعمل على إذابة الفسفور من مركباته
غير الجاهزة للامتصاص فضلاً عن فطريات المايكورايزاMycorrhiza  التي ترتبط 
بجذور بعض النباتات وتعمل على إذابة الفسفور وانتقاله عــن طـريق شبكة
الهايفات وتوصيلها إلى النـبـات (الشمريو2007)و كما تعمل بعض إنواع
البكتريا  ولا سيما الزوائف الومضائية  fluorescens Pseudomonas على تزويد العائل النباتي ببعض المغذيات مثل الكالسيوم
والحديد والمغنيسيوم والبوتاسيوم والمنغنيز إذ تعمل هذه البكتيريا على إنتاج المركبات
الخالبة للحديد  Siderophores الذي يخلب
هذه المغذيات ويحافظ عليها من الترسيب ومن ثم يزيد من امتصاصها بوساطة جذور النبات
.

اهمية
الأسمدة الحيوية في المجال الزراعي

•  التأثيرات المفيدة لأحياء الرايزوسفير المجهرية في نمو للنبات

     إن معاملة التربة بالأسمدة الحيوية تؤدي إلى
زيادة نسبة بزوغ البادرات في التربة الطينية أو الرملية على السواء قياساً بعدم
التلقيح وذلك لزيادة معدلات امتصاص الماء للمعاملات الملقحة (Smith وآخرونو
2000).إن الجُرع الأولى من الاسمدة المعدنية قد يكون لها الدور الفاعل في المراحل
الأولى من نمو النبات ثم يأتي دور اللقاحات الميكروبية في إمداد النبات بالمغذيات
المطلوبةو أي أن اللقاحات الحيوية لها دور تكميلي لإضافة الاسمدة المعدنية (Tran وآخرونو
2000) . بدأ التسميد الحيوي على نطاق ضيق في مجال المحاصيل البستنية لإنتاج غذاء
صحي خالٍ من الملوثاتو وقد توسع استعماله في الأنتاج الزراعي بسبب مقدرته في زيادة
جاهزية المغذيات وخفض الحاجة إلى التسميد المعدني الذي يرافقه تلوث بيئيو فضلاً عن
تلوث الحاصل بفعل تراكم النترات والنتريتو كما أنه آمن للبيئة وسهل الاستعمال وبكلفة
اقل ( Shafeek وآخرونو 2004).

• زيادة
  جاهزية المغذيات

ذكر
Nguyen
و Nhan
(1994) أن التسميد الحيوي بالبكتريا المذيبة للفوسفات لنبات البُن(Moringa
paregrina) أدى إلى خفض التوصية السمادية بمقدار 30-50٪ قياساً بعدم التلقيحو
لقد وجد إن بعض الأنواع البكتيرية المذيبة للفوسفات والتابعة للجنس Bacillus
وكذلك البكتريا المثبتة للنتروجين الجوي A.chroococcum
لها
المقدرة على إذابة الفسفور وزيادة جاهزيته للنبات, وأن أعلى كمية من الفسفور
الذائب كانت بفعل بكتريا التابعة للجنس Bacillus  وبلغت (4.75) ملغمP.لتر^-1
ويعد هذا الجنس من البكتريا الأكثر وجوداً في منطقة الرايزوسفير ويمثل النوع B.megaterium
من
الأنواع الأكثر كفاءةً.

• إفراز
  المواد المحفزة للنمو

    أكد كثير من الباحثين أن الاحياء المجهرية
تسهم في تحسين النمو وزيادة الحاصل عن طريق تكوين منظمات النمو مثل الأوكسينات
والجبريلينات والسايتوكاينينات واندول حامض الخليك (IAA)
والفيتامينات التي تؤثر بصورة مباشرة أو غير مباشرة في زيادة إنتاجية المحاصيل
الزراعية
و
تنتج الأحياء المجهرية عدد من المواد المنشطة لنمو النبات , وأول ما لوحظت هذه التأثيرات
المنشطة بوضوح من قبل أحياء الرايزوسفير في نبات الحنطة وعزي تأثيرها إلى إنتاج
هذه الأحياء المجهرية للاوكسين المنشط (IAA) ( Janzen وآخرونو 1992وAkbari وآخرونو
2011).

• تحسين
  بعض الصفات الفيزيائية والكيميائية للتربة

بيّن
Ghosh وآخرون
(1981) أن اللقاحات الميكروبية لها دور في خفض درجة تفاعل التربة بإنتاجها للحوامض
العضويةو كما تعمل على خلب الأيونات الثنائية الموجبة المسؤولة عن تثبيت الفسفور
في الترب الكلسية والقاعدية.

بين
Bashan
(1998) أن تلقيح التربة الرملية بالجنسAzospirillum أدى
إلى زيادة تجمعات التربة وزيادة ثباتها نتيجةً لإفرازها مواد رابطة وسكريات
متعددة.

اشار
Bezzate وآخرون
(2000) إلى أن تلقيح نباتات الحنطة ببكتريا B.polymyxa
زاد معدل قطر تجمعات دقائق التربة نتيجة لإفرازات هذه البكتريا للسكريات المتعددة
التي تؤدي إلى ربط الدقائق مع بعضها وتحسين بناء التربة الرملية.

• المكافحة الحيوية 

     تشير دراسات عدة إلى أن كثيراً من الأحياء المجهرية
المترابطة بجذور النباتات قد يكون لها تأثير مهم من حيث السيطرة على بعض المسببات
المرضية الناتجة عن أحياء مجهرية أخرى   فقد أشارMillard  وTaylor (1927) إلى أن الكثير من الفطريات التي
تهاجم الجذور تكون أكثر ضرراً وإتلافاً للنباتات الحساسة والنامية في الأوساط
المعقمة مقارنة بتلك النامية في الأوساط غير المعقمة والحاوية على خليط من الأحياء
المجهرية .

   لاحظ Sanford  و Broadfoot
(1931) إن إصابة بادرات الحنطة النامية في ترب ملوثة بالمسبب المرضي (Ophiobolus
graminis) يمكن إن يوقف او يثبط عن طريق التلقيح بأحد الأنواع المختلفة من
الفطريات والبكتريا  بصورة
متداخلة .

استعمال
بكتريا الزائفة الكريهة Pseudomonas putida كسماد حيوي

     استعملت بعض
سلالات بكتريا الزائفة الكريهة Pseudomonas
putida و Pseudomonas flourescens كسماد حيوي لتعزيز
وزيادة النمو ومن ثم زيادة الحاصل إذ كانت سريعة في استعمار جذور نباتات البطاطا
وبنجر السكر والفجل وأدى ذلك إلى زيادة معنوية بلغت الزيادة 144% في التجارب
الحقلية (Kloepper و Schroth1978 وBurr
وآخرون 1978).

أكد Kumar
وآخرون (2009) وجود زيادة معنوية في مكونات الحاصل لنبات
اشوغاندا Withania somnifera)  Ashwagandha) (المسمى عربياً العبب المنوم او كرز الشتاء انجليزياً هو نبات
طبي يتبع العائلة الباذنجانية ) عند التلقيح بــــ ـPseudomonas putida و Azotobacter chroococcum) كسماد حيوي.

المواد الحاملة للأسمدة الحيوية Carriers for Biofertilizers

الاحياء
المجهرية المستعملة في تحضير الأسمدة الحيوية تحتاج إلى مواد تُحّمل عليها للحفاظ
على نوعية اللقاح وفعاليته ولتصبح  أكثر
سهولة في التعامل والتخزين ,ولكون البكتريا المستعملة كلقاح ذات علاقة وثيقة
بالجذور ويجب توافرها في منطقة الرايزوسفير  لذلك من الضروري أن تكون بتماس مباشر مع البذور مما
يتطلب مادة حاملة ناعمة وفي الوقت نفسه يمكنها تغطية سطح البذرة بشكل كامل ولضمان
التصاق المادة الحاملة واللقاح البكتيري يفضل استعمال مادة لاصقة ومنها الصمغ
العربي أو بعض السكريات لذلك عرفت المادة الحاملة على أنها مادة ذات مواصفات خاصة
تجعلها عالية القابلية لديمومة بقاء الكائن ألمجهري سواء بكتريا أو فطريات وتعد
المادة الأساس لإنتاج السماد على أن لا تؤثر على كفاءة أو نشاط هذا الكائن ألمجهري
طوال مدة بقائه محملاً عليها.

استعمال معادن الطين كمواد حاملة Using clay minerals as Carrier    

استعملت بعض أنواع معادن الطين كحوامل للبكتريا  في تحضير الأسمدة الحيوية ومنها البنتونايت
والمونتموريلونايت والفيرميكيولايت (Halmer  و1987) لقابليتها العالية على
التبادل الكاتيوني (England
وآخرون و1993) والتي تعزز بقاء البكتريا لمدة أطول اذ وجد ان
معدن الفيرميكيولايت يحمي خلايا بكتريا Pseudomonas flourescens من
المعاملة  بالحرارة حتى درجة 60مْ اضافة إلى
حمايتها من إزالة الماء من المركبات dehydration (Stutz وآخرونو 1989) .

ويُعد البنتونايت (يدعى محلياً بالطين خاوة) من معادن
الطين 2:1 من مجموعة السمكتايت 
والمونتمورلانايت  ذات الطبقتين من
التتراهيدرا وطبقة اوكتاهيدرا ووالبنتونايت اوسع استعمالاً من بين معادن الأطيان
وتبلغ السعة التبادلية الكاتيونية CEC له 135 سنتمول.كغم^-1 
(Dixon و Weed 1977).

حاصل الحنطة Wheat

تعد الحنطة من أهم المحاصيل النجيلية الإستراتيجية وأكثرها
إنتاجاً واستهلاكاً في العالم إذ يعتمد عليها بصورة رئيسية أكثر من ثلث سكان
العالم وتأتي في مقدمة المحاصيل الغذائية الأساسية (الرز , الذرة الصفراء والبطاطا
) من حيث الاستهلاك البشري وذلك للقيمة الغذائية لهاو وللحصول على الانتاج المرغوب
منها فأن هناك صفات كمية ونوعية يجب ان تؤخذ بنظر الاعتبار اذ تعد عملية إنتاج
الاشطاء أو التفرعات Tillering التي تحدث خلال مدة النمو الخضري للحنطة من تطور النبات من الصفات
المميزة للنباتات النجيلية (عطية ووهيب , 1989) , وتعد القابلية العالية للتفرع صفة مرغوبة في محاصيل الحبوب لزيادة
الحاصل (  Matthews وآخرون , 1982و  Banbelkacem
وآخرون , 1984).