خلاصه اختراع: دانش فني استفاده از باكتري هاي اندوفيتي محرك رشد گياه برنج و ارايه فرمولاسيون يك كود بيولوژيك (PGPB) اختصاصي شاليزارها در اين تحقيق، باكتري ها از ريزوسفر (100 جدايه) و از درون برگ (10 جدايه)، ساقه (10 جدايه) و ريشه هاي (60 جدايه) گياهان برنج ، از ريزوسفر (120 جدايه) و درون ريشه ها (57 جدايه) و گره هاي (23 جدايه) گياه شبدر برسيم و همچنين از ريزوسفر (90 جدايه) و درون ريشه هاي (60 جدايه) گياه كلزا در تناوب با برنج جدا سازي شدند. توليد كيتيناز، پكتيناز، سلولاز، سيدروفور، اسيد ساليسيليك، هيدروژن سيانيد، ايندول استيك اسيد،ACC دآميناز، انحلال فسفات، فعاليت ضد قارچي عليه پاتوژن هاي مهم قارچي برنج، تثبيت نيتروژن و ارزيابي كلونيزاسيون بر روي جوانه هاي گياه برنج توسط 180،200 و 150 جدايه بدست آمده به ترتيب از برنج، شبدر و كلزا ارزيابي و با يكديگر مقايسه گرديد (جدايه هاي اندوفيتي در برابر جدايه هاي ريزوسفري). اين نتايج نشان داد كه هم تعداد و هم توانايي ويژگي هاي محرك رشد گياه، بين جدايه هاي ريزوسفري و اندوفيتي متفاوت بود. درصد بالايي از جدايه هاي اندوفيت در مقايسه با جدايه هاي ريزوسفري توان توليد IAA ، ACC دآميناز و سيدروفور نشان دادند. بنابراين پيشنهاد مي شود كه گياهان مطالعه شده ممكن است به صورت فيلترهايي براي انتخاب جدايه هاي ريزوسفري و اندوفيتي با ويژگي مختلف عمل كنند. علاوه بر اين، اثرات محرك رشد گياه جدايه هاي برتر اندوفيتي و ريزوسفري بر روي ارقام برنج مطالعه شد. رابطه معني داري بين توليد IAA و ACC داميناز، اندازه كلونيزاسيون ريشه و رشد گياه (طول ريشه) در مقايسه با توليد سيدروفور و انحلال فسفات براي اين جدايه ها مشاهده شد. مطالعه كلونيزاسيون درون شيشه اي ريشه نشان داد كه بعضي از جدايه ها موثر تر از جدايه هاي ديگر مي باشند. در اين مطالعه تفاوت هاي قابل ملاحظه اي در فراواني باكتري هاي اندوفيت در ميان ارقام برنج مشاهده شد كه بيانگر اين است كه ارقام مختلف برنج اثر متفاوتي بر روي جمعيت باكتري هاي اندوفيت دارند. نتايج حاصل از بررسي درون شيشه اي و گلخانه اي اثر جدايه هاي برتر (كود زيستي) و كود نيتروژني مورد نياز گياه برنج براي دستيابي به حداكثر رشد و عملكرد اين گياه نشان دادند كه مايه تلقيح (فرمولاسيون كودي) شامل 75 درصد نيتروژن لازم براي حداكثر عملكرد، توام با جدايه هاي REN1 Pseudomonas fluorescens و REN5 Pseudomonas putida مي توانند براي كاهش مقادير بالاي رايج كودها و مشكلات محيطي ناشي از آن بدون كاهش رشد گياه استفاده گردد. تركيب جدايه هاي P. fluorescens REN1 و REN5 P. putida توام با 75 درصد كود نيتروژن نتايجي از نظر آماري برابر با نتايج حاصل از 100 درصد كودهي بدون تلقيح با جدايه هاي باكتريايي نشان دادند. بهترين جدايه ها بر اساس توانايي شان در تحريك رشد برنج و كلونيزاسيون ريشه هاي برنج شناسايي شدند. بر اساس آناليز توالي 16S rDNA و ويژگي هاي بيوشيميايي، اين جدايه ها بصورت Pseudomonas putida، Pseudomonas fluorescens، brassicacearm Pseudomonas و Enterobacter cloacae شناسايي شدند. بر اساس نتايج اين مطالعه مي توان همچنين نتيجه گرفت كه ريزوسفر و اندوسفر گياهان برنج، كلزا و شبدر برسيم حاوي باكتري هاي مفيدي با پتانسيلي براي كنترل قارچ هاي پاتوژن برنج Fusarium proliferum, Fusarium verticillioides, Fusarium fujikuroi, Magnaporthe salvinii و Magnaporthe grisea و احتمالا قارچ هاي پاتوژن ديگر مي باشند. برترين جدايه هاي آنتاگوسيت شناسايي شده در اين تحقيق به صورت Bacillus subtilis، Bacillus cereus، Bacillus mojavensis و Bacillus amyloliquefaciens شناسايي گرديدند. نهايتا: “فرمول ارائه شده حاصل از اين پژوهش براي توليد حداكثر محصول برنج بصورت زير مي باشد“ كود زيستي +75% كود شيميايي

هدف اصلي در اين طرح اختراع بررسي پتانسيل استفاده از ضايعات ارزان كارخانجات چوب و كاغذ ايران (چوكا) براي توليد كود ورمي كمپوستي وي چوكا است. براي اين منظور پژوهشي بصورت فاكتوريل در قالب طرح كاملا تصادفي در چهار تكرار با دو فاكتور آزمايشي شامل: الف ) نوع مواد مصرفي (UM,OM,FM) و ب) مقدار مواد مصرفي (30 درصد، 40 درصد و 50 درصد) انجام شد. مابقي مواد اوليه مورد استفاده در توليدي ورمي كمپوست علاوه بر ضايعات ذكر شده كود گاوي بود. در فرايند توليد ورمي كمپوست از كرم خاكي Eisenia fetida استفاده شد. طول دوره آزمايش پنج ماه در شرايط گلخانه اي بود. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه حداكثر 58/7 درصد ضايعات مختلف به ورمي كمپوست تبديل شد. بعلاوه اينكه بخش اعظم كود توليد شده بصورت ذرات ريز و پودري شكل با ابعاد صفر تا دو ميلي متر است كه استفاده از آن در بخش زراعت نياز به گرانوله كردن دارد در غير اني صورت مصرف اين كود تنها محدود به باغات، گلخانه ها، پارك ها و مصارف آپارتماني مي شود. در فاكتور موع مواد مصرفي، از بين سه تيمار مورد استفاده تيمار OM از بين 17 صفت اندازه گيري شده، در بيشتر صفات (15 صفت ، 88/2 درصد) داراي بيشترين خصوصيات مثبت بود. به طور مثال مقدار كل ورمي كمپوست توليد دشه، مقدار ورمي كمپوست با قطر دو تا چهار ميلي متر، به علاوه غلظت عناصر K,MG,CA و نيز غلظت آهن روي و مس قابل جذب گياه و مقدار كل نيتروژن نسبت به دو تيمار ديگر (OM,FM) داراي برتري معني داري بود. همچنين در فاكتور مقدار مواد مصرفي ، تيمار 50 درصد در بيشتر صفات 84/6 درصد در مقام برتر قرار داشت و در برخي از موارد اختلاف معني دار بود. در مجموع اين پژوهش نشان داد كه استفاده ي مقادير مساوي از ضايعات OM و مواد افزودني (يعني تيمار 50OM جهت توليد كود ورمي كمپوسيتي وي چوكا ارجحيت دارد.

كود زيستي پي جي پي عصاره مايع نوعي ماده آلي (ورمي كمپوست غني شده) است كه حاوي عناصر غذايي محلول آلي و غير آلي و برخي از موجودات زنده شامل باكتري ها و قارچها مي باشد. به منظور افزايش موثر بودن و اجتناب از اثرات مضر كود زيستي پي جي پي و كاهش پتانسيل خطرات زيست محيطي و انساني اقدامات ويژه اي براي استانداردسازي روش توليد كود زيستي پي جي پي انجام شده است. كود زيستي پي جي پي اختراع شده شامل سه نوع عصاره گير (E1,E2,E3) با فرمولاسيون خاص (فرمولاسيون نزد مخترع محفوظ) است كه بسيار ارزان و در دسترس مي باشد. كود زيستي پي جي پي از لحاظ استخراج عناصر غذايي مهم براي تغذيه گياه (نيتروژن، فسفر، پتاسيم، آهن و روي) با محلول DTPA قابل مقايسه و در برخي موارد برتري دارد و عملكرد گياه گندم در تيمارهايE3 , E2 , E1 نسبت به محلول عصاره گير DTPA افزايش مي يابد. كود زيستي پي جي پي از نظر اقتصادي نسبت به عصاره گيري با محلول DTPA ارجحيت دارد. بطور مثال وزن خشك اندام هوايي در كود زيستي پي جي پي حاصل از E3 فقط 10% نسبت به كود زيستي پي جي پي حاصل از DTPA كاهش نشان داد. توالي افزايشي عملكرد دانه گندم به صورت E1<E2iv>

دانش فني توليد مايه تلقيح ريزوبيومي متحرك رشد گياه (PGPR)

نظر به اهميت توليد برنج به عنوان محصول مهم در سبد غذايي جامعه و كارايي كم كودهاي فسفري در شاليزارهاكه منجر به آلودگي اكوسيستم مي‎ شوند، ضروري است روش‎ هاي نوين جايگزين روش‎ هاي سنتي و مصرف نامتعارف كود شود. پريفايتون يك خردزيستگاه مستقل و بخش جدايي‏ ناپذيري از زيست‏بوم‏ هاي غرقاب مانند شاليزارها محسوب مي‎ شود، كه مشتمل بر ماتريسي از مواد موكوپلي‌ساكاريدي، بقاياي آلي و معدني و نيز انواع فتوتروف‌ها، هتروتروف‌ها و كمواتوتروف‌ها است. اين جامعه زيستي، از قابليت بالايي در تجمع زيستي عناصر غذايي از طريق ايجاد مخزن موقت و تنظيم چرخه عنصر غذايي و جريان انرژي در شاليزارها برخوردار است. در اين پروژه تحقيقاتي نمونه‏ برداري از نمونه ‏هاي پريفايتون بومي تشكيل شده در مزارع شاليزاري در استان گيلان و از دو بستر سطح خاك (اپي‎ پلون) و گياه (اپي‌فايتون) صورت گرفت و اجزاي اتوتروف و هتروتروف مورد بررسي قرار گرفتند. در ادامه باكتري‌ها و قارچ‌ها از نظر خصوصيات محرك رشد مانند توليد سيدروفور، اكسين، انحلال فسفات ‎هاي نامحلول، و توليد اسيدهاي آلي مورد سنجش قرار گرفتند و پريفايتون هاي نوتركيب با استفاده از جدايه ‏هاي محرك رشد سنتز شد. در مطالعه گلخانه‎ اي تيمارهاي پريفايتون طبيعي و نوتركيب موجب افزايش ارتفاع گياه، وزن خشك اندام هوايي و ريشه گياه و همچنين افزايش وزن هزار دانه برنج شدند. ميزان فسفر در ريشه، دانه و برگ گياهاني كه علاوه بر تيمار زيستي پريفايتوني، باكتري برتر حل‌كننده فسفات را هم در مرحله گلدهي دريافت كرده بودند نسبت به ساير تيمارها افزايش بيشتري نشان داد. بر اساس نتايج حاصل از مطالعه مزرعه ‏اي كاربرد پريفايتون نوتركيب با باكتري حل كننده فسفات Bacillus cereus موجب افزايش خصوصيات رشدي و عملكردي گياه نسبت به شاهد شد. عملكرد بيولوژيك، عملكرد دانه و فسفر گياه در كرت‎ هاي داراي تيمار زيستي پريفايتون به ترتيب 29، 2/8 و 2/24 درصد بيشتر از كرت‎ هاي شاهد اندازه‎ گيري شد. افزايش شاخص ‎هاي رشد و عملكرد گياه برنج در نتيجه استفاده از تيمار پريفايتوني بعلاوه 50 درصد از كود فسفر از نظر آماري برابر با تيمار‎ 100 درصد كود فسفر بود. نهايتا فرمول ارائه شده حاصل از اين پروژه تحقيقاتي براي توليد حداكثر محصول برنج بصورت زير مي باشد: “ كود كندرهش پريفايتون +50% نياز كود شيميايي از منبع سوپرفسفات تريپل"