بهینه¬سازی زنده¬مانی باکتری غیر بومی تجزیه¬گر موثر نفت خام در حامل¬های مختلف
الموضوعات :
مهران سلیمی بجستانی
1
,
سهیلا ابراهیمی
2
,
رضا قربانی نصرآبادی
3
1 - دانشجوی دکتری تخصصی مدیریت منابع خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.
2 - دانشیار، گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران. *(مسوول مکاتبات)
3 - دانشیار، گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.
الکلمات المفتاحية: حامل باکتری, پیت, سبوس, بیوچار, سودوموناس آئروژینوزا.,
ملخص المقالة :
زمینه و هدف: این پژوهش با هدف امکانسنجی معرفی حامل مناسب باکتریهای موثر غیربومی تجزیهکننده نفت خام و بهینهسازی فاکتور رطوبت و دمایی مناسب برای حامل مذکور بهمنظور نگهداشت باکتریهای مورد نظر انجام شد.
روش بررسی: بدین منظور سه حامل پیت، سبوس و بیوچار انتخاب و پس از تلقیح باکتری غیر بومی موثر در دوره 6 ماهه، تعداد باکتریها پایش شد. علاوه بر آن، دو سطح رطوبتی ظرفیت زراعی و 70% ظرفیت زراعی و دو سطح دمایی 4 و 25 درجه سلسیوس بر روی ماندگاری باکتری سودوموناس آئروژینوزا، اعمال و بررسی شد.
یافتهها: هر سه حامل ابتدا در زمانهای دو هفته(سبوس و بیوچار) و یکماه(پیت) افزایش تعداد باکتریها را در دمای 25 درجه و رطوبت ظرفیت زراعی نشان دادند، لیکن پایش جمعیت باکتریهای تجزیهگر موثر در 6 ماه نمایانگر آن بود که پیت، سبوس و بیوچار به ترتیب با مقادیر 402/8، 205/8 و 116/8 (logCFU/g) بیشترین میزان زندهمانی را در دوره 180 روز در رطوبت ظرفیت زراعی نشان دادند.
بحث ونتیجه گیری: استاندارد جهانی حامل مناسب، وجود جمعیت باکتریایی به میزان 109-107 باکتری در هر گرم از ماده حامل بمدت 180 روز میباشد، لیکن دمای بهینه ابتدا 25 درجه سلسیوس در ابتدای دوره و سپس 4 درجه سلسیوس در پایان دوره بدست آمد، که بهینه بودن دمای پایینتر بدلیل کاهش گازهای سمی بازدارنده، کاهش فعالیت باکتری و نگهداشت اندوخته غدایی حامل برای باکتری در دوره 180 روز میباشد. شرایط بهینه رطوبت در ظرفیت زراعی تهویه مناسب برای رشد و تکثیر باکتری فراهم کرد.
از سویی دیگر با توجه با دو فاکتور مورد مطالعه، حاملهای پیت، سبوس، بیوچار به ترتیب واجد بیشترین میزان جمعیت باکتری بودند. دلیل اصلی کاهش جمعیت را میتوان به دلیل هتروتروف بودن باکتری سودوموناس آئروژینوزا و کمبود مواد آلی در حاملهای بیوچار و سبوس در مقایسه با پیت دانست.
1. Karimpoor R, Ebrahimi S, Malekzadeh E. Assessment of petroleum sludge pollution risk on some characteristics of active carbon-treated soil. Environmental Resources Research. 2024 Jul 1;12(1):167-82.
2. Taghdisi, R., Ebrahimi, S., Ghorbani Nasrabadi, R., & Khormali, F. (2025). The influence of inorganic nitrogen modifiers on bioremediation of hydrocarbon pollutants in a diesel-contaminated soil. Journal of Environmental Science Studies, 9(4), 9404-9390.
3. Akhavan S, Ebrahimi S, Navabian M, Shabanpour M, Mojtahedi A, Movahedi Naeini A. Significance of physicochemical factors in the transmission of Escherichia coli and chloride. Environmental Health Engineering and Management Journal. 2018 May 10;5(2):115-22 (In Persian).
4. Das K, Mukherjee AK. Crude petroleum-oil biodegradation efficiency of Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa strains isolated from a petroleum-oil contaminated soil from North-East India. Bioresource technology. 2007 May 1; 98(7):1339-45.
5. Rosenberg E, Ron EZ. Bioremediation of petroleum contamination. Biotechnology Research Series. 1996; 6:100-24.
6. Asghari SM, Aliasgharzadeh N. Comparision of Five Carriers of Sinorhizobium meliloti to Produce Alfalfa Inoculant. JWSS-Isfahan University of Technology. 2005 Jan 15;8(4):63-75. (In Persian)
7. Strijdom BW, Deschodt CC. 13. Carriers of rhizobia and the effects of prior treatment on the survival of rhizobia. Symbiotic nitrogen fixation in plants. 1976 Feb 26;7(30):151.
8. Page AL, Miller RH, Keeney DR. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy. InSoil Science Society of America 1982 (Vol. 1159).
9. Romero J, Palomares A, Gallavdo F, Olivares J. Survival and preservation of effectivness of Rhizobium meliloti in inoculants prepared with a netural-alkalin peat as carrier. Anales De Edafologia Agrobiologia. 1987: 37: 551-560.
10. Seyed Alikhani S, Shorafa M, Tavassoli A, Ebrahimi SS. The effect of plants' growth at different densities on soil petroleum hydrocarbons remediation. Water and Soil. 2011 Dec 22; 25(5).
11. Somasegaran P, Hoben HJ. Handbook for rhizobia: methods in Legume-Rhizobium technology. Springer Science & Business Media; 2012 Dec 6.
12. Pazhmaan AJ, Ebrahimi S, Kiani F, Rashidi H. Pollution assessment, spatial distribution and exposure of Cd and Pb in surface soils of abandoned landfill site in Gorgan, north of Iran. Environmental Resources Research. 2021;9(1):69-78.
13. BNF Bulletin. Volume X, Number 1, university of Hawaii, NIFTAL project, paia, Hawaii. 1991
14. Smith RS. Legume inoculant formulation and application. Canadian Journal of Microbiology. 1992 Jun 1;38(6):485-92.
15. Albareda M, Rodríguez-Navarro DN, Camacho M, Temprano FJ. Alternatives to peat as a carrier for rhizobia inoculants: solid and liquid formulations. Soil Biology and Biochemistry. 2008 Nov 1; 40(11): 2771-9.
16. Hale L, Luth M, Crowley D. Biochar characteristics relate to its utility as an alternative soil inoculum carrier to peat and vermiculite. Soil Biology and Biochemistry. 2015 Feb 1; 81:228-35.
17. Soininen L, Roslund MI, Tahvonen O, Manninen J, Hui N, Sinkkonen A. Forestry-and agriculture-derived materials as potential bacterial supplements in immunomodulatory urban greening. Urban Forestry & Urban Greening. 2024 Nov 1; 101:128492.
18. Abdi DE, Beasley J, Fields J. Reducing Phosphorus Loss in Short-Cycle Horticultural Production Using Activated Aluminum-Amended Substrates and Modified Fertigation Practices. Plants. 2024 Sep 4;13(17):2473.
19. El-Fattah DA, Eweda WE, Zayed MS, Hassanein MK. Effect of carrier materials, sterilization method, and storage temperature on survival and biological activities of Azotobacter chroococcum inoculant. Annals of Agricultural Sciences. 2013 Dec 1;58(2):111-8.
20. Cheng Z, Lu L, Kennes C, Ye J, Yu J, Chen D, Chen J. A composite microbial agent containing bacterial and fungal species: Optimization of the preparation process, analysis of characteristics, and use in the purification for volatile organic compounds. Bioresource technology. 2016 Oct 1; 218:751-60.
21. Hashemi M, Ebrahimi S, Ghorbani Nasrabadi R, Movahedi Naeini S. Changes in The Hydrocarbon Pollution Rate of Soil Containing Biochar Modifier (Case Study: Soil Around Shiraz Refinery). Agricultural Engineering. 2023 march 45(4): 409-423. (In Persian)
22. Khavarezi K, Rejali F. Use of some inexpensive materials as carriers of Bradyrhizobium japonicum. Soil and Water. 2000:14 (1): 36-45.
23. Griffith GW, Roughley RJ. The effect of moisture potential on growth and survival of root nodule bacteria in peat culture and on seed. Journal of Applied Microbiology. 1992 Jul 1;73(1):7-13.
24. Ebadi A, Olamaee M, Sima NA, Nasrabadi RG, Hashemi M. Isolation and characterization of biosurfactant producing and crude oil degrading bacteria from oil contaminated soils. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions A: Science. 2017:1-8.
25. Bazilah AB, Sariah M, Abidin MZ, Yasmeen S. Effect of carrier and temperature on the viability of Burkholderia sp.(UPMB3) and Pseudomonas sp.(UPMP3) during storage. Int J Agric Biol. 2011 Mar 1; 13:198-202.
26. Kaljeet S, Keyeo F, Amir HG. Influence of carrier materials and storage temperature on survivability of Rhizobial inoculant. Asian journal of plant sciences. 2011;10(6):331.
27. Daza A, Santamarıa C, Rodrıguez-Navarro DN, Camacho M, Orive R, Temprano F. Perlite as a carrier for bacterial inoculants. Soil Biology and Biochemistry. 2000 Apr 1;32(4):567-72.
28. Basharati Kallayeh H, Saleh Rastin N, Aliizadeh A. The study of the ability of the Thiobacillus bacteria to survive on different types of carriers. 2004. (In Persian)
29. Cigdem K, Merih K. Effect of formulation on the viability of biocontrol agent, Trichoderma harzianum conidia. Afr J Biotechnol. 2005; 85:483-6.
