Effect of Phosphatic Microbial Fertilizers Produced from Phosphate Solubilizing Bacteria on Phosphorus Uptake and Growth of Maize

Document Type : Research Paper

Authors

1 PhD Student of Soil Biology and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran

2 Associate Prof. of Soil Biology and Biotechnology, Dept. of Soil Science, University of Tabriz, Iran

Abstract

One of the problems associated with the production of granular microbial fertilizer is the elimination of bacteria in the drying process of fertilizer. One solution for this problem is using thermal resistant phosphate solubilizing bacteria (PSB). In this study, the efficiency and effectiveness of some PMFs prepared by using two thermal resistant PSB (isolates RPS9 and RPS7) and one thermal sensitive PSB (isolate RPS4) in the basal formulation of rock phosphate (45 g), bagasse (30 g) and sulfur (15 g) were evaluated on the maize growth. The experimental design was CRD with 7 treatments including control treatment (without chemical and microbe fertilizer), triple super phosphate fertilizer treatments at the rates of 100% and 50% of the fertilizer recommendation (equivalent to 300 and 150 mg/kg soil, respectively), with bacterial treatments (RPS4, RPS7, and RPS9), in three replications. The results obtained from the greenhouse experiments showed that total wet and dry weight of the plants and uptake of phosphor in the root and shoot of corn S.C.704 were significantly influenced by the PMFs. RPS4 bacteria treatments had similar performance to triple super phosphate 100% and RPS9 had similar performance to 50% triple super phosphate. RPS7 had lower performance than the other two bacteria. From the two heat resistant isolates that were recently isolated and both belonged to the species Pantoea agglomerans, RPS9 seemed more promising for this purpose. 

Keywords

References

  1. کیانی راد، م. 1373. ارزیابی میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات و تأثیر آنها در کاهش کودهای شیمیایی فسفره در کشت سویا. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تهران، کرج. ایران.
  2. فتحی، ا.، فرنیا، ا و ملکی، ع. 1395. اثر کودهای بیولوژیک نیتروژن و فسفر بر خصوصیات رویشی، ماده خشک و عملکرد ذرت. نشریه زراعت. شماره 110. صفحه 10-1.
  3. ضیائیان، ا.، سلیم پور، س.، سیلسی پور، م. و صفری، ه. 1388. ارزیابی برخی از کودهای زیستی و شیمیایی فسفره روی ذرت. اولین کنگره چالش‌های کود در ایران: نیم قرن مصرف کود. 10-12 اسفند، تهران، ایران.
  4. صادقی، س.، حیدری، غ. ر و سهرابی، ی. 1394. تأثیر کودهای زیستی و مدیریت حاصلخیزی بر برخی شاخص­های رشدی دورقم ذرت دانه‌ای. نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار، جلد25، شماره3، ص60-43.
  5. ﺳﯿﻠﺴﭙﻮر، م و ﺑﺎﻧﯿﺎﻧﯽ، ع. 1379. ارزﯾـﺎﺑﯽ ﻣﺰرﻋـﻪ­ای ﮐـﻮد ﻓﺴـﻔﺎﺗﻪ ﻣﯿﮑﺮوﺑـﯽ و اﻣﮑـﺎن ﺟـﺎﯾﮕﺰﯾﻨﯽ آن ﺑـﺎ ﮐﻮدﻫـﺎی ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻓﺴﻔﺮی در زراﻋﺖ ﭘﻨﺒﻪ، ﻧﺸﺮﯾﻪ ﻋﻠﻤﯽ ﭘﮋوﻫﺸﯽ ﺧﺎک و آب، ﺟﻠـﺪ 41، ﺷـﻤﺎره 2، ﻣﺆﺳﺴـﻪ ﺗﺤﻘﯿﻘـﺎت ﺧـﺎک و آب ﺗﻬﺮان، اﯾﺮان.
  6. ساریخانی، م. ر.، علی­اصغرزاد، ن و خوشرو، ب. 1396. بررسی اثربخشی باکتری­های حل‌کننده فسفات در قالب کود میکروبی فسفاته بر گیاه ذرت. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. جلد 49، شماره 1، 81-71.
  7. ساریخانی، م. ر.، ملبوبی، م. ع و ابراهیمی، م. 1393. باکتری­های حل‌کننده فسفات: جداسازی باکتری‌ها و ژن­های رمزکننده حل­کنندگی فسفات. بیوتکنولوژی کشاورزی. دوره 6، شماره 1: 110-76.
  8. ساریخانی، م. ر.، علی­اصغرزاد، ن و ملبوبی، م. ع. 1392. بهبود تغذیه فسفری گندم در حضور باکتری­های حل­کننده فسفات. مجله مدیریت خاک و تولید پایدار. جلد سوم، شماره 1، 57-39.
  9. خوشرو، ب و ساریخانی، م. ر. 1397. جداسازی و شناسایی باکتری‌های حل‌کننده فسفات مقاوم به دما برای استفاده در کود میکروبی فسفاته. مجله آب و خاک. جلد 32، شماره1، 155-167.
  10. خوشرو، ب.، ساریخانی، م. ر و لطف‌الهی، ع. 1396. بررسی اثر تلقیح برخی کودهای میکروبی فسفاته تهیه شده از باکتری­های حل‌کننده فسفات مقاوم به دما بر ذرت (Zea mays). پانزدهمین کنگره علوم خاک ایران. 6 تا 8 شهریور. اصفهان. ایران
  11. خوشرو، ب.، ساریخانی، م. ر و علی اصغرزاد، ن. 1396. بررسی کاربرد و عدم کاربرد گوگرد در فرمولاسیون کود میکروبی فسفاته سودوموناس فلورسنس در ذرت (Zea mays L.) . مجله دانش کشاورزی و تولید پایدار. جلد 27، شماره 3، 119- 139.
  12. Abdul-Jaleel, C., Manivannan, P,. Sankar, B,. Kishorekumar, A,. Gopi, R,. & Panneerselvam, R. 2007. Pseudomonas fluoresense enhances biomass yield and ajmalicine production in Catharanthus roseus under water deficit stress. Colloids and Surface B: Biointerfaces. 60: 7-11.
  13. Anonymous. 1980. Soil and plant testing, as a basis of fertilizer recommendations. FAO soils bulletin, 38(2): 90-100.
  14. Baset Mia, M.A., Shamsuddin, Z. H., Wahab, Z., & Marziah, M. 2010. Effect plant growth promoting rhizobacterial (PGPR) inoculation on growth and nitrogen incorporation of tissue-cultured Musa plantlets under nitrogen-free hydroponics condition. Aust. J. Crop Sci., 4(2):85–90.
  15. Chen, Y.P., Rekha, P.D., Arun, A.B., Shen, F.T., Lai, W.A., & Young, C.C. 2006. Phosphate solubilizing bacteria from subtropical soil and their tricalcium phosphate solubilizing abilities. Appl. Soil Ecol., 34: 33–41.
  16. Dordas, C. 2009. Dry matter, nitrogen and phosphorus accumulation: partitioning and remobilization as affected by N and P fertilization and source-sink relation. Eur. J. Agron., 30: 129-139
  17. Franco-Correaa, M, Quintana, A, Duque C, Suarez, C, Rodriguez, M.X., & Barea, J.M. 2010. Evaluation of actinomycete strains for key traits related with plant growth promotion and mycorrhizal helping activities. Appl. Soil Ecol., 45: 209–217.
  18. Garbaye J. 1994. Helper bacteria-a new dimension to the mycorrhizal symbiosis. New Phytol 128: 197-210.
  19. HashemAbadi, D., Zaredost F., Barari Ziyabari M., Zarchini M., Kaviani B., Jadid Solimandarabi M., Torkashvand A.M., & Zarchini, S. 2012. Influence of phosphot biofertilizer on quantity and quality features of marigold. Aust. J. Crop Sci., 6(6): 1101-1109.
  20. Kacar, B., & Katkat ,V. 2010. Plant nutrition, 4th edition. Nobel Institute, Ankara. 217-289.
  21. Khan, M.S., Zaidi, A., & Wain, P.A. 2007. Role of phosphate-solubilizing microorganisims in sutainable agriculture –A review. Agron. Sustain., Dev.27:29-43.
  22. Klute, A. 1986. Methods of soil analysis. Part I: physical and mineralogical methods. ASA, Inc. SSSA Inc. Madison, Wisconsin USA.
  23. Malakoti, M.J. 1995. sustainable agriculture and increase performance by optimizing the use of fertilizers in Iran. dissemination of agricultural education. Karaj. Iran.
  24. Matthews, S., & Adzahar, M.S. 2016. Application of phosphate solubilising microorganisms to increase the solubilisation of rock phosphates in soil. J. Trop., 44(1): 9-18.
  25. Mishra, P. K., Bisht, S. C., Ruwari, P., Joshi, G. K., Singh, G., Bisht, J. K., & Bhatt, J. C. 2011. Bioassociative effect of cold tolerant Pseudomonas spp. and Rhizobium leguminosarum-PR1 on iron acquisition, nutrient uptake and growth of lentil (Lens culinaris L.). Eur. J. Soil. Biol., 47: 35-43.
  26. Nelson, D.W., Sommers, L.E., Page, A.L., Miller, R.H. & Keeney, P.R. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter, Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and mic-obiological properties. Soil Sci. Soc. Am., 539-580.
  27. NourMohammadi, G., Siadat, S.A. & Kashani, A. 2001. Cereal Agronomy. Publicatio of ShahidChamran, Ahwaz, Ahwaz, Iran. p. 183-187. (In Persian (
  28. Oneill, P.M., Shanahan, J.F. & Schepers, J.S. 2006. Use of chlorophyll fluorescence assessments to differentiate corn hybrid response to variable water conditions. Crop Sci., 46(2): 681-687.
  29. Olsen, S.R. & Sommers, L.E. 1982. Phosphorus. p. 403-430. In: A.L. Page, R.H. Miller, and D.R. Keeney (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
  30. Rai, S.N., & Gaur, A.C. 1988. Characterization of Azotobacter spp. Effect of Azotobacter and Azospirillum as inoculant on the yield and N-uptake of wheat crop. Plant Soil., 34: 131-134
  31. Sarikhani, M.R., Khoshru, B,. & Oustan, S. 2016. Efficiency of Some Bacterial Strains in Potassium Release from Mica and Phosphate Solubilization under In Vitro Conditions. Geomicrobiol J., 33(9), pp.832-838.
  32. Sauer, D.B. & Burroughs, R. 1986. Disinfection of seed surfaces with sodium hypochlorite. Phytopathology, 76(7): 745-749.
  33. Sharma, A.K., & Johri, B.N. 2002. Arbuscular Mycorrhizae, Interaction in Plants, Rhizosphere and Soils. Oxford and IBH Publishing. New Delhi. P. 308.
  34. Thomas, G.W. 1982. Exchangeable Cations. p. 159-165. In: A.L. Page, R.H. Miller, and D.R. Keeney (eds.) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
  35. Viruel, E., Erazzú, L.E., Martínez Calsina, L., Ferrero, M.A., Lucca, M.E. & Siñeriz, F. 2014. Inoculation of maize with phosphate solubilizing bacteria: effect on plant growth and yield. J. Soil Sci. Plant Nutr., 14(4): 819-831.
  36. Waling I., Vark W.V., Houba V.J.G., & Vanderlee J.J. 1989. Soil and Plant Analysis, a series of syllabi. Part 7. Plant Analysis Procedures. Wageningen Agriculture University, The Netherland.
  37. Zhang, J., Wang, P., Fang, L., Zhang, Q.A., Yan, C. & Chen, J. 2017. Isolation and Characterization of Phosphate-Solubilizing Bacteria from Mushroom Residues and their Effect on Tomato Plant Growth Promotion. Pol J Microbiol., 66(1): 57-65.
Iranian Journal of Soil Research
Volume 33, Issue 1
May 2019
Pages 13-24

Files

Share

How to cite

Statistics