به عنوان تامین کننده Bacillus ssp برای گیاهان، من از نزدیک شاهد سازگاری قابل توجه این باکتری های مفید با سطوح مختلف رطوبت خاک گیاه بوده ام. در این وبلاگ، من به علم مربوط به چگونگی رشد باکتری Bacillus ssp و حمایت از سلامت گیاه در طیفی از شرایط رطوبتی خاک می پردازم.
درک باسیلوس ssp و نقش آنها در سلامت گیاه
Bacillus ssp گروهی از باکتریهای گرم مثبت و میلهای شکل هستند که در صنعت کشاورزی مورد توجه قرار گرفتهاند. آنها فواید متعددی برای گیاهان دارند، از جمله تقویت رشد، افزایش جذب مواد مغذی و محافظت در برابر عوامل بیماری زا. برخی از گونه های شناخته شده در خط تولید ما هستندBacillus Licheniformis (کشاورزی)،Bacillus Amyloliquefaciens، وBacillus Mucilaginosus Krassilnikov.
سازگاری با رطوبت کم خاک
تشکیل هاگ
یکی از راهبردهای اولیه بقای Bacillus ssp در خاک های کم رطوبت، تشکیل هاگ است. هنگامی که خاک شروع به خشک شدن می کند، این باکتری ها می توانند به اندوسپور تبدیل شوند. اندوسپورها ساختارهای بسیار مقاومی هستند که می توانند در شرایط محیطی سخت از جمله رطوبت کم، دمای بالا و وجود مواد شیمیایی سمی مقاومت کنند. اسپور دارای پوشش محافظ ضخیمی است که از خشک شدن و آسیب به ماده ژنتیکی داخل آن جلوگیری می کند. هنگامی که سطح رطوبت خاک افزایش می یابد و شرایط دوباره مساعد می شود، هاگ ها می توانند جوانه زده و رشد رویشی خود را از سر بگیرند و آماده تعامل با ریشه های گیاه هستند.
تنظیم اسمزی
Bacillus ssp همچنین می تواند فشار اسمزی داخلی خود را برای مقابله با محیط های کم رطوبت تنظیم کند. در خاک های خشک، پتانسیل آب کم است، به این معنی که آب تمایل دارد از سلول های باکتری خارج شود. برای مقابله با این، باکتری ها املاح سازگار مانند اسیدهای آمینه، قندها و پلی ال ها را در داخل سلول های خود جمع می کنند. این املاح فشار اسمزی داخلی را افزایش می دهد و به باکتری ها اجازه می دهد آب را حفظ کرده و عملکرد سلولی خود را حفظ کنند. این تنظیم اسمزی به باکتری ها کمک می کند تا در خاک نسبتاً خشک زنده بمانند و به ارائه مزایای گیاهان ادامه دهند.
تولید پلی ساکاریدهای خارج سلولی (EPS)
مکانیسم سازگاری دیگر تولید پلی ساکاریدهای خارج سلولی است. EPS یک ژل هیدراته مانند ماتریکس در اطراف سلول های باکتری تشکیل می دهد. این ماتریس به حفظ آب در مجاورت باکتری ها کمک می کند و یک محیط میکرو با رطوبت بالاتر ایجاد می کند. EPS همچنین از باکتری ها در برابر خشک شدن محافظت می کند و می تواند ساختار خاک را با اتصال ذرات خاک به یکدیگر تقویت کند. این ساختار خاک بهبود یافته می تواند ظرفیت نگهداری آب خاک را افزایش دهد که هم برای باکتری ها و هم برای گیاهان مفید است.
سازگاری با رطوبت زیاد خاک
تنفس بی هوازی
در خاک های پرآب، سطح اکسیژن اغلب کم است. باسیلوس ssp توانایی تغییر از تنفس هوازی به تنفس بی هوازی را در صورت محدود بودن اکسیژن دارد. آنها می توانند از گیرنده های الکترون جایگزین مانند نیترات، سولفات یا آهن برای تولید انرژی استفاده کنند. این انعطاف پذیری متابولیک به آنها اجازه می دهد در محیط های با رطوبت بالا و اکسیژن کم زنده بمانند. به عنوان مثال، برخی از گونه های باسیلوس می توانند نیترات را از طریق فرآیندی به نام نیترات زدایی به گاز نیتروژن تبدیل کنند.
تحمل به استرس اکسیداتیو
رطوبت بالای خاک همچنین می تواند منجر به تولید گونه های فعال اکسیژن (ROS) در خاک شود. ROS مولکول های بسیار واکنش پذیری هستند که می توانند به سلول های باکتریایی آسیب برسانند. Bacillus ssp مکانیسم های دفاعی آنتی اکسیدانی را برای محافظت از خود در برابر استرس اکسیداتیو ایجاد کرده اند. آنها آنزیم هایی مانند سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز تولید می کنند که می تواند ROS را خنثی کرده و از آسیب سلولی جلوگیری کند. این تحمل به استرس اکسیداتیو باکتری ها را قادر می سازد در خاک های اشباع از آب زنده بمانند و عمل کنند.
تشکیل بیوفیلم
در شرایط رطوبت بالا، Bacillus ssp می تواند بیوفیلم هایی را روی ریشه گیاه و ذرات خاک تشکیل دهد. بیوفیلم ها جوامعی از باکتری ها هستند که در یک ماتریکس خارج سلولی خود تولید شده قرار گرفته اند. بیوفیلم یک سد فیزیکی ایجاد می کند که از باکتری ها در برابر تنش های محیطی، از جمله رطوبت زیاد و وجود عوامل بیماری زا محافظت می کند. همچنین به باکتری ها اجازه می دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و فعالیت های خود را هماهنگ کنند. به عنوان مثال، باکتریهای موجود در بیوفیلم میتوانند مواد مغذی و مولکولهای سیگنالدهنده را به اشتراک بگذارند که میتواند بقای آنها و توانایی آنها در تعامل با گیاهان را افزایش دهد.
تاثیر بر سلامت گیاه در سطوح مختلف رطوبت
شرایط رطوبت کم
در خاک های کم رطوبت، باسیلوس ssp می تواند به گیاهان در تحمل تنش خشکی کمک کند. با ایجاد یک رابطه همزیستی با ریشه های گیاه، باکتری ها می توانند آب گیاه را افزایش دهند - کارایی مصرف. آنها می توانند رشد موهای ریشه را تحریک کنند که باعث افزایش سطح ریشه در دسترس برای جذب آب می شود. این باکتری همچنین می تواند مواد محرک گیاهی مانند اکسین، سیتوکینین و جیبرلین تولید کند که می تواند رشد و نمو کلی گیاه را در شرایط خشکسالی بهبود بخشد.
شرایط رطوبت بالا
در خاک های با رطوبت بالا، باسیلوس ssp می تواند گیاهان را از بیماری های ریشه محافظت کند. این باکتری می تواند آنتی بیوتیک ها و سایر ترکیبات ضد میکروبی تولید کند که از رشد قارچ ها و باکتری های بیماری زا جلوگیری می کند. آنها همچنین می توانند مقاومت سیستمیک را در گیاهان ایجاد کنند، به این معنی که گیاهان در برابر طیف وسیعی از عوامل بیماری زا مقاوم تر می شوند. علاوه بر این، ساختار خاک بهبود یافته و چرخه مواد مغذی که توسط باکتری ها ترویج می شود، می تواند به رشد بهتر گیاهان در شرایط پر آب کمک کند.
نتیجه گیری و فراخوان برای اقدام
سازگاری باسیلوس ssp با سطوح مختلف رطوبت خاک گیاه واقعاً قابل توجه است. این باکتری ها می توانند در طیف وسیعی از شرایط محیطی زنده بمانند و رشد کنند و مزایای قابل توجهی برای سلامت گیاهان فراهم کنند. چه با مناطق مستعد خشکسالی و چه مناطقی با بارندگی بالا سر و کار داشته باشید، محصولات Bacillus ssp ما می توانند مکمل ارزشمندی برای فعالیت های کشاورزی شما باشند.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات Bacillus ssp ما هستید یا می خواهید در مورد خرید احتمالی صحبت کنید، از شما دعوت می کنیم با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و خدمات عالی به مشتریان هستیم. بیایید با هم برای بهبود سلامت گیاهان و بهره وری کشاورزی کار کنیم.
مراجع
- Nicholson، WL، Munakata، N.، Horneck، G.، Melosh، HJ، و Setlow، P. (2000). مقاومت اندوسپورهای باسیلوس در محیط های شدید زمینی و فرازمینی. بررسی های میکروبیولوژی و زیست شناسی مولکولی، 64 (3)، 548 - 572.
- پاتس، ام (1994). تحمل خشکی پروکاریوت ها بررسی های میکروبیولوژیکی، 58 (1)، 75 - 87.
- هالسورث، جی، مارگسین، آر.، و فلر، جی (2007). زندگی در زیستگاه های در حال خشک شدن: مکانیسم های تحمل استرس آب در پروکاریوت ها میکروبیولوژی محیطی، 9(6)، 1333 - 1349.
- کندل، پی، و همل، سی (2016). نقش رشد گیاه - ترویج ریزوباکترها در بهبود تحمل به خشکی و تنش شوری در گیاهان. در فعل و انفعالات گیاهی - میکروبی: از ژن ها تا اکوسیستم ها (صص 253 - 270). اسپرینگر، چم.
- Compant, S., Clément, C., & Sessitsch, A. (2010). رشد گیاه - باکتری های محرک در ریزو - و اندوسفر گیاهان: نقش آنها، استعمار، مکانیسم های درگیر و چشم انداز استفاده. بیولوژی خاک و بیوشیمی، 42 (5)، 669 - 678.