Isolation, Evaluation and Characterization of Phosphate Solubilizing Bacteria Associated with Soybean in Major Growing Agroecologies of Ethiopia Phosphorus, phosphate solubilising bacteria, soybean

Abstract

አህፅሮት

 ፎስፈረስ የተባለው ንጥረ-ነገር በብዛት በአፈር ውስጥ የሚገኙ ዕፅዋቶች በቀላሉ መጥጠው ሊጠቀሙበት በማይችሉት ጠጣር መልክ የሚገኝ ነው፡፡ ይሄም የሚሆነው በአፈር ውስጥ ከሚገኙ ሌሎች ንጥረ-ነገሮች ጋር ጠንካራ ጥምረት በመፍጠር በቀላሉ በዉኃ የማይሟሟ ውህድ ስለሚፈጥር ነው፡፡ ከዚህም የተነሳ ተክሎች የሚገጥማቸውን የፎስፈረስ ንጥረ-ነገር እጥረት ለማሻሻል ከሚወሰዱ አማራጭ መፍትሄዎች ውስጥ የፎስፈረስ ውሁድ አሟሚ ደቂቅ አካላት ለረጅም ጊዜ ትኩረት ተሰጥቶባቸው በመጠናት ላይ ይገኛሉ፡፡ ይሄም ጥናት ያተኮረው እነዚህን ደቂቅ አካላት በመጠቀም በኢትዮጵያ ውስጥ ሰፊ ኮምጣጣ አፈር ከመኖሩ ጋር ተያይዞ ያለውን ለዕፅዋቶች በቀላሉ ሊመጠጥ የማይችለውን የፎስፈረስ ንጥረ- ነገር በማሟት ለዕፅዋቶች እንዲቀርብ በማስቻል በአኩሪ አተር ምርት ላይ ያለውን ውጤታማነት ለመገምገም ነው፡፡ ለዚህም ጥናት ከአኩሪ አተር ስር ጋር ከተያያዘ አፈር አምስት የፎስፈረስ ውሁድ አሟሚ ደቂቅ አካላት በቤተ ሙከራ ውስጥ ተለይተዋል፡፡ የነዚህም ደቂቅ አካላት ከካልሼም፣ ከብረት እና ከአልሙኒየም ጋር ውሁድ የፈጠረን ፎስፈረስ የማሟሟት ብቃታቸው ተጠንቷል፡፡ በተጨማሪም የተወሰነ የዘረ-መላቸውን አካል (16S-23S rRNA region) በመጠቀም የደቂቅ አካላቱ የዝርያ ዓይነት ተለይቷል፡፡ ብሎም የእነዚህ ደቂቅ አካላት በምርት ላይ ሊያመጡት የሚችሉት ጭማሪ በመስክ ላይ በስድስት ቦታዎች ላይ ተግምግሟል፡፡ በጥናቱም መሠረት ደቂቅ አካላቱ ፎስፈረስን ከካልሺየም፣ ከብረትና ከአልሙኒየም ውሁድ ውስጥ የማሟት ባህሪ እንዳላቸው ተረጋግጧል፡፡ እንዲሁም የደቂቅ አካላቱ ዘረመል ሲጠና አንዱ ሲዶሞናሰ ከሚባለው የደቂቅ አካላት ዝርያ የሚመደብ ሲሆን አራቱ ደግሞ ባሲለስ ተብለው ከሚጠሩት የዝርያ ዓይነቶች የሚመደቡ መሆናቸው ተለይቷል፡፡ የመስክ ላይ የምርት ግምገማ ጥናቱ እንዳሳየው ከተለዩት ደቂቅ አካላት መካከል የሲዶሞናስ ምድብ የሆነው ደቂቅ አካል (EPS1 የሚል ስያሜ የተሰጠው) ናይትሮጅንን ከሚያክር ደቂቅ አካል (Bradyrhizobium, MAR 1495) ጋር በመሆን በአማካይ 17.2 በመቶ የአኩሪ አተር ምርት ጭማሪ አሳይቷል፡፡ ይህም የምርት ጭማሪ አካባቢው እንዲጠቀም ከተሰጠው የፎስፈረስ መጠን ምክረ-ሃሳብ ግማሹን ከላይ ከተጠቀሰው ናይትሮጅን ከሚያክር ደቂቅ አካል ጋር ቀላቅለን ብንጠቀም ከምናገኘው የምርታማነት መጠን በላይ ነው፡፡ ይሄም ጥናት የፎስፈረስ አሟሚ ደቂቅ አካላት የዕፅዋቶችን  የፎስፈረስ አጠቃቀምን ለማሻሻል እንደምርጫ ተወስደው በቂ ጥናት ሊደረግባቸው እንደሚገባ ጠቋሚ ነው፡፡

Abstract

Phosphorus (P) is often found in forms that are inaccessible to plants, as it forms precipitates with cations or is locked in phosphorylated organic compounds. Phosphate solubilizing microorganisms have been considered as options to alleviate a deficiency of plant-available P in soils, and this experiment is conducted to make use of this microbial potential in Ethiopia where acid soils are rampant. Five phosphate solubilizing bacteria associated with soybean rhizosphere were isolated on culture media and their P dissolution efficiencies were quantified on solid and liquid media containing insoluble Ca, Fe, and Al. The isolates were genetically characterized using their 16S-23S rRNA region. Three of the best P dissolving strains were field evaluated in six different areas of Ethiopia. The isolates demonstrated P dissolving capacities. One of the isolates was from Pseudomonas genera while the rest were from Bacillus. Inoculation with EPS1, Pseudomonas fluorescens, in combination with Bradyrhizobium (MAR 1495), led to an average of 17.2% yield increase across 6 test locations. This was greater than the yield obtained with the application of half of the recommended inorganic phosphorus fertilizer rate plus Bradyrhizobium, MAR 1495 (average 10.4% yield increase). Phosphorus solubilizing microbes appear to provide an option for improving plant P uptake.