باکتری جنس azospirillum از باکتری های محرک رشد گیاه می باشد که در ریزوسفر و فضای بین سلولی ریشه غلات و سایر گیاهان مشاهده شده است. از ویژگی های مفید این باکتری می توان به تثبیت نیتروژن، تولید هورمون های محرک رشد گیاه و در نتیجه بهبود جذب آب و عناصر غذایی، افزایش حلالیت فسفات های نامحلول، تولید سیدروفور، تولید ویتامین ها، کنترل عوامل بیماری زا، رابطه سینرژیستی با سایر باکتری های مفید خاکزی، تولید نیتریت، زیست پالایی فاضلاب و تجزیه بقایای سمی اشاره کرد. لذا در این تحقیق از 38 نمونه خاک و ریشه گیاه کلزا از مناطق مختلف استان گلستان، 58 جدایه azospirillum جداسازی و ضمن مقایسه ویژگی های محرک رشد، بهترین جدایه ها انتخاب شدند. در ادامه، تأثیر 4 جدایه برتر azospirillum بر روی گیاه کلزا (رقم هایولا 401) در شرایط اتاقک رشد و در دو سطح کودی (100 و 50 درصد) براساس آزمون خاک، در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و دو مرحله برداشت اجرا گردید. نتایج جداسازی باکتری azospirillum نشان داد که 58 جدایه توانایی تشکیل هاله در محیط nfb نیمه جامد، تولید کلنی قرمز و صورتی رنگ روی محیط rc و تولید کلنی صورتی رنگ روی محیط pda را داشتند. تمامی جدایه ها گرم منفی، ویبروئیدی شکل، کاتالاز و اکسیداز مثبت بودند. جدایه های مذکور براساس آزمون های تکمیلی شامل توانایی رشد در دو محیط nfb جامد و نیمه جامد حاوی 3 درصد کلرید سدیم، نیازمندی به بیوتین و توان استفاده از قند گلوکز به سه گونه منسوب به a. brasilense، a. lipoferum و a. irakense به ترتیب با فراوانی 28، 8 و 22 جدایه تفکیک شدند. همچنین نتایج آزمون های مربوط به ویژگی های محرک رشد نشان داد که تنها 62/8 درصد (5 جدایه) ارزیابی شده، توانایی استفاده از acc را داشتند. تمام جدایه ها قادر به تولید اکسین پس از 120 ساعت در هر دو محیط دارای تریپتوفان و فاقد تریپتوفان بودند، ولی میزان تولید اکسین بین جدایه های مختلف متفاوت بود. 56 جدایه (55/96 درصد) توانایی حل فسفات معدنی نامحلول به روش نیمه کمی را داشتند. توانایی حل فسفات معدنی نامحلول بر روی 18 جدایه برتر بومی به روش کمی نشان داد که 33/83 درصد قادر به حل فسفات ناحلول بودند. آزمون تثبیت بیولوژیک نیتروژن مولکولی بیانگر این بود که بین 14 جدایه انتخابی از نظر توان احیای استیلن به اتیلن در سطح یک درصد اختلاف معنی داری وجود داشت. تأثیر تلقیح 4 جدایه azospirillum بر روی برخی از شاخص های جوانه زنی بذور کلزا نشان داد که بین جدایه های مختلف از نظر درصد جوانه زنی، میانگین مدت و سرعت جوانه زنی در سطح 1 درصد اختلاف معنی داری وجود دارد. همچنین تأثیر تلقیح 4 جدایه azospirillum بر روی برخی از پارامترهای رشدی گیاه کلزا در دو سطح کودی در شرایط اتاقک رشد بررسی شد. اثر تیمارهای باکتری در برداشت اول بر روی وزن خشک اندام هوایی، میزان جذب پتاسیم و نیتروژن اندام هوایی در سطح 5 درصد معنی دار شد و در برداشت دوم نیز بر روی هیچ یک از صفات مورد مطالعه معنی دار نبود. اثر تیمارهای کود در برداشت اول بر روی میزان جذب عناصر، وزن خشک اندام هوایی و حجم ریشه به ترتیب در سطح 1، 5 و 5 درصد معنی دار شد و در برداشت دوم نیز بر روی وزن خشک اندام هوایی، حجم ریشه، وزن خشک ریشه، میزان جذب پتاسیم و نیتروژن اندام هوایی به ترتیب در سطح 5، 1، 5، 1 و 5 درصد معنی دار گشت.

به کارگیری کودهای شیمیائی در بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش بازده محصولات کشاورزی بسیار ضروری است، اما کود شیمیائی تنها منبع تامین کننده نیاز بخش کشاورزی به عناصر مغذی نیست و بخشی از این از طریق ذخایر طبیعی موجود خاک، مواد آلی، حیوانی و گیاهی برگردانیده شده به خاک و تثبیت ازت اتمسفری تامین میشود. برنج در بین غلات پس از گندم، در سطح بسیار وسیعی از زمینهای زراعتی برخی از کشورهای مختلف جهان کشت می گردد. سطح زیر کشت برنج در دنیا کمتر از گندم بوده، لکن مقدار تولید آن تقریبا برابر گندم می باشد. با توجه به هدرروی (آبشوئی، تصعید و دنیتریفیکاسیون)، پایین بودن راندمان و کمی یا استفاده نادرست از کودهای شیمیایی و نیز با توجه به اینکه برنج یکی از وعده های غذایی اصلی مردم جهان را تشکیل می دهد، لزوم افزایش راندمان کودهای شیمیایی و افزایش کمّی و کیفی این محصول ضروری است. مطالعات زیادی توسط محققان در کشور های مختلف نشان داده شده است که کودهای بیولوژیک می توانند در %70 مواقع باعث افزایش عملکرد و افزایش راندمان کود های شیمیایی شوند. کودهای بیولوژیک که از ریزموجودات مفید خاک جدا شده و پس از یکسری آزمون های شیمیایی و تائید اثر بخشی آنها در شرایط مزرعه ای به صورت انبوه تولید می شوند، در سال های اخیر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور معرفی بهترین جدایه یا جدایه های azospirillum جهت تولید مایه تلقیح برنج و نیز واکنش ارقام غالب برنج استان ، سه جدایه از گونه a. largimobile (azr53، azr24، azr8) و یک گونه خارجی از a. irakense dsm 1693)) برای این تحقیق استفاده گردیدند. در ادامه تاثیر 3 جدایه برتر انتخابی a.largimobile و یک جدایه خارجی a.irakense روی پارامترهای رشدی دو رقم برنج در شرایط مزرعه ای در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در قالب طرح کرت های دو بار خرد شده (اسپلیت-اسپلیت-پلات) سه عاملی بر روی دو رقم برنج (هاشمی و ندا)، دو تیمار کودی (بدون کود و کود کامل) و چهار تیمار باکتری azospirillum و یک شاهد (بدون تلقیح) در سه تکرار ( بلوک) بررسی شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که اثر تلقیح جدایه های آزوسپیریلوم، سطح کودی و رقم برنج (هاشمی و ندا) بر روی پارامترهای رشدی از جمله ارتفاع ساقه، تعداد پنجه، قطر ساقه، طول برگ پرچم، وزن تر و خشک برگ پرچم، طول ریشه، وزن تر و خشک ریشه، طول ساقه، وزن تر و خشک ساقه و مدت زمان ظهور خوشه در سطح 1 درصد معنی دار بوده همچنین رقم ندا نسبت به رقم هاشمی واکنش پذیری بیشتری نسبت به تلقیح با باکتری آزوسپیریلوم از خود نشان داد. بعلاوه بخش های مختلف گیاه عکس العمل متفاوتی به تلقیح از خود نشان دادند. بطورمثال در رقم هاشمی ارتفاع گیاه، تعداد دانه در خوشه، تعداد دانه در واحد سطح و طول خوشه در اثر تلقیح با جدایه های بومی azr.8 و azr.53 افزایش یافت، در حالی که در رقم ندا این برتری با جدایه خارجی a.irakense 1691 بود. در نهایت می توان از جدایه بومی azr.8 برای رقم هاشمی و از جدایه های خارجی a.irakense 1691 یا جدایه بومی azr.53 برای تولید مایه تلقیح برنج در استان گلستان استفاده نمود

به منظور بررسی اثر مدیریت بقایای گیاهی و سیستم های خاک ورزی برفعالیت میکروارگانیزم های خاک و عملکرد کمی و کیفی دانه سویا در منطقه گرگان آزمایش بصورت استریپ پلات در قالب پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تیمار مدیریت بقایای گیاهی و سه روش خاک ورزی در سه تکرار در محل ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان در سال 1389 اجراء گردید. تیمارهای مدیریت بقایای گیاهی شامل a1= سوزاندن کل بقایا، a2= نگهداشتن 50 درصد بقایا و تیمار a3= نگهداشتن 100 درصد بقایای گیاهی بود. تیمارهای روش های خاک ورزی شامل b1= خاک ورز ی مرسوم(شخم + دیسک + کشت با ردیفکار)،b2= کم خاک ورزی (خاک ورزی حداقل با دستگاه خاک ورز مرکب+ کشت با ردیفکار) و b3= کاشت مستقیم (کشت با دستگاه نوتیلیج مترمک ساخت کشور ایتالیا) بود. در این آزمایش عملکرد دانه، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه و عملکرد بیولوژیک تحت تاثیر مدیریت بقایای گیاهی در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد اما اثر اجرای روش-های خاک ورزی اثر معنی داری را بر عملکرد و اجزای عمکرد نداشتند. درصد سبز و شاخص برداشت در مرحله شروع دانه بندی(r5) در سطح احتمال 1 درصد تحت تاثیر مدیریت بقایای گیاهی قرار گرفتند. در این تحقیق اثر مدیریت بقایای گیاهی و روش های خاک ورزی بر تعداد و وزن خشک غده های تثبیت کننده نیتروژن و تنفس میکروبی خاک به ترتیب در سطح احتمال 1 درصد و 5 درصد معنی دارشد و بالاترین آن در مدیریت بقایای گیاهی مربوط به نگهداشتن 50 درصد بقایا(تیمارa2) و در روش خاک ورزی، روش کم خاک ورزی(b2) حاصل گردید. مدیریت بقایا در سطح احتمال 1 درصد اثر معنی داری بر درصد پروتئین و روغن دادنه داشتند. اثر مدیریت بقایای گیاهی بر میزان کل مصرف آب و کارآیی آب آبیاری در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد و کمترین مصرف آب مربوط به نگهداشتن 100 درصد بقایا(a3) و بیشترین مربوط به سوزاندن کل بقایا(a1) بود همچنین بالاترین کار آیی مصرف آب مربوط به تیمار کم خاک ورزی(b2) و کمترین کارآیی مصرف آب مربوط به تیمار خاک ورزی مرسوم(b1) بود.

امروزه جهان با مشکل بزرگی به نام رشد جمعیت مواجه است که یکی از پیامدهای آن کمبود غذا می باشد و تامین غذای این جمعیت رو به رشد به بخش کشاورزی مربوط می شود. در چنین شرایطی فناوری هایی مانند مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مورد نیاز هستند که با انتقال ژن و بکار-گیری ارگانیسم های مفید خاک زی به کمک بخش کشاورزی بیایند. agrobacterium rhizogenese باکتری ای است متعلق به خانواده ی ریزوبیاسه، که به دلیل شباهت های توالی ژنی s rrna16 در سال 2001 در گروه باکتری های ریزوبیومی قرار گرفت و r. rhizogenese نامیده شد. در این تحقیق سعی بر جداسازی r. rhizogenese از 28 نمونه خاک ریزوسفر و ریشه ی گیاه سویا در استان گلستان و بررسی کارائی این جدایه ها به عنوان یک باکتری محرک رشد گیاه از جمله تولید اکسین، تثبیت نییتروژن، ایجاد گره در ریشه ی سویا و افزایش عملکرد گیاه شده است. پس از انجام 11 تست شناسایی در نهایت 10 جدایه جداسازی و برای انجام آزمون های توانایی تثبیت نیتروژن ملکولی (با روش گاز کروماتوگرافی)، توانایی تولید اکسین (با روش رنگ سنجی) و ایجاد گره بر ریشه ی گیاه سویا بکار گرفته شد. در نهایت جدایه های r.r gmi ، r.r 5 و r.r 10 برای تهیه مایه تلقیح انتخاب شدند. به منظور تعیین پتانسیل این باکتری ها در بهبود رشد و نمو گیاه سویا آزمایشی روی دو رقم کتول و سحر در یک طرح دو عاملی شامل باکتری و کود به صورت فاکتوریل و بر پایه طرح کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد و تأثیر این عوامل روی عملکرد گیاه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عامل باکتری و کود اثر معنی داری روی وزن تر و خشک اندام هوائی گیاه سویا در هر دو رقم سحر و کتول در سطح 1 درصد دارد، همچنین بر روی وزن تر و خشک ریشه در رقم سحر تنها عامل باکتری در سطح 1 درصد و در رقم کتول عامل باکتری بر روی وزن تر و خشک ریشه در سطح 1 درصد و عامل کود در سطح 5 درصد بر روی وزن تر ریشه تأثیر معنی داری داشتند.

تقریباً 95% از گونه های گیاهی با قارچ های میکوریز همزیست می باشند. از ویژگی های منحصر به فرد این قارچ ها، جذب عناصر غذایی کم تحرک خصوصاً فسفر و عناصر میکرو مثل، روی و مس می باشد. از آنجایی که خاک های استان گلستان ph بالایی دارند، دسترسی عناصر غذایی کم تحرک توسط گیاه محدود شده و همزیستی میکوریزی می-تواند این محدودیت را تعدیل نماید. بدین منظور، آزمایش گلخانه ای برای بررسی جداسازی و استفاده از قارچ میکوریز آربوسکولار بومی بر پارامترهای رشدی گیاه سویا انجام شد. در این تحقیق، ابتدا از 30 مزرعه سویا واقع در استان گلستان از منطقه ریزوسفری گیاه نمونه برداری شد. جداسازی قارچ های میکوریز آربوسکولار به روش غربال خیس انجام شد. شناسایی قارچ ها بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی آن ها صورت گرفت. تولید مایه تلقیح به روش nft (کشت تک اسپور و کشت انبوه) انجام شد. به منظور بررسی جدایه های مختلف میکوریز آربوسکولار بر پارامتر های رشدی گیاه سویا آزمایش به صورت فاکتوریل سه عاملی، فاکتور اول قارچ میکوریز آربوسکولار شامل سه سطح 0 v(فاقد قارچ)، 1v (قارچ gigaspora albida) و 2 v(قارچ gigaspora. sp)، فاکتور دوم باکتری برادی ریزوبیوم در سه سطح 0b (فاقد باکتری) 1b (b.japonicum gol006) و 2b (b.japonicum gol001) و فاکتور سوم کود سوپرفسفات تریپل در سه سطح 0f (فاقد کود)، 1f (250 کیلوگرم در هکتار) و 2f (500 کیلوگرم در هکتار) در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار و به مدت 75 روز در شرایط گلخانه ای اجرا شد. کمترین تعداد اسپور مشاهده شده مربوط به نمونه ریزوسفری جمع آوری شده از منطقه بندرگز- دشت کلا (66/27 عدد در100گرم خاک) و بیشترین آن مربوط به نمونه علی آباد- سنگدوین (33/296 عدد در 100گرم خاک) بود. به علاوه، اسپور های نقاط مورد مطالعه، از لحاظ شکل و رنگ نیز تفاوت داشتند. بیشترین تنوع در نمونه خاک های 3، 5، 6، و 8 و کمترین تنوع در نمونه های 15 و 22 مشاهده شد. نمونه خاک های ریزوسفری در تعداد اسپور و درصد کلنیزاسیون در سطح 1% اختلاف معنی داری را نشان دادند. اما، بین تعداد اسپور و درصد کلنیزاسیون همبستگی مشاهده نشد. بر اساس خصوصیات مورفولوژیک، سه جنس قارچیglomus ، gigaspora و scutellospora شناسایی شدند. در بررسی های انجام شده، مشاهده شد که بر وزن خشک اندام هوایی، تیمار قارچی (59/4 گرم)، بر وزن خشک ریشه، تیمار کودی (12/2 گرم)، بر ارتفاع اندام هوایی، اثر متقابل قارچ در باکتری (11/65 سانتی متر) و بر طول ریشه، تیمار قارچی (50/34 سانتی متر) اختلاف معنی داری را نشان دادند.

بین عوامل مختلف تنشزا خشکی بهتنهایی سبب 45 درصد کاهش عملکرد میشود. در نتیجه گیاهانی که بتوانند تنش را بهتر تحمل کنند شانس بقای بیشتری دارند. درصورت رابطه همزیستی سه گانه لگم، ریزوبیوم و میکوریز، مقدار بیشتری نیتروژن، فسفر و آب در اختیار گیاه قرار میگیرد. در نتیجه عملکرد کمیّ و کیفی محصول افزایش مییابد. در این تحقیق از 10 جدایه ریزوبیوم لگمینوزاروم که توان آلودگی ، کارایی تثبیت نیتروژنی بالا و مقاومت به خشکی خوبی برخوردار بودند، جدایه 10r.leguminosarum k برای کار گلدانی انتخاب گردید. اثر قارچ های میکوریز اربوسکولار روی سیستم همزیستی باقلا –ریزوبیوم در قالب طرح بلوک کامل تصادفی به صورت فاکتوریل در چهار تکرار به مدت100 روز در شرایط گلخانهای بررسی شد.