مدل‌سازی کمی رهاسازی پتاسیم از فلدسپار توسط باکتری باسیلوس

Abstract

پتاسیم یکی از عناصر غذایی ضروری برای رشد گیاهان بوده و در ساختار بسیاری از کانی­های سیلیکاته­ی خاک یافت می­شود. برخی از میکروارگانیسم­ها نظیر باکتری­ها، قارچ­ها، جلبک­ها و گلسنگ­ها کارآیی بالایی در تجزیه سیلیکات­ها و آزادسازی عناصری نظیر پتاسیم از آن­ها را دارند. این مطالعه با هدف مدل­سازی و ارزیابی تأثیر متغیرهای pH، زمان­ انکوباسیون و مقادیر مختلف کانی فلدسپار بر میزان رهاسازی پتاسیم توسط باکتری <em>Bacillus sp</em>. انجام شد. برای این منظور دامنه­های متفاوتی از این سه متغیر شامل pH (9-5)، زمان­ انکوباسیون (17-1 روز) و فلدسپار (7-1 گرم در لیتر) در نظر گرفته شده و طرح مرکب مرکزی با 20 آزمایش و بر اساس مقادیر کدبندی شده متغیرهای مستقل طراحی شد. نتایج نشان داد که مدل طرح مرکب مرکزی قابلیت مطلوبی (892/0 = R²و mgl^-196/1 = RMSE) در پیش­بینی مقدار پتاسیم محلول دارد. تحلیل حساسیت مدل طرح مرکب مرکزی نشان داد که از بین سه متغیر مورد بررسی، مقدار کانی فلدسپار و pH بیشترین تأثیر را بر آزادسازی پتاسیم دارند بطوری­که درصد اثر این دو متغیر بر مقدار پتاسیم محلول به ترتیب برابر با 48/37 و 80/31 درصد به دست آمد. حداکثر غلظت پتاسیم محلول در پایین­ترین pH و بیشترین مقدار کانی فلدسپار مشاهده شد. زمان­ انکوباسیون نیز تأثیر معنی­داری بر آزادسازی پتاسیم داشت. روند آزادسازی پتاسیم در مراحل اولیه انکوباسیون افزایشی، در مراحل میانی کاهشی و در ادامه افزایشی بود. به‌طورکلی افزایش مقدار کانی فلدسپار و طول دوره­ی انکوباسیون همراه با pH اولیه­ی پایین محیط، سبب افزایش قابل‌توجه کارآیی باکتری <em>Bacillus sp.</em>در انحلال پتاسیم شد.