عنوان الإطروحه
Studying the Influence of Bimectin and Zamoclofen on Free-Living Nitrogen Fixing Bacteria in Agricultural Soils of Al-Mafraq Governorate in Jordan
تاريخ مناقشة الاطروحه
2025-12-04
اسم الطالب
تسنيم علي سليم العظامات
المشرف
فوزي ارشيد يعقوب ارشيد
المشرف المشارك
اعضاء لجنة المناقشة
رنا احمد سليمان المهر
صالح الشديفات
الكلية
كلية العلوم
القسم
العلوم الحياتية
الملخص بالعربية
تُحوّل البكتيريا المُثبّتة للنيتروجين النيتروجين الجوي إلى أمونيا، مما يجعله متاحًا للنباتات التي لا تستطيع استخدامه مباشرةً. تزدهر هذه البكتيريا في بيئات مُتنوّعة، بما في ذلك التربة، وتُشكّل شراكات تكافلية مع نباتات مثل الريزوبيا والبقوليات. في المقابل، تعتمد الزراعة الحديثة بشكل متزايد على المبيدات الحشرية لتقليل خسائر الإنتاج الناتجة عن الآفات والأمراض، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين غلة المحاصيل وضمان سلامة الغذاء. ومع ذلك، فإنّ بقاء المبيدات الحشرية طويل الأمد في التربة يُثير المخاوف بشأن آثارها الضارة على التجمعات الميكروبية. لذلك، تهدف الدراسة الحالية إلى دراسة كيفية تأثير استخدام المبيدات الحشرية على كمية ونشاط البكتيريا المُثبّتة للنيتروجين في الترب الزراعية بمحافظة المفرق. حدّدت هذه الدراسة البكتيريا المُثبّتة للنيتروجين الحرة من تربة زراعية في الأردن عولجت بمبيدي (بيمكتين وزاموكلوفين). تتضمن الطريقة الأساسية زراعة عينات من التربة في وسط خالٍ من النيتروجين يحتوي على السكروز والمانيتول بهدف استخلاص البكتيريا القادرة على تثبيت النيتروجين بشكل تفضيلي. عُزِلت سلالتان بكتيريتان، SA1 وSA2، ووُصِفتا باستخدام مزيج من الطرق المورفولوجية والكيميائية الحيوية. واستُخدمت الطرق الجزيئية لضمان دقة التعريف، لا سيما تسلسل جينات 16S rRNA والتحليل التطوري. وحُدِّدت المعايير الفيزيائية والكيميائية للتربة، بما في ذلك الرقم الهيدروجيني (pH) ، والتوصيل الكهربائي، وكميات المادة العضوية، والمعادن المهمة. كما فُحصت التربة بحثًا عن مكونات أساسية مثل النيتروجين المعدني، والصوديوم، والبوتاسيوم، والفوسفور، بالإضافة إلى تركيزات المعادن الثقيلة. وقيّمت الدراسة الحالية التأثيرات المضادة للبكتيريا لهذين المبيدين على السلالات المعزولة باستخدام اختبارات تخفيف المرق لتحديد الحد الأدنى من التركيزات المثبطة. تصف هذه الدراسة أول تحديد لبكتيريا تثبيت النيتروجين الحرة الحية في التربة الزراعية في قرية أم القطين بالأردن. عُزِلت سلالتان، SA1 وSA2، من وسط خالٍ من النيتروجين غني بالسكروز والمانيتول، وتم تحديدهما على أنهما تنتميان إلى جنس Azotobacter. يُشبه SA1 بنسبة 97% تقريبًا بكتيريا A. salinestri وA. vinelandii، بينما يُشبه SA2 بنسبة 97% بكتيريا A. beijerinckii وA. chroococcum، مما يُشير إلى أنهما قد يكونان نوعين فريدين ضمن سلالة Azotobacter وقد أثبت بحثٌ في علم الوراثة التطورية تميزهما عن الأنواع الأخرى. والجدير بالذكر أن الدراسة وجدت أن دراسات التربة كشفت عن درجة حموضة قلوية معتدلة، وملوحة معتدلة، ورطوبة مناسبة، ومستويات كافية من المغذيات، وكلها مفيدة للنشاط الميكروبي، وخاصةً مُثبّتات النيتروجين مثل Azotobacter وقد أدى استخدام بيمكتين وزاموكلوفين إلى انخفاض كبير في بكتيريا التربة القابلة للزراعة، وكان زاموكلوفين ناجحًا بشكل خاص. وهذا يُظهر ضعف بكتيريا تثبيت النيتروجين أمام المبيدات الحشرية، مما قد يُعرّض تثبيت النيتروجين وخصوبة التربة والاستدامة الزراعية للخطر. تُسلّط النتائج الضوء على إمكانات SA1 و SA2كمرشحين جديدين لبكتيريا Azotobacter يتمتعان بقدرات تثبيت نيتروجين مستقلة، وهي ضرورية لتوازن النيتروجين في التربة. يُوسّع اكتشافهم فهمنا للبكتيريا المُثبّتة للنيتروجين، وهي بكتيريا حرة المعيشة تُعدّ أساسية لخصوبة التربة ونموّ النباتات. ومع ذلك، فإنّ حساسيتها للمبيدات الحشرية، مثل بيمكتين وزاموكلوفين، تستلزم إعادة النظر في الأساليب الزراعية التي قد تُعرّض بكتيريا التربة الحيوية للخطر. ويلزم إجراء المزيد من الدراسات حول الأنشطة البيولوجية والبيئية لهذه العزلات للتطبيقات الزراعية
الملخص بالانجليزي
Nitrogen-fixing bacteria (NFB) can convert nitrogen derived from air into ammonia, making it available to plants that cannot use nitrogen directly. These types of bacteria flourish in a wide range of environment, including soil, and form symbiotic partnerships with plants such as rhizobia and legumes. In contrast, modern agriculture increasingly relies on pesticides to reduce production losses from pests, which is critical for improving crop yields and guaranteeing food safety. However, the long-term persistence of pesticides in soil raises worries about their detrimental effects on microbial populations. Therefore, the current study aims to investigate how pesticide use affects the quantity and activity of free-living NFB in framer soils in Al-Mafraq Governorate, Jordan. The present study identified free-living NFB from agricultural soil that was treated with the both Bimectin and Zamoclofen at the same time. The primary method involves cultivating soil samples on nitrogen-free medium containing sucrose and mannitol in order to preferentially isolate bacteria capable of nitrogen fixation. Two bacterial strains, SA1 and SA2, were isolated and selected for further analyses by this method. For identification purpose, these novel isolates were intially subjected to both morphological and biochemical identification techniques. Besides, molecular approach was employed to ensure exact identification, notably utilizing both 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic approaches. The physicochemical parameters of the soil were determined, including pH, electrical conductivity, and amounts of organic matter and important minerals. The soil was also examined for essential constituents as mineral nitrogen, sodium, potassium, and phosphorus, as well as heavy metal concentrations. The current study further evaluated the antibacterial effects of the two pesticides on the isolated strains using broth dilution tests to determine minimum inhibitory concentrations. This study describes the first identification of free-living nitrogen-fixing bacteria in agricultural soil in Umm Al-Quttain village, Jordan. Two isolates, SA1 and SA2, were isolated from a nitrogen-free medium rich in sucrose and mannitol and identified as belonging to the Azotobacter genus. SA1 is around 97% similar to A. salinestri and A. vinelandii, whilst SA2 is 97% similar to A. beijerinckii and A. chroococcum, suggesting that they may be unique species within the Azotobacter lineage. A phylogenetic investigation proved their distinction from other species. Notably, the study found that soil studies revealed a gently alkaline pH, moderate salinity, suitable moisture, and enough nutrient levels, all of which are advantageous to microbial activity, particularly nitrogen-fixers such as Azotobacter. The use of Bimectin and Zamoclofen significantly reduced cultivable soil bacteria, with Zamoclofen being particularly successful. This demonstrates the vulnerability of NFB to pesticides, which might jeopardize nitrogen fixation, soil fertility and agricultural sustainability. The findings highlight the potential of SA1 and SA2 as novel Azotobacter candidates with autonomous nitrogen-fixing capabilities, which are critical for soil nitrogen balance. Their discovery expands our understanding of free-living NFB, which are essential for soil fertility and plant development. However, their susceptibility to pesticides such as Bimectin and Zamoclofen necessitates a rethinking of agricultural methods that may jeopardize vital soil bacteria. Further study into these isolates' biological and ecological activities is required for agricultural applications
رقم ISN
9671
للحصول على الرسالة كملف يرجى تزويد المكتبة برقم ISN