Page 1
R. Ivanova, D. Bojinova, K. Nedialkova
297
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 41, 3, 2006, 297-302
ROCK PHOSPHATE SOLUBILIZATION BY SOIL BACTERIA
R. Ivanova, D. Bojinova, K. Nedialkova*
University of Chemical Technology and Metallurgy
8 Kl. Ohridski, 1756 Sofia, Bulgaria
E-mail: [email protected]
*N. Poushkarov Institute of Soil Science,
7 Shosse Bankya, 1080 Sofia
ABSTRACT
�������������������������������� ������������ ������������������������������������ �����������������������
�������������������� ��������������������������� �������� �������������� ����� ������������������
���������������������� ���� ������� ���� ������ ���� ��������������������������������� ������������� �
��������������� ����� ������ ������ ��� ������������ ������������� ���� ������������������ ����� ��� ���� ������
��������������� ����������������������������� ����������������� ��������������������������������������� ������
���������������� � ������������������ ������ ������������������������������ ����������� �������������������
���������� ���������������� ���� ������������ ������ ����������!"#
$������������� ��������� � �������������
����� ��������������������������������� �����������������������%������ ���&'�(�)���!"#
$��%� ��������������
��������� ������� �����*"���������������������� � ������������������������������������+�$�)�����*���������
������� ����������������+�"��� ������������������������������������������%����%�������('�'�)���������������
������������������������� ����������'��������������������������� ���������� �������+�$�)�����*�� ��������� ���
������������ ���������������������� �����!"#
$��%� ������������������� ���,���������������� ������������������
��� ��������������������������������������� ��� ��������
-��� ��.�/ ������������������� ������ ������������������������������������ ������������� ����%�
� ������� ������������
Received 14 March 2006
Accepted 14 June 2006
INTRODUCTION
������������� ����������������� ����������� �
�������� ������� ������������� ����� �������������������
��� ���� ���������������������������� �!"�����������
��������������������������# ������������ ����������
������ ������� ���������� ������������� �� �� ������
������������������������������$������������������� ���
�������� �����������������%�������&�������&����� ���&
'���� ���� ���&� (����&���������&�������&������ &�)"�*����
������������������ ������ ���� ����������������+,�� �
������ ����� ����������������� ����������� ��������
����������� ������������-"�.�������������������������
����� ������� ���������� �������� ���������� �����
��������� ��+������ ������ ����� �� �� ����������
����+ �����&� � � � ������� �� � ���� ��� �����������
�������������������+������������������ ��/'$
-�������
������ &�!"
*������� ����������������� ���������������������� �
����� ���� ������� ��������� ����������������������
�����������&������������������ ������� �������������
����� ���� � ������ �� �� �������� ���� �� ��*�������
� �� ��������/ ��������������������� ������ �����
�� ������� ��
Page 2
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 41, 3, 2006
298
EXPERIMENTAL
���������������
*����(��������������������������� �����������
������������� ��*��������� �� �����0*/1������ ��2'
���������������������� ��2!�� �23)����*���������
����� � ���� �� ��*/������ ������*����� �*���/'$
-
� ������ ���� ����������� ����� � � ����������� ��
����� �� ������������ ��� ���(��3"���� ���( ������
���� ������������ ��4�$&�5�'$
)�������
'$
)�����������
�� �&��� ����� ��� ��6���� � � ������0��61�� �
���������&������������ � � ������� �� �����������
� ����&������������������ ������� �&�� �����������������
�� ������� ��� ����� ���������� ������������������� �
4$'��������
������������
*� �7����������������������8�/ �������������
�������� ����&��������������� ��������������������9&
����������9��������������� �������� ���������������� ���
������ �����������������������������������������
������������������ ������9�� ����������������(����
������������������ ���� ���� ������ �������������
9����������������������������� ����������������������
� ��)2������'- 4�*����� ���� �� ��������������������
��������������������������� ���������������5������ ��
�������� �� ��������� ������ 2:��������
��� ��� ������ ���
*����� � ������ �� ��*/����������������� ���
������������������ �� ���������� ������������������
���������������������� ���������0�����)1%����� ���'2;
����������� ;� <'6$
!� 2';� .�6$
!=+
'$� 2';
<'+/$
!)+
'$�2-�����22'�>����� ��������(������*��
��������������������� ����������� � �� '2����� ��� 2 4
����22-�./�����'-2���������������������*/����������&
� ����������*/�� ��������� ������2-&� �����'�>����� &
������������*���������������� ������������ �� ���� �
����������������� ������������������� ��)������ !2 4
������� ������ �� ������������� 22���� �����������
�����������'���� ����������������������� �� ��������
����������9��������� � � ����� ������*��� �����������
�������������������������������������'- ± 4�� �� -
��������������)������0)��&�3��&�:��&� '������� -������1����
� ������ ���������������������������������+&����� ��
� ��������� ���="&����������������������� ����������� ������
2 � ?�?�$+� ���� � ������ �� ������� ������ /'$
-
0/'$
-���1������������������������04
1�����������������*��
����������0�� �������������������������������1����
� �������� ��'������� ���������������������������@2
���'�>��������������������������� �&������ ������ ������
������ ������/'$
-�0/
'$
-���1� ���������� ������������04
'1
��������������
$������������ �������������� �������������(����� �
�(������ �� ��/'$
-��� ��� �� ������ ������������ �����
0 1α 1������������������ ������0 2α 1����������������� �����(�
����� ��/'$
-��(������ ��0α 1��������������������� �� ��%
100.52
..521
tot
sw
OP
OP=α &�0>1 ������������������������0 1
100.52
..522
tot
sc
OP
OP=α &�0>1 ������������������������������������0'1
21 ααα += &�0>1����������������������������������������������0)1
������/'$
-����8�/
'$
-�� ������ ������������� ���������0�1;
/'$
-���� 8� /
'$
-� � ������ ��� ���� ��� ��� ��������� 0�1;
/'$
-�� ��8�� ����� ������ ��/
'$
-���������������0�1
*����� �4��������� � ���� �� ��*��������� �� ��������������������������������
0>����� 1
tot. c.s.
below 0.2 48.9 0.2 <0.1 0.5 0.1 1.3 1.1 3.2 5.0 1.1 29.6 10.1
from 0.4to 0.63
49.2 0.4 <0.1 0.3 0.1 1.4 1.0 3.5 4.8 1.2 31.4 9.9
Value ofparticle size
(mm)CaO MgO Al2O3 Fe2O3 K2O Na2O SiO2 F CO2 H2O
P2O5�
�!"#
$�����0���������������!
"#
$1�!
"#
$��������!
"#
$�����������"�)���� �������
Page 3
R. Ivanova, D. Bojinova, K. Nedialkova
299
RESULTS AND DISCUSSION
5��� ��������������������� ����������������� ��
��������������9��������� �����*/�� ��������� ��02-�>��
�� 1�������������������������������� ���� �����������
�� ���*���� ��������*/������� ������������������������
��/'$
-��(������ ������� ��������α ��������������(��
���� ��:3=�>� ������ '�������� ������� �����������
����������������:''�>� ������3������� ���������� ��� �
�����������������������&������������
���*/�� ��������� �� �>����� �����������������
�� ��2!�� �23)��������� ��������������������--)�>
������:�������05���'1
A��������� ��������� �� ��*/�����������������
�����������0'�>����� 1������(����� ��/'$
-��(������ ����
Fig. 1. Change in the extents of P2O
5 extraction ( 1α , 2α and
α ) by bacteria B in nutritive medium containing 0.5 % w v-1 TP.
Fig. 2. Change in the extents of P2O
5 extraction ( 1α , 2α and α )
by bacteria B in nutritive medium containing 1 % w v-1 TP (particlesize 0.4 - 0.63 mm).
Fig. 3. Change in the extents of P2O
5 extraction ( 1α , 2α and α )
by bacteria B in nutritive medium containing 2 % w v-1 TP.
Fig. 4. Change in the extents of P2O
5 extraction ( 1α , 2α and
α ) by bacteria A in nutritive medium containing different TPconcentrations (particle size below 0.2 mm).
Page 4
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 41, 3, 2006
300
� ������� ����05���)1������������������� ����� �����
������ ������� ��������� �� ��2-�>����� �05��� 1
*���� ����������� ��/'$
-��(������ ��0α 1�����������(��
���� ������ '������������������������)3-�>�� ���������
�������� ��2'����������'=@�>�� �������� ���2!���23)
��&������������
6�������������������� �����������������������
���������05���!1������� ��������� �� ��*/�2-�>�����
����� ��������������������������=33�>� ������3����������
����')-�>�� ��'�>����� �� ��������� �� ��*/� �����
'������&������������
����� ��� ��5���-����������9������������� �����
����������������� ����������������������A����������
����9����������������������� ����������� ��/'$
-��(�����
�� ��0α 1� ���-3-�>� ��:������&����������������������
����������(����� ��!3'�>� ������3�������*����������
�������������������������������������9��������������� ��
�������������������� �������(����� ��� ������ �� ��/'$
-
� �������� ������� ���0 1α 1
*�����'������������������������� �������������
+&����� ���� ��������� �&�������������������&�4 �����4
'&
���������������� ����� ��������� �� ��/'$
-�04�B�4
�,�4
'1
� ���(�������������������������� ��*/�� ��������� �
2-&� � ����'�>����� �*��� �������� +� �� �������������
����������=!���� ���������� ����������&�+���������
������������):�����!'����������� ����������� ������ ��
����������� ������:������
�������������������� �������������������������
� ���������� �&�������������� ������� �������������
���������������������������������������0*�����'&�5����!
���� -1�*��� � ������� �� � ����������� �������� � �����
� ��������������������������������%�2@:����2-�>�����
*/&�2:=���� �>����� �*/�����2:2����'�>����� �*/&�������
��������������� ��������������������������� ������������������
��������������������������0 23�C������ 1�������:������ �
������ � ������ �� ��*/�0'�>����� 1&������ �� ����� ��
�������� ������� �����������������������0*�����'1
*��������� ������������������ ������� �����
����������������������������� �������������(����������/'$
-
04 �����4
'1���������������041&�+�����������������������
������ ������*������'&�)�����!�6 ������� ����������
����04 &�4
'�����41������� ����� �����������������������
������ �������� ������������������� ��*/����� �����
� ��������� �� ��2-�>����� �0*������)�����!1��� ��
������ ��������� �&�������������������������������� ���
������� ������� ������A����*/������������������
���� ��2'��������� ��������� ��'�>����� �����������
��(����������� ��� ������� ������''������)����
���� '����������� ��������*������(������� ���� �
� �� ����� � ���������� � ���� ����� � � ���� �������
Fig. 5. Change in the extents of P2O
5 extraction ( 1α , 2α and α )
by bacteria A and B in nutritive medium containing 1 % w v-1 TP(particle size below 0.2 mm).
*����� '�D������� �� �� ���� �� ��������� � �������� �
*��������� �� �����0���������������� ��2'�������
� ��������� ������������������2�-&� �����'�>����� 1�����
����������
�� �� ���������
��-1
��� -1
��� ��� ���� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
���� ��� ��� ��� ��� ��� ���
���� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ���� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
���� ��� ��� ��� ��� ��� ���
���� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ���� ��� ��� ��� ���
��� ��� ���� ��� ��� ��� ���
��� ��� ���� ���� ��� ��� ���
���� ��� ���� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
�������
�����
�����
��� �� � !"#$�%&'�&�($�
�!%)%&�
��*�
��-1
Page 5
R. Ivanova, D. Bojinova, K. Nedialkova
301
������ ������ ������������� ������*���������� �����
�� ������ ������� ����� �������� ������ ����� � ����� ��
���������� �����3���������������������������� �� �����
������������ ��&���������������� �������� � ���� �� �
����� �����&������������ ��� ����(����� �� ������
������ ����� �� ������ '�������:�������� �������(����
�����������*/�� ��������� �� ��2-����� �>�����
*����������� ���������� �������������� ���������
�� �� ��*��������� �� ������������ �%�� �����
� ��������� �������������������������&�����������������
��*/&�����������������+&����������� ����� ���������
���� ������� ���������
*�������� �������������� ���� � ����������������� �
� ��������������&��������������������� ������ �����
�������� ��/'$
-����� ������� ����*������������ ������� �
���������� ��������@"���� ������� �E�������������������
�:"�������������������� ������� ��������� �� ����2'-�>
��������������� ���������������/������ ��������������������
� ����� ��� ��� ���� ������� ���������� ����������� ����
�������� ��*��������� �������������� �� ��� ������� ��
���������������������������������02'�2-������)1�������
����������*/�� ��������� ������������������ ��2-�� �
����'�>����� �*��������������������� �� ������������� ��
��� ��������E��������������������:"�����?������������ 2"
��������������������������(������ ���������� �
��������������������������������� ��2'����0*�����)1
��������������� ����� ��&�� ������������� �������� ��
��7� �������9������@"�6����������������������������
���� ��������������� ����� ���������������������������
������ ���F��������������������������&�����������������
������� �����������������������������������������
� ������ �����&��������������(������ ���������� �� �
����� ���� �����
.���������������������������������+������ ����
� ����� �� �� ������������������� ��������������������
����������� ������ ������ �������������������������� ���
�� �� ��� ��������� ������� ����������������������
��������+������������������������0��B��2@=�� �2'-1������
��������� ������������ �������������� &� '"�+ �����&��
� ������� ����������� ��������������������������� ��� ���
�������� ������+��������� )&� !"���� ������� �<����
� "���������� �������� �������������+��� �����/�� ���
�������������������� ������������������� ������� ���� ��
��������� ����� ����� �� �� ���������� ��������� ���
���� ���&� �� ���������� �������� ������� -"
������������������������������ ������� ����������
��������������� ��� ������� �������������������������
+����� ��������*���������� ������� ������� ��� �����
�� �� ���������
��-1
��� -1
��� ��� 15,4 7,4 ��� ��� ���
��� ��� 7,7 9,4 ��� ��� ���
��� ��� 7,1 10,2 ��� ��� ���
���� ��� 6,5 11,0 ��� ��� ���
���� ��� 6,2 10,4 ��� ��� ���
��� ��� 16,2 6,8 ��� ��� ���
��� ��� 7,7 7,8 ��� ��� ���
��� ��� 7,4 12,2 ��� ��� ���
���� ��� 7,0 11,2 ��� ��� ���
���� ��� 6,9 11,2 ��� ��� ���
��� ��� 15,0 8,2 ��� ��� ���
��� ��� 8,2 10,6 ��� ��� ���
��� ��� 7,7 14,4 ��� ��� ���
���� ��� 7,2 16,4 ��� ��� ���
���� ��� 6,4 17,0 ��� ��� ���
�������
�����
�����
��-1
��*���� �� � !"#$
�%&'�&�($
�!%)%&�
*����� )�D������� �� �� ���� �� ��������� � �������� �
*��������� �� �����0���������������� ��2'�������
� ��������� ������������������2�-&� �����'�>����� 1�����
���������9
�� �� ���������
��-1
��� -1
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
��� ��� ���� ���� ��� ��� ���
��� ��� ��� ���� ��� ��� ���
��� ��� ��� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
��� ��� ��� ��� ��� ��� ���
��� ��� ��� ���� ��� ��� ���
��� ��� ��� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
���� ��� ��� ���� ��� ��� ���
�����
��*�
��-1
�������
�����
��� �� � !"#$�%&'�&�($�
�!%)%&�
*����� !�D������� �� �� ���� �� ��������� � �������� �
*��������� �� ����� 0�������� ����� 2!�23)�������
� ��������� ������������������2-�����'�>����� 1�����
���������9
Page 6
Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 41, 3, 2006
302
������������� ��82--�� �82:!�����(����� ������� ���
/'$
-�� ��������� �&�����������������(����� ��*/�� ���
�������� ����������������������� ������������ ����������
����� +� ��� ��� ������������ ���� �������� �������� ��
E���������������������:"�����?������ '"
6 ������� ��� ��������� ������ �� ������� �����
����� �������� ��������� ������ � ���������� �� ���
�������������������� )"�4��������������� "�� �����������
������� ��������� ��������� �� ��� ������� ������
������������� �+&��������� ����������� �����������������
���&�������� ����������������� ����������������������� �
��������� � ������������� ����� ������� ������������ �
���� ������������� ������*������������� ����������
���������� ������� ������������������������������������
������������� ���������������/�*��������� ������� ������
�� ��� ��������������� ���2:�������������(���������*���
��������� �������� ������������� ���������� ��?�������
���� 2"&�?������ '"�����7 ��������� 3"
*���������������������������������������� ��� ��
� ������� ���������� ��������������������������������
�������� ���6 ��� �������� ������������������ ������
������ ������������� ������������������� �����
� ��� ��� � ���������� �� �� �� ������� � ������� �)&� :"
��� ������ � �7 �������� � 3"� ���� �� � ����� �� � ��
� ������ ��� ��� ����������� ��� � ������� ����
��������������� ���� ��+���������������������������
� ����� ������ �������������� ������ �����������&������
� ����������������� ���������� ����� ���*�������
��������������� �����������������������������������������
�������������������� ��� �� ������ ����������� �����
� ������
$��� ����������� � ������ ��������� ���������
� ���(������ ���� ������������������������ ����� ��
���������� ����������������������������� ��&�����������
������������� �������������� ������ �����������������
�����%�� ����� ����������������� ��������� �� ������ �
�������� ��������&� ������������� ��������� �&�������
�� ����� ����&�����/� �� ����� ���������� � ����
���� ������ ���04�',&�.�',&�<,&�?�,&�5�),&����1�� ����
���������������������������������������� �� ���� � ��
����� �������������� ������� ������� ���������� �����
���������4�',�� ���� ��������� ��������� ���� ���������
� �������� ������� ������ �������������� �� ����� �
� ������������*������������������������ ������������� ��
�������� �����������������������&���������������������
� ����� ��� ��������� � ���� �
CONCLUSIONS
������������������������������������������������� ��
����� �� ������������ ���������� �� ���� � ���������� �� �
*��������� �� �����*���� ����������������� ����*/
� ��������� ���������������� �� ���� � ������ ��5���
���������������� ��������(������������������� ��� ��
��������� ���� ������������ ������ ��� �� ������ �����
� ����� ���������������������
REFERENCES
�D.?�<����&�4���G�6 ���6��&���&� :@)&�3= �3=@
'�F+�7 �����&�6������ &�H�6������ &�6 ���6���6 �
���G&���&�'222&�:'=�:)'
)�/�E������&�7�+ �����&�.��/�����&���I ���4 ����&
H�9�����&�9� ��5������6 �������&�'222&�!32�!3@
!�<H�<��&�+�+����� &�DF�/���&�<H�6� ��&�HA
<��&�9<�/���&�+9�<�������&�/� �� =���A466&
'22'&�9���� �&�� � !
-�/�9������������&�D<�G���&�5����?���&���&�'222&�!-�-'
3�.I�G���� �&�6 ���4����������������&�/��������+���
��������/��&�?���F����&� :-@&�� )!� @)
=�/�9�������&���%�6/�4 � ����&�?$�+�����0���1&
.��� ��� ��� ����� � ��&���������� /����&�?��
H ��&� :-:&�� !:
@�D�7� ��&��<�9����&��������G��(�9� �&���&� ::@&�3@@�3:'
:�9�E�������������&��E�D� &�/�D����&�G��������6 �
6 ���6��&���&� :@!&�'=)�'==
2� ��?����&�F�� 9������ &� I4������&� 6 ��� 9� �
9� ����&���&� ::2&� 2:=� 2
� /4�4�������&� ��?����&�F�� 9������ &���
.��� �� ��9� ����� �&���&� :@@&�-2 �-2-
'���?����&�A ����G�.��� �� ��9� ����� �&���&� ::3&
-3=�-='
)��4�F��&�G��������6 ��6 ���6��&���&� :3)&�'2)�'2=
!�+�D �������&�D�5����&�9� ����� �����&���&� :::&�) :�)):
-�E�?������&�G�*������&�++�/����&��������G��(
9� �&���&� ::)&�=!=�=!:
3��+�7 �������&�/� ���5��*���������4 ��������&
'222&�?���$������&�� �'