كودهاي زيستي

كودهاي زيستي

به طور كلي، كودهاي زيستي به مواد حاصلخيزكننده‌اي گفته مي‌شود كه شامل تعدادكافي از يك يا چند گونه از ارگانيسم‌هاي مفيد خاكزي هستند كه در بستري از مواد نگهدارنده قرار دارند. به عبارت ديگر اين نوع كودها كه حاوي گونه‌هاي ميكروبي موثر براي تامين عناصر غذايي مورد نياز گياه هستند، بازده توليد در واحد سطح را افزايش مي‌دهند. ميكرو ارگانيسم‌هاي موجود در كودهاي زيستي عناصر غذايي را به مواد غذايي قابل استفاده براي گياه تبديل مي‌كنند. تبديل اين عناصر به مواد غذايي مورد نياز گياه فرآيند بيولوژيكي است كه توسط اين ميكروارگانيسم‌ها انجام مي‌‌شود. اگرچه تنش‌هاي محيطي بلندمدت همچون خشكي، افزايش دما، يخبندان و غرقاب بودن زمين براي مدت زمان طولاني و همچنين استفاده بي‌رويه از سموم شيميايي و عدم حضور گياه ميزبان مناسب به مدت طولاني سبب كاهش جمعيت ميكروارگانيسم‌هاي مفيد در خاك آن منطقه مي‌شود، اما مي‌توان شرايط را به گونه‌اي تحت كنترل قرار داد كه جمعيت اين گروه از ميكروارگانيسم‌ها در خاك افزايش يافته و بتوان از آنها براي توليد كودهاي زيستي استفاده كرد. با توجه به نوع ميكروارگانيسم‌هايي كه از آنها براي توليد كودهاي بيولوژيك استفاده مي‌شود كودهاي زيستي را در گروه‌هاي كودهاي بيولوژيك باكتريايي، قارچي، جلبكي واكتينوميست‌ها طبقه‌بندي مي‌كنند؛ در حالي كه چگونگي عملكرد هر يك از ميكروارگانيسم‌ها نيز متفاوت است. تثبيت‌كننده‌هاي ازت مولكولي يكي از رايج‌ترين انواع كودهاي زيستي هستند. مكانيسم عمل ميكروارگانيسم‌هاي موجود در اين نوع كود سبب افزايش ازت موجود در خاك مي‌شود. قارچ‌هاي مايكوريزا يكي از ديگر انواع كودهاي زيستي هستند. اين قارچ‌ها با ريشه برخي از انواع گياهان همزيستي كرده و تغييرات مفيدي را ايجاد مي‌كنند كه سبب افزايش جذب مواد غذايي از ريشه گياه خواهد شد. ميكروارگانيسم‌هاي حل كننده فسفات نيز فسفات نامحلول خاك را به فسفر محلول و قابل جذب توسط گياه تبديل مي‌كنند. باكتري‌هاي ريزوسفر نيز يكي از انواع كودهاي زيستي هستند كه محرك رشد گياه هستند. علاوه بر اين برخي از ميكروارگانيسم‌ها نيز مواد آلي زايد خاك را به كمپوست تبديل مي‌كنند كه به عنوان يك منبع غذايي مفيد مورد استفاده گياه قرار مي‌گيرد. برخي از كرم‌هاي خاكي كه در توليد هرموس از آنها استفاده مي‌شود نيز نوعي كود زيستي محسوب مي‌شوند كه نوعي كود كمپوست به نام روي كمپوست توليد مي‌كنند. باكتري‌هاي تثبيت‌كننده ازت از رايج‌ترين كودهاي ميكروبي عرضه شده در سطح وسيع تجاري هستند و معمولا در تحقيقات علمي براي بررسي تاثير كودهاي زيستي از ريزوپيوم‌ها در همزيستي با لگومينوزها استفاده مي‌ شود.

اين در حالي است كه در همزيستي با گياهان چوبي غيرلگومينوز استفاده از فرانكيا به عنوان يك نوع كود بيولوژيك تهيه شده از اكتينوميست‌ها بيشترين كارايي را داشته و در مورد غلات نيز استفاده از آزوسمرپلوم مرسوم است. بررسي‌هاي انجام شده حاكي از آن است كه در شاليزارها بهتر است از ميلوباكترها به حالت آزاد يا همزيستي، آزولا به عنوان يك كود بيولوژيك مناسب براي افزايش عملكرد در واحد سطح استفاده شود. جالب است بدانيد بيش از 83درصد از گياهان دو لپه‌اي و حدود 79 درصد از گياهان تك‌لپه‌اي قادر به تشكيل سيستم مايكوريزايي و توليد كود بيولوژيك قارچي هستند و تنها تعداد محدودي از گياهان زراعي فاقد اين توانايي هستند.

تثبيت‌كننده‌هاي ازت

در دهه گذشته مصرف كودهاي شيميايي، اثرات و پيامدهاي زيست محيطي نامطلوبي نظير آلودگي آب و خاك و همچنين بروز مشكلاتي در خصوص وضعيت سلامت انسان‌ها و ديگر موجودات زنده را به همراه داشته است. بنابراين به نظر مي‌رسد براي دستيابي به توسعه پايدار در كشاورزي و تحقق اهداف و سياست‌هاي پيش‌بيني شده در راستاي دستيابي به كشاورزي پايدار استفاده از راهكاري مناسب براي تامين نيازهاي غذايي گياه به كمك موجودات زنده ساكن خاك ضروري خواهد بود كه استفاده از كودهاي بيولوژيك مي‌تواند راهكار موثري

براي اين كار باشد. مطالعات انجام شده نشان مي‌دهد مصرف كودهاي بيولوژيك در كشاورزي قدمتي بسيار طولاني دارد. در گذشته توليدكنندگان محصولات كشاورزي براي تقويت زمين‌هاي كشاورزي، گياهي از تيره لگومينوز را كشت مي‌كردند و بر اين باور بودندكه با كشت اين گياه ميزان حاصلخيزي خاك افزايش پيدا مي‌كند.
بدون ترديد استفاده از كودزيستي مي‌تواند اثرات مطلوبي براي گياه و خاك به همراه داشته باشد

در بسياري از نوشته‌هاي تاريخي نيزكاشت گياهاني نظير شبدر و باقلاي مصري به عنوان تقويت‌كننده خاك مورد تاييد قرار گرفته است. در حقيقت كود بيولوژيك ماده نگهدارنده ميكروارگانيسم‌هاي مفيد خاك است كه به صورت متراكم و به تعداد بسيار زياد در يك محيط كشت توليد شده است. اين نوع كود معمولا به صورت بسته‌بندي شده در اراضي كشاورزي مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد. اگرچه هدف اصلي از مصرف كودهاي بيولوژيك، تقويت حاصلخيزي خاك و تامين نيازهاي غذايي گياه است، امابدون ترديد استفاده از اين نوع كود مي‌تواند اثرات مطلوبي براي گياه و خاك به همراه داشته باشد. نخستين كود بيولوژيك در اواخر قرن نوزدهم و با نام تجاري نيتراژين توليد و به بازار عرضه شد و پس از آن به ترتيب كودهاي بيولوژيك ديگري نيز ساخته شدند. ارگانيسم‌هايي كه در توليد كودهاي بيولوژيك از آنها استفاده مي‌شود معمولا از خاك گرفته شده و پس از تكثير و پرورش در شرايط آزمايشگاه و در محيط‌هاي كشت مخصوص به صورت پودرهاي بسته‌بندي شده و آماده مصرف مي‌شوند. كود بيولوژيك از توباكتر يكي از بهترين و موثرترين كودهاي بيولوژيك تامين‌كننده نيازهاي طبيعي گياهان زراعي، سبزي و صيفي و درختان ميوه است.

اين كود با تثبيت ازت هوا و در انتقال آن به سيستم رشد گياه موجب ايجاد تعادل در جذب مواد اصلي مورد نياز گياه مي‌شود و با ترشح هورمون رشد اكسين، رشد و توسعه ريشه و قسمت‌هاي هوايي گياه را افزايش داده و در نتيجه موجب افزايش ميزان محصول در واحد سطح مي‌شود. علاوه بر اين، باكتري‌هاي موجود در كودهاي بيولوژيك از توباكتر با ترشح انواع آنتي بيوتيك‌ها، سمانيدهيدروژن و سيوروفور از تهاجم بسياري از عوامل بيماريزاي خاكزي به ريشه گياه جلوگيري مي‌كنند. كار اصلي تثبيت‌كننده‌هاي ازت، تثبيت ازت هوا و تبديل آن به ازت معدني قابل استفاده براي گياه است. در هواي اطراف ما 79 درصد گاز ازت وجود دارد كه گياهان قادر به استفاده از آن نيستند و به همين علت بايد اين ازت را به ازت معدني تبديل كرد. اگر تثبيت ازت موجود در هوا در كارخانه‌هاي تهيه كودهاي شيميايي انجام شود نه تنها به هزينه و انرژي بسياري نياز خواهد داشت، بلكه پيامدهاي زيست‌محيطي نامطلوبي را نيز به همراه مي‌آورد. اما اگر تثبيت ازت به كمك موجودات ذره‌بيني موجود در خاك و با مكانيسم مشابه عملكرد كارخانه‌هاي تهيه كودهاي شيميايي انجام شود، علاوه بر كاهش هزينه‌ها ميزان كيفيت محصول نيز افزايش خواهد يافت. هدف از اجراي اين طرح كه با همكاري و مشاركت سازمان گسترش صنايع و معادن انجام شده است، توليد و عرضه كود بيولوژيك با منشأ ازتوباكتر است كه سبب افزايش جمعيت موجودات زنده خاك، تحريك ريشه، افزايش مقاومت گياه به بيماري‌هاي گياهي، افزايش محصول‌دهي و همچنين صرفه‌جويي اقتصادي خواهد شد. كود بيولوژيك ازتوباكتر در اين روش، از تلقيح ازتوباكتر كروكوكوم تهيه مي‌شود كه اين باكتري علاوه بر تثبيت ازت از طريق توليد هورمون‌هاي رشد گياه و توليد مواد ضد قارچي كنترل‌كننده فعاليت قارچ‌هاي بيماري‌زا، موجب رشد گياه و حفظ سلامت آن مي‌شود.

اين طرح با ظرفيت توليد سالانه 900 تن و براساس دانش فني داخلي اجرا شده است. علاوه بر اين طراحي بيورآكتورها و ديگر تجهيزات خط توليد نيز به صورت ابتكاري و توسط مجري طرح انجام شده و تمامي ماشين‌آلات مورد نياز در داخل كشور ساخته شده‌اند. فعاليت انجام شده به دليل فناوري به كار گرفته شده و راندمان بالا از ارزش قابل توجهي در سطح بين‌المللي برخوردار است. اجراي اين طرح سبب افزايش تجربيات نيروي انساني فعال در عمليات اجرايي شده و به اين ترتيب متخصصان داخلي از تجربيات منحصر به فردي برخوردار شده‌اند كه در صورت فراهم بودن شرايط مناسب، انتقال اين تجربيات در سطح ملي و بين‌المللي نيز امكان‌پذير خواهد بود.

باكتري‌هاي سبز

باكتري‌هاي سبز يكي از بهترين و موثرترين باكتري‌هاي گونه باكتري ازتوباكتر كروكوكوم هستند كه از ميان 63 گونه مختلف از اين باكتري انتخاب شده‌اند. براي انتخاب باكتري‌هاي سبز از ميان گونه‌هاي مختلف اين باكتري آزمايش‌هاي متعددي در شرايط آزمايشگاهي، گلخانه و مزارع و با همكاري زيست‌شناسان انجام شده است. اين باكتري به طور متوسط 30 تا 35 كيلوگرم از ازت‌جوي در هر هكتار از خاك زراعي را تثبيت مي‌كند. اين باكتري براي تثبيت 30 كيلوگرم ازت در هر هكتار بايد حدود هزار كيلوگرم ماده آلي را اكسيد كند و به همين دليل براي بهبود عملكرد باكتري‌هاي سبز در خاك بايد مقداري كود آلي به خاك اضافه كرد.