کود بیولوژیک یا زیستی

[vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

کود بيولوژيک يا زيستي چیست؟

کودهای بیولوژیک یا زیستی که نسل جدیدی از کود های موجود می باشند، در حقیقت میکرو ارگانیسم های مفیدی هستند که در تغذیه گیاهان نقش همزیستی داشته و به تثیبت و جذب بهتر عناصر کمک می کنند.
کودهای زیستی (کود بیولوژیک) به مواد حاصل‌خیزکننده‌ای گفته می‌شود که دارای تعداد کافی از یک یا چند گونه از میکروارگانیسم‌های سودمند خاکزی هستند. کودهای زیستی، ریزاندامگان هایی (میکروارگانیسم‌هایی) هستند که قادرند عناصر غذایی خاک را در یک فرآیند زیستی تبدیل به مواد مغذی همچون ویتامین ها و دیگر مواد معدنی کرده و به ریشه خاک برساند.

مصرف کودهای زیستی کم هزینه تر هستند و در اکوسیستم آلودگی به وجود نمی‌آورد. کودهای زیستی مواد نگه‌دارنده ی میکروارگانیزم‌های سودمند خاک می‌باشند.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5061″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

عواملی که باعث کاهش جمعیت میکروارگانیسم های مورد نظر در خاک های یک منطقه می شوند:

1-تنش های محیطی بلند مدت ( خشکی – حرارت زیاد و یخبندان – غرقاب … )
2-استفاده بی رویه از سموم شیمیایی
3-عدم حضور گیاه میزبان مناسب به مدت طولانی

دسته بندی با توجه به نوع میکروارگانیسم‌ها کودهای زیستی:

۱-میکروارگانیسم‌های سودمند
۲- کودهای زیستی باکتریایی
۳- کودهای زیستی قارچی (میکوریزا)
۴- کودهای زیستی جلبکی (جلبک‌های سبز- آبی و آزولا)
۵- کودهای زیستی اکتینومیست‌ها (فرانکیا)

نخستین کود بیولوژیک با نام تجارتی نیتراژین تولید شد که در اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت.
ارگانیزم‌هایی که در تولید کودهای بیولوژیک مورد استفاده قرار می‌گیرند عمدتاً از خاک جداسازی می‌شوند. در شرایط آزمایشگاه در محیط‌های کشت مخصوص تکثیر و پرورش پیدا می‌کنند و بعد به صورت پودرهای بسته‌بندی شده و آماده، مصرف می‌شوند.
انواع کودهای بیولوژیک با توجه به اعمالی که میکروارگانیسم ها انجام می دهند.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5070″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

مهم ‌ترین کودهای بیولوژیک عبارتند از:

1-تثبیت کننده ازت هوا
2-قارچ‌های میکوریزی: که با ریشه بعضی از گیاهان ایجاد همزیستی کرده و اثرات مفیدی ایجاد می‌کند.
3-میکرو ارگانیزم‌های حل کننده فسفات: که فسفات نا محلول خاک را به فسفر محلول و قابل جذب گیاه تبدیل می‌کنند.
4-اکسید کننده گوگرد: کودی که دارای باکتری تیو باسیلوس بوده و باعث اکسایش بیولوژیکی گوگرد می‌شود.
5-کرم‌های خاکی:در تولید هوموس مورد استفاده قرار می‌گیرند و نوعی کود کمپوست به نام ورمی کمپوست (Wermy compost) تولید می‌کنند.

تثبیت کننده های ازت مولکولی :

با سابقه ترین و در حال حاضر رایج ترین انواع کودهای زیستی مربوط به تثبیت کننده های ازت است که در سطح جهانی مجموع مقدار ازتی که از این طریق به خاک اضافه می شود حدود 175 میلیون تن در سال بر آورد شده است.

در چند دهه اخیر با توجه به افزایش جمعیت و تقاضای روز افزون برای مواد غذایی از کودهای شیمیایی به عنوان ابزاری برای نیل به حداکثر تولید در واحد سطح استفاده بی رویه شده که از جمله زیان ها و پیامدهای آن علاوه بر اتلاف سرمایه و خسارت مالی، شامل آلودگی منابع آبی و خاک، به هم خوردن تعادل عناصر غذایی خاک، کاهش بازده محصولات کشاورزی در اثر کمبود یا سمی بودن عناصر، تجمع مواد آلاینده ( نظیر نیترات ) در اندام های مصرفی محصولات زراعی و بطور کلی به خطر افتادن حیات و سلامتی انسان ها و سایر موجودات زنده بوده است.

 امروزه رایج ترین کودهای میکروبی عرضه شده در سطح وسیع تجارتی مربوط به باکتری های تثبیت کننده ازت و مهمترین آن ها مورد توجه برای استفاده های علمی شامل ریزوبیوم ها در همزیستی با لگومینوزها، فرانکیا با انواعی از گیاهان چوبی غیر لگومینوز، آزوسپریلیوم برای غلات و سیانو باکتری ها به حالت آزاد و یا همزیست با آزولا برای شالیزارهاست.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5073″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

قارچ های میکوریزا:

واژه میکوریزا اولین بار از سوی فرانک در سال 1885 ارائه شد. میکوریزا از دو کلمه ( Myco ) به معنی قارچ و ( Rhiza ) به معنی ریشه تشکیل شده است. میکوریزا نشان دهنده مشارکت در همزیستی بین قارچ و ریشه گیاه میزبان می باشد. در این سیستم قارچ پوشش گسترده ای از رشته های نخ مانند به هم تابیده به نام میسیلیوم را در اطراف ریشه گیاه میزبان تشکیل می دهد در این همزیستی قارچ قند، اسید های آمینه، ویتامین ها و برخی مواد آلی دیگر را از میزبان دریافت و در مقابل معدنی و بیشتر از سایر مواد فسفات را خاک جذب و در اختیار گیاه قرار می دهد.

اکثر گیاهان قادر به تشکیل سیستم میکوریزایی هستند، به طور کلی 83 درصد از دولپه ای ها و 79 درصد از تک لپه ایها قادر به تشکیل سیستم میکوریزایی هستند. تعداد محدودی از گیاهان زراعی قادر به تشکیل سیستم میکوریزایی نیستند و بیشتر این گیاهان از خانواده های Cruciferaeنظیر جنس های SinpsisوBrassica و خانواده Chenopodiaceae جنس Beta و خانواده Polygonaceae جنس Fagopyrum می باشند.
جنبه های زیست شناختی میکوریزا: میکوریزا بر اساس وضعیت قرار گرفتن میسیلیوم های آن ها روی ریشه گیاهان میزبان به دو گروه کلی تقسیم می شوند.

الف) میکوریزای بیرونی ( Eetomycorrhizae )

این نوع میکوریزاها بیشتر در اکوسیستم های جنگلی که دارای مخلوطی از درختان پهن برگ و سوزنی برگ هستند مشاهده می شود. در این نوع همزیستی قارچ تولید میسیلیوم انبوه و متراکمی روی سطح ریشه می کند ولی با این نوع قارچ آلوده شده اند با پوشش متراکمی از ریشه قارچ ها پوشیده شده اند و مستقیم با خاک تماس ندارند. این نوع میکوریزا از راه افزایش سطح جذب ریشه باعث افزایش تحمل به خشکی گیاه میزبان به خصوص در مناطق خشک می شوند.

ب) میکوریزای درونی( Endomycorrhizae)

در این نوع میکوریزا آثار قارچی روی ریشه میزبان قابل مشاهده نیست و از نظر ظاهری فرقی بین ریسه های آلوده و غیر آلوده ندارد. این قارچ ها از راه تارهای کشنده یا از راه سلول های اپیدرمی ریشه وارد سلول میزبان می شوند. پس از ورود به سلول میزبان تولید شبکه ای می کند که این شبکه از رشته های نازک دو شاخه ای به نام آربا سکول تشکیل شده که دارای ساختاری شبیه اندام های مکنده می باشد تبادل متابولیت ها بین قارچ و سیتوپلاسم میزبان از طریق همین مناطق آرباسکول ها انجام می گیرد.

آرباسکول معمولا 20 الی 40 درصد حجم سلول را در بر می گیرند، پس از مدتی از بین رفته و هضم می شوند. انشعابات میسیلیوم های درونی ساختمان های کیسه مانندی با دیواره ضخیم ایجاد می کنند که به آنها وزیکول می گویند. وزیکول اندام های ذخیره ای مواد غذایی و همچنین شکل پایدار قارچ هستند وجود ساختمان های وزیکول و آرباسکول در این نوع میکوریزاها سبب شده است که آن ها را قارچ های وزیکولار آربا سکولار بنامند.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5068″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

مراحل تشکیل سیستم میکوریزایی

پس از آن که کلامیدوسپور در محیط مناسبی قرار گرفت جوانه زده و تشکیل میسیلیوم اولیه را می دهد اسپور قارچ های همزیست با ریشه گیاهان همگامی جوانه می زنند که ریشه های گیاهان میزبان تشکیل شده باشند ترشح مواد از سطح ریشه گیاه میزبان می تواند جوانه زنی اسپور را تحریک کند و سبب رشد جهت دار میسیلیوم به سمت ریشه گیاهان میزبان شود.

این مواد همچنین در سرعت رشد هیف، منشعب شدن آن و تشکیل کلاف میسیلیومی تاثیر دارند. ترشحات ریشه اش بسته به نوع گیاهان ممکن است مواد فرار ، مواد قابل حل در آب و یا مواد متصل به سطح ریشه باشند. هنگامی که لوله هیف کنار ریشه گیاه میزبان قرار می گیرد تحریک می شود و به سطح ریشه گیاه میزبان می چسبد و در مرحله پایانی هیف در سطح ریشه گیاه میزبان نفوذ می کنند و وارد سلول های ریشه می شوند.

نقش میکوریزا در بهبود جذب آب

شواهد بسیار زیادی وجود دارد که نشانگر این است که میکوریزا می توانند سبب تغییراتی در روابط آبی گیاه و بهبود مقاومت به خشکی و یا تحمل در گیاه میزبان شود. بسیاری از محققین این خصوصیت را یک واکنش ثانویه در نتیجه بهبود جذب عناصر غذایی می دانند . افزایش هدایت هیدرولیکی آب در درون گیاهان میکوریزایی به شرح ذیل می باشد.

1-نفوذ هیف به درون کورتکس ریشه و از آنجا به منطقه آندودرم یک مسیر کم مقاومی را در عرض ریشه برای حرکت آب فراهم می آورد و آب با مقاومت کمتری در عرض ریشه تا رسیدن به آوند چوبی روبرو می شود.

2-افزایش مجموع سطح ریشه به دلیل ایجاد پوشش وسیع میسیلیومی در منطقه ریشه و تارهای کشنده.
3-میکوریزا رشد ریشه را افزایش داده و به دنبال آن یک سیستم گسترده از ریشه را برای جذب آب فراهم می نماید. میلر گزارش نموده است که در گیاهان میکوریزایی به دلیل افزایش فتوسنتز و تولید بیشتر مواد فتوسنتزی به ازای واحد آب مصرفی کارایی مصرف آب افزایش می یابد. قاضی و کاراکی ( 1988) بیان داشتند که گیاهان میکوریزایی به ازای تولید هر واحد ماده خشک آب کمتری مصرف می کنند. بنابراین ( WUE ) بالاتری دارند و WUE در گیاهان میکوریزایی در شرایط تنش خشکی محسوس تر است.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5059″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

میکروارگانیسم های تبدیل کننده مواد آلی زاید به کمپوست

میکروارگانیسم ها شامل انواعی از قارچ ها و باکتری هاست که برای تبدیل سریعتر بازمانده های آلی و تولید کمپوست مورد استفاده قرار می گیرند. کمپوست یک کود آلی و حاصل از مجموع تغییر و تبدیلهایی است که روی انواع بازمانده های گیاهی و جانوری در نتیجه توالی فعالیت گروههای مختلف میکروارگانیسم ها بوجود می آید به این ترتیب فرآورده این فرآیند میکروبی می تواند یک کود بیولوژیکی ( زیستی ) محسوب شود.

تولید کود آلی کمپوست به طریقه بیوتکنولوژیکی و از کلیه منابع آلی از جمله زباله های خانگی، ضایعات کشاورزی ( باگاس نیشکر ، ضایعات پسته، چای و کاه و کلش غلات ، سبوس برنج و … ) و بازیافت فاضلاب های شهری و خانگی صورت می گیرد. در تولید آلی از اکتیواتورها یا تخمیر کننده های آلی استفاده می شود که شامل قارچ های جنس تریکودرها به عنوان عنصر تلقیح بر روی کمپوست و کود برگی است.

گاهی از قارچ ها هومیکولا و آسپریلوس نیز به عنوان اکتیواتور استفاده می شود. این قارچ ها می توانند براحتی و به طور وسیع عمل تخمیر و تجزیه سلولز ، همی سلولز و لیگنین را انجام داده و تولید کمپوست بسیار مفید باشند. باکتری هایی مانند سلولرموناس وسیتوناگا نیز در تهیه کمپوست موثر هستند.

شیرابه زباله نیز تولید می شود که برای تقویت خاک و افزایش عملکرد گیاهان به طور معنی داری موثری است. تهیه کمپوست از ضایعات کشاورزی نیز حائز اهمیت است به عنوان مثال اگر مقدار کلش برنج بطور متوسط حدود 5 تن در هکتار باشد با کمپوست کردن آن حدود 30 کیلوگرم ازت ، 5 کیلوگرم فسفر خالص ، 5 کیلوگرم گوگرد ، 75 کیلوگرم پتاسیم خالص و 250 کیلوگرم سیلیس در هکتار به خاک بر می گردد.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5053″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

کرم های خاکی تولید کننده ورمی کمپوست

ورمی کمپوست به طوریکه پیشوند این اصطلاح اشاره می دارد نوعی کمپوست تولید شده به کمک کرم های خاکی است که در نتایج تغییر و تبدیل و هضم نسبی بازمانده های آلی در ضمن عبور از دستگاه گوارش این جانوران به وجود می آید. تولید ورمی کمپوست فن آوری استفاده از انواع خاصی از کرم های خاکی است که بدلیل توان رشد و تکثیر بسیار سریع و توانایی قابل توجه برای مصرف انواع مواد آلی زائد، این قبیل مواد غالباً مزاحم را به یک کود آلی با کیفیت بالا تبدیل می کنند.

عبور آرام مداوم و مکرر از مسیر دستگاه گوارش کرم خاکی همراه با اعمال خرد کردن ، سائیدن، به هم زدن و مخلوط کردن که در بخش های مختلف این مسیر انجام می شود آغشته کردن این مواد به انواع ترشحات سیستم گوارشی مانند ذرات کربنات کلسیم ، آنزیم ها ، مواد مخاطی ، متابولیت های مختلف میکروارگانیسم ها دستگاه گوارش و بالاخره ایجاد شرایط مناسب برای سنتز اسیدهای هومیک در مجموع مخلوطی را تولید می کند که خصوصیاتی کاملا متفاوت با مواد فرو برده شده پیدا کرده است.

فراورده ای که ورمی کمپوست خوانده می شود و از لحاظ کیفی ماده ای آلی با PH تنظیم شده سرشار از مواد هومیک و عناصر غذایی به فرم قابل جذب برای گیاه دارای انواع ویتامین ها ، هورمون های محرک رشد گیاه و آنزیم های مختلف است. از لحاظ ظاهری به صورت دانه ای شکل با رنگ تیره، بدون بوی نامطبوع و دارای قابلیت عرضه تجارتی است.وجود 100 عدد کرم خاکی در متر مربع قادر به عبور دادن حدود 250 تن خاک در سطح یک هکتار در سال و حفر 4 تا 5 هزار کیلومتر راه و کانال در هکتار در سال است.

در ضمن تولید کمپوست کرم ها هم به مقدار بسیار زیاد تکثیر می شوند که پس از جدا کردن کود از این کرم ها به عنوان یک ماده غذایی سرشار از پروتئین ( 54 تا 72 درصد پروتئین بر حسب وزن خشک بدن ) و حاوی اسیدهای چرب غیر اشباع ( 5/2 الی 3 درصد وزن خشک بدن ) املاح مفید مانند ید در صنایع مرغداری ، پروش ماهی و یا مخلوط کردن در جیره غذایی دام استفاده می شود.

[/vc_column_text][vc_single_image image=”5067″ img_size=”200×100″ alignment=”center” style=”vc_box_shadow” css_animation=”bounceInUp”][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][vc_column_text]

چکیده :

براساس بررسی‌های انجام شده، در سطح جهانی، مجموع مقدار ازتی که طریق تثبیت بیولوژیک به خاک افزوده می‌شود حدود ۱۷۵ میلیون تن در سال برآورد شده است. طی چند دهه اخیر به علت افزایش جمعیت و تقاضای روزافزون برای موادغذایی، مصرف کودهای شیمیائی به منظور افزایش مقدار تولید در واحد سطح بشدت افزایش یافته است، که علاوه بر افزایش هزینه‌‌های تولید، پیامدهای نامطلوبی در افزایش آلودگی منابع آب و خاک نیز به همراه داشته است.

همچنین مصرف بی‌‌رویه کودهای شیمیایی موجب عدم تعادل عناصر و مواد غذایی موجود در خاک، کاهش بازده محصولات کشاورزی و به خطر افتادن سلامت انسان‌ها و دیگر موجودات زنده خواهد شد.

علت استفاده از کودهای بیولوژیک

امروزه استفاده از کودهای بیولوژیک با منشاء باکتری، قارچ، جلبک یا دیگر موجودات خاکزی مورد توجه قرار گرفته است که مکانیسم عمل آن ها قابلیت جذب عناصر غذایی گیاه در خاک را افزایش می‌دهد. کودهای بیولوژیک نه‌تنها از مزایای اقتصادی و زیست ‌محیطی فراوانی برخوردارند، بلکه علاوه بر ایجاد و حفظ پایداری منابع موجود در خاک، توان تولید در بلندمدت را افزایش داده و آلودگی‌های زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند.

بنابراین به نظر می‌رسد برای دستیابی به توسعه پایدار در کشاورزی و تحقق اهداف و سیاست‌های پیش‌بینی شده در این راستا، استفاده از راهکاری مناسب برای تأمین نیازهای غذایی گیاه به کمک موجودات زنده ساکن خاک ضروری خواهد بود که استفاده از کودهای بیولوژیک می‌تواند راهکار مؤثری برای این کار باشد.

در این مقاله کودهای زیستی از نظر کلی و وضعیت آن در ایران و جهان بررسی شده و نقش آن در کشاورزی پایدار و تولید محصولات با کیفیت مطلوب مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row]