تاثیر کودهای بیولوژیک
نقش عناصر غذایی در رشد و کیفیت گیاهان زینتی
تاریخچه کودهای بیولوژیک (کود های میکروبی)
در دهه گذشته به دلیل مصرف کود های شیمیایی اثرات زیست محیطی متعددی از جمله انواع آلودگیهای آب و خاک و مشکلاتی در خصوص سلامتی انسان و دیگر موجودات زنده به وجود آمد. سیاست کشاورزی پایدار و توسعه پایدار کشاورزی، متخصصین را بر آن داشت که هر چه بیشتر از موجودات زنده خاک در جهت تأمین نیازهای غذایی گیاه کمک بگیرند و بدین‌سان بود که تولید کود بیولوژیک آغاز شد.
البته مصرف کودهای بیولوژیک قدمت بسیار طولانی دارد. تولیدکنندگان محصولات برای تقویت زمین‌های کشاورزی، گیاه تیره‌ای به نام لگومینوز را کشت می‌کردند و معتقد بودند که با کشت آن حاصلخیزی خاک افزایش پیدا می‌کند. در نوشته‌های تاریخی کاشت گیاه شبدر، باقلای مصری و ... برای تقویت خاکها گزارش شده است.
کود بیولوژیک مواد نگهدارنده‌ی میکرو ارگانیزم‌های مفید خاک می‌باشند که به طور متراکم و با تعداد بسیار زیاد در یک محیط کشت تولید شده‌اند. معمولاً به صورت بسته‌بندی قابل مصرف در اراضی کشاورزی‌اند.
هدف از مصرف کودهای بیولوژیک، تقویت حاصلخیزی خاک و تأمین نیازهای غذایی گیاه است، گر چه ممکن است اثرات مفید دیگری داشته باشند.
نخستین کود بیولوژیک با نام تجارتی نیتراژین تولید شد که در اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت و از آن تاریخ به بعد سایر کودهای بیولوژیک ساخته شدند.
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
مهم‌ترین 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 (تیو باسیلوس)، 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
کار اصلی تثبیت‌کننده‌های ازت، تثبیت ازت هوا و تبدیل آن به ازت معدنی قابل استفاده برای گیاه است. هوای اطراف ما 0.79 گاز ازت دارد ولی گیاهان قادر به استفاده از آن نیستند لذا این ازت باید به ازت معدنی تبدیل شود. تثبیت یا در کارخانه‌های کود سازی با صنعت پتروشیمی با هزینه و انرژی بسیار زیاد صورت می‌گیرد و یا بدون هزینه به وسیله موجودات ذره‌بینی خاک که کار کارخانه‌های کود سازی را انجام می‌دهند، صورت می‌گیرد.
تثبیت ازت به سه صورت انجام می‌گیرد که به شرح ذیل است:
1) آزاد یا غیر همزیست (ازتو باکتر)؛ کود میکروبی که به این روش تهیه شده کود ازتو باکتری است و در شرایطی که کمبود آن وجود داشته باشد، به خاک اضافه می‌شود؛
2) همزیستی (ریزوبیوم)؛ باکتری به نام ریزوبیوم روی ریشه گیاهان خانواده گلومینوز ایجاد غده یا گره می‌کند. گیاهانی مانند یونجه، شبدر، نخود، لوبیا، عدس و ماش تثبیت کننده‌های مهم ازت به روش همزیستی می‌باشند.
باکتری ریزوبیوم در داخل غده یا گره تولید شده بر روی ریشه گیاه، ازت هوا را می‌گیرد و آن را تثبیت و به NH3 تبدیل می‌کند. NH3 تولیدی، هم مورد استفاده خود باکتری و هم مورد استفاده گیاه میزبان قرار می‌گیرد. مقدار تثبیت به روش همزیستی بسته به نوع باکتری و گیاه میزبان دارد. به طور متوسط از این طریق، تثبیت ازت می‌تواند بین 200 تا 300 کیلوگرم در هکتار، انجام پذیرد.
3) همیاری (ازوسپیریلیوم)؛ باکتری به نام ازوسپیریلیوم به صورت همیاری با ریشه گیاهان خانواده غلات مثل گندم، ازت هوا را تثبیت می‌کند. اهمیت تثبیت ازت در این است که بدون آلودگی زیست محیطی، بدون نیاز به صرف هزینه و انرژی می‌توانیم کود ازته داشته باشیم. کود ازته تقویت خوبی برای حاصلخیزی خاک به شمار می‌رود و لذا با توجه به مشکلاتی که کودهای شیمیایی دارند، امروزه مصرف کودهای بیولوژیک مورد توجه خاص قرار گرفته‌اند.
نقش عناصر غذایی در رشد و کیفیت گیاهان زینتی
ازت
ازت مهم‌ترین عامل محدود کننده تغذیه‌ای در رشد و تولید گیاهان است. به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک مثل شرایط کشور ایران که مواد آلی خاک کم می‌باشد و در نتیجه فقر ازت عامل محدود کننده‌ی مهمی است.
ازت در خاک
- آلی؛
- معدنی؛
- عنصری.
ازت آلی نمی‌تواند مستقیم مورد استفاده گیاه قرار بگیرد. ازت آلی باید طی فرایند معدنی شدن به ازت معدنی تبدیل شود تا قابل جذب برای گیاه باشد. در فرایند معدنی شدن یا مینرالیزیشن (Mineralization) باکتری‌های خاک مهم‌ترین نقش را ایفا می‌کنند، یکی از وظایف مهم این باکتریها معدنی کردن ازت آلی است.
ازت عنصری توسط تثبیت کننده‌های ازت تبدیل به ازت معدنی شده و قابل استفاده برای گیاه می‌شوند.
منابع تأمین ازت خاک
- مواد آلی خاک؛
- کودهای شیمیایی؛
- تثبیت کننده‌های بیولوژیک؛
- نیترات موجود در آب؛
- باران‌های اسیدی.
البته توجه داشته باشید که نیترات در آب آبیاری وجود دارد و باران‌های اسیدی معمولاً در مناطق صنعتی و شهرهای بزرگ ریزش دارند.
البته ازت هوا منبع اصلی انواع ازت می‌باشد.
جذب ازت توسط گیاه به صورت
- یون‌های آمونیوم یا + NH4
- یون نیترات یا - NO3
- مولکول اوره CO(NH2)2 است.
ازت به هر صورتی که توسط گیاه جذب شود در داخل گیاه توسط جریان احیاء به اسیدهای آمینه و سپس پروتئین تبدیل می‌شود و نقش خودش را در فیزیولوژی گیاه ایفا می‌کند.
نقش ازت در گیاه
بیشترین تأثیر ازت در رشد رویشی گیاه می‌باشد. یعنی ازت رشد شاخه و برگ گیاه را زیاد می‌کند و همچنین گیاهانی که از ازت کافی برخوردارند رشد سبزینه‌ای خیلی خوبی دارند. ازت به عنوان جزئی از مولکول کلروفیل در گیاه و یا ساختمان پروتئین و آنزیم‌های گیاهی نقش بسیار مهمی دارد. بدین صورت که هر مولکول کلروفیل دارای 4 اتم ازت است. کلروفیل در گیاهان آلی و سبز در عمل فتوسنتز نقش بسزایی دارد. ازت در ساختمان DNA و RNA شرکت دارد که این دو از ترکیب‌های مهم در گیاهان هستند.
اثرات کمبود ازت
کمبود ازت باعث کاهش رشد عمومی و کلی گیاه می‌شود. با توجه به اینکه ازت جزئی از ساختمان کلروفیل است، بر اثر کمبود، کلروفیل خوب ساخته نمی‌شود و برگهای گیاه زرد می‌شوند. برگهای زرد شده گیاه ابتدا در برگهای قدیمی و مسن آن مشاهده می‌شوند.
علائم کمبود ازت در گیاهان زینتی مثل گل سرخ، بگونیا، میخک، شمعدانی و میمون دیده می‌شود. برای مثال در گل میخک وقتی ازت ناکافی باشد برگهای کوچک، ساقه‌های کوتاه و میان گره‌های کوتاه دیده می‌شود و تعداد غنچه و گل هم کم و محدود است. بدین معنی که کمبود ازت در رشد و کیفیت محصول اختلال ایجاد می‌کند.
راهنمای تشخیص کمبود ازت در گیاهان
گیاهان زینتی
علائم اصلی برای تشخیص کمبود
گل سرخ
برگ‌ها سبز روشن و سپس زرد می‌شوند، غنچه‌ها خیلی کوچک و کمرنگ می‌باشند
بگونیا
برگ‌ها به رنگ قرمز آجری درمی‌آیند، گیاه کوتاه و تعداد گل محدود است
میخک
برگ‌ها کوچک ساقه کوتاه با میان‌گره کوتاه، تعداد غنچه و گل محدود می‌باشد
مینا
برگ‌ها زرد، برگهای پیر خشک می‌شوند، ساقه چوبی با میان گره‌های کوتاه
سینه رز
برگ‌ها زرد با ظاهر زنگ زده، برگ‌ها پس از خشک شدن هم‌چنان روی ساقه باقی می‌مانند، غنچه‌ها کوچک بوده و خیلی به کندی رشد می‌کنند
شمعدانی
برگ‌ها سبز روشن با حلقه مشخص قرمز برنزی نزدیک وسط برگ، برگهای پیر به رنگ قرمز خوشرنگ با حلقه قرمز مایل به زرد نزدیک دم‌برگ، برگ‌ها پس از خشک شدن مدتی روی ساقه باقی می‌مانند، گل نمی‌دهند.
میمون
برگ‌ها سبز روشن، زرد بین رگ‌برگ‌ها، برگهای پیر به رنگ زرد مایل به آجری درآمده و سپس خشک می‌شوند.
مصرف زیاد ازت برای خود گیاه مشکل ایجاد نمی‌کند اما در گیاهانی که خوراکی هستند بر اثر مصرف زیاد ازت تجمع نیترات در گیاه حاصل می‌شود. بدین صورت که نیترات احیاء نشده در گیاه، تجمع پیدا کرده و برای انسان مشکل ایجاد می‌کند، بطوریکه حتی می‌تواند سرطان‌زا باشد. مصرف زیاد ازت مشکلاتی غیر مستقیم برای گیاه ایجاد می‌کند و حساسیت گیاهان را به آفات و بیماری‌های قارچی افزایش می‌دهد. گیاهان با مصرف زیاد ازت مقاومت خود را در برابر سرما از دست داده و گل‌ها و شکوفه‌های آن‌ها از بین رفته یا دچار سرمازدگی می‌شوند.