فایل های آموزشی

نقش جلبک دریایی در کشاورزی

می توان گفت جلبک ها ساده ترین موجودات آبزی هستند. این موجودات شاخه های متعددی از جمله جلبک های سبز، جلبک های سبز-آبی، جلبک های سبز-زرد، جلبک های قرمز و جلبک های قهوه ای را در بر می گیرند.
جلبک های قهوه ای با دارا بودن خصوصیات و مواد ذخیره ای اهمیت زیادی در کشاورزی دارند. براساس آمار سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد (FAO) سالانه حدود ۱۵ میلیون تن از جلبک های مختلف در تهیه و تولید کودهای کشاورزی به مصرف می رسند. شناخته شده ترین و پرمصرف ترین جلبک دریایی در تولید کودهای کشاورزی آسکوفیلوم و لامیناریا هستند
مهمترین نقش جلبک ها ایجاد شرایط تغذیه ای مناسب برای جذب عناصر در محیط جذبی (ریشه، برگ و ساقه) است. استفاده از این کود جلبک دریایی سبب تحریک رشد طبیعی، کلاته شدن عناصر غذایی، اصلاح خاک، افزایش عناصر کم مصرف و تأمین هورمون های ضروری گیاه می شود.
توجه ویژه به کودهای حاوی لامیناریا و اسکوفیلوم ناشی از قابلیت بقاء این کود در درجه حرارت های متغیر و تغییرات دمایی شدید در یخبندان زمستان تا گرمای تابستان است.
از آن جا که این جلبک های دریایی در آب های شور اقیانوس شناور هستند با تولید ترکیبات ضد استرس خود را با شرایط ناشی از آن تطبیق می دهند، این امر سبب شده تا کود آنها به یک ترکیب ضد تنش بی رقیب تبدیل شود.

استفاده از جلبک ها به عنوان کود به قرن نوزده بر می گردد، که برای اولین بار بوسیله ساحل نشینان و جلبک های قهوه ای مورد استفاده قرار گرفت.
مطالعات مختلف علمی ثابت کرده است که کارائی این محصولات (فرآورده ها) بطور گسترده ای در علوم و صنعت باغبانی مورد استقبال قرار گرفته است، به طوریکه بعد از استفاده از این فرآورده ها، افزایش محصول، افزایش جذب مواد غذائی خاک، افزایش مقاومت به آفات خاص، افزایش جوانه زنی بذر و مقاومت در مقابل یخ زدگی را در پی داشته است. به هر حال، از زمان پی بردن به چنین خواص کارآمدی در جلبک ها، به نظر می رسد با توجه به پیشرفت کشاورزی و آبزی پروری ارگانیک، بازار رو به رشد فزاینده ای داشته باشد.
الف) جنس هایی نظیر Chara, Lithothamnion,  Lithophyllum در مزارعی که با فقدان کلسیم روبه رو هستند به کار می روند.
ب) فوکوس) جلبک های قهوه ای (در مزارع ایرلند به عنوان یک کود مورد استفاده قرار می گیرد، از میان جلبک ها نوع سبز مایل به آبی آن ها از اهمیت بیشتری برخوردارند. زیرا آن ها قادر به تثبیت نیتروژن اتمسفر به بدنه خود می باشند.
جلبک های دریائی به علت داشتن فسفر، ‌پتاسیم و برخی از عناصر کم مقدار در بسیاری از مناطق ساحلی به عنوان کود بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از این جلبک ها را با مواد آلی دیگر مخلوط می کنند و برای حاصلخیزی خاک به کار می برند و تعدادی دیگر را مستقیماً به زمین کشاورزی اضافه می نمایند و اجازه می دهند به مرور زمان پوسیده و مواد آن ها جذب خاک شود.

 

 
اهمیت جلبک ها

  • اهمیت جلبک های دریایی به علت دارا بودن عناصر مغذی از قبیل ازت، فسفر، پتاسیم و برخی ار عناصر کم مصرف مورد نیاز گیاهان و همچنین به دلیل وجود میزان بالای فیبر و نقش آن در بهبود خواص فیزیکی و شیمیائی و بیولوژیکی خاک و از قبیل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و بهبود ظرفیت نگهداری آب، تعدیل PHو … مشهود می باشد.
  • ساحل نشینان در بعضی مناطق از جلبک های دریایی مستقیماً در زمین های کشاورزی به عنوان کود استفاده می کردند، اما عوامل طبیعی از قبیل شوری بالای خاک، مقادیر شن و ماسه و روند کند تجزیه مانع بزرگی از پیشرفت این کار شد. وجود این عوامل باعث شد تا بشر به فکر استفاده از جلبک دریائی به صورت مایع و پودر غلیظ شده و قابل حل در آب بیفتد.
  • با گذشت زمان، پیشرفت علم و تکنولوژی و گسترش صنایع، هر روزه محصولات جدیدتری را در راستای بهبود تغذیه و بر آورده شدن آن چه تا کنون امکان پذیر نبوده است ارائه می دهد. با تکیه بر دانش محققین و تکنولوژی و دانش بومی صنعت تولید کودهای با کیفیت بالاتر، اقدام به تولید ترکیبی استثنائی کرده که دارای قابلیت ها و مزایائی است که در ادامه بیشتر توضیح داده خواهد شد.

  • مطالعات مختلف علمی ثابت کرد که کارائی فرآورده های حاصل از جلبک های دریایی به طور گسترده ای در کشاورزی مورد استقبال قرار گرفته و باعث افزایش تولید محصول در واحد سطح و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی و افزایش سطح درآمد کشاورزان در نقاط مختلف جهان گردیده است.
  • امروزه استفاده از کودهای حاوی عصاره جلبک دریائی به صورت محلول پاشی و مصرف در خاک در گیاهان زراعی و باغی و گلخانه ای متداول شده است.
  • به طور کلی عصاره جلبک دریایی حاوی برخی عناصر ماکرو، میکرو و برخی هورمون های رشد یا تنظیم کننده های گیاهی، آمینواسیدها، پلی ساکاریدها، بتائین هاو …می باشد. ترکیبات هورمونی و مواد تنظیم کننده رشد مانند جیبرلین، اکسین ها و سیتوکنین ها در عصاره جلبک دریائی در طویل شدن سلولی، ایجاد گل، رشد برگ، سبز کردن بذر، افزایش طول میان گره ها، افزایش اندازه میوه، کیفیت میوه، تأخیر در رسیدن میوه ها، یکدست شدن میوه ها، کاهش اثر برخی آفات و بیماری های گیاهی موثر می باشد.

 

برخی اثرات کاربرد عصاره جلبک دریائی در گیاهان

۱- افزایش تحمل گیاهان به استرس

همان طوری که در بالا اشاره شد محصولاتی که از عصاره جلبک دریائی به دست می آیند باعث افزایش تحمل گیاهان به استرس و تنش های ناشی از عوامل محیطی (خشکی، شوری و افزایش دما)و فیزیولوژیکی می شوند. اثرات ضد استرسی مواد ارگانیک که از جلبک های دریائی مشتق می شوند به فعالیت سیتوکنین مربوط می باشند. سیتوکنینبا تشکیل زانتین، آدنین و پورین را رادیکال های آزاد را که منجر به استرس می شوند را به طور مستقیم مهار می کند. یکی از واکنش های معمول در سلول های گیاهی که در نتیجه افزایش تجمع مولکول های آلی در سیتوپلاسم روی می دهد تنظیم فشار اسمزی است که به منظور موازنه تعدیل فشار اسمزی انجام می گیرد. گلایسین بتائین و مانیتول و برخی دیگر از قندها از موادی می باشند که باعث ایجاد تعادل اسمزی سلول های گیاهی می شوند. استفاده از عصاره جلبک دریائی به علت حضور گلایسین بتائین در سلول باعث کاهش اثرات سوء تنش های محیطی می شود و همچنین باعث افزایش تحمل گیاهان نسبت به سرما می شود. به علاوه موجب بقاء گیاهان در زمان یخ زدگی و رشد مجدد در تمام گیاهان می شود. مانیتول و بتائین هر دو باعث حفظ تعادل اسمزی سلول های گیاهی می شوند. این مواد همچنین باعث حفظ ساختار ظاهری سلول می شوند. این امر باعث می شود تا از دست دادن آب سلول به کندی صورت گیرد و در نهایت گیاه در برابر تنش های ناشی از خشکی و کم آبی تحمل بیشتری داشته باشد. نتایج بررسی های آزمایشگاهی نشان می دهد که گلایسین بتائین سبب محافظت از غشای سلول های ریشه در مقابل اثرات مخرب ناشی از تنش گرما می شود.

۲- تقویت سیستم دفاعی گیاهی

پلی ساکاریدهای سولفاته و الیگوساکاریدهای با وزن مولکولی کم حاضر در جلبک های دریائی نشان داده که دارای انواع فعالیت های بیولوژیکی هستند. برخی از گزارشات در مورد افزایش خواص ضد قارچی و آنتی اکسیدانی با استفاده از جلبک دریائی را نشان می دهند که به دلیل حضور طیف گسترده ای ترکیبات فعال بیولوژیکی از قبیل استرول ها، فنول ها و اسیدهای چرب می باشد. مطالعات در طول چند سال گذشته نشان می دهد که پلی ساکاریدهای سولفاته در جلبک های دریائی قابلیت آنتی اکسیدانی قابل ملاحظه دارند. این ترکیبات باعث القاء پاسخ های دفاعی در گیاهان می شوند. لامینارین موجود در عصاره جلبک دریائی نیز بر روی سیستم دفاعی گیاهان تأثیر مثبتی می گذارد. در این مورد می توان محافظت از گیاه را از نقش های مهم عصاره جلبک دریائی دانست. این پلی ساکارید باعث تحریک تولید تنظیم کننده ی مهم رشد و تقویت کننده سیستم دفاعی گیاهان می شود. همچنین این ترکیب (لامینارین) باعث تولید ترکیبات ضدقارچی (فیتوالکسین) و تولید آنزیم های هیدرولیز کننده مانند کیتیناز و گلوکاناز باعث می شود.

۳- تاثیر بر میزان رشد ریشه

کاهش رشد ریشه در اثر کاهش دما باعث کم شدن ظرفیت جذب آب و مواد معدنی توسط ریشه و به دنبال آن ظهور اثرات ثانویه ناشی از کمبود مواد غذایی و اختلال در رشد گیاه می شود. در دمای پایین، انتقال مواد داخل گیاه شکل و مقدار انتقال مواد دچار تغییر می شود و در نتیجه رشد ریشه و در نهایت میزان رشد گیاه کاهش می یابد. همچنین سرما باعث کاهش سنتز آدنوزین تری فسفات و بسیاری از ترکیبات دیگر از قبیل هورمون ها، اسیدهای آمینه و برخی از ویتامین ها در ریشه صورت می گیرد، شده و سرعت انتقال این مواد به ساقه را کاهش می دهد. بتائین ،مانیتول و … از اختلال در رشد ریشه و کاهش رشد در نتیجه تنش دمایی جلوگیری می کنند.

۴- افزایش میزان فتوسنتز کلروفیل و سبزینگی گیاهان

فتوسنتز یکی از فرآیندهای حساس به دما می باشد. نخستین مکان دریافت تنش سرما مرحله ی فتوسیستم ۲ که باعث کاهش عملکرد فتوسیستم ۲ و توقف فعالیت فتوسنتز بر اثر سرما می شود. تنش سرما همچنین سبب اختلال در تولید کلروفیل و بروز آسیب در واکنش های کلروپلاست ها می گردد. با کاهش بیشتر دما کل فرآیند کلروفیل سازی متوقف می شود و رنگ برگ ها به زردی می گراید که نشان دهنده ی کمبود کلروفیل است. مطالعات مختلف نشان داده که استفاده از عصاره جلبک دریائی به دست آمده در گیاهان تحت تیمار باعث افزایش میزان کلروفیل برگ می شود که به دلیل وجود آمینوبوتیرات، گلایسین بتائین و بتائین در عصاره استخراج شده می باشد. همچنین محلول پاشی عصاره جلبک دریایی موجب تحریک فتوسنتز شده و منجر به تولید بهتر قند و نشاسته ها می شود. در برخی از مطالعات مشاهده شده است که بهبود فتوسنتز توسط گلایسین بتائین در گیاهان تحت تنش سرما، به افزایش کارائی فتوسیستم ۲ مربوط می شود. گلایسین بتائین همانند یک محافظ اسمزی در کلروپلاست های گیاه تحت تنش عمل می کند. 

 

نقش جلبک دریائی در محصولات


در مورد گیاه سویا افزایش کود جلبکی باعث افزایش مقدار پروتئین محصول می شود. در مورد محصول گوجه فرنگی نیز آزمایشاتی توسط Crouch و Vanstaden در سال ۱۹۹۷ صورت گرفته است که مشخص شده میزان گلدهی و میزان محصول گوجه فرنگی افزایش یافته و زمان رسیدن میوه نیز کاهش یافته است. میزان محصول شلغم نیز در خاک های ماسه ای با افزودن کود جلبکی در سال های اول و دوم افزایش قابل توجه ای نشان می دهد و در مورد محصولاتی چون توت فرنگی و کشمش نیز به ترتیب حدود) ۱۹تا ۱۳۳)درصد و) (۱۲ تا ۲۷)  درصد گزارش شده است.

جلبک ها بخشی از کودها با نام کودهای زیستی را تشکیل می دهند. مزیت این کود جلبک دریایی نسبت به کودهای شیمیایی و حیوانی در این است که این کودها به دلیل داشتن فعالیت حیاتی زنده می توانند به صورت مداوم در حال تکثیر و افزایش باشند و از بین نروند.
تحقیقات نشان می دهد این جلبک ها دارای طیف وسیعی از ترکیبات درشت مغذی و ریز مغذی و هم چنین هورمون های طبیعی (اکسین، جیبرلین، سایتوکینین)، اسیدهای آلی، پلی ساکاریدها، اسیدهای آمینه و پروتئین ها هستند.
کود جلبک دریایی (عصاره)

عوامل متعددی چون منشا جلبک دریایی، روش استخراج، فصل برداشت، عمق و دمای محل جمع آوری در کیفیت تولید کود جلبک دریایی اهمیت دارند.

 

نتیجه
ترکیبات موجود در عصاره جلبک دریایی مثل لامینارین و فاکویدان موجب افزایش فعالیت میکروارگانیسم های مفید خاک شده و در نتیجه جمعیت قارچ های بیماریزای خاک را از طریق رقابت کاهش می دهند. محلول پاشی منظم این محصولات می تواند منجر به افزایش توان گیاه در مقابله با تنش های محیطی و فیزیولوژیکی می شود و همچنین باعث ایجاد اختلال در روند فعالیت حشرات می شود. از طرفی با تحریک تولید فیتوالکسین ها در گیاهان موجب افزایش مقاومت آنها در برابر انواع بیماری ها می شود. عصاره جلبک دریایی با افزایش غلظت مواد معدنی درون سلول های گیاهی، باعث غلیظ تر شدن شیره آوندهای گیاهای شده و در نتیجه منجر به افزایش مقاومت گیاهان به سرمازدگی می شود.

 

 

بازگشت به لیست

2 نظر در “نقش جلبک دریایی در کشاورزی

  1. Brianhon گفت:

    Nice site you possess going here.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.